JP2017148976A - Three-dimensional object molding apparatus, three-dimensional object molding method, and control program for three-dimensional object molding apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional object formation apparatus, a three-dimensional object formation method, and a control program for a three-dimensional object formation apparatus.
立体物造形装置として、3D(三次元)プリンターが知られている。紫外線照射により硬化するインクを使用する3Dプリンターは、例えば、紫外線硬化型インクの液滴を吐出して形成したドットを紫外線照射により硬化させて造形層を形成し、該造形層を積層することで立体物を造形する。特許文献1に開示された造形物の製造方法は、イエロー(Y)のインクによって形成された膜の上に、マゼンダ(M)のインクによって形成された膜が積層され、更にその上に、シアン(C)のインクによって形成された膜が積層され、更にその上に、クリアインクによって形成された膜が積層された積層体を製造するものである。
A 3D (three-dimensional) printer is known as a three-dimensional object modeling apparatus. 3D printers that use ink that is cured by ultraviolet irradiation, for example, form dots by discharging droplets of ultraviolet curable ink to cure by ultraviolet irradiation to form a modeling layer, and stack the modeling layer. Shape a three-dimensional object. In the manufacturing method of a shaped article disclosed in
上述した造形物の製造方法は、Yのインクによる膜、Mのインクによる膜、Cのインクによる膜、及び、クリアインクによる膜を順に積層するだけである。従って、上述した技術は、細かい単位でインクの吐出量を調整することができないうえ、Cのインクドットの上にYのインクドットを重ねる等と重ね順を変えることができず、色の微細な表現を造形物の外観に付与することができない。 The above-described manufacturing method of the model only has to sequentially laminate a film made of Y ink, a film made of M ink, a film made of C ink, and a film made of clear ink. Therefore, the above-described technique cannot adjust the ink discharge amount in a fine unit, and if the Y ink dot is overlaid on the C ink dot, the overlapping order cannot be changed. Expression cannot be given to the appearance of a model.
尚、上述のような問題は、紫外線硬化型インクを使用する3Dプリンターに限らず、可視光照射により硬化する可視光線硬化型インクを使用する立体物造形装置、加熱により硬化する熱硬化型インクを使用する立体物造形装置、熱可塑性の材料を使用する立体物造形装置、等、種々の技術についても同様に存在する。
以上を鑑み、本発明の目的の一つは、造形される立体物の外観を向上させることが可能な技術を提供することにある。
The above-mentioned problems are not limited to 3D printers that use ultraviolet curable inks, but three-dimensional object modeling apparatuses that use visible light curable inks that are cured by visible light irradiation, and thermosetting inks that are cured by heating. Various technologies such as a three-dimensional object forming apparatus to be used and a three-dimensional object forming apparatus using a thermoplastic material also exist in the same manner.
In view of the above, one object of the present invention is to provide a technique capable of improving the appearance of a three-dimensional object to be shaped.
上記目的の一つを達成するため、本発明は、第一の色の第一ドット、及び、前記第一の色とは異なる第二の色の第二ドットを含む複数種のドットを形成するためのドット形成部と、
形成される1以上のドットによる単位造形体を集合させた立体物の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変える制御を行う、態様を有する。
To achieve one of the above objects, the present invention forms a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color. A dot forming portion for,
A control unit that controls modeling of a three-dimensional object in which unit shaped objects formed by one or more dots are formed; and
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
The control unit performs halftone processing on input data representing a dot formation rate in the unit modeling body to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies. In the case where dots do not fit in the unit shaped body, control is performed to change the arrangement so that dots fit in the unit shaped body.
また、本発明は、第一の色の第一ドット、及び、前記第一の色とは異なる第二の色の第二ドットを含む複数種のドットを形成するためのドット形成部を用い、形成される1以上のドットによる単位造形体を集合させた立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変えて立体物を造形する、態様を有する。
Further, the present invention uses a dot forming portion for forming a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color, It is a three-dimensional object modeling method for modeling a three-dimensional object in which unit shaped objects formed by one or more dots are formed,
The input data representing the dot formation rate in the unit modeling body is subjected to halftone processing to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies, and the dots in the arrangement are the unit modeling When it does not fit in the body, the solid shaped object is shaped by changing the arrangement so that the dot fits in the unit shaped body.
さらに、本発明は、第一の色の第一ドット、及び、前記第一の色とは異なる第二の色の第二ドットを含む複数種のドットを形成するためのドット形成部を備え、形成される1以上のドットによる単位造形体を集合させた立体物の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変える制御を行う機能をコンピューターに実現させる、態様を有する。
Furthermore, the present invention comprises a dot forming portion for forming a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color, A control program for a three-dimensional object formation apparatus that controls the formation of a three-dimensional object obtained by assembling unit shaped objects with one or more dots to be formed,
The input data representing the dot formation rate in the unit modeling body is subjected to halftone processing to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies, and the dots in the arrangement are the unit modeling In a case where the computer does not fit in the body, the computer has a function of performing control to change the arrangement so that the dots fit in the unit shaped body.
上述した態様は、造形される立体物の外観を向上させることが可能な技術を提供することができる。 The aspect mentioned above can provide the technique which can improve the external appearance of the solid object to be modeled.
さらに、本発明は、立体物造形装置を含む立体物造形システム、立体物造形装置の制御方法、この制御方法を含む立体物造形システムの制御方法、立体物造形システムの制御プログラム、立体物造形装置や立体物造形システムの制御プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な媒体、等に適用可能である。前述の装置は、分散した複数の部分で構成されてもよい。 Furthermore, the present invention provides a three-dimensional object modeling system including a three-dimensional object modeling apparatus, a control method for a three-dimensional object modeling apparatus, a control method for a three-dimensional object modeling system including this control method, a control program for a three-dimensional object modeling system, and a three-dimensional object modeling apparatus. And a computer-readable medium in which a control program for a three-dimensional object modeling system is recorded. The aforementioned apparatus may be composed of a plurality of distributed parts.
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described below. Of course, the following embodiments are merely examples of the present invention, and all the features shown in the embodiments are not necessarily essential to the means for solving the invention.
(1)本技術の概要:
まず、図1〜14に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、図1〜14は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。
(1) Overview of this technology:
First, the outline | summary of the technique included in this invention is demonstrated with reference to the example shown by FIGS. 1 to 14 are diagrams schematically showing examples. The enlargement ratios in the respective directions shown in these drawings may be different, and the respective drawings may not be matched.
[態様1]
図1〜4等に例示される立体物造形装置100は、第一の色の第一ドットDT1、及び、前記第一の色とは異なる第二の色の第二ドットDT2を含む複数種のドットDTを形成するためのドット形成部(例えばヘッドユニット3)と、形成される1以上のドットDTによる単位造形体B0を集合させた立体物Objの造形を制御する制御部U1と、を備える。前記制御部U1は、前記単位造形体B0におけるドットDTの形成率を表す入力データ(例えば造形層元データOD)にハーフトーン処理を行って前記単位造形体B0の集合に対する前記複数種のドットDTの配置を表す配置データADを生成し、前記配置のドットDTが前記単位造形体B0に収まらない場合に前記単位造形体B0にドットDTが収まる配置に変える制御を行う。
[Aspect 1]
The three-dimensional
図14は、ハーフトーン処理により複数色のインクドットDT91,DT92を形成して造形層LY91,LY92を積層する比較例を模式的に示している。図14中、X方向は造形層LY91,LY92に沿った方向であり、Z方向は造形層LY91,LY92の積層方向である。ハーフトーン処理はドットの色別に行われるため、C(シアン)インクのドットDT91の形成率を表す入力データに対してハーフトーン処理を行うことによりCのドットDT91の配置を表すCドット配置データを生成し、M(マゼンタ)インクのドットDT92の形成率を表す入力データに対してハーフトーン処理を行うことによりMのドットDT92の配置を表すMドット配置データを生成することになる。図示していないが、Y(イエロー)インクのドットDTの形成率を表す入力データに対してハーフトーン処理を行うことによりYのドットDTの配置を表すYドット配置データを生成することになる。 FIG. 14 schematically shows a comparative example in which a plurality of color ink dots DT91 and DT92 are formed by halftone processing and the modeling layers LY91 and LY92 are stacked. In FIG. 14, the X direction is a direction along the modeling layers LY91 and LY92, and the Z direction is a stacking direction of the modeling layers LY91 and LY92. Since halftone processing is performed for each dot color, C dot arrangement data representing the arrangement of C dots DT91 is obtained by performing halftone processing on input data representing the formation rate of C (cyan) ink dots DT91. M dot arrangement data representing the arrangement of the M dots DT92 is generated by performing halftone processing on the input data representing the formation rate of the M (magenta) ink dots DT92. Although not shown, halftone processing is performed on the input data representing the Y (yellow) ink dot DT formation rate to generate Y dot arrangement data representing the Y dot DT arrangement.
Cドット配置データは、造形層に並べられたボクセルVxにCのドットDT91を形成するか否かを表すデータである。Mドット配置データは、造形層に並べられたボクセルVxにMのドットDT92を形成するか否かを表すデータである。上述したようにハーフトーン処理はドットの色別に行われるため、X位置901のようにCのドットDT91とMのドットDT92とが同じボクセルVxに配置される箇所や、X位置902のようにいずれのドットDT91,DT92もボクセルVxに配置されない箇所がある。このため、CのドットDT91とMのドットDT92が重なった位置901は高くなり、いずれのドットDT91,DT92も形成されない位置902は凹み、造形層LY91に凹凸が生じる。また、造形層LY91に造形層LY92が積層されると、凹凸の程度が大きくなることがある。
The C dot arrangement data is data indicating whether or not C dots DT91 are formed on the voxels Vx arranged in the modeling layer. The M dot arrangement data is data indicating whether or not M dots DT92 are formed in the voxels Vx arranged in the modeling layer. As described above, since halftone processing is performed for each dot color, the C dot DT91 and the M dot DT92 are arranged in the same voxel Vx as in the
一方、本技術の上記態様1では、ハーフトーン処理により第一の色の第一ドットDT1と第二の色の第二ドットDT2とが同じ単位造形体B0に配置される等してドットが単位造形体B0に収まらない場合に単位造形体B0にドットDTが収まる配置に変わって立体物Objが造形される。このため、ハーフトーン処理により異なる色のドットが同じ単位造形体B0に配置されることによる凹凸が生じることを抑制することが可能となる。従って、本態様は、細かい単位でドットの形成量を調整することができるうえ、造形される立体物の外観を向上させることが可能な立体物造形装置を提供することができる。 On the other hand, in the first aspect of the present technology, the first dot DT1 of the first color and the second dot DT2 of the second color are arranged in the same unit modeling body B0 by the halftone process, and so on. When it does not fit in the modeled body B0, the solid object Obj is modeled instead of the arrangement in which the dots DT are stored in the unit modeled body B0. For this reason, it becomes possible to suppress the unevenness | corrugation resulting from the dot of a different color being arrange | positioned in the same unit modeling body B0 by a halftone process. Therefore, this aspect can provide a three-dimensional object forming apparatus capable of adjusting the dot formation amount in fine units and improving the appearance of the three-dimensional object to be formed.
ここで、第一の色は、有彩色でもよいし、無彩色でもよく、具体的には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)、ホワイト(W)、グレー、メタリック、等から選ばれる色でもよい。第二の色も、有彩色でもよいし、無彩色でもよく、具体的には、C、M、Y、K、W、グレー、メタリック、等から選ばれる色でもよい。 Here, the first color may be a chromatic color or an achromatic color. Specifically, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), black (K), white (W), A color selected from gray, metallic, and the like may be used. The second color may also be a chromatic color or an achromatic color, and specifically, a color selected from C, M, Y, K, W, gray, metallic, and the like.
[態様2]
図8等に例示するように、前記複数種のドットDTは、前記第一の色及び前記第二の色でない第三ドットDT3(例えばクリアーインクのドット)を含んでもよい。前記制御部U1は、前記複数種のドットDTのうち前記第三ドットDT3を除くドットで前記単位造形体B0が満たされない場合に該満たされない部分に前記第三ドットDT3を形成する制御を行ってもよい。本態様は、複数種のドットのうち第三ドットを除くドットで単位造形体が満たされないことがあることによる凹凸が立体物に生じることを抑制することが可能な技術を提供することができる。例えば、複数の単位造形体B0を含む造形層を積層した立体物Objを造形する場合、造形層の凹凸が抑制され、造形層の厚さΔZが略一定に保たれる。
尚、複数種のドットに第三ドットが無い場合も、本技術に含まれる。
[Aspect 2]
As illustrated in FIG. 8 and the like, the plurality of types of dots DT may include third dots DT3 (for example, clear ink dots) that are not the first color and the second color. The control unit U1 performs control to form the third dot DT3 in the unfilled portion when the unit shaped body B0 is not filled with dots other than the third dot DT3 among the plurality of types of dots DT. Also good. This aspect can provide a technique capable of suppressing the unevenness due to the unit shaped body not being filled with the dots other than the third dot among the plurality of types of dots from occurring in the three-dimensional object. For example, when modeling a three-dimensional object Obj in which modeling layers including a plurality of unit modeling bodies B0 are stacked, the unevenness of the modeling layer is suppressed, and the thickness ΔZ of the modeling layer is kept substantially constant.
It should be noted that the present technology also includes a case where a plurality of types of dots do not have a third dot.
[態様3]
図10A,12A、等に例示するように、前記制御部U1は、前記配置データADで表される配置において前記単位造形体B0に収まらないドットDTを収まる位置の単位造形体B0まで移す制御を行ってもよい。この態様は、ハーフトーン処理による配置において単位造形体B0に収まらないドットDTの色も表現されるので、立体物の外観をさらに向上させることが可能な技術を提供することができる。
尚、配置データで表される配置において前記単位造形体に収まらないドットを形成しない場合も、本技術に含まれる。
[Aspect 3]
As illustrated in FIGS. 10A, 12A, etc., the control unit U1 performs control to move the dot DT that does not fit in the unit shaped body B0 to the unit shaped body B0 at a position that fits in the arrangement represented by the arrangement data AD. You may go. In this aspect, since the color of the dot DT that does not fit in the unit shaped body B0 is also expressed in the arrangement by the halftone process, it is possible to provide a technique that can further improve the appearance of the three-dimensional object.
Note that the present technology also includes a case where dots that do not fit in the unit modeling body are not formed in the arrangement represented by the arrangement data.
[態様4]
図12Bに例示するように、前記制御部U1は、前記配置データADで表される配置において前記単位造形体B0に収まらないドットを該単位造形体B0と隣接する第一隣接単位造形体B1に移す制御を行ってもよい。また、前記制御部U1は、前記第一隣接単位造形体B1に元から有るドットが該第一隣接単位造形体B1に収まらなくなる場合に該収まらなくなるドットを前記第一隣接単位造形体B1と隣接する第二隣接単位造形体B2に移す制御を行ってもよい。本態様は、ハーフトーン処理による配置において単位造形体B0に収まらないドットの色が元の位置に近い位置において表現されるので、立体物の色再現性を向上させることが可能な技術を提供することができる。
[Aspect 4]
As illustrated in FIG. 12B, the control unit U1 applies dots that do not fit in the unit modeling body B0 in the arrangement represented by the arrangement data AD to the first adjacent unit modeling body B1 adjacent to the unit modeling body B0. Control to shift may be performed. In addition, the control unit U1 adjoins the first adjacent unit modeling body B1 when the dots originally present in the first adjacent unit modeling body B1 do not fit in the first adjacent unit modeling body B1. You may control to move to 2nd adjacent unit modeling body B2. This aspect provides a technique capable of improving the color reproducibility of a three-dimensional object because the color of dots that do not fit in the unit modeling body B0 is expressed at a position close to the original position in the arrangement by halftone processing. be able to.
[態様5]
図11等に例示するように、前記複数種のドットDTは、第一サイズ、及び、該第一サイズよりも小さい第二サイズを含む複数サイズのドットを含んでもよい。この態様は、第一サイズのドットと第二サイズのドットとを単位造形体B0に形成することができるので、立体物Objの外観をさらに向上させることが可能な技術を提供することができる。
[Aspect 5]
As illustrated in FIG. 11 and the like, the plurality of types of dots DT may include dots of a plurality of sizes including a first size and a second size smaller than the first size. In this aspect, since the first size dots and the second size dots can be formed in the unit modeling body B0, it is possible to provide a technique capable of further improving the appearance of the three-dimensional object Obj.
ここで、ドットサイズが3種類以上ある場合、第一サイズは複数種類のドットサイズから選ばれる一つのドットサイズでもよいし、第二サイズは前記複数種類のドットサイズから前記第一サイズを除いたドットサイズから選ばれるドットサイズでもよい。例えば、ドットに、最大サイズの大ドット、最小サイズの小ドット、及び、大ドットよりも小さく小ドットよりも大きい中ドットが含まれるとする。この場合、第一サイズが大ドットのサイズで第二サイズが中ドット又は小ドットのサイズでもよいし、第一サイズが中ドットのサイズで第二サイズが小ドットのサイズでもよい。 Here, when there are three or more dot sizes, the first size may be one dot size selected from a plurality of types of dot sizes, and the second size is obtained by removing the first size from the plurality of types of dot sizes. A dot size selected from the dot sizes may be used. For example, it is assumed that the dots include a maximum size large dot, a minimum size small dot, and a medium dot smaller than the large dot and larger than the small dot. In this case, the first size may be a large dot size and the second size may be a medium dot or small dot size, or the first size may be a medium dot size and the second size may be a small dot size.
[態様6]
図13に例示するように、前記制御部U1は、前記配置データADで表される配置においてドットDTの一部が前記単位造形体B0に収まらない場合に該収まらないドットDTの一部を収まる位置の単位造形体B0まで移す制御を行ってもよい。この態様は、ハーフトーン処理による配置において単位造形体B0に収まらないドットDTの一部の色も表現されるので、立体物の色再現性を向上させることが可能な技術を提供することができる。
[Aspect 6]
As illustrated in FIG. 13, the control unit U1 stores a part of the dot DT that does not fit in the arrangement represented by the arrangement data AD when a part of the dot DT does not fit in the unit modeling body B0. You may perform control which moves to the unit modeling body B0 of a position. This aspect can also provide a technique capable of improving the color reproducibility of the three-dimensional object because a part of the color of the dot DT that does not fit in the unit modeling body B0 is also expressed in the arrangement by the halftone process. .
[態様7]
前記第三ドットDT3は、前記第一ドットDT1及び前記第二ドットDT2よりも色材成分が少ないドット(例えばクリアーインクのドット)でもよい。この態様は、立体物の外観を向上させる好適な技術を提供することができる。
[Aspect 7]
The third dot DT3 may be a dot (for example, a clear ink dot) having less color material components than the first dot DT1 and the second dot DT2. This aspect can provide a suitable technique for improving the appearance of a three-dimensional object.
[態様8]
前記複数種のドットDTは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト、グレー、及び、メタリックの内の一種類以上の色のドットを含んでもよい。この態様は、立体物の外観を向上させる好適な技術を提供することができる。
[Aspect 8]
The plurality of types of dots DT may include dots of one or more colors of cyan, magenta, yellow, black, white, gray, and metallic. This aspect can provide a suitable technique for improving the appearance of a three-dimensional object.
[態様9]
図1〜4等に例示される立体物造形方法は、前記単位造形体B0におけるドットDTの形成率を表す入力データ(例えば造形層元データOD)にハーフトーン処理を行って前記単位造形体B0の集合に対する前記複数種のドットDTの配置を表す配置データADを生成し、前記配置のドットDTが前記単位造形体B0に収まらない場合に前記単位造形体B0にドットが収まる配置に変えて立体物Objを造形する。この態様は、造形される立体物の外観を向上させることが可能な立体物造形方法を提供することができる。
[Aspect 9]
The solid modeling method illustrated in FIGS. 1 to 4 and the like performs halftone processing on input data (for example, modeling layer source data OD) representing the formation rate of the dots DT in the unit modeling body B0 to perform the unit modeling body B0. If the arrangement data AD representing the arrangement of the plurality of types of dots DT with respect to the set of is generated and the dot DT of the arrangement does not fit in the unit modeling body B0, the arrangement is changed to an arrangement in which the dots fit in the unit modeling body B0. Shape the object Obj. This aspect can provide a three-dimensional object modeling method capable of improving the appearance of the three-dimensional object to be modeled.
[態様10]
図1〜4等に例示される立体物造形装置100の制御プログラムPR0は、前記制御部U1は、前記単位造形体B0におけるドットDTの形成率を表す入力データ(例えば造形層元データOD)にハーフトーン処理を行って前記単位造形体B0の集合に対する前記複数種のドットDTの配置を表す配置データADを生成し、前記配置のドットDTが前記単位造形体B0に収まらない場合に前記単位造形体B0にドットDTが収まる配置に変える制御を行う機能をコンピューターに実現させる。この態様は、造形される立体物の外観を向上させることが可能な立体物造形装置の制御プログラムを提供することができる。
[Aspect 10]
In the control program PR0 of the three-dimensional
(2)立体物造形装置の構成例:
図1は、立体物造形装置の構成例として、造形処理装置1とホスト装置9を備える立体物造形装置100の構成を示している。図2は、立体物Objの造形例を模式的に示している。図3は、造形処理装置1の例を模式的に示している。図2,3に示すYは、イエローの意味ではなく、Y方向を表す。Z方向は、図10A等に示す積層方向D1の例である。X方向及びY方向は、図10A等に示す面方向D2の例である。尚、図2,3に示すX,Y,Z方向は、互いに直交するものとするが、互いに交差していれば直交しない場合も本技術に含まれる。図1に示す造形処理装置1は、吐出した液体LQにより形成されるドットDTにより造形層LYを例えば所定の厚さΔZで形成し、この造形層LYを積層することで立体物Objを造形する。造形層LYには、図6等に例示するような複数のボクセルVx(単位造形体B0の例)がX方向及びY方向へ並べられている。本具体例は、図8に例示するように、ハーフトーン処理により生成された配置データADで表される配置のドットDTが単位造形体B0に収まらない(単位造形体B0から溢れる)場合に単位造形体B0にドットDTが収まる配置に変えて立体物Objを造形するものである。図1に示すホスト装置9は、立体物Objの各造形層LYの形状及び色彩を定める造形層データFDを生成する。
(2) Configuration example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 1 illustrates a configuration of a three-dimensional
ホスト装置9は、表示操作部91、モデルデータ生成部92、造形データ生成部93、記憶部94、を備え、図示しないCPU(Central Processing Unit)により各部の動作が制御される。表示操作部91は、ディスプレイ、及び、キーボードやポインティングデバイスといった操作入力装置を含む。モデルデータ生成部92は、後述するモデルデータDatを生成する。造形データ生成部93は、ハーフトーン処理部95を有し、モデルデータDatに基づいて造形層データFDを生成する。ハーフトーン処理部95は、立体物Objを表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す造形層元データOD(入力データの例)に基づいて、ドットDTを形成するボクセルを決定する。記憶部94は、不揮発性メモリーとRAM(Random Access Memory)を備える。不揮発性メモリーには、ホスト装置9の制御プログラムPR2、造形処理装置1のドライバープログラム、CAD(Computer Aided Design)ソフトといったアプリケーションプログラム、マスクMA1、等が記憶される。不揮発性メモリーには、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。ホスト装置9には、パーソナルコンピューターといったコンピューター等が含まれる。
The
モデルデータDatは、立体物Objを表すモデルの形状及び色彩を示すデータであり、立体物Objの形状及び色彩を指定するためのデータである。尚、立体物Objの色彩には、立体物Objに複数色が付される場合における当該複数色の付され方、すなわち、立体物Objに付される複数色により表される模様、文字、その他の画像も含むこととする。モデルデータDatは、少なくとも立体物Objの外部形状を特定可能な情報を含むものであればよく、立体物Objの外部形状や色彩に加えて立体物Objの内部の形状や材料等を指定するものであってもよい。モデルデータDatのデータ形式には、AMF(Additive Manufacturing File Format)、STL(Standard Triangulated Language)、等を用いることができる。
モデルデータ生成部92は、例えば、CADアプリケーションで実現され、立体物造形装置100の利用者が表示操作部91を操作して入力した情報等に基づいて、立体物Objの形状及び色彩を指定するモデルデータDatを生成する。
The model data Dat is data indicating the shape and color of the model representing the three-dimensional object Obj, and is data for designating the shape and color of the three-dimensional object Obj. It should be noted that the color of the three-dimensional object Obj is the manner in which the plurality of colors are added when the three-dimensional object Obj is provided with a plurality of colors, that is, the pattern, characters, etc. represented by the plurality of colors attached to the three-dimensional object Obj. These images are also included. The model data Dat only needs to include information that can identify at least the external shape of the three-dimensional object Obj, and specifies the internal shape and material of the three-dimensional object Obj in addition to the external shape and color of the three-dimensional object Obj. It may be. As the data format of the model data Dat, AMF (Additive Manufacturing File Format), STL (Standard Triangulated Language), or the like can be used.
The model
本具体例では、造形層LYがQ層(QはQ≧2を満たす自然数)形成された立体物Objを造形する方法を説明することにする。また、造形層LYを形成するQ回の積層処理のうちq回目(qは1≦q≦Qを満たす自然数)の積層処理で形成される造形層LYを造形層LY[q]と称し、造形層LY[q]の形状及び色彩を定める造形層データFDを造形層データFD[q]と称する。本具体例のモデルデータDatは、表面のみに色彩があるものとする。 In this specific example, a method of modeling a three-dimensional object Obj in which a modeling layer LY is formed as a Q layer (Q is a natural number satisfying Q ≧ 2) will be described. In addition, the modeling layer LY formed in the q-th stacking process (q is a natural number satisfying 1 ≦ q ≦ Q) among the Q stacking processes for forming the modeling layer LY is referred to as a modeling layer LY [q]. The modeling layer data FD that defines the shape and color of the layer LY [q] is referred to as modeling layer data FD [q]. The model data Dat of this specific example is assumed to have color only on the surface.
造形データ生成部93は、まず、モデルデータDatの示す三次元の形状を厚さΔZ毎にスライスして得られる断面の形状及び色彩を示す造形層元データODを生成する。図6を参照して説明すると、造形データ生成部93は、例えば、色彩を表現する第一ドットDT1及び第二ドットDT2を含むドットDTの形成率を表す多階調(例えば256階調)のカラーデータを生成する。このカラーデータは、例えば、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、W(ホワイト)、CL(クリアー)のそれぞれについて生成される。また、立体物Objの外側領域AR3にC,M,Y,CLのそれぞれについて多階調のカラーデータを生成し、立体物Objの内側領域AR1にCLのドット(第三ドットDT3の例)を形成するための造形用データを生成してもよい。さらに、外側領域AR3と内側領域AR1との間の遮蔽領域AR2にWのドット(遮蔽用ドットDT4の例)を形成するための遮蔽用データを生成してもよい。造形層元データODは、例えば、C,M,Y,W,CLのそれぞれについて生成される。尚、q番目の造形層元データODを造形層元データOD[q]と称する。その上で、ハーフトーン処理部95は、造形層元データOD[q]の示す形状及び色彩に対応する造形層LY[q]を形成するために、造形層元データOD[q]にハーフトーン処理を行ってボクセル集合に対する複数種のドットDTの配置を表す配置データAD[q]を生成し、前記配置のドットDTがボクセルVxに収まらない場合に配置データAD[q]を修正する。ドット配置の決定結果は、造形層データFD[q]として出力される。造形層データFD[q]は、造形層元データOD[q]の示す形状及び色彩を格子状の配置のボクセルVxに細分化することで、各ボクセルVxに形成すべきドットDTを指定する。ボクセルVxは、仮想の立体であり、本具体例では厚さがΔZで単位体積の直方体であるものとする。むろん、仮想のボクセルの形状は、直方体に限定されない。一つのボクセルVxには、1個のみドットが形成されてもよいし、2個以上のドットが形成されてもよい。
The modeling
尚、立体物Objを造形するためには、立体物Objが中実であることが好ましい。本具体例の造形データ生成部93は、モデルデータDatの指定する形状が中空形状である場合、モデルデータDatの示す形状の中空部分を補完して立体物Objが中実となるような造形層データFDを生成するものとする。また、中空部分を水溶性インク等といった、立体物造形後に容易に除去可能な材料で形成して該材料を除去してもよい。
In order to model the three-dimensional object Obj, it is preferable that the three-dimensional object Obj is solid. When the shape specified by the model data Dat is a hollow shape, the modeling
造形処理装置1は、造形層データFD[q]に基づいて造形層LY[q]の積層処理を行う。図2には、造形層データFD[1]に基づいて造形層LY[1]を形成し、造形層データFD[2]に基づいて造形層LY[2]を積層する例を示している。造形処理装置1は、造形層LY[q]を順番に積層することにより立体物Objを造形する。
The
図1,3に示す造形処理装置1は、造形台45、キャリッジ41、ヘッドユニット(ドット形成部の例)3、硬化ユニット61、位置変化機構7、記憶部60、処理制御部6、等を備える。造形台45は、造形層LYの積載面を上面に有し、造形台昇降機構79aにより筐体40に対して昇降可能に設置されている。キャリッジ41は、ヘッドユニット3とインクカートリッジ(液体カートリッジの例)48が搭載され、造形台45の上方に配置されている。ヘッドユニット3は、詳しくは後述するが、造形台45に向かって液滴(液体LQ)を吐出(噴射)する複数の吐出部Dを有する記録ヘッド30、及び、各吐出部Dへの駆動信号Vinを生成する駆動信号生成部31を備えている。尚、ヘッドユニット3を除く造形処理装置1、及び、ホスト装置9は、制御部U1の例である。
The
硬化ユニット61は、造形台45の上に吐出された液体LQによるドットDTを硬化させる。硬化ユニット61には液体LQを硬化させるために適切な波長の光源、または熱源を用いる。例えば液体LQとして紫外線硬化インクを用いるなら硬化ユニット61には液体LQの硬化効率の良い波長をもった紫外線光源(例えば波長395nmを中心波長とした近紫外線のLED光源)で構成する。液体LQとして可視光硬化型インクを用いるなら硬化ユニット61には可視光光源を用い、熱硬化型インクを用いるなら硬化ユニット61には赤外線ヒーターなどの熱源を用いる。硬化ユニット61は、例えば、造形台45の上側(+Z方向)に設置することができる。
The curing
位置変化機構7は、駆動モーター71〜74、モータードライバー75〜78、等を備える。昇降機構駆動モーター71は、モータードライバー75で駆動されて造形台昇降機構79aを介して造形台45をZ方向(+Z方向及び−Z方向)へ移動させる。キャリッジ駆動モーター72は、モータードライバー76で駆動されてキャリッジ41をキャリッジガイド79bに沿ってY方向(+Y方向及び−Y方向)へ移動させる。キャリッジガイド駆動モーター73は、モータードライバー77で駆動されてキャリッジガイド79bをガイド79cに沿ってX方向(+X方向及び−X方向)へ移動させる。硬化ユニット駆動モーター74は、モータードライバー78で駆動されて硬化ユニット61をガイド79dに沿ってX方向(+X方向及び−X方向)へ移動させる。
The
記憶部60は、不揮発性メモリーとRAMを備える。不揮発性メモリーには、造形処理装置の制御プログラムPR1等が記憶される。不揮発性メモリーには、ROM、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。RAMには、不揮発性メモリーから展開された制御プログラムPR1、ホスト装置9からの造形層データFD、等が格納される。尚、造形処理装置1の記憶部60に記憶されている制御プログラムPR1、及び、ホスト装置9の記憶部94に記憶されている制御プログラムPR2は、制御プログラムPR0の例である。
The
処理制御部6は、制御プログラムPR1等に従って造形処理装置全体の制御処理を行うCPU等を備えている。処理制御部6は、ホスト装置9からの造形層データFDに基づいて、ヘッドユニット3及び位置変化機構7の動作を制御することにより、モデルデータDatに応じた立体物Objを造形する。例えば、処理制御部6は、造形層データFDに従って、吐出部Dを駆動させるためのアナログ駆動波形信号Comと波形指定信号SIを含む各種信号を生成し、これら生成した信号をヘッドユニット3へ出力する。また、処理制御部6は、造形層データFDに従って、モータードライバー75〜78の動作を制御するための各種信号を生成し、これら生成した信号を位置変化機構7へ出力する。
The
図4は、ヘッドユニット3に含まれる記録ヘッド30のノズルNZ(図1に示す吐出部Dの一部)の配置例を模式的に示している。図4の上部には、記録ヘッド30において複数のノズル列32がY方向(走査方向DS1)へ並べられたノズル面33を示している。図4に示す記録ヘッド30は、移動していない造形台45に対して走査方向DS1(往方向DS2及び復方向DS3)へ移動している最中にドット形成用の液体LQをノズルNZから吐出する双方向記録を行うものとする。むろん、単方向記録を行う記録ヘッドにも、本技術を適用可能である。複数のノズル列32は、CLの液滴を吐出するノズルNZがX方向へ並んだノズル列32CL、Cの液滴を吐出するノズルNZがX方向へ並んだノズル列32C、Mの液滴を吐出するノズルNZがX方向へ並んだノズル列32M、Yの液滴を吐出するノズルNZがX方向へ並んだノズル列32Y、及び、Wの液滴を吐出するノズルNZがX方向へ並んだノズル列32Wを含んでいる。前述の4色C,M,Y,Wは、本技術の第一の色及び第二の色になり得る色である。ノズルNZから吐出された液滴(液体LQ)からは、図4の下部に示すように、ドットDTが形成される。図6に示す例では、第一の色をCに当てはめ、第二の色をMに当てはめて、Cのドットが第一ドットDT1となり、Mのドットが第二ドットDT2となり、CLのドットが第三ドットDT3となっていることが示されている。
FIG. 4 schematically shows an arrangement example of the nozzles NZ (a part of the ejection part D shown in FIG. 1) of the
むろん、所定色Cを第一の色に当てはめる場合に所定色Yを第二の色に当てはめてもよい。所定色Mを第一の色に当てはめる場合に所定色C又は所定色Yを第二の色に当てはめてもよい。所定色Yを第一の色に当てはめる場合に所定色C又は所定色Mを第二の色に当てはめてもよい。 Of course, when the predetermined color C is applied to the first color, the predetermined color Y may be applied to the second color. When the predetermined color M is applied to the first color, the predetermined color C or the predetermined color Y may be applied to the second color. When the predetermined color Y is applied to the first color, the predetermined color C or the predetermined color M may be applied to the second color.
CインクとMインクとYインクは、有彩色インクである。Wインクは、可視光の波長領域(概ね400〜700nm)に属する波長を有する光が照射された場合において、当該照射された光のうち30%以上(好ましくは50%以上)の光を反射する無彩色インクである。Wインクから形成されるドットは、図6に例示するように立体物Objの内側領域AR1を遮蔽するための遮蔽用ドットDT4となり得る。尚、第一ドットDT1、第二ドットDT2、第三ドットDT3、及び、遮蔽用ドットDT4を、ドットDTと総称する。CLインクは、色材を添加していない造形用インクであり、有彩色インク及び無彩色インクと比較して、色材成分の含有量が少なく透明度の高いインクである。 C ink, M ink, and Y ink are chromatic inks. W ink reflects 30% or more (preferably 50% or more) of the irradiated light when irradiated with light having a wavelength in the visible light wavelength region (approximately 400 to 700 nm). Achromatic ink. The dots formed from the W ink can be shielding dots DT4 for shielding the inner area AR1 of the three-dimensional object Obj as illustrated in FIG. The first dot DT1, the second dot DT2, the third dot DT3, and the shielding dot DT4 are collectively referred to as a dot DT. The CL ink is a modeling ink to which no color material is added, and is an ink having a low content of the color material component and high transparency as compared with the chromatic color ink and the achromatic color ink.
本具体例の記録ヘッド30は、ノズルNZから吐出する液滴(液体LQ)の重量を変更可能であり、図4の下部に示すように、大ドットDTL、中ドットDTM、及び、小ドットDTSを形成可能である。これらのドットDTL,DTM,DTSをドットDTと総称している。尚、各ノズルNZからドットDTL,DTM,DTSが形成される液滴を吐出可能であるため、図4は、例えば、CL及びYのノズルNZから大ドットDTLのみ形成されることを示している訳ではない。
The
各ノズル列32のノズルNZの配列は、ノズル面33内においてX方向からずれた方向でもよく、さらに、直線状のみならず、いわゆる千鳥状でもよい。
図1に示す吐出部Dは、ノズルNZに加えて、印加される駆動信号VinによりノズルNZから液滴を吐出させる駆動素子を有している。駆動素子には、ノズルNZに連通する圧力室内の液体LQに圧力を加える圧電素子、熱により圧力室内に気泡を発生させてノズルNZから液滴を吐出させるサーマル素子、等を用いることができるが、本実施形態ではピエゾ素子を圧電素子として駆動素子を構成する。前記圧力室には、インクカートリッジ48から液体LQが供給される。圧力室内の液体LQは、駆動素子によってノズルNZから造形台45に向かって液滴として吐出され、造形層LYに液滴のドットDTが形成される。記録ヘッド30と造形台45とが相対移動することにより、造形層データFDに対応した造形層LYが形成される。
The arrangement of the nozzles NZ in each
In addition to the nozzle NZ, the ejection unit D shown in FIG. 1 has a drive element that ejects liquid droplets from the nozzle NZ by an applied drive signal Vin. As the driving element, a piezoelectric element that applies pressure to the liquid LQ in the pressure chamber communicating with the nozzle NZ, a thermal element that generates bubbles in the pressure chamber by heat and discharges droplets from the nozzle NZ, and the like can be used. In this embodiment, the drive element is configured by using a piezoelectric element as a piezoelectric element. Liquid LQ is supplied from the
駆動信号生成部31には、ノズルNZから液滴を吐出させる駆動素子に駆動信号を印加する種々の公知の回路を使用可能である。
Various known circuits that apply a drive signal to a drive element that discharges droplets from the nozzle NZ can be used for the drive
図5は、大ドット相当の液滴の吐出、中ドット相当の液滴の吐出、小ドット相当の液滴の吐出、又は、液滴の非吐出を駆動信号Vinに基づいて制御する概念の一例を模式的に示している。尚、図5に示す駆動信号Vinの波形PL1,PL2,PL3は、あくまでも模式的なものであり、実際の波形とは限らない。 FIG. 5 shows an example of a concept for controlling ejection of a droplet corresponding to a large dot, ejection of a droplet corresponding to a medium dot, ejection of a droplet corresponding to a small dot, or non-ejection of a droplet based on a drive signal Vin. Is schematically shown. Note that the waveforms PL1, PL2, and PL3 of the drive signal Vin shown in FIG. 5 are merely schematic and are not necessarily actual waveforms.
本例においてノズルNZから大ドット相当の液滴を吐出する場合、駆動信号生成部31は、処理制御部6から入力される駆動波形信号Comに基づいて所定の吐出単位期間Tuに3個の波形PL1,PL2,PL3を駆動信号Vinとして吐出部Dに供給する。これにより、各波形PL1,PL2,PL3に合わせたタイミングでノズルNZから液滴が吐出され合体して大ドットが形成される。
また、ノズルNZから中ドット相当の液滴を吐出する場合、駆動信号生成部31は、処理制御部6から入力される駆動波形信号Comに基づいて上記吐出単位期間Tuに2個の波形PL1,PL2を駆動信号Vinとして吐出部Dに供給する。これにより、各波形PL1,PL2に合わせたタイミングでノズルNZから液滴が吐出され合体して中ドットが形成される。
In this example, when a droplet corresponding to a large dot is ejected from the nozzle NZ, the drive
Further, when ejecting a droplet corresponding to a medium dot from the nozzle NZ, the drive
さらに、ノズルNZから小ドット相当の液滴を吐出する場合、駆動信号生成部31は、処理制御部6から入力される駆動波形信号Comに基づいて上記吐出単位期間Tuに1個の波形PL1を駆動信号Vinとして吐出部Dに供給する。これにより、波形PL1に合わせたタイミングでノズルNZから液滴が吐出されて小ドットが形成される。
加えて、ノズルNZから液滴を吐出しない場合、駆動信号生成部31は、上記波形PL1,PL2,PL3のいずれも吐出部Dに供給しない、これにより、ノズルNZから液滴が吐出されずドットが形成されない。
Furthermore, when ejecting a droplet corresponding to a small dot from the nozzle NZ, the drive
In addition, when the liquid droplets are not discharged from the nozzle NZ, the drive
(3)立体物造形装置の第一具体例:
図6は、第一具体例として、ボクセルVxに全て大ドットDTLを形成した立体物Objの構造例を模式的に示している。第一具体例では、1個の大ドットDTLによるボクセルVxを複数、X方向及びY方向へ並べた造形層LYを積層することにより立体物Objを造形する例を説明する。図6の下部には、立体物Objの上から4番目の造形層LYを抜き出して示している。図6には、造形層LYを積層した立体物Objの−Y方向側の面(図6における正面)、及び、+Z方向側の面(上面)にC,M,Y,W,CLのいずれのドットが形成されているかをC,M,Y,W,CLにて示している。図6に示す立体物Objは簡略化した例であり、造形層LYに含まれるボクセルVxの数は9×9個に限定されず、造形層LYの数は9層に限定されない。
(3) First specific example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 6 schematically shows a structural example of a three-dimensional object Obj in which large dots DTL are formed on all voxels Vx as a first specific example. In the first specific example, an example will be described in which a three-dimensional object Obj is formed by stacking a modeling layer LY in which a plurality of voxels Vx by one large dot DTL are arranged in the X direction and the Y direction. In the lower part of FIG. 6, the fourth modeling layer LY is extracted from the top of the three-dimensional object Obj. In FIG. 6, any one of C, M, Y, W, and CL on the −Y direction side surface (front surface in FIG. 6) and the + Z direction side surface (upper surface) of the three-dimensional object Obj on which the modeling layer LY is stacked. Are formed by C, M, Y, W, and CL. The three-dimensional object Obj illustrated in FIG. 6 is a simplified example, and the number of voxels Vx included in the modeling layer LY is not limited to 9 × 9, and the number of modeling layers LY is not limited to nine layers.
図6に示す立体物Objの内側領域AR1には、造形用のCLインクの第三ドットDT3が形成されている。図6に示す立体物Objの外側領域AR3は、立体物Objの表面の色を表現する所定色C,M,Yのドット(第一ドットDT1及び第二ドットDT2の例)、及び、造形層LYの厚さΔZを略一定にするためのCLの第三ドットDT3が形成されている。外側領域AR3は、図6に示すように立体物Objの表面からボクセル2個分である以外にも、立体物の表面からボクセル1個分でもよいし、立体物の表面からボクセル3個分以上でもよい。図6に示す立体物Objは、内側領域AR1と外側領域AR3との間にWインクの遮蔽用ドットDT4で形成された遮蔽領域AR2が配置されている。図6にはX−Y平面に沿った断面しか図示していないが、X−Z平面に沿った断面、及び、Y−Z平面に沿った断面にも、X−Y平面に沿った断面と同様、内側領域AR1、遮蔽領域AR2、及び、外側領域AR3が現れる。遮蔽領域AR2があることにより内側領域AR1から背後が遮蔽されるので、立体物の外観がさらに向上する。
尚、遮蔽領域AR2は、内側領域AR1の全面を覆う以外にも、内側領域AR1の下側を除く等、内側領域AR1の一部のみを覆ってもよい。外側領域AR3は、内側領域AR1の全面を覆う以外にも、内側領域AR1の下側を除く等、内側領域AR1の一部のみを覆ってもよい。むろん、内側領域AR1や遮蔽領域AR2が無い立体物Objの造形にも、本技術を適用可能である。
In the inner area AR1 of the three-dimensional object Obj shown in FIG. 6, a third dot DT3 of CL ink for modeling is formed. The outer area AR3 of the three-dimensional object Obj shown in FIG. 6 includes dots of predetermined colors C, M, and Y that represent the surface color of the three-dimensional object Obj (examples of the first dot DT1 and the second dot DT2), and a modeling layer CL third dots DT3 are formed to make the LY thickness ΔZ substantially constant. As shown in FIG. 6, the outer area AR3 may be one voxel from the surface of the three-dimensional object, or three or more voxels from the surface of the three-dimensional object, as well as two voxels from the surface of the three-dimensional object Obj. But you can. In the three-dimensional object Obj shown in FIG. 6, a shielding area AR2 formed of W ink shielding dots DT4 is arranged between the inner area AR1 and the outer area AR3. FIG. 6 shows only the cross section along the XY plane, but the cross section along the XZ plane, and the cross section along the YZ plane also include a cross section along the XY plane. Similarly, an inner area AR1, a shielding area AR2, and an outer area AR3 appear. Since the back area is shielded from the inner area AR1 due to the presence of the shielding area AR2, the appearance of the three-dimensional object is further improved.
The shielding area AR2 may cover only a part of the inner area AR1, such as excluding the lower side of the inner area AR1, in addition to covering the entire area of the inner area AR1. The outer area AR3 may cover only a part of the inner area AR1, such as excluding the lower side of the inner area AR1, besides covering the entire area of the inner area AR1. Of course, the present technology can also be applied to modeling a three-dimensional object Obj that does not have the inner area AR1 and the shielding area AR2.
(4)立体物造形装置の処理例:
図7は、図1に示す立体物造形装置100で行われる造形処理の例を示している。この処理は、ホスト装置9の造形データ生成部93と造形処理装置1の処理制御部6とが協働して行う。造形データ生成部93は、モデルデータ生成部92から少なくともモデルデータDatを取得すると、ステップS102〜S106の造形層データ生成処理を行う。以下、「ステップ」の記載を省略する。処理制御部6は、ホスト装置9から造形層データFDを取得すると、S108〜S114の造形処理において硬化するドットDTによる立体物Objの造形を制御する。尚、ホスト装置9及び造形処理装置1は、マルチタスクにより複数の処理を並列して実行している。
(4) Processing example of solid object shaping apparatus:
FIG. 7 shows an example of a modeling process performed by the three-dimensional
また、図8は、S104〜S106の処理例として、造形層元データODにハーフトーン処理を行って配置データADを生成しドットDTがボクセルVxに収まるように配置データADを修正する例を模式的に示している。この例では、造形層元データOD[q]にC用の造形層元データODc[q]、M用の造形層元データODm[q]、及び、Y用の造形層元データODy[q]があり、これらの造形層元データODc[q],ODm[q],ODy[q]から色別に配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を生成してドット配置を調整するものとしている。最終的な造形層データFD[q]は、色別の造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]を合わせたデータである。尚、造形層元データODc[q],ODm[q],ODy[q]のボクセル値を入力値V1c(x,y),V1m(x,y),V1y(x,y)とし、配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]のボクセル値をV2c(x,y),V2m(x,y),V2y(x,y)とし、造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]のボクセル値を出力値V3c(x,y),V3m(x,y),V3y(x,y)とし、造形層データFD[q]のボクセル値を出力値V3(x,y)とする。xはX方向における座標値を示し、yはY方向における座標値を示す。配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]、造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]、及び、造形層データFD[q]には、配置されたドットの種類(C,M,Y,CLのいずれか一つ)を例示している。図7に示すように、造形層元データODc[q],ODm[q],ODy[q]を造形層元データOD[q]と総称し、入力値V1c(x,y),V1m(x,y),V1y(x,y)を入力値V1(x,y)と総称し、配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を配置データAD[q]と総称し、ボクセル値V2c(x,y),V2m(x,y),V2y(x,y)をボクセル値V2(x,y)と総称する。 FIG. 8 schematically illustrates an example of processing of S104 to S106 in which halftone processing is performed on the modeling layer source data OD to generate the arrangement data AD, and the arrangement data AD is corrected so that the dots DT are contained in the voxel Vx. Is shown. In this example, the modeling layer source data OD [q], the modeling layer source data ODc [q] for C, the modeling layer source data ODm [q] for M, and the modeling layer source data ODy [q] for Y And adjust the dot placement by generating the placement data ADc [q], ADm [q], ADy [q] for each color from these modeling layer source data ODc [q], ODm [q], ODy [q] I am going to do it. The final modeling layer data FD [q] is data obtained by combining the modeling layer data FDc [q], FDm [q], and FDy [q] for each color. The voxel values of the modeling layer source data ODc [q], ODm [q], ODy [q] are input values V1c (x, y), V1m (x, y), V1y (x, y), and the arrangement data. The voxel values of ADc [q], ADm [q], ADy [q] are V2c (x, y), V2m (x, y), V2y (x, y), and the modeling layer data FDc [q], FDm [ The voxel values of q], FDy [q] are output values V3c (x, y), V3m (x, y), V3y (x, y), and the voxel values of the modeling layer data FD [q] are output values V3 ( x, y). x represents a coordinate value in the X direction, and y represents a coordinate value in the Y direction. Arranged in the arrangement data ADc [q], ADm [q], ADy [q], the modeling layer data FDc [q], FDm [q], FDy [q], and the modeling layer data FD [q] The type of dot (any one of C, M, Y, CL) is illustrated. As shown in FIG. 7, the modeling layer source data ODc [q], ODm [q], and ODy [q] are collectively referred to as modeling layer source data OD [q], and input values V1c (x, y), V1m (x , Y), V1y (x, y) are collectively referred to as the input value V1 (x, y), the arrangement data ADc [q], ADm [q], ADy [q] are collectively referred to as the arrangement data AD [q], The voxel values V2c (x, y), V2m (x, y), and V2y (x, y) are collectively referred to as voxel values V2 (x, y).
モデルデータDatを取得した造形データ生成部93は、まず、モデルデータDatに基づいて造形層元データODをC,M,Y,W,CLのそれぞれについて生成する(S102)。例えば、各造形層元データOD[q](q=1,2,…,Q)が造形層LY[q]を表す多階調(例えば256階調)の入力値V1(x,y)を各ボクセルVxに有するものとする。
The modeling
造形層元データODの生成後、造形データ生成部93は、ハーフトーン処理部95において、造形層元データODの各ボクセルVxの入力値V1(x,y)に対してハーフトーン処理を行うことにより配置データADをC,M,Y,W,CLのそれぞれについて生成する(S104)。例えば、各配置データAD[q](q=1,2,…,Q)がドットDTの形成有無を表す2値のボクセル値V2(x,y)を各ボクセルVxに有するものとする。立体物Objの外側領域AR3では、Wの遮蔽用ドットDT4が形成されず、C、M、又は、Yのドットが形成されない箇所にCLの第三ドットDT3が形成されるので、C,M,Yの造形層元データODc[q],ODm[q],ODy[q]から配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を生成すればよい。内側領域AR1及び遮蔽領域AR2では、入力値V1(x,y)が255である場合にボクセル値V2(x,y)を1(ドット形成を意味する例)とし、入力値V1(x,y)が0である場合にボクセル値V2(x,y)を0(ドット無しを意味する例)とすることができる。
After generation of the modeling layer source data OD, the modeling
配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]は、例えば、造形層元データODc[q],ODm[q],ODy[q]とマスクMA1とに基づいて、ボクセル集合に対するC,M,Yのドットの配置を表す配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を組織的ディザ法によるハーフトーン処理により生成することができる。ハーフトーン結果である配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]のボクセル値V2c(x,y),V2m(x,y),V2y(x,y)は、例えば、ドットDTを形成する(例えば1)か否(例えば0)かを表す2値データとすることができる。 The arrangement data ADc [q], ADm [q], and ADy [q] are, for example, C based on the modeling layer source data ODc [q], ODm [q], ODy [q] and the mask MA1. , M, Y dot arrangement data ADc [q], ADm [q], ADy [q] can be generated by a halftone process using a systematic dither method. The voxel values V2c (x, y), V2m (x, y), and V2y (x, y) of the arrangement data ADc [q], ADm [q], and ADy [q] that are halftone results are, for example, dots DT Can be binary data indicating whether or not (for example, 1) is formed (for example, 0).
図9は、マスクMA1として二次元ディザマスクの構造例を模式的に示している。図9に示す各セル(四角形の升目)はマスクMA1の格納要素E1を表し、各セルに付された数値は前記格納要素E1に格納された閾値T(x,y)を表している。分かり易く説明するため、造形層元データODの入力値V1(x,y)を百分率に対応する0以上100以下の整数で表し、マスクMA1の有する各閾値が互いに異なるユニークな値となるように定められていることとする。尚、入力値V1(x,y)が0〜255の階調値である場合、ドット形成率50%が階調値128程度に対応し、ドット形成率25%が階調値64程度に対応する。図9では、入力値V1(x,y)がドット形成率20%である場合にドットDTが形成される格納要素を太線で囲っている。
造形層LY[q]がマスクMA1よりも大きい場合、マスクMA1を複数並べることにより造形層元データODの全入力値V1(x,y)をマスクMA1の各閾値に対応付けることができる。
FIG. 9 schematically shows a structural example of a two-dimensional dither mask as the mask MA1. Each cell (square square) shown in FIG. 9 represents the storage element E1 of the mask MA1, and the numerical value given to each cell represents the threshold value T (x, y) stored in the storage element E1. For easy understanding, the input value V1 (x, y) of the modeling layer source data OD is represented by an integer of 0 to 100 corresponding to the percentage, and each threshold value of the mask MA1 is a unique value different from each other. It shall be stipulated. When the input value V1 (x, y) is a gradation value of 0 to 255, a dot formation rate of 50% corresponds to a gradation value of about 128, and a dot formation rate of 25% corresponds to a gradation value of about 64. To do. In FIG. 9, when the input value V1 (x, y) is a dot formation rate of 20%, the storage element in which the dot DT is formed is surrounded by a bold line.
When the modeling layer LY [q] is larger than the mask MA1, all the input values V1 (x, y) of the modeling layer original data OD can be associated with each threshold value of the mask MA1 by arranging a plurality of masks MA1.
マスクMA1を用いるハーフトーン処理は、例えば、以下のようにして行うことができる。
まず、Q層の造形層元データODの中からハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する。そのうえで、造形層LY[q]の各ボクセルVxについて、入力値V1(x,y)がマスクMA1の閾値T(x,y)以上であるか否かを判断し、V1(x,y)≧T(x,y)であるボクセルのボクセル値V2(x,y)を例えば1(第一ドット形成を意味)に設定し、V1(x,y)<T(x,y)であるボクセル値V2(x,y)を例えば0(第一ドット無しを意味)に設定すればよい。
The halftone process using the mask MA1 can be performed as follows, for example.
First, a modeling layer LY [q] to be halftone processed is set from the modeling layer original data OD of the Q layer. Then, for each voxel Vx of the modeling layer LY [q], it is determined whether or not the input value V1 (x, y) is equal to or greater than the threshold value T (x, y) of the mask MA1, and V1 (x, y) ≧ The voxel value V2 (x, y) of the voxel with T (x, y) is set to 1 (meaning the first dot formation), for example, and the voxel value with V1 (x, y) <T (x, y) V2 (x, y) may be set to 0 (meaning no first dot), for example.
尚、S104のハーフトーン処理は、誤差拡散法による処理等でもよい。 The halftone process in S104 may be an error diffusion process.
以上のハーフトーン処理は、C,M,Yの色毎に行われ、Q層の造形層LYについて行われる。従って、造形層元データODc[q]の多階調の入力値V1c(x,y)に基づいて配置データADc[q]の2値のボクセル値V2c(x,y)が生成され、造形層元データODm[q]の多階調の入力値V1m(x,y)に基づいて配置データADm[q]の2値のボクセル値V2c(x,y)が生成され、造形層元データODy[q]の多階調の入力値V1y(x,y)に基づいて配置データADy[q]の2値のボクセル値V2c(x,y)が生成される。
ハーフトーン結果である配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]は、C,M,Yの色毎に独立して生成されるため、図8に例示するように、q番目の造形層LY[q]において異なる色のドットが同じボクセル位置(x,y)に配置されることがある。図8の例では、同じボクセル位置P1にCのドットとMのドットが配置され、同じボクセル位置P2にCのドットとYのドットが配置され、同じボクセル位置P3にMのドットとYのドットが配置され、同じボクセル位置P4にCのドットとMのドットとYのドットが配置されている。このままでは、造形層LY[q]の中でボクセル位置P1〜P4が高くなり、造形層LY[q]に凹凸が生じる。また、ボクセル位置P5等ではC,M,Yのドットがいずれも形成されない。このままでは、造形層LY[q]の中でボクセル位置P5が凹み、造形層LY[q]に凹凸が生じる。
The above halftone process is performed for each color of C, M, and Y, and is performed for the modeling layer LY of the Q layer. Therefore, the binary voxel value V2c (x, y) of the arrangement data ADc [q] is generated based on the multi-tone input value V1c (x, y) of the modeling layer original data ODc [q], and the modeling layer A binary voxel value V2c (x, y) of the arrangement data ADm [q] is generated based on the multi-tone input value V1m (x, y) of the original data ODm [q], and the modeling layer original data ODy [ A binary voxel value V2c (x, y) of the arrangement data ADy [q] is generated based on the multi-tone input value V1y (x, y) of q].
Since the arrangement data ADc [q], ADm [q], and ADy [q], which are halftone results, are generated independently for each color of C, M, and Y, as illustrated in FIG. In the modeling layer LY [q], different color dots may be arranged at the same voxel position (x, y). In the example of FIG. 8, C dot and M dot are arranged at the same voxel position P1, C dot and Y dot are arranged at the same voxel position P2, and M dot and Y dot are arranged at the same voxel position P3. Are arranged, and a C dot, an M dot, and a Y dot are arranged at the same voxel position P4. In this state, the voxel positions P1 to P4 are increased in the modeling layer LY [q], and the modeling layer LY [q] is uneven. Also, none of the C, M, and Y dots are formed at the voxel position P5 or the like. In this state, the voxel position P5 is recessed in the modeling layer LY [q], and the modeling layer LY [q] is uneven.
そこで、S104のハーフトーン処理後、造形データ生成部93は、ハーフトーン処理部95において、ドット配置調整処理を行うことにしている(S106)。このドット配置調整処理では、ボクセル位置P1〜P4においてボクセルVxに収まらないドットを収まる位置のボクセルVxまで移し、且つ、ボクセル位置P5のようにC,M,Yのドットがいずれも配置されないボクセルにCLのドットを配置するように、Q層の配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を修正する。
Therefore, after the halftone process in S104, the modeling
図8に示す例において、ボクセル位置P1から造形層内の+Y方向において隣接するボクセルにはC,M,Yのドットのいずれも配置されていないので、図8の矢印で示したように、ボクセル位置P1のMのドットを+Y方向へ1ボクセル分、移すことができる。むろん、ボクセル位置P1のCのドットを+Y方向へ一つ移してもよい。また、ボクセル位置P2から造形層内の+X方向において隣接するボクセルにはC,M,Yのドットのいずれも配置されていないので、Y又はCのドットを+X方向へ1ボクセル分、移すことができる。これらのように配置データADで表される配置においてボクセルVxに収まらないドットを収まる位置のボクセルVxまで移すように配置データADを修正すると、C,M,Yの各ドットが異なるボクセル位置(x,y)に配置されていることを表す造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]が得られる。生成される造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]の出力値V3c(x,y),V3m(x,y),V3y(x,y)は、例えば、ドットDTを形成する(例えば1)か否(例えば0)かを表す2値データとすることができる。
尚、複数色のドットがボクセルVxに重なった場合に移動させるドットの色は、ボクセル毎に変えてもよいし、造形層毎に変えてもよいし、ドットの色に優先順位を設けておいて優先順位に従った所定の色に固定してもよい。
In the example shown in FIG. 8, since none of the C, M, and Y dots are arranged in the voxel adjacent in the + Y direction in the modeling layer from the voxel position P1, as shown by the arrows in FIG. The M dot at the position P1 can be moved by one voxel in the + Y direction. Needless to say, one C dot at the voxel position P1 may be moved in the + Y direction. In addition, since none of the C, M, and Y dots are arranged in the + X direction in the modeling layer from the voxel position P2, it is possible to move the Y or C dot by one voxel in the + X direction. it can. When the arrangement data AD is corrected such that the dots that do not fit in the voxel Vx in the arrangement represented by the arrangement data AD are moved to the voxel Vx at the position where they fit, the C, M, and Y dots have different voxel positions (x , Y), the modeling layer data FDc [q], FDm [q], and FDy [q] representing that they are arranged at the same position are obtained. The output values V3c (x, y), V3m (x, y), and V3y (x, y) of the generated modeling layer data FDc [q], FDm [q], and FDy [q] are, for example, dots DT. It can be binary data indicating whether it is formed (for example, 1) or not (for example, 0).
Note that the color of the dots to be moved when a plurality of color dots overlaps the voxel Vx may be changed for each voxel, may be changed for each modeling layer, and priority is given to the color of the dots. The predetermined color may be fixed according to the priority order.
以上の造形層データFDc[q],FDm[q],FDy[q]を合わせると、同じボクセルに異なる色のドットが重なることは無いが、造形層LY[q]の一部のボクセルにC,M,Yのドットがいずれも配置されないことがある。このようなボクセルは、複数種のドットDTのうち第三ドットを除くドットで満たされない単位造形体B0である。そこで、ドット配置調整処理では、C,M,Yのドットがいずれも配置されないボクセルにCLのドットを配置するように造形層データFD[q]の出力値V3(x,y)を生成する。これにより、CLのドットが配置されたボクセルにCLの第三ドットDT3が形成される。図8には、第一の色をCに当てはめ、第二の色をMに当てはめて、Cのドットが配置されたボクセルに第一ドットDT1が形成され、Mのドットが配置されたボクセルに第二ドットDT2が形成されることも、示されている。 When the above modeling layer data FDc [q], FDm [q], and FDy [q] are combined, dots of different colors do not overlap with the same voxel, but C on some voxels of the modeling layer LY [q]. , M, Y dots may not be arranged. Such a voxel is a unit shaped body B0 that is not filled with dots other than the third dot among the plurality of types of dots DT. Therefore, in the dot arrangement adjustment process, the output value V3 (x, y) of the modeling layer data FD [q] is generated so that the CL dot is arranged in the voxel where none of the C, M, and Y dots are arranged. As a result, the third CL dot DT3 is formed in the voxel in which the CL dot is arranged. In FIG. 8, the first color is applied to C, the second color is applied to M, the first dot DT1 is formed in the voxel in which the C dot is arranged, and the voxel in which the M dot is arranged. It is also shown that the second dot DT2 is formed.
造形データ生成部93は、造形層データFDを造形処理装置1に送信する。造形処理装置1は、前記造形層データFDを受信する。この造形層データFDを取得した処理制御部6は、まず、ドットDTを形成する造形層LY[q]を設定する(S108)。この処理は、例えば、積層処理の実行回数を示す変数qにS108の処理回数(1,2,…,Q)を設定する処理とすることができる。次に、処理制御部6は、造形層LY[q]を形成するためのZ方向における位置に造形台45を移動させるように、モータードライバー75に昇降機構駆動モーター71を駆動させる(S110)。例えば、図2の造形層LY[1]を形成する場合、処理制御部6は、造形台45を硬化ユニット61に近い所定の近接位置に上昇させる。図2の造形層LY[2]を形成する場合、処理制御部6は、造形台45を前記近接位置よりも厚さΔZ下降させる。
The modeling
造形台45の移動後、処理制御部6は、q番目の造形層データFD[q]に基づいて造形層LY[q]が形成されるように、ヘッドユニット3、位置変化機構7、及び、硬化ユニット61の動作を制御する(S112)。この処理は、例えば、ヘッドユニット3を走査方向DS1(Y方向)へ走査させながらインク滴(液体LQ)をノズルNZから吐出させてヘッドユニット3をX方向へ送ることを繰り返す処理とすることができる。例えば、処理制御部6は、ヘッドユニット3を走査方向DS1へ移動させるようにモータードライバー76にキャリッジ駆動モーター72を駆動させる。また、処理制御部6は、ヘッドユニット3とともにキャリッジガイド79bをX方向へ移動させるようにモータードライバー77にキャリッジガイド駆動モーター73を駆動させる。ここで、造形層データFD[q]に応じて、Cインク、Mインク、Yインク、CLインク、又は、WインクをノズルNZから吐出させて第一ドットDT1、第二ドットDT2、第三ドットDT3、又は、遮蔽用ドットDT4を形成させる。
After the movement of the modeling table 45, the
上側をヘッドユニット3が通り過ぎたドットDT1,DT2,DT3,DT4には、硬化ユニット61からの紫外線(UV)が上から照射される。これにより、インク(液体LQ)に含まれる成分が重合し、ドットDT1,DT2,DT3,DT4が硬化する。このようにして、硬化するドットDT1,DT2,DT3,DT4により造形層LY[q]が形成される。
The dots DT1, DT2, DT3, and DT4 passed by the
造形層LY[q]の形成後、処理制御部6は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S114)。q<Qである場合、処理制御部6は、S108〜S114の処理を繰り返す。例えば、q=1である場合、次のS108の処理において造形層LY[2]が設定される。q=Qである場合、処理制御部6は、造形処理を終了させる。これにより、立体物Objが造形台45に載置された状態となる。
After forming the modeling layer LY [q], the
ここで、図10Aを参照して、本具体例の作用、及び、効果を説明する。図10Aは、第一の色をCに当てはめ、第二の色をMに当てはめて、ハーフトーン処理によりCの第一ドットDT1、及び、Mの第二ドットDT2を形成してボクセルVxに収まらないドットをそのまま収まる位置のボクセルVxまで移す例を模式的に示している。図10Aはq番目の造形層LYの積層方向D1及び面方向D2に沿った断面の要部を示し、図10Aの上側は配置データAD[q]で表されるドット配置を示し、図10Aの下側は造形層データFD[q]で表されるドット配置を示している。尚、後述する図10B,12A,12B,13も、同様である。
また、図10Aの「指定量」は1ボクセルに形成可能なドットの量を意味し、本具体例の場合は大ドットDTLの1個分である。すなわち、全ボクセルに大ドットDTLを形成する場合、ボクセルVxに1個のドットDTを形成すると指定量に到達する。
Here, with reference to FIG. 10A, the effect | action and effect of this example are demonstrated. In FIG. 10A, the first color is applied to C, the second color is applied to M, and the first dot DT1 of C and the second dot DT2 of M are formed by halftoning to fit in the voxel Vx. An example is schematically shown in which an unaccepted dot is moved to a voxel Vx at a position where it is accommodated as it is. FIG. 10A shows a main part of a cross section along the stacking direction D1 and the surface direction D2 of the q-th modeling layer LY, and the upper side of FIG. 10A shows the dot arrangement represented by the arrangement data AD [q]. The lower side shows the dot arrangement represented by the modeling layer data FD [q]. The same applies to FIGS. 10B, 12A, 12B, and 13 described later.
“Specified amount” in FIG. 10A means the amount of dots that can be formed in one voxel, and in the case of this specific example, it is one large dot DTL. That is, when a large dot DTL is formed in all voxels, the designated amount is reached when one dot DT is formed in the voxel Vx.
図10Aの上側に示すように、ハーフトーン処理により生成された配置データAD[q]で表される配置のドットには、ボクセル位置801,802のようにCの第一ドットDT1とMの第二ドットDT2が重なるボクセルがある。ハーフトーン処理部95は、ボクセルVxに収まらないドットを造形層内の面方向D2においてボクセルVxに収まる位置まで移す制御を行う。ドットを移す方向は、造形層内においてランダムに選択してもよいし、+X方向など面方向D2の一方向に固定してもよい。
As shown in the upper side of FIG. 10A, the dots of the arrangement represented by the arrangement data AD [q] generated by the halftone process include the C first dots DT1 and M of the C first dots DT1 and 802 as in the voxel positions 801 and 802. There are voxels where two dots DT2 overlap. The
例えば、ボクセル位置801からボクセルVxに収まらないCの第一ドットDT1を面方向D2の一方向(図10Aの右方)へ移すことにする。配置データAD[q]においてボクセル位置801から最も近い右隣のボクセルにドットが配置されていないので、この右隣のボクセルにボクセル位置801からCの第一ドットDT1を移すことができる。一方、配置データAD[q]においてボクセル位置802から最も近い右隣のボクセルにドットが配置されているので、この右隣のボクセルにはボクセル位置802からMの第二ドットDT2を移すことができない。この右隣のボクセルのさらに右隣のボクセル、すなわち、配置データAD[q]においてボクセル位置802から次に近いボクセルにはドットが配置されていないので、この次に近いボクセルにボクセル位置802からMの第二ドットDT2を移すことができる。このようにして、配置データAD[q]ではボクセルVxに収まらないことになるドットDT1,DT2が近辺において収まる位置のボクセルVxまで移動することになる。得られる造形層データFD[q]は、ドットが配置されたボクセルVxにCの第一ドットDT1とMの第二ドットDT2の一方しか配置されていない。このため、第一ドットDT1と第二ドットDT2が同じボクセル位置に重なることによる造形層の厚さΔZの増加が抑えられる。また、ボクセルVxに収まらなかったドットの色も表現され、良好な色再現性が得られる。
For example, the C first dot DT1 that does not fit in the voxel Vx from the
また、ボクセルVxに収まらないドットを収まる位置のボクセルVxまで移しても、造形層LYの一部のボクセルにCの第一ドットDT1とMの第二ドットDT2のいずれも配置されないことがある。造形層データFD[q]においてボクセル位置803にはドットDT1,DT2が配置されなかったので、ボクセル位置803のボクセルは複数種のドットDTのうち第三ドットDT3を除くドットで満たされない単位造形体B0である。このボクセル位置803のボクセルにはCLの第三ドットDT3が配置され、第一ドットDT1又は第二ドットDT2で満たされないボクセルにCLの第三ドットDT3が形成される。このため、ボクセルが第一ドットDT1又は第二ドットDT2で満たされないことによる造形層の凹みが抑えられる。
In addition, even if the dots that do not fit in the voxel Vx are moved to the voxel Vx where the dots fit, neither the first dot DT1 of C nor the second dot DT2 of M may be arranged in some voxels of the modeling layer LY. Since the dots DT1 and DT2 are not arranged at the
以上より、本具体例は、細かい単位でインクの吐出量を調整することができるうえ、ハーフトーン処理により異なる色のドットが同じボクセルVxに配置されることによる凹凸が造形層に生じることを抑制することが可能となる。このように造形層の厚さΔZを略一定に保つことができるので、本具体例は、造形される立体物の外観を向上させることが可能となる。 As described above, this specific example can adjust the ejection amount of ink in fine units, and suppress the formation of unevenness in the modeling layer due to the dots of different colors being arranged in the same voxel Vx by the halftone process. It becomes possible to do. Thus, since the thickness ΔZ of the modeling layer can be kept substantially constant, the present specific example can improve the appearance of the three-dimensional object to be modeled.
尚、図10Bに例示するように、ボクセルVxに収まらなかったドットを移さず形成しないようにしてもよい。図10Bに示す配置データAD[q]で表されるドット配置では、ボクセル位置801にCの第一ドットDT1が収まらず、ボクセル位置802にMの第二ドットDT2が収まっていない。図10Bに示す造形層データFD[q]で表されるドット配置では、ボクセル位置801からCの第一ドットDT1が無くなり、ボクセル位置802からMの第二ドットDT2が無くなっている。このような場合、ボクセルVxに収まらなかったドットの色が再現されないものの、ドットDT1,DT2が同じボクセル位置に重なることによる造形層の厚さΔZの増加が抑えられる。従って、ハーフトーン処理により異なる色のドットが同じボクセルVxに配置されることによる凹凸が生じなくなり、造形される立体物の外観が向上する。
In addition, as illustrated in FIG. 10B, the dots that do not fit in the voxel Vx may not be moved and formed. In the dot arrangement represented by the arrangement data AD [q] shown in FIG. 10B, the C first dot DT1 does not fit in the
(5)立体物造形装置の第二具体例:
図11は、第二具体例として、大ドットDTL、中ドットDTM、及び、小ドットDTSから選ばれる複数サイズのドットをボクセルVx(単位造形体B0の例)に形成する場合の造形層LYにおける単位造形体B0とドットとの関係の例を模式的に示している。図11に示す造形層LYは簡略化した例であり、造形層LYに含まれるボクセルVxの数は5×5個に限定されない。図11では、y=1におけるボクセルVxをボクセルVx11〜Vx15と示し、y=3におけるボクセルVxをボクセルVx31〜Vx35と示している。これらのボクセルには、ドットDTのサイズとそのインク種も示している。例えば、ボクセルVx12は、Mの大ドットDTLで形成されたことになる。ボクセルVx11は、Mの小ドットDTSの上にCLの中ドットDTMが形成されたことになる。ボクセルVx15は、Mの小ドットDTS、Cの小ドットDTS、及び、CLの小ドットDTSが下から順に形成されたことになる。図1に示す造形制御部6は、各ボクセルVxに、1個の大ドット、1個の中ドットと1個の小ドットの組合せ、又は、3個の小ドットの組合せを形成させて、造形層LYを所定厚さΔZにする。
(5) Second specific example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 11 shows, as a second specific example, in a modeling layer LY in the case where dots of a plurality of sizes selected from a large dot DTL, a medium dot DTM, and a small dot DTS are formed on a voxel Vx (an example of a unit modeling body B0). The example of the relationship between unit modeling object B0 and a dot is shown typically. The modeling layer LY shown in FIG. 11 is a simplified example, and the number of voxels Vx included in the modeling layer LY is not limited to 5 × 5. In FIG. 11, voxels Vx at y = 1 are indicated as voxels Vx11 to Vx15, and voxels Vx at y = 3 are indicated as voxels Vx31 to Vx35. These voxels also indicate the size of the dot DT and its ink type. For example, the voxel Vx12 is formed by M large dots DTL. In the voxel Vx11, the medium dot DTM of CL is formed on the M small dot DTS. In the voxel Vx15, M small dots DTS, C small dots DTS, and CL small dots DTS are formed in order from the bottom. The
図1に示す処理制御部6は、各ボクセルVxに、1個の大ドットDTL、1個の中ドットDTMと1個の小ドットDTSの組合せ、又は、3個の小ドットDTSの組合せを形成させて、造形層LYを所定厚さΔZにする。制御部U1は、大ドットDTLを配置したボクセル、中ドットDTMを含む1以上のドットDTを配置したボクセル、及び、小ドットDTSを含む1以上のドットDTを配置したボクセルが存在するように立体物Objの造形を制御する。尚、第一サイズを大ドットDTLのサイズに当てはめる場合には第二サイズを中ドットDTM又は小ドットDTSのサイズに当てはめることができ、第一サイズを中ドットDTMのサイズに当てはめる場合には第二サイズを小ドットDTSのサイズに当てはめることができる。 1 forms one large dot DTL, one medium dot DTM and one small dot DTS combination, or three small dot DTS combinations in each voxel Vx. Then, the modeling layer LY is set to a predetermined thickness ΔZ. The control unit U1 is three-dimensional so that there are voxels in which large dots DTL are arranged, voxels in which one or more dots DT including medium dots DTM are arranged, and voxels in which one or more dots DT including small dots DTS are arranged. Controls the modeling of the object Obj. When the first size is applied to the size of the large dot DTL, the second size can be applied to the size of the medium dot DTM or the small dot DTS, and when the first size is applied to the size of the medium dot DTM, the first size is applied. Two sizes can be applied to the size of the small dot DTS.
複数サイズのドットを単位造形体B0に形成する場合も、図7で示した造形処理に従って立体物Objを造形することができる。ここで、図7のS104のハーフトーン処理は、C,M,Y,W,CLのそれぞれについて、各造形層元データOD[q](q=1,2,…,Q)の多階調(例えば256階調)の入力値V1(x,y)を多値化(例えば4値化)する処理とすることができる。例えば、4値化された配置データAD[q](q=1,2,…,Q)のボクセル値をV2(x,y)は、0(ドット無し)、1(小ドットDTSの1個分)、2(小ドットDTSの2個分)、又は、3(小ドットDTSの3個分)とすることができる。小ドットDTSの2個分は中ドットDTMの1個分に相当し、小ドットDTSの3個分は大ドットDTLの1個分に相当するものとする。 Even when dots of a plurality of sizes are formed on the unit modeling body B0, the three-dimensional object Obj can be modeled according to the modeling process shown in FIG. Here, the halftone processing of S104 in FIG. 7 is a multi-gradation of each modeling layer source data OD [q] (q = 1, 2,..., Q) for each of C, M, Y, W, and CL. The input value V1 (x, y) (for example, 256 gradations) can be multivalued (for example, quaternary). For example, the voxel value of the quaternarized arrangement data AD [q] (q = 1, 2,..., Q) is V2 (x, y) is 0 (no dot), 1 (one small dot DTS) Minute), 2 (for two small dots DTS), or 3 (for three small dots DTS). Two small dots DTS correspond to one medium dot DTM, and three small dots DTS correspond to one large dot DTL.
以上のハーフトーン処理も、図8で示したようにC,M,Yの色毎に独立して配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を生成する。ただし、ボクセル値V2c(x,y),V2m(x,y),V2y(x,y)は、4値となる。この場合も、例えば、同じボクセル位置P1にCの大ドットとMの小ドットが配置されると少なくとも小ドット1個分がボクセルVxに収まらず、同じボクセル位置P2にCの中ドットとYの大ドットが配置されると少なくとも中ドット1個分がボクセルVxに収まらず、同じボクセル位置P3にMの中ドットとYの中ドットが配置されると少なくとも小ドット1個分がボクセルVxに収まらず、同じボクセル位置P4にCの中ドットとMの中ドットとYの中ドットが配置されると少なくとも大ドット1個分がボクセルVxに収まらない。また、ボクセル位置P5等ではC,M,Yのドットがいずれも形成されない。このままでは、造形層LY[q]の中でボクセル位置P1〜P4が高くなってボクセル位置P5が凹み、造形層LY[q]に凹凸が生じる。 The above halftone processing also generates the arrangement data ADc [q], ADm [q], ADy [q] independently for each color of C, M, Y as shown in FIG. However, the voxel values V2c (x, y), V2m (x, y), and V2y (x, y) are four values. Also in this case, for example, if a large C dot and a small M dot are arranged at the same voxel position P1, at least one small dot does not fit in the voxel Vx, and the middle dot of the C and the Y of the same dot are located at the same voxel position P2. When a large dot is arranged, at least one medium dot does not fit in the voxel Vx, and when a medium dot of M and a medium dot of Y are arranged at the same voxel position P3, at least one small dot fits in the voxel Vx. If the middle dot of C, the middle dot of M, and the middle dot of Y are arranged at the same voxel position P4, at least one large dot does not fit in the voxel Vx. Also, none of the C, M, and Y dots are formed at the voxel position P5 or the like. In this state, the voxel positions P1 to P4 are increased in the modeling layer LY [q], the voxel position P5 is recessed, and the modeling layer LY [q] is uneven.
そこで、複数サイズのドットをボクセルVxに形成する場合も、図7のS106のドット配置調整処理を行うことにしている。このドット配置調整処理では、ボクセル位置P1〜P4においてボクセルVxに収まらないドット(ドットDTL,DTM,DTSから選ばれるドット)を収まる位置のボクセルVxまで移し、且つ、C,M,Yのドットで満たされないボクセルの該満たされない部分にCLのドット(ドットDTL,DTM,DTSから選ばれるドット)を配置するように、Q層の配置データADc[q],ADm[q],ADy[q]を修正する。 Therefore, the dot arrangement adjustment process in S106 of FIG. 7 is also performed when a plurality of sizes of dots are formed in the voxel Vx. In this dot arrangement adjustment processing, dots that do not fit in the voxel Vx (dots selected from the dots DTL, DTM, and DTS) at the voxel positions P1 to P4 are moved to the voxel Vx at the position where they fit, and C, M, and Y dots are used. Q layer arrangement data ADc [q], ADm [q], and ADy [q] are arranged so that CL dots (dots selected from the dots DTL, DTM, and DTS) are arranged in the unfilled portion of the unfilled voxel. Correct it.
図7のS112の造形層形成処理では、1回の走査方向DS1への主走査で全ドットDTを形成することができないボクセルVxがある場合、該ボクセルVxの全ドットDTを2回以上の主走査で形成すればよい。 In the modeling layer forming process of S112 in FIG. 7, when there is a voxel Vx that cannot form all the dots DT by one main scanning in the scanning direction DS1, all the dots DT of the voxel Vx are processed twice or more times. It may be formed by scanning.
図12Aは、複数サイズのドットを形成する場合において、ハーフトーン処理によりCの第一ドットDT1、及び、Mの第二ドットDT2を形成してボクセルVxに収まらないドットをそのまま収まる位置のボクセルVxまで移す例を模式的に示している。図12Aに示す「指定量」は、大ドット1個分であり、中ドット1個分と小ドット1個分の合計、及び、小ドット3個分と等価である。後述する図12A,13も、同様である。 FIG. 12A shows a case where a dot of a plurality of sizes is formed, the first dot DT1 of C and the second dot DT2 of M are formed by halftone processing, and the voxel Vx at a position where the dot that does not fit in the voxel Vx is accommodated as it is. The example which moves to is shown typically. The “specified amount” shown in FIG. 12A corresponds to one large dot, which is equivalent to the sum of one medium dot and one small dot, and three small dots. The same applies to FIGS. 12A and 13 described later.
例えば、ボクセル位置804からボクセルVxに収まらないMの大ドットDTLを面方向D2の一方向(図12Aの右方)へ移すことにする。配置データAD[q]においてボクセル位置804から最も近い右隣のボクセルに大ドット1個分の空きがあるので、この右隣のボクセルにボクセル位置804からMの大ドットDTLを移すことができる。一方、配置データAD[q]においてボクセル位置805から最も近い右隣のボクセルには小ドット1個分の空きしかないので、この右隣のボクセルにはボクセル位置805からMの中ドットDTMを移すことができない。この右隣のボクセルのさらに右隣のボクセル、すなわち、配置データAD[q]においてボクセル位置805から次に近いボクセルには大ドット1個分の空きがあるので、この次に近いボクセルにボクセル位置805からMの中ドットDTMを移すことができる。このようにして、配置データAD[q]ではボクセルVxに収まらないことになるドットDTが近辺において収まる位置のボクセルVxまで移動することになる。得られる造形層データFD[q]は、ボクセルVxに大ドット1個分までしかドットDT1,DT2が配置されていない。このため、大ドット1個分を超えるドットDT1,DT2が同じボクセル位置に重なることによる造形層の厚さΔZの増加が抑えられる。また、ボクセルVxに収まらなかったドットの色も表現され、良好な色再現性が得られる。
For example, an M large dot DTL that does not fit in the voxel Vx from the
また、ボクセルVxに収まらないドットを収まる位置のボクセルVxまで移しても、造形層LYの一部のボクセルに空きが生じることがある。造形層データFD[q]においてボクセル位置806はMの大ドットDTLが減ることによりCの中ドットDTMが残るので、ボクセル位置806のボクセルは複数種のドットDTのうち第三ドットDT3を除くドットで小ドット1個分満たされない単位造形体B0である。このボクセル位置806のボクセルにはCLの小ドットDTSが配置され、ドットDT1,DT2で満たされないボクセルにCLの小ドットDTSが形成される。造形層データFD[q]においてボクセル位置807は、Mのドットが配置されずにCの中ドットDTMが配置されるので、CLの小ドットDTSが配置される。造形層データFD[q]においてボクセル位置808は、Cのドットが配置されずにMの中ドットDTMが移動してくるので、CLの小ドットDTSが配置される。従って、ボクセルがドットDT1,DT2で満たされないことによる造形層の凹みが抑えられる。
Further, even if the dots that do not fit in the voxel Vx are moved to the voxel Vx where the dot fits, some voxels of the modeling layer LY may be vacant. In the modeling layer data FD [q], the
以上より、本具体例は、より細かい単位でインクの吐出量を調整することができるうえ、ハーフトーン処理により異なる色のドットが同じボクセルVxに配置されることによる凹凸が生じることを抑制することが可能となる。また、ボクセルVxよりも細かい単位で造形層の厚さΔZを略一定に保つことができるので、本具体例は、造形される立体物の外観をさらに向上させることが可能となる。 As described above, this specific example can adjust the ejection amount of ink in finer units and suppress the occurrence of unevenness due to dots of different colors being arranged in the same voxel Vx by halftone processing. Is possible. Further, since the thickness ΔZ of the modeling layer can be kept substantially constant in units smaller than the voxel Vx, this specific example can further improve the appearance of the three-dimensional object to be modeled.
尚、図12Bに例示するように、ボクセルVxに収まらないドットをそのまま隣接するボクセルVxに優先して移してもよい。例えば、配置データAD[q]においてボクセル位置805から最も近い右隣のボクセル(第一隣接単位造形体B1)には小ドット1個分の空きしかないものの、この右隣のボクセル(B1)にボクセル位置805からのMの中ドットDTMを強制的に移すことにする。この場合、ボクセル(B1)に元から有るCの中ドットDTMがボクセル(B1)に収まらなくなる。そこで、ボクセル位置805から次に近い右隣のボクセル(第二隣接単位造形体B2)にボクセル(B1)からのCの中ドットDTMを強制的に移すことにする。ボクセル(B2)には大ドット1個分の空きがあるので、さらにドットを移す必要は無い。このように、ドットが移動してきた第一隣接単位造形体B1に元から有るドットが該第一隣接単位造形体B1に収まらなくなる場合に該収まらなくなるドットが第一隣接単位造形体B1と隣接する第二隣接単位造形体B2に移動することになる。
Note that, as illustrated in FIG. 12B, dots that do not fit in the voxel Vx may be transferred with priority over the adjacent voxel Vx. For example, in the arrangement data AD [q], the nearest right voxel from the voxel position 805 (the first adjacent unit model B1) has only one small dot, but the right next voxel (B1) The M medium dot DTM from the
図12Bに示す具体例も、大ドット1個分を超えるドットDT1,DT2が同じボクセル位置に重なることによる造形層の厚さΔZの増加が抑えられ、ボクセルVxに収まらなかったドットの色も表現される。その際、ハーフトーン処理による配置においてボクセルVxに収まらないドットの色が元の位置に近い位置において表現されるので、立体物の色再現性が向上する。 The specific example shown in FIG. 12B also suppresses an increase in the thickness ΔZ of the modeling layer due to the dots DT1 and DT2 exceeding one large dot overlapping each other at the same voxel position, and expresses the color of the dots that did not fit in the voxel Vx. Is done. At this time, since the color of dots that do not fit in the voxel Vx in the arrangement by the halftone process is expressed at a position close to the original position, the color reproducibility of the three-dimensional object is improved.
尚、第二隣接単位造形体B2に元から有るドットが該第二隣接単位造形体B2に収まらなくなる場合には、同様にして、該収まらなくなるドットを第二隣接単位造形体B2と隣接する第三隣接単位造形体に移してもよい。このような繰り返しは、単位造形体に収まらないドットが移される方向において単位造形体が存在する限り、実施してもよい。
また、形成するドットのサイズを例えば大ドットに固定する場合にも、配置データADで表される配置において単位造形体B0に収まらないドットを該単位造形体B0と隣接する第一隣接単位造形体B1に移してもよい。この場合も、第一隣接単位造形体B1に元から有るドットが該第一隣接単位造形体B1に収まらなくなる場合に該収まらなくなるドットを第二隣接単位造形体B2に移すことが可能である。
In addition, when the dots originally present in the second adjacent unit modeling body B2 do not fit in the second adjacent unit modeling body B2, similarly, the dots that do not fit are adjacent to the second adjacent unit modeling body B2. It may be transferred to three adjacent unit shaped bodies. Such repetition may be performed as long as the unit shaped body exists in the direction in which the dots that do not fit in the unit shaped body are moved.
In addition, even when the size of the dots to be formed is fixed to, for example, a large dot, the first adjacent unit modeling body that is adjacent to the unit modeling body B0 for dots that do not fit in the unit modeling body B0 in the arrangement represented by the arrangement data AD You may move to B1. Also in this case, when the dots originally present in the first adjacent unit modeling body B1 do not fit in the first adjacent unit modeling body B1, the dots that do not fit can be transferred to the second adjacent unit modeling body B2.
(6)立体物造形装置の第三具体例:
図13は、第三具体例として、複数サイズのドットを形成する場合において、ボクセルVxに収まらないドットの一部を分割して収まる位置のボクセルVxまで移す例を模式的に示している。この例でも、ボクセルVxに収まらないドットを移す方向は、面方向D2の一方向(図13の右方)とする。ボクセル位置804では、Mの大ドットDTLのうち一部となる中ドット分がボクセルVxに収まっていない。そこで、Mの大ドットDTLを小ドットDTSと中ドットDTMに分割し、Mの小ドットDTSをボクセル位置804に残し、Mの中ドットDTMを収まる位置のボクセルVxに移すことにする。配置データAD[q]においてボクセル位置804から最も近い右隣のボクセルに大ドット1個分の空きがあるので、この右隣のボクセルにボクセル位置804からMの中ドットDTMを移すことができる。
(6) Third specific example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 13 schematically shows an example in which, when a plurality of sizes of dots are formed, a part of the dots that do not fit in the voxel Vx is divided and moved to a voxel Vx at a position that fits as a third specific example. Also in this example, the direction in which dots that do not fit in the voxel Vx are moved is one direction of the surface direction D2 (right side in FIG. 13). At the
ボクセル位置805では、Mの中ドットDTMが丸ごとボクセルVxに収まっていない。しかし、配置データAD[q]においてボクセル位置805から最も近い右隣のボクセルには小ドット1個分の空きしかない。そこで、ボクセル位置805のMの中ドットDTMを2個の小ドットDTSに分割し、まず、Mの一方の小ドットDTSを右隣のボクセルに移すことにする。この右隣のボクセルのさらに右隣のボクセル、すなわち、配置データAD[q]においてボクセル位置805から次に近いボクセルには大ドット1個分の空きがあるので、この次に近いボクセルにボクセル位置805からMの残りの小ドットDTSを移すことができる。このようにしても、大ドット1個分を超えるドットDT1,DT2が同じボクセル位置に重なることによる造形層の厚さΔZの増加が抑えられ、ボクセルVxに収まらなかったドットの色も表現される。その際、ハーフトーン処理による配置においてボクセルVxに収まらないドットの一部が元の位置に近い位置において形成されるので、立体物の色再現性が向上する。
また、造形層LYの一部のボクセルに空きが生じる場合、この空いた部分にCLのドットを配置することにしている。従って、ボクセルがドットで満たされないことによる造形層の凹みが抑えられる。
At the
In addition, when a part of the voxel of the modeling layer LY is vacant, CL dots are arranged in the vacant part. Therefore, the dent of the modeling layer due to the voxel not being filled with dots is suppressed.
(7)その他変形例:
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、Cインク、Mインク、Yインク、Wインク、及び、CLインク以外の液体を使用する立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。例えば、K(ブラック)インク、グレーインク、メタリックインク(光沢が金属的であるインク)、等も使用可能である。むろん、Cインク、Mインク、Yインク、Kインク、Wインク、グレーインク、メタリックインク、CLインクの一部を使用しない立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。ドット形成部により形成される複数種のドットは、C、M、Y、K、W、グレー、及び、メタリックの内の一種類以上の色のドットを含んでもよい。
第一の色及び第二の色でない第三ドットは、CLのドット以外にも、Wのドット等でもよい。例えば、第三ドットが遮蔽用ドットと同じWのドットである場合、CLインク、及び、CLインク用のノズルが不要となり、遮蔽領域AR2を形成する必要が無くなる。
ヘッドユニットから吐出される液体は、熱可塑性樹脂等といった熱可塑性の液体でもよい。この場合、ヘッドユニットは、液体を加熱して溶融状態で吐出してもよい。また、硬化ユニットは、立体物造形装置においてヘッドユニットからの液体によるドットが冷却されて固化する部位でもよい。本技術において、「硬化」は「固化」を含む。また、造形用インクと支持用インクとで異なった種類の硬化・固化プロセスを有する液体を用いても良い(例えば、造形用インクに紫外線硬化型樹脂を用いて支持用インクに熱可塑性樹脂を用いる等。)。
(7) Other variations:
Various modifications can be considered for the present invention.
For example, the present technology can also be applied to a three-dimensional object formation apparatus that uses liquids other than C ink, M ink, Y ink, W ink, and CL ink. For example, K (black) ink, gray ink, metallic ink (ink whose gloss is metallic), and the like can be used. Of course, the present technology can also be applied to a three-dimensional object forming apparatus that does not use a part of C ink, M ink, Y ink, K ink, W ink, gray ink, metallic ink, and CL ink. The plurality of types of dots formed by the dot forming unit may include one or more types of dots of C, M, Y, K, W, gray, and metallic.
The third dots that are not the first color and the second color may be W dots or the like in addition to the CL dots. For example, when the third dot is a dot having the same W as the shielding dot, the CL ink and the nozzle for the CL ink are not necessary, and it is not necessary to form the shielding area AR2.
The liquid discharged from the head unit may be a thermoplastic liquid such as a thermoplastic resin. In this case, the head unit may heat the liquid and discharge it in a molten state. Further, the curing unit may be a portion where the dots from the liquid from the head unit are cooled and solidified in the three-dimensional object forming apparatus. In the present technology, “curing” includes “solidification”. Further, liquids having different types of curing / solidification processes may be used for the modeling ink and the supporting ink (for example, an ultraviolet curable resin is used for the modeling ink and a thermoplastic resin is used for the supporting ink. etc.).
硬化ユニットは、キャリッジに搭載されてもよい。
造形処理装置は、層状に敷き詰められた粉体を硬化性の液体により固めることで造形層を形成し、形成された造形層を積層することで立体物を造形してもよい。
また、立体物造形装置は、液体を吐出してドットを形成するインクジェット方式の装置に限定されず、紫外線硬化型液体樹脂を満たした槽に紫外線レーザーを照射して硬化ドットを形成する光造形方式の装置、粉末材料に高出力のレーザー光を当てて焼結ドットを形成する粉末焼結積層方式の装置、等でもよい。
The curing unit may be mounted on the carriage.
The modeling processing apparatus may form a three-dimensional object by forming a modeling layer by solidifying the powder spread in layers with a curable liquid and laminating the formed modeling layers.
In addition, the three-dimensional object modeling apparatus is not limited to an inkjet type apparatus that forms dots by discharging liquid, but an optical modeling system that forms cured dots by irradiating a tank filled with an ultraviolet curable liquid resin with an ultraviolet laser. Or a powder-sintering lamination-type apparatus that forms a sintered dot by applying a high-power laser beam to a powder material.
ハーフトーン処理部を含む造形データ生成部は、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。モデルデータを生成するモデルデータ生成部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。表示操作部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。 The modeling data generation unit including the halftone processing unit may not be in the host device but may be in the modeling processing device. A model data generation unit that generates model data may also be provided in the modeling processing apparatus without the host apparatus. The display operation unit may not be provided in the host device but may be provided in the modeling processing device.
ドットサイズの種類は、大中小の3種類以外にも、2種類でもよいし、4種類以上でもよい。
上述した第二具体例では、一つの単位造形体を、1個の大ドット、1個の中ドットと1個の小ドット、又は、3個の小ドットで形成したが、これに限定されない。例えば、一つの単位造形体を、1個の大ドット、2個の中ドット、1個の中ドットと2個の小ドット、又は、4個の小ドットで形成してもよい。
In addition to the three types of large, medium, and small, the dot size may be two types, or four or more types.
In the second specific example described above, one unit shaped body is formed with one large dot, one medium dot and one small dot, or three small dots, but the present invention is not limited to this. For example, one unit model may be formed by one large dot, two medium dots, one medium dot and two small dots, or four small dots.
(8)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、造形される立体物の外観を向上させることが可能な技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
(8) Conclusion:
As described above, according to the present invention, a technique or the like that can improve the appearance of a three-dimensional object to be shaped can be provided according to various aspects. Needless to say, the above-described basic actions and effects can be obtained even with a technique that does not have the constituent requirements according to the dependent claims but includes only the constituent requirements according to the independent claims.
In addition, the configurations disclosed in the above-described examples are mutually replaced or the combination is changed, the known technology and the configurations disclosed in the above-described examples are mutually replaced or the combinations are changed. The configuration described above can also be implemented. The present invention includes these configurations and the like.
1…造形処理装置、3…ヘッドユニット(ドット形成部の例)、6…処理制御部、7…位置変化機構、9…ホスト装置、30…記録ヘッド、31…駆動信号生成部、32…ノズル列、33…ノズル面、45…造形台、48…インクカートリッジ(液体カートリッジの例)、60…記憶部、61…硬化ユニット、93…造形データ生成部、94…記憶部、95…ハーフトーン処理部、100…立体物造形装置、AD…配置データ、B0…単位造形体、B1…第一隣接単位造形体、B2…第二隣接単位造形体、D1…積層方向、D2…面方向、DT…ドット、DT1…第一ドット、DT2…第二ドット、DT3…第三ドット、DTL…大ドット、DTM…中ドット、DTS…小ドット、Dat…モデルデータ、FD…造形層データ、LY…造形層、NZ…ノズル、Obj…立体物、OD…造形層元データ(入力データの例)、PR0,PR1,PR2…制御プログラム、U1…制御部、V1(x,y)…入力値、V2(x,y)…ボクセル値、V3(x,y)…出力値、Vx…ボクセル。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
形成される1以上のドットによる単位造形体を集合させた立体物の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変える制御を行う、立体物造形装置。 A dot forming portion for forming a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color;
A control unit that controls modeling of a three-dimensional object in which unit shaped objects formed by one or more dots are formed; and
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
The control unit performs halftone processing on input data representing a dot formation rate in the unit modeling body to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies. A three-dimensional object shaping apparatus that performs control to change the arrangement so that dots fit in the unit shaped body when the dots do not fit in the unit shaped body.
前記制御部は、前記複数種のドットのうち前記第三ドットを除くドットで前記単位造形体が満たされない場合に該満たされない部分に前記第三ドットを形成する制御を行う、請求項1に記載の立体物造形装置。 The plurality of types of dots include a third dot that is not the first color and the second color,
The said control part performs control which forms the said 3rd dot in the part which is not satisfy | filled when the said unit modeling body is not satisfy | filled with the dot except the said 3rd dot among the said multiple types of dots. 3D object modeling device.
前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変えて立体物を造形する、立体物造形方法。 One or more dots formed using a dot forming portion for forming a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color It is a three-dimensional object modeling method for modeling a three-dimensional object in which unit modeling objects by dots are assembled,
The input data representing the dot formation rate in the unit modeling body is subjected to halftone processing to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies, and the dots in the arrangement are the unit modeling A three-dimensional object modeling method for modeling a three-dimensional object by changing to an arrangement in which dots fit in the unit modeling object when it does not fit in the body.
前記単位造形体におけるドットの形成率を表す入力データにハーフトーン処理を行って前記単位造形体の集合に対する前記複数種のドットの配置を表す配置データを生成し、前記配置のドットが前記単位造形体に収まらない場合に前記単位造形体にドットが収まる配置に変える制御を行う機能をコンピューターに実現させる、立体物造形装置の制御プログラム。 A dot forming portion for forming a plurality of types of dots including a first dot of a first color and a second dot of a second color different from the first color, and one or more formed It is a control program for a three-dimensional object modeling apparatus that controls the modeling of a three-dimensional object in which unit modeling objects by dots are assembled,
The input data representing the dot formation rate in the unit modeling body is subjected to halftone processing to generate arrangement data representing the arrangement of the plurality of types of dots with respect to the set of unit modeling bodies, and the dots in the arrangement are the unit modeling A control program for a three-dimensional object modeling apparatus, which causes a computer to realize a function of performing control to change the arrangement so that dots fit in the unit modeling object when it does not fit in the body.
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