JP2019171878A - 造形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段として機能させることを特徴とする。
<立体画像形成システムの構成>
以下、図1を参照して、本実施形態に係る立体画像形成システムの構成につき説明する。図1は、本実施形態に係る立体画像形成システム1の構成を示す図である。立体画像形成システム1は、熱膨張性シート(又は、発泡性シート)と称される用紙の所定の領域に立体画像を形成するシステムである。熱膨張性シートは、吸収した熱量に応じて膨張する膨張層を内部に有するシートである。
本実施形態では、コンピュータ2は、以下の3つの装置として機能する。
(1)濃淡画像の印刷データ(印刷画像データ)を作成する印刷データ作成装置。
(2)プリンタ5を作動させて、濃淡画像を熱膨張性シートに印刷させる印刷指令装置。
(3)光照射ユニット6を作動させて、立体画像を熱膨張性シートに形成させるユニット指令装置。
また、記憶手段20には、オブジェクトデータ26や濃淡画像の印刷データ27が記憶される。
入力手段4は、キーボード4aや、マウス4b、画像入力手段4c等によって構成されている。画像入力手段4cは、オブジェクトデータ26をコンピュータ2に入力するための装置である。画像入力手段4cは、例えば、カード状記憶媒体やディスク状記憶媒体からデータを読み出すカードリーダやドライブ装置、印刷物の画像を光学的に読み取るスキャナ装置、他の装置と通信する通信装置等によって構成されている。
以下、図2を参照して、オブジェクトデータと印刷データの関係につき説明する。図2は、オブジェクトデータ26と印刷データ27の関係を示す図である。
表濃淡印刷データ27bは、熱膨張性シートの表面に印刷されるカーボンブラックによる濃淡画像を表すビットマップデータである。
裏濃淡印刷データ27cは、熱膨張性シートの裏面に印刷されるカーボンブラックによる濃淡画像を表すビットマップデータである。なお、熱膨張性シートの裏面に印刷された濃淡画像(裏側濃淡画像)は、熱膨張性シートの表面側から見た場合に鏡像反転された構成になるように、熱膨張性シートの裏面に印刷されている。
まず、立体画像形成システム1のコンピュータ2が印刷指令装置として機能してプリンタ5を作動させる。このとき、コンピュータ2は、プリンタ5に、作成された印刷データ27に基づいて、オブジェクトAのカラー画像及び濃淡画像と、オブジェクトBのカラー画像とを熱膨張性シートの表面に印刷させるとともに、オブジェクトBの濃淡画像を熱膨張性シートの裏面に印刷させる。
以下、図4及び図5を参照して、パターン画像の一例につき説明する。図4及び図5は、それぞれ、パターン画像の一例を示す図である。
以下、図6を参照して、立体画像の構成につき説明する。図6は、立体画像の構成を示す図である。図6(a)は、熱膨張性シート40に形成された2つのオブジェクトA,Bの立体画像OBA,OBBの形状を示している。図6(b)は、熱膨張性シート40の表面に印刷されたオブジェクトAの濃淡画像OBAshadeの形状を示している。図6(c)は、熱膨張性シート40の裏面に印刷されたオブジェクトBの濃淡画像OBBshadeの形状を示している。
以下、図7を参照して、立体画像の形成工程につき説明する。ここでは、図6に示すオブジェクトAの立体画像OBAとオブジェクトBの立体画像OBBとを形成する場合を想定して説明する。
基材71は、紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。
膨張層(発泡樹脂層)72には、基材71上に設けられた熱可塑性樹脂であるバインダ内に熱膨張性マイクロカプセル(熱発泡剤)が分散配置されている。これにより、膨張層(発泡樹脂層)72は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する。
以下、図8を参照して、前記したオブジェクトデータ26の構成につき説明する。図8は、オブジェクトデータ26の一例を示す図である。図8(a)は、オブジェクトデータ26の構成の一例を示しており、図8(b)は、オブジェクトデータ26によって規定されたオブジェクトOB3の一例を示している。
用紙Yサイズデータ26bは、熱膨張性シート40(用紙)のY方向のサイズを表すデータである。
X開始位置データ26cは、X方向のオブジェクトの印刷を開始する位置を表すデータである。
Y開始位置データ26dは、Y方向のオブジェクトの印刷を開始する位置を表すデータである。
Xサイズデータ26eは、X方向のオブジェクトのサイズを表すデータである。
Yサイズデータ26fは、Y方向のオブジェクトのサイズを表すデータである。
閉曲線属性データ26gは、閉曲線の属性を表すデータである。
パターン種類番号データ26hは、パターン画像の種類を表す番号データである。
膨張高さ(発泡高さ)データ26iは、パターン画像の膨張高さ(発泡高さ)を表すデータである。膨張高さ(発泡高さ)データ26iは、事前にユーザによって指定される。
線種データ26jは、閉曲線の実線や点線、破線、一点鎖線等の線種を表すデータである。
線の大きさデータ26kは、閉曲線の線幅を表すデータである。
色データ26lは、印刷するオブジェクトの色を表すデータである。
ベクトルデータ26mは、線の方向を表すデータである。
また、膨張高さ(発泡高さ)データ26iは、表濃淡印刷データ27bと裏濃淡印刷データ27c(それぞれ図2参照)に反映される。
また、色データ26lは、表カラー印刷データ27a(図2参照)に反映される。
以下、図9を参照して、調整値データ22の構成につき説明する。図9は、調整値データ22の一例を示す図である。調整値データ22は、事前に、予め用意されたパターン画像毎に、作成される。
以下、図10乃至図12を参照して、画像(濃淡画像及びカラー画像)印刷時及び立体画像形成時における立体画像形成システム1の動作につき説明する。図10乃至図12は、それぞれ、立体画像形成システム1の動作を示すフローチャートである。図10及び図11は、立体画像形成前の立体画像形成システム1の動作を示している。また、図11は、立体画像形成時の立体画像形成システム1の動作を示している。以下に説明する動作は、主に、コンピュータ2(図1参照)によって行われる。
以上により、ステップS180のビットマップ変換配置処理が終了する。
以上により、図10及び図11に示す立体画像形成前の処理が終了する。
図12に示すように、立体画像形成時において、まず、立体画像形成システム1のコンピュータ2は、表面印刷用の濃淡画像(ここでは、図6(b)に示す濃淡画像OBAshade)のビットマップデータをプリンタ5に出力し、熱膨張性シート40の表面に濃淡画像を印刷させる(ステップS305)。
以上により、図12に示す立体画像形成時の処理が終了する。
立体画像形成システム1は、以下のような特徴を有している。
(1)立体画像形成システム1は、濃度調整手段12を有している。濃度調整手段12は、印刷データ27に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さ(具体的には、パターン画像毎にユーザによって指定された高さ)になるように、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度を調整する。
このような立体画像形成システム1は、各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにすることができる。
すなわち、立体構造物は、熱膨張性シート40の所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が印刷されているとともに、濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されている。濃淡画像の中には複数種類のパターン画像が含まれている。そして、立体画像の膨張高さが同じ高さになっている印刷領域同士であっても、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度が異なっている印刷領域がある。
このような立体画像形成システム1は、閉曲線で囲まれたパターン画像毎に、濃淡画像の濃度を調整することができる。
このような立体画像形成システム1は、調整値データ22に基づいて、濃淡画像の濃度を一義的な値に短時間で調整することができる。また、立体画像形成システム1は、運用に応じて調整値データ22を更新することにより、様々な種類のパターン画像に対応することができる。
このような立体画像形成システム1は、印刷領域の面積に応じて、濃淡画像の濃度を調整することもできる。
このような立体画像形成システム1は、パターン画像の種類に基づいて、熱膨張性シート40の濃淡画像を印刷する面を規定することができる。これにより、立体画像形成システム1は、良好な膨張高さの立体画像を形成することができる。そのため、立体画像形成システム1は、立体画像の膨張高さにバラツキが発生することを抑制することができる。また、立体画像形成システム1は、エッジを立たせることが好ましい立体画像のエッジを十分に立たせることもできる。
このような立体画像形成システム1は、合わさり領域Rdouble(図6(c)参照)で、濃淡画像の画素密度が高くなり過ぎてしまい、過剰な熱量の発生により、過膨張(所望の高さを超過して膨張する現象)が発生することを抑制することができる。
すなわち、立体構造物は、熱膨張性シート40の所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が熱膨張性シート40の表面と裏面とに印刷されているとともに、濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されている。そして、表面に印刷された濃淡画像と裏面に印刷された濃淡画像とが合わさっている合わさり領域Rdouble(図6(c)参照)で、表面と裏面のいずれか一方の面に印刷された濃淡画像が消えている。
例えば、前記した実施形態は、本発明の要旨を分かり易く説明するために詳細に説明したものである。そのため、本発明は、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、本発明は、ある構成要素に他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に変更したりすることができる。また、本発明は、一部の構成要素を削除することもできる。
[付記]
《請求項1》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
《請求項2》
前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれている閉曲線の印刷領域とその閉曲線の内部に配置されたパターン画像の印刷領域に対して、前記濃淡画像の濃度を調整することを特徴とする請求項1に記載の立体画像形成システム。
《請求項3》
前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれているパターン画像の種類毎に、該パターン画像の印刷領域の膨張高さと面積とに対応する濃淡画像の濃度を規定していることを特徴とする請求項1に記載の立体画像形成システム。
《請求項4》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
《請求項5》
コンピュータを、
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段として機能させることを特徴とするプログラム。
《請求項6》
コンピュータを、
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段として機能させることを特徴とするプログラム。
《請求項7》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が印刷されているとともに、前記濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されており、
前記濃淡画像の中には複数種類のパターン画像が含まれており、かつ、
前記立体画像の膨張高さが同じ高さになっている印刷領域同士であっても、前記パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度が異なっている印刷領域があることを特徴とする立体構造物。
2 コンピュータ(印刷データ作成装置)
5 プリンタ
6 光照射ユニット
10 演算手段(CPU)
11 印刷データ作成手段
12 濃度調整手段
また、本発明に係る第2の態様の造形物の製造方法は、熱膨張性シートを部分的に熱膨張させることによって前記熱膨張性シートの表面に凹凸が形成される造形物の製造方法であって、前記熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための第1印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の微細度合いまたは粗さ度合いに基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分工程と、前記振分工程による振り分けに従って前記熱膨張性シートの表面及び裏面にパターン画像を印刷する第1印刷工程と、前記第1印刷工程により前記熱膨張性シートに印刷されたパターン画像に向けて光を照射することにより、前記熱膨張性シートにおける前記パターン画像に対応する領域を熱膨張させる熱膨張工程と、を有することを特徴とする。
Claims (3)
- 熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
- 前記パターン画像の種類に応じて、当該パターン画像の濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする請求項1に記載の立体画像形成システム。
- コンピュータを、
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段として機能させるためのプログラム。
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