KR102315798B1 - 3 차원 구조적 구성 요소의 그레디언트 인쇄 - Google Patents

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KR102315798B1
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토드 더블유. 밀러
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Abstract

3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하기 위한 방법이 제공된다. 예를 들어, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트(189)를 수신하는 단계를 포함하는 인쇄 방법이 제공된다. 미리 결정된 두께의 세트(189)는 제 1 두께(502) 및 제 2 두께(504)를 갖는다. 제 1 두께(502)는 제 2 두께(504)보다 작다. 본 방법은 또한 미리 결정된 두께의 세트(189)를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층을 인쇄하도록 인쇄 장치(102)에 지시하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 제 1 부분이 제 1 두께(502)를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 1 부분을 인쇄하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 제 2 부분이 제 2 두께(504)를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 2 부분을 인쇄하는 단계를 더 포함한다.

Description

3 차원 구조적 구성 요소의 그레디언트 인쇄{GRADIENT PRINTING A THREE-DIMENSIONAL STRUCTURAL COMPONENT}
본 출원은 그 전체가 본 출원에 참고로 인용되는 2016년 5월 31일자로 출원된 미국 가출원 제62/343,757호의 이익을 주장한다.
실시예들은 일반적으로 셔츠, 반바지, 바지, 자켓, 모자 또는 캡과 같은 의류 제품을 제조하기 위해, 또는 런닝, 트레이닝, 조깅, 하이킹, 걷기, 배구, 핸드볼, 테니스, 라크로스, 농구화와 같은 신발류 제품 및 다른 유사한 신발류 제품에 대한 어퍼를 제조하기 위해, 뿐만 아니라 배낭 또는 텐트와 같은 다른 제품을 제조하기 위해 사용되는 패브릭과 같은 베이스 상에 UV-경화 가능 그래픽 층을 인쇄하는 것에 관한 것이다.
의류 제품은 직물 또는 부직포 또는 메쉬 재료로 제조될 수 있거나, 또는 가죽, 합성 가죽 또는 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 의류 제품은 의류 제품의 슬리브, 몸통, 바지 다리 또는 다른 부분에 엠블럼 또는 로고와 같은 항목을 가질 수 있다. 의류 제품은 또한 예를 들어 팔꿈치, 어깨 및/또는 무릎에 내마모성, 방수성 또는 보호 층을 가질 수도 있다.
인쇄기 또는 플로터는 패브릭 또는 다른 제품 상에 아크릴 수지 잉크, 폴리우레탄 잉크, TPU 잉크 또는 실리콘 잉크 또는 다른 잉크의 층을 피착하도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 인쇄기 또는 플로터는 예를 들어 인쇄 헤드를 제 1 방향으로 트랙을 따라 이동시키고 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 트랙을 이동시킴으로써 패브릭의 2 차원 부분을 커버하도록 프로그래밍될 수 있다. 다른 인쇄기 또는 플로터는 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 인쇄기 플랫폼을 이동시키면서 인쇄 헤드를 제 1 방향으로 이동시킬 수 있거나, 또는 인쇄 헤드를 정지 상태로 유지하면서 플랫폼을 양 방향으로 이동시킬 수 있다.
실시예들은 다음의 도면들 및 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소는 반드시 축척을 나타내는 것은 아니며, 대신에 실시예의 원리를 설명할 때 강조될 수 있다. 또한, 도면에서, 동일한 참조 번호는 상이한 도면 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 인쇄 장치의 일부의 사시도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따라 다양한 두께를 갖는 단일 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하기 위한 공정의 블록도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따라 베이스를 수용하는 도 1의 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 도 4의 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 단일 층의 제 1 부분을 형성하도록 도 4의 베이스 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 7은 예시적인 실시예에 따라 단일 층의 제 2 부분을 형성하도록 도 4의 베이스 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 8은 예시적인 실시예에 따라 단일 층의 제 3 부분을 형성하도록 도 4의 베이스 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 9는 예시적인 실시예에 따라 도 4의 베이스 상에 인쇄된 3 차원 구조적 구성 요소의 예시적인 단일 층을 도시한다.
도 10은 예시적인 실시예에 따라 다중 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하기 위한 공정의 블록도를 도시한다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 베이스를 수용하고 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 도 1의 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 12는 예시적인 실시예에 따라 제 1 층을 형성하기 위해 도 11의 베이스 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 13은 예시적인 실시예에 따라 도 12의 제 1 층을 도시한다.
도 14는 예시적인 실시예에 따라 도 12의 제 1 층 상에 제 2 층을 인쇄하기 위한 인쇄 시스템의 인쇄 헤드 조립체의 위치 설정을 도시한다.
도 15는 예시적인 실시예에 따라 제 2 층을 형성하기 위해 도 12의 제 1 층 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 16은 예시적인 실시예에 따라 도 15의 제 2 층을 도시한다.
도 17은 예시적인 실시예에 따라 완만한 경사를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 형성하기 위해 다중 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하기 위한 공정의 블록도를 도시한다.
도 18은 예시적인 실시예에 따라 베이스를 수용하고 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 도 1의 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 19는 예시적인 실시예에 따라 제 1 층을 형성하도록 도 18의 베이스 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 20은 예시적인 실시예에 따라 도 19의 제 1 층 상에 제 2 층을 인쇄하기 위한 인쇄 시스템의 인쇄 헤드 조립체를 위치시키는 단계 및 도 19의 제 1 층을 도시한다.
도 21은 예시적인 실시예에 따라 제 2 층을 형성하기 위해 도 19의 제 1 층 상에 인쇄 재료를 분배하는 개략도를 도시한다.
도 22는 예시적인 실시예에 따라 도 21의 제 2 층을 도시한다.
도 23은 스폿 컬러와 두께를 상관시키는 표를 도시한다.
도 24는 일 실시예에 따라 스폿 컬러 백분율의 세트를 사용하여 인쇄된 층의 세트의 확대된 개략도를 도시한다.
도 25는 일 실시예에 따라 스폿 컬러 백분율의 세트를 사용하여 인쇄된 층의 세트의 개략도를 도시한다.
도 26은 인쇄를 위해 정정된 스폿 컬러 표를 생성하여 사용하기 위한 공정의 개략도를 도시한다.
도 27은 원하는 목표 두께를 얻기 위해 사용된 조정된 스폿 컬러 백분율을 나타내는 표의 개략도를 도시한다.
명료함을 위해, 본 명세서의 상세한 설명은 특정 예시적인 실시예를 설명하지만, 본 명세서의 개시는 본 명세서에 설명되고 청구범위에 기술된 특징의 임의의 적합한 조합을 포함하는 제품을 제조하기 위한 임의의 방법에 적용될 수 있다. 특히, 다음의 상세한 설명이 특정 예시적인 실시예를 기술하지만, 다른 실시예가 신발류 또는 의류의 다른 제품의 제조에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "인쇄 장치", "인쇄기", "플로터(plotter)", "3D 인쇄기", "3 차원 인쇄 시스템" 또는 "3D 인쇄 시스템"이라는 용어는 예를 들어 사인 및 그래픽 인쇄기를 포함하여, 패브릭, 신발류 제품, 의류 제품 또는 다른 제품에 다중 층을 인쇄할 수 있는 임의의 유형의 시스템을 지칭할 수 있다. 인쇄기는 아크릴 수지 잉크, 폴리우레탄 잉크, TPU 잉크 또는 실리콘 잉크 또는 임의의 다른 적절한 잉크를 포함하여, 임의의 적절한 유형의 자외선 경화 가능 잉크를 사용할 수 있다.
일 양태에서, 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 단계를 포함한다. 미리 결정된 두께의 세트는 제 1 두께 및 제 2 두께를 갖는다. 제 1 두께는 제 2 두께보다 크다. 상기 방법은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층을 인쇄하도록 인쇄 장치에 지시하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제 1 부분이 제 1 두께를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 1 부분을 인쇄하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제 2 부분이 제 2 두께를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 2 부분을 인쇄하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 단계를 포함한다. 미리 결정된 두께의 세트는 베이스의 제 1 위치에 대응하는 제 1 두께 및 베이스의 제 2 위치에 대응하는 제 2 두께를 갖는다. 제 1 두께는 제 2 두께보다 크다. 상기 방법은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소의 층의 세트를 인쇄하도록 인쇄 장치에 지시하는 단계를 포함한다. 층의 세트는 적어도 제 1 층 및 제 2 층을 포함한다. 상기 방법은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소의 제 1 층을 베이스 상에 직접 인쇄하는 단계를 포함한다. 제 1 층을 인쇄하는 단계는 베이스의 제 1 위치에 제 1 두께를 갖도록 제 1 층을 인쇄하는 단계를 포함한다. 제 1 층을 인쇄하는 단계는 베이스의 제 2 위치에 제 2 두께를 갖도록 제 1 층을 인쇄하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 제 1 층 상에 직접 3 차원 구조적 구성 요소의 제 2 층을 인쇄하는 단계를 포함한다. 제 2 층을 인쇄하는 단계는 베이스의 제 1 위치에 제 1 두께를 갖도록 제 2 층을 인쇄하는 단계를 포함한다. 제 2 층을 인쇄하는 단계는 베이스의 제 2 위치에 제 2 두께를 갖도록 제 2 층을 인쇄하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 3 차원 구조적 구성 요소의 층의 세트를 베이스 상에 인쇄하도록 인쇄 장치에 지시하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 인쇄된 층의 세트를 형성하기 위해 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 단계를 포함한다. 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하는 단계는 층의 세트의 제 1 층을 베이스 상에 직접 인쇄하는 단계를 포함한다. 베이스와 인쇄 장치의 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 베이스 상에 층의 세트의 제 1 층을 직접 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지된다. 인쇄된 층의 세트는 3 차원 구조적 구성 요소의 노출된 표면을 포함한다. 노출된 표면은 높은(tall) 영역, 중간 영역 및 짧은 영역을 포함한다. 중간 영역은 높은 영역에 인접한다. 중간 영역은 짧은 영역에 인접한다. 노출된 표면의 높은 영역과 노출된 표면의 짧은 영역 사이의 높이의 차이는 이격 거리보다 크다. 노출된 표면의 중간 영역은 완만하게 경사진 기하학적 구조를 갖는다.
실시예의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점은 다음의 도면 및 상세한 설명을 검토하면 당업자에게 명백하거나 또는 명백해질 것이다. 이러한 모든 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 장점이 본 상세한 설명 내에 포함되고 본 요약은 실시예의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
도면 및 본 명세서의 상세한 설명은 특정 신발류 제품 또는 특정 의류 제품에 사용될 수 있는 실시예만을 기술하고 있지만, 본 명세서의 상세한 설명은 다른 신발류 제품 및/또는 다른 의류 제품에도 적용될 수 있으며, 이는 예를 들어, 런닝, 트레이닝, 조깅, 하이킹, 걷기, 배구, 핸드볼, 테니스, 라크로스, 농구화와 같은 신발류 제품 및 다른 유사한 신발의 제품, 또는 반바지, 셔츠, 저지, 자켓, 바지, 장갑, 손목띠, 머리띠, 완장, 모자 또는 캡과 같은 의류 제품뿐만 아니라 배낭 또는 텐트와 같은 다른 제품을 포함한다.
도 1은 단순히 인쇄 시스템(100)으로도 지칭되는 3 차원 인쇄 시스템(100)의 실시예의 개략도이다. 인쇄 시스템의 일부 실시예는 인쇄 시스템의 상이한 장치들 사이에 하나 이상의 기능들을 분배하는 제공들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 인쇄 시스템(100)은 인쇄 장치(102), 컴퓨팅 시스템(104) 및 네트워크(106)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 시스템은 단일 장치 또는 구성 요소(도시되지 않음)일 수 있다.
인쇄 장치의 일부 실시예는 컬러 인쇄를 허용하는 제공들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템은 CMYK 인쇄를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 컬러 인쇄는 다른 적절한 인쇄 방법을 사용하여 수행될 수 있다.
컬러 인쇄가 CMYK 인쇄를 사용하여 수행되는 실시예에서, 임의의 적합한 장치, 프로토콜, 표준 및 방법이 컬러 인쇄를 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "CMYK"는 컬러 인쇄에 사용되는 4 개의 안료를 지칭할 수 있다: 시안 안료에 대해 "C", 마젠타 안료에 대해 "M", 옐로우 안료에 대해 "Y" 및 키(key) 안료에 대해 "K". 어떤 경우에는 키 안료가 블랙 안료일 수 있다. CMYK 인쇄를 사용하는 인쇄 장치의 예는 2015년 1월 1일 공개된 밀러의 "추가 컬러 인쇄"이라는 발명의 명칭의 미국 특허 공개 번호 제2015-0002567호에 개시되어 있고(2013년 6월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/927,551호), 이 출원은 본 출원에 참고로 포함되며 이하 "컬러 인쇄" 출원으로 언급된다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 컬러 인쇄를 용이하게 하기 위해 컬러 인쇄 출원에 개시된 시스템, 구성 요소, 장치 및 방법의 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치는 하나 이상의 안료를 포함하는 인쇄 재료의 액적을 베이스 상에 분배함으로써 이미지를 인쇄하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 액적은 임의의 적합한 부피의 인쇄 재료를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 액적은 인쇄 재료의 1 밀리리터일 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 시스템은 다른 시스템, 구성 요소, 장치 및 방법을 사용할 수 있다.
인쇄 시스템이 인쇄 시스템의 상이한 장치들 사이에 하나 이상의 기능들을 분배하는 제공들을 포함하는 실시예들에서, 임의의 적절한 분할이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 인쇄 장치(102)로부터 정보를 제어 및/또는 수신하는 제공을 포함할 수 있다. 이들 제공은 컴퓨팅 시스템(104) 및 네트워크(106)를 포함할 수 있다. 일반적으로, "컴퓨팅 시스템"이라는 용어는 단일 컴퓨터의 컴퓨팅 리소스, 단일 컴퓨터의 컴퓨팅 리소스의 일부 및/또는 서로 통신하는 2 개 이상의 컴퓨터를 지칭한다. 이러한 리소스 중 임의의 것은 하나 이상의 인간 사용자에 의해 작동될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(104)은 하나 이상의 서버를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 서버는 인쇄 장치(102)를 제어 및/또는 통신하는 것에 주로 책임이 있을 수 있고, 별도의 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑, 랩탑 또는 태블릿)는 사용자와의 상호 작용을 용이하게 할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(104)은 자기, 광학, 광자기 및/또는 휘발성 메모리 및 비-휘발성 메모리를 포함하는 메모리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 저장 장치를 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 임의의 적합한 하드웨어 또는 하드웨어 시스템이 인쇄 장치(102)로부터 정보를 제어 및/또는 수신하는 제공을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템이 사용되는 곳에서, 컴퓨팅 시스템(104)은 중앙 처리 장치(185), 보기 인터페이스(186)(예를 들어, 모니터 또는 스크린), 입력 장치(187)(예를 들어, 키보드 및 마우스), 및 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하기 위한 미리 결정된 두께의 세트(189)를 생성하는 소프트웨어를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 미리 결정된 두께의 세트는 미리 결정된 두께의 세트에 의해 표현되는 형상을 갖기 위해 3 차원 구조적 구성 요소의 형성을 용이하게 하기 위한 임의의 적절한 정보를 포함할 수 있다. 미리 결정된 두께의 세트로 표현되는 형상의 예는 원통형, 원뿔, 정육면체, 구 등을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 미리 결정된 두께의 세트는 특정 고객을 위해 개인적으로 맞춤될 수 있다. 다른 실시예에서, 다른 형태의 하드웨어 시스템이 사용될 수 있다.
일반적으로, 임의의 적절한 정보가 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트를 디자인하기 위한 소프트웨어에 대한 제공을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 인쇄된 구조의 미리 결정된 두께의 세트를 디자인하기 위한 소프트웨어는 구조의 기하학적 구조에 관한 정보뿐만 아니라 구성 요소의 다양한 부분을 인쇄하는데 필요한 재료와 관련된 정보도 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상이한 정보가 사용될 수 있다.
일반적으로 임의의 적합한 디자인 구조가 인쇄 장치(102)(또는 인쇄 장치(102)와 통신하는 관련 인쇄 서버)에 의해 해석될 수 있는 정보로 디자인을 변환하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 3 차원 인쇄 또는 추가 공정을 사용하여 형성된 하나 이상의 구성 요소를 제공하기 위해 다음과 같이 작동될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(104)은 구조를 디자인하는데 사용될 수 있다. 이것은 어떤 유형의 CAD 소프트웨어 또는 다른 종류의 소프트웨어를 사용하여 수행할 수 있다. 그 다음, 디자인은 인쇄 장치(102)(또는 인쇄 장치(102)와 통신하는 관련 인쇄 서버)에 의해 해석될 수 있는 정보로 변환될 수 있다. 일부 실시예에서, 디자인은 STL 파일(stereolithography file)과 같은 3 차원 인쇄 가능한 파일로 변환될 수 있다; 다른 경우에, 디자인은 다른 디자인 구성 요소로 변환될 수 있다.
인쇄 시스템이 인쇄 시스템(100)의 상이한 장치들 사이에 하나 이상의 기능들을 분배하는 제공들을 포함하는 일부 실시예들에서, 임의의 적합한 프로토콜, 포맷 및 방법이 인쇄 시스템(100)의 장치들 사이에 통신을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 통신은 네트워크(106)를 사용하여 수행된다. 다른 경우에서, 이러한 통신은 인쇄 시스템(100)의 장치들 사이에 직접 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 네트워크는 컴퓨팅 시스템(104)과 인쇄 장치(102) 간의 정보의 교환을 용이하게 하는 임의의 유선 또는 무선 제공을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크(106)는 네트워크 인터페이스 컨트롤러, 리피터, 허브, 브리지, 스위치, 라우터, 모뎀 및 방화벽과 같은 다양한 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크(106)는 2 개 이상의 시스템, 장치 및/또는 인쇄 시스템(100)의 구성 요소 간의 무선 통신을 용이하게 하는 무선 네트워크일 수 있다. 무선 네트워크의 예는 무선 개인 영역 네트워크(예를 들어 블루투스 포함), 무선 로컬 영역 네트워크(IEEE 802.11 WLAN 표준을 이용하는 네트워크 포함), 무선 메쉬 네트워크, 모바일 장치 네트워크 그리고 다른 종류의 무선 네트워크를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 다른 경우에, 네트워크(106)는 트위스터 페어 와이어, 동축 케이블 및 광섬유에 의해 촉진되는 신호를 갖는 네트워크를 포함하는 유선 네트워크일 수 있다. 또 다른 경우에는, 유선 및 무선 네트워크 및/또는 연결의 조합을 사용할 수 있다.
인쇄 시스템의 일부 실시예는 인쇄 구조가 하나 이상의 제품 상에 직접 인쇄되는 것을 허용하는 제공을 포함할 수 있다. "제품(articles)"이라는 용어는 신발류(예를 들어 신발) 및 의류 제품(예를 들어 셔츠, 바지 등)을 모두 포함하도록 의도된다. 본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, "신발류 제품" 및 "신발류"라는 용어는 어퍼를 포함하여, 임의의 신발류 및 신발류와 관련된 임의의 재료를 포함하고, 야구 신발, 농구 신발, 크로스 트레이닝 신발, 자전거 신발, 축구 신발, 테니스 신발, 사커 신발 및 하이킹 부츠를 포함하는 다양한 운동 신발류 유형에도 적용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "신발류 제품" 및 "신발류"라는 용어는 또한 드레스 슈즈, 로퍼, 샌들, 슬리퍼, 보트 슈즈 및 작업용 부츠를 포함하여 일반적으로 비 육체적, 정식적인 또는 장식적인 것으로 간주되는 신발류 유형을 포함한다.
개시된 실시예가 신발류 제품과 관련하여 설명되었지만, 다양한 실시예가 3 차원 인쇄를 포함하는 의복, 의류 또는 장비의 임의의 제품에 동일하게 또한 적용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예가 모자, 캡, 셔츠, 저지, 자켓, 양말, 반바지, 바지, 속옷, 운동 보조 의류, 장갑, 손목/팔 밴드, 슬리브, 머리띠, 임의의 니트 재료, 임의의 직물 재료, 임의의 부직포 재료, 스포츠 용품 등에 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 사용된 바와 같이, "의류 제품"이라는 용어는 모자, 캡, 셔츠, 저지, 자켓, 양말, 반바지, 바지, 속옷, 운동 보조 의류, 장갑, 손목/팔 밴드, 슬리브, 머리띠, 임의의 니트 재료, 임의의 직물 재료, 임의의 부직포 재료뿐만 아니라 임의의 신발류 제품 등을 포함하여, 임의의 의류 및 의복에 적용될 수 있다.
제품 세트(130)를 포함하는 실시예가 도시되어 있는 도 1을 참조할 때, 다른 실시예에서는 상이한 제품이 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제품 세트(130)는 신발류 제품(132), 정강이 가드(134) 및 의류 제품(136)을 포함한다. 다른 실시예에서, 제품 세트(130)는 상이할 수 있다.
일반적으로, 제품의 임의의 적합한 표면은 3 차원 물체를 수용하기 위한 베이스로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 제품은 편평한 구성의 표면을 포함한다. 도 1을 참조하면, 정강이 가드(134)는 편평한 구성의 전방 표면 및/또는 후방 표면을 가질 수 있다. 다른 예에서, 의류 제품(136)은 편평한 구성의 전방 표면 및/또는 후방 표면을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제품은 3 차원 구성을 갖는 표면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신발류 제품(132)의 측면은 3 차원 구성을 가질 수 있다. 다른 예에서, 정강이 가드(134)의 상단 표면은 3 차원 구성을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치 및/또는 인쇄 시스템은 다른 표면 상에 인쇄할 수 있다.
인쇄 시스템의 일부 실시예는 제품에 직접 인쇄를 허용하는 제공을 포함할 수 있다. 다른 경우에, 3 차원 구조적 구성 요소는 먼저 이형 층 상에 인쇄된 다음 제품 상으로 전사된다.
일부 실시예에서, 임의의 적합한 재료를 사용하여 제품을 형성함으로써 제품의 사용을 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치(102)는 텍스타일, 천연 패브릭, 합성 패브릭, 니트, 직물 재료, 부직포 재료, 메쉬, 가죽, 합성 가죽, 중합체, 고무 및 발포체 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 재료의 표면 상에 인쇄할 수 있고, 베이스와 인쇄 재료의 바닥 사이에 개재된 이형 층을 필요로 하지 않고, 인쇄할 완전하게 또는 거의 완전하게 편평한 베이스 표면을 필요로 하지 않는다.
일부 실시예에서, 제품들은 커스터마이징될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 커스터마이징 가능한 제품은 사전 처리되고 미완성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 신발류 제품(132)의 처리는 신발류로서 사용하기 위한 내구성을 향상시키기 위해 어퍼를 특정 형상으로 절단하고 그리고/또는 어퍼를 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 어퍼는 폴딩되어 솔에 부착될 수 있다. 다른 예에서, 어퍼는 편평한 구성일 수 있다(도 2 참조). 도 1의 예에서는, 신발류 제품(132)은 양산 디자인으로 완성되지 않을 수 있다. 대신에, 신발류 제품(132)은 특정 고객을 위한 개인 맞춤된 3 차원 구조적 구성 요소로 완성되는데 적합할 수 있다.
인쇄 장치의 일부 실시예는 이미지, 그래픽, 디자인 및 텍스트와 같은 피처를 베이스 상으로 인쇄하는 것을 용이하게 하기 위해 인쇄 헤드 조립체가 베이스를 가로질러 이동되도록 허용하는 제공을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치는 베이스를 따라 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체와 관련하여 베이스를 이동시킬 수 있다.
인쇄 장치가 인쇄 헤드 조립체를 이동시키는 실시예에서, 인쇄 장치는 임의의 적절한 개수의 축에 평행한 방향으로 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 표면을 따라 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 도 1을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 인쇄 헤드 조립체(140)를 베이스(160)를 따라 이동시켜 베이스(160) 상에 인쇄를 용이하게 할 수 있다. 이 예에서, 인쇄 장치(102)는 인쇄 헤드 조립체(140)를 제 1 축(156)에 평행하게 그리고/또는 제 2 축(158)에 평행하게 이동시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 축(156)은 베이스(160)에 평행하게 그리고/또는 제 2 축(158)에 수직으로 연장될 수 있다. 이 예에서, 제 2 축(158)은 베이스(160)에 평행하게 그리고/또는 제 1 축(156)에 수직으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 도 1을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 제 3 축(154)을 따라 인쇄 헤드 조립체(140)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 3 축(154)은 베이스(160)에 수직이고 제 1 축(156) 및/또는 제 2 축(158)에 수직일 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체를 베이스에 대해 상이하게 이동시킬 수 있다.
인쇄 장치가 베이스를 이동시키는 실시예에서, 인쇄 장치는 임의의 적절한 개수의 축에 평행한 방향으로 베이스를 이동시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체와 함께 베이스를 수평으로 이동시킬 수 있다. 도 1을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 베이스(160)를 제 1 축(156)에 평행하게 그리고/또는 제 2 축(158)에 평행하게 이동시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체와 수직하게 베이스를 이동시킬 수 있다. 도 1을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 제 3 축(154)과 평행한 방향으로 인쇄 헤드 조립체(140)에 대해 베이스(160)를 상승 또는 하강시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 인쇄 헤드 조립체에 대해 베이스를 상이하게 이동시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 헤드 조립체는 베이스의 전체 표면 상에 단일 층을 인쇄하는 것을 용이하게 하기 위해 연속적인 인쇄 경로를 따라 이동될 수 있다. 도 2를 참조하면, 인쇄 장치(102)는 연속적인 인쇄 경로(202)를 따라 인쇄할 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 초기에 베이스(160)의 좌측 에지(210) 및 베이스(160)의 상단 에지(214)에 위치될 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 인쇄 헤드 조립체(140)가 우측 에지(212)에 위치될 때까지 제 2 축(158)의 일 방향(예를 들어, 우측)을 따라 베이스에 대해 이동될 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 후속적으로 베이스(160)의 바닥 에지(216)를 향해 제 1 축(156)의 일 방향(예를 들어, 아래)을 따라 베이스에 대해 상대적으로 이동될 수 있고, 그 후 인쇄 헤드 조립체(140)가 좌측 에지(210)에 위치될 때까지 제 2 축(158)의 다른 방향(예를 들어, 좌측)을 따라 베이스(1)에 대해 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 인쇄 헤드 조립체(140)는 인쇄 재료를 베이스(160)의 전체 상부 표면 상에 연속적으로 분배할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 헤드는 베이스의 전체 표면 상에 인쇄를 용이하게 하기 위해 베이스를 따라 상이하게 이동될 수 있다.
인쇄 장치의 일부 실시예는 인쇄 헤드 조립체가 축을 따라 양 방향으로 인쇄하여 연속적인 인쇄 경로를 따라 인쇄하는 것을 용이하게 하는 제공을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 헤드 조립체는 축에 평행한 일 방향(예를 들어, 우측)을 따라 인쇄하기 위한 경화 장치 및 축에 평행한 다른 방향(예를 들어, 좌측)을 따라 인쇄하기 위한 경화 장치를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 인쇄 헤드 조립체가 제 2 축(158)에 평행한 일 방향(예를 들어, 우측)을 따라 이동할 때 자외선 광(224)을 방출할 수 있는 경화 장치(220)를 포함할 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 인쇄 헤드 조립체가 제 2 축(158)에 평행한 다른 방향(예를 들어, 좌측)을 따라 이동할 때 자외선 광(226)을 방출할 수 있는 경화 장치(222)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 단일 경화 장치가 사용될 수 있거나 또는 연속 인쇄 경로를 따라 인쇄를 용이하게 하기 위해 2 개 초과의 경화 장치가 사용될 수도 있다.
도 3은 예시적인 실시예에 따라 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 공정의 블록도를 도시한다. 도 3의 다양한 단계는 도 4 내지 도 9와 관련하여 설명될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3의 단계는 CMYK 인쇄를 사용한다. 일부 실시예들에서, 도 3의 단계는 연속 인쇄 경로를 사용할 수 있다. 다른 경우에, 다른 방법, 기술 및/또는 공정이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3의 단계는 도 1에 도시된 시스템을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 경우에는, 다른 시스템 및/또는 장치가 사용될 수 있다. 추가적인 및/또는 보다 적은 단계들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 4 내지 도 9에 도시된 공정은 단지 설명을 위한 것이다.
일부 실시예에서, 단계(302)(도 3 참조)에서와 같이, 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위해 베이스가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스는 수동으로 제공될 수 있다. 도 4를 참조하면, 인간 사용자는 인쇄 장치(102)가 베이스(410) 상에 직접 인쇄할 수 있도록 인쇄 장치(102)의 플랫폼(420) 상에 베이스(410)를 배치할 수 있다. 도시된 바와 같이, 베이스는 신발류 제품을 위한 어퍼일 수 있다. 베이스는 전술한 바와 같은 다른 제품일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예에서, 베이스는 자동으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치(102) 상에 베이스(410)를 배치하는 것은 인쇄 장치(102) 상에 베이스(410)(또는 다른 기재)를 배치하기 위해 하나 이상의 로더(도시되지 않음)를 사용하여 자동화될 수 있다.
일부 실시예는 베이스의 세트로부터 베이스를 선택하는 것을 용이하게 함으로써 제품의 커스터마이징을 가능하게 한다. 도 4를 참조하면, 인간 사용자는 입력 장치(예를 들어, 키보드 및 마우스)(187)를 사용하여 제 1 어퍼 스타일(432), 제 2 어퍼 스타일(434) 또는 제 3 어퍼 스타일(436) 상에 인쇄하도록 선택할 수 있다. 이 예에서, 제 1 어퍼 스타일(432)은 상응하는 제 1 어퍼 공급부(402)를 가질 수 있고, 제 2 어퍼 스타일(434)은 상응하는 제 1 어퍼 공급부(404)를 가질 수 있고, 제 3 어퍼 스타일(436)은 상응하는 제 1 어퍼 공급부(406)를 가질 수 있다. 이 예에서, 베이스(410)는 제 1 어퍼 스타일(432)의 선택에 따라 제 1 어퍼 공급부(402)로부터 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 다른 방법들이 제품의 커스터마이징을 허용하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 단계(304)(도 3 참조)에서와 같이, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 인간 사용자에 의해 제공될 수 있다. 도 5를 참조하면, 고객 또는 디자이너와 같은 인간 사용자는 컴퓨팅 시스템(104)을 사용하여 개인적인 선호도에 따라 미리 결정된 두께의 세트(189)를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트의 적어도 일부는 컴퓨팅 장치에 의해 자동으로 생성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이 예에서, 컴퓨팅 시스템(104)은 네트워크(106)를 사용하여 컴퓨팅 시스템(104)에 국부적으로 접속될 수 있거나 또는 컴퓨팅 시스템(104)에 원격으로 접속될 수 있는 인쇄 장치(102)에 미리 결정된 두께의 세트(189)를 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 다르게 제공될 수 있다.
일반적으로, 미리 결정된 두께의 세트는 3 차원 구조적 구성 요소의 형상을 나타내기 위해 임의의 적절한 개수의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 2 개의 두께를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 미리 결정된 두께의 세트(189)는 제 1 두께(502) 및 제 2 두께(504)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 두께(502)는 제 2 두께(504)보다 작을 수 있다. 다른 경우에, 제 2 두께는 제 1 두께(도시되지 않음)보다 작거나 같을 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 2 개 초과의 두께를 선택적으로 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 미리 결정된 두께(189)의 세트는 선택적으로 제 3 두께(506)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 3 개 초과의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단계(306)(도 3 참조)에서와 같이 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층을 인쇄하도록 지시받을 수 있다. 지시들은 임의의 적절한 형식일 수 있고 그리고/또는 임의의 적절한 토폴로지를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 STL 파일(stereolithography file)과 같은 3 차원 인쇄 가능한 파일로 변환될 수 있다; 다른 경우에, 미리 결정된 두께의 세트는 상이한 디자인 구조로 변환될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 디지털 이미지 또는 이미지 파일을 사용할 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께의 세트는 래스터 포맷, 벡터 포맷, 복합 포맷 및/또는 스테레오 포맷을 사용하는 이미지 파일일 수 있다. 래스터 포맷의 예는 JPEG(joint photographic experts group), TIFF(tagged image file format), GIF(graphics interchange format), BMP(bitmap image file), PNG(portable networks graphics) 등을 포함할 수 있다. 벡터 포맷의 예는 CGM(computer graphics metafile), 거버 포맷(GERBER), 스케일러블 벡터 그래픽스(SVG) 등을 포함할 수 있다. 복합 포맷의 예는 포터블 문서 포맷(PDF), 캡슐화된 포스트스크립트, 포스트스크립트 등을 포함할 수 있다. 스테레오 포맷의 예는 JPEG 스테레오(JPS), 휴대용 네트워크 그래픽(PSN) 등을 포함할 수 있다. 일부 이미지 파일은 미리 결정된 두께의 복수의 세트가 단일 이미지 파일에 저장될 수 있도록 복수의 레이어를 지원할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예에서, 지시들은 상이할 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층의 제 1 부분은 제 1 부분이 제 1 두께를 갖도록 베이스 상에 단계(308)(도 3 참조)에서와 같이 인쇄될 수 있다. 도 6을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 인쇄 재료(602)를 액체 상태로 베이스(410) 상에 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 단일 층(620)의 제 1 부분(610)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(604)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 부분은 상이하게 인쇄될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단일 층의 상이한 부분을 인쇄하기 위해 단일 패스로 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 제 1 부분(610)과 제 2 부분(720) 사이에서 단일 패스(630)로 인쇄 헤드 조립체(140)를 이동시킬 수 있다. 이 예에서, 단일 패스는 좌측 에지(210)로부터 우측 에지(212)까지일 수 있다. 다른 경우에서, 단일 패스는 우측 에지로부터 좌측 에지까지(도시되지 않음)일 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 다중 패스(도시되지 않음)를 사용하여 단일 층의 제 1 부분을 인쇄할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 인쇄 헤드 조립체를 단일 패스로 이동시키는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 6을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 상부 표면(636)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(634)가 단일 패스(630) 동안 일정하게 유지되도록 인쇄 헤드 조립체(140)를 상부 표면(636)에 평행하게 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 단일 패스(도시되지 않음)에서 인쇄 헤드 조립체를 이동시키는 단계 동안 변할 수 있다.
일반적으로, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 임의의 적절한 거리 일 수 있다. 일부 실시예에서, 이격 거리는 인쇄 장치에 대응하는 미리 결정된 인쇄 파라미터일 수 있다. 일부 실시예에서, 이격 거리는 인간 사용자에 의해 결정되는 디자인 파라미터일 수 있다. 예를 들어, 이격 거리는 원하는 표면 프로파일을 얻기 위한 인쇄 단계 크기일 수 있다. 일부 실시예에서, 이격 거리는 소프트웨어에 의해 자동으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 이격 거리는 수용된 표면 프로파일에 따라 결정된 인쇄 단계 크기일 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단일 패스 동안 단일 층의 제 1 부분을 인쇄할 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 층의 제 1 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 베이스 상으로 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하는 것을 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(410) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(602)를 분배할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단일 층의 제 1 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 단일 층의 제 1 부분을 경화하는 것을 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 단일 층(620)의 제 1 부분(610)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(604)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 추가적인 및/또는 보다 적은 단계를 사용하여 단일 층의 제 1 부분을 인쇄할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 단일 층의 제 1 부분을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 6을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 상부 표면(636)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(634)를 사용하여 인쇄 재료(602)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 베이스(410) 상에 자외선 광(604)을 방출하여 이격 거리(634)를 사용하여 단일 층(620)의 제 1 부분(610)을 경화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 단일 층(도시되지 않음)의 제 1 부분을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층의 제 2 부분은 제 2 부분이 제 2 두께를 갖도록 베이스 상에 단계(310)(도 3 참조)에서와 같이 인쇄될 수 있다. 도 7을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 인쇄 재료(702)를 액체 상태로 베이스(410)에 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 단일 층(620)의 제 2 부분(720)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(704)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 부분은 다르게 인쇄될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단일 패스 동안 단일 층의 제 2 부분을 인쇄할 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 층의 제 2 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 베이스 상으로 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하는 것을 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(410) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(702)를 분배할 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 층의 제 2 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 단일 층의 제 2 부분을 경화하는 것을 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 단일 층(620)의 제 2 부분(720)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(704)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 추가적인 및/또는 보다 적은 단계를 사용하여 단일 층의 제 2 부분을 인쇄할 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트에 기초하여 인쇄 재료의 양을 인쇄할 수 있다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 제 2 부분(720)보다 작은 부피의 인쇄 재료를 제 1 부분(610)에 분배함으로써 제 1 부분(610)을 제 2 부분(720)보다 짧은 높이로 인쇄할 수 있다. 이 예에서, 인쇄 장치(102)는 인쇄 재료(602)를 분배하여 제 2 부분(720)을 인쇄하는데 사용되는 인쇄 재료(702)보다 작은 부피를 갖는 제 1 부분(610)을 인쇄할 수 있다. 즉, 층의 일부를 위해 인쇄된 인쇄 재료의 부피는 미리 결정된 두께의 세트의 높이를 달성하도록 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 상이한 방법을 사용하여 단일 층의 상이한 두께를 인쇄할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 단일 층의 제 2 부분을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 7을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 상부 표면(636)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(634)를 사용하여 인쇄 재료(702)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 베이스(410) 상에 자외선 광(704)을 방출하여 이격 거리(634)를 사용하여 단일 층(620)의 제 2 부분(720)을 경화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 단일 층(도시되지 않음)의 제 2 부분을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일반적으로, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층의 임의의 적합한 형상을 달성하기 위해 임의의 적절한 개수의 부분이 베이스 상에 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 형상은 계단형 표면(도 16 참조)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 형상은 3 차원 구조적 구성 요소의 두께의 일정한 증가 또는 감소와 같은 선형 경사를 갖는 표면을 가질 수 있다(도 21 참조). 일부 실시예에서, 그러한 형상은 두께에 대한 변화율의 점차적인 증가 또는 감소와 같은 비선형 경사를 갖는 표면을 가질 수 있다(도 9 참조).
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층의 제 3 부분은 상기 제 3 부분이 상기 미리 결정된 두께의 세트의 제 3 두께를 갖도록 베이스 상에 선택적으로 인쇄될 수 있다. 도 8을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 인쇄 재료(802)를 액체 상태로 베이스(410)에 분배할 수 있다. 실시예에서, 경화 장치(220)는 단일 층(620)의 제 3 부분(830)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(804)을 방출할 수 있다. 임의의 적절한 형상을 형성하기 위해 단일 층의 추가적인 또는 더 적은 개수의 부분이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예에서, 제 3 부분은 다르게 인쇄될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단일 패스 동안 단일 층의 제 3 부분을 인쇄할 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 층의 제 3 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 베이스 상으로 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하는 것을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(410) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(802)를 분배할 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 층의 제 3 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 단일 층의 제 3 부분을 경화하는 것을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 단일 패스(630) 동안 단일 층(620)의 제 3 부분(830)을 경화시키기 위해 베이스(410) 상에 자외선 광(804)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치는 추가적인 및/또는 보다 적은 단계를 사용하여 단일 층의 제 3 부분을 인쇄할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 단일 층의 제 3 부분을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 8을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 상부 표면(636)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(634)를 사용하여 인쇄 재료(802)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 베이스(410) 상에 자외선 광(804)을 방출하여 이격 거리(634)를 사용하여 단일 층(620)의 제 3 부분(830)을 경화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 단일 층(도시되지 않음)의 제 3 부분을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일반적으로, 단일 층의 다양한 부분은 임의의 적합한 두께를 가짐으로써 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 두께는 제 2 두께보다 작다. 도 9를 참조하면, 단일 층(620)의 제 1 부분(610)은 제 1 부분(610)이 제 1 두께(910)를 갖도록 베이스(410) 상에 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 단일 층(620)의 제 2 부분(720)은 제 2 부분(720)이 제 2 두께(920)를 갖도록 베이스(410) 상에 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 제 1 두께(910)는 제 2 두께(920)보다 작을 수 있다. 다른 경우에, 제 1 두께는 제 2 두께(도시되지 않음)보다 크거나 동일할 수 있다. 마찬가지로, 단일 층(620)의 제 3 부분(830)은 제 3 부분(830)이 제 3 두께(930)를 갖도록 베이스(410) 상에 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 제 2 두께(920)는 제 3 두께(930)보다 작을 수 있다. 다른 경우, 제 2 두께는 제 3 두께(도시되지 않음)보다 크거나 동일할 수 있다.
일부 실시예에서, 단일 층의 다양한 부분은 완만하게 경사진 기하학적 구조를 갖는 상부 표면을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 완만하게 경사진 기하학적 구조는 점진적인 형상 변화를 갖는 임의의 형상을 지칭할 수 있다. 이러한 점진적인 변화에는 선형 변화 및/또는 비선형 변화가 포함될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제 1 부분(610), 제 2 부분(720) 및 제 3 부분(830)은 3 차원 구조적 구성 요소(902)의 상부 표면(940)을 형성할 수 있다. 이 예에서, 상부 표면(940)은 둥근 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 단일 층의 부분은 계단형 기하학적 구조를 갖는 상부 표면을 형성할 수 있다(도 16 참조).
일부 실시예는 3 차원 구조적 구성 요소가 상이한 형상을 갖는 것을 허용하도록 다중 층의 사용을 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 다중 층의 사용은 3 차원 구조적 구성 요소가 더 두꺼운 형상을 가질 수 있게 허용한다(도 16 참조). 일부 실시예에서, 다중 층의 사용은 3 차원 구조적 구성 요소가 높이의 큰 변화를 갖는 매끄러운 표면 윤곽을 갖도록 허용할 수 있다(도 22 참조).
도 10은 예시적인 실시예에 따라 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하기 위한 공정의 블록도를 도시한다. 도 10의 다양한 단계는 도 11 내지 도 16과 관련하여 설명될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 10의 단계는 CMYK 인쇄를 사용한다. 일부 실시예들에서, 도 10의 단계는 연속 인쇄 경로를 사용할 수 있다. 다른 경우에, 다른 방법, 기술 및/또는 공정들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 10의 단계는 도 1에 도시된 시스템을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 경우에는 다른 시스템 및/또는 장치가 사용될 수 있다. 추가적인 및/또는 보다 적은 단계들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 11 내지 도 16에 도시된 공정은 단지 설명을 위한 것이다.
일부 실시예에서, 단계(1002)(도 10 참조)에서와 같이, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위해 베이스가 제공될 수 있다. 단계(1002)는 단계(302)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스는 수동 및/또는 자동으로 제공될 수 있다. 다른 예에서, 인간 사용자는 제품의 커스터마이징을 용이하게 하도록 어퍼 스타일을 선택할 수 있다. 도 11을 참조하면, 베이스(1112)는 신발류 제품의 어퍼를 위해 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위한 베이스를 제공하는 것은 단일 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위한 베이스를 제공하는 것과는 다르게 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 단계(1004)(도 10 참조)에서와 같이, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1004)는 단계(304)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께의 세트는 인간 사용자에 의해 제공될 수 있고 그리고/또는 미리 결정된 두께의 세트는 컴퓨팅 장치에 의해 자동으로 생성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 미리 결정된 두께의 세트(1189)는 제 1 두께(1102) 및 제 2 두께(1104)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 두께(1102)는 제 2 두께(1104)보다 클 수 있다. 다른 경우에, 제 2 두께는 제 1 두께(도시되지 않음)보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 2 개 초과의 두께(도시되지 않음)를 선택적으로 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위한 미리 결정된 두께의 세트를 제공하는 것은 단일 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하기 위한 미리 결정된 두께의 세트를 제공하는 것과는 다르게 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단계(1006)(도 10 참조)에서와 같이 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 층의 세트를 인쇄하도록 지시받을 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1006)는 단계(306)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께의 세트는 3 차원 인쇄 가능한 파일로 변환될 수 있다. 다른 예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 디지털 이미지 또는 이미지 파일을 사용할 수 있다. 도 11을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(104)은 네트워크(106)를 사용하여 컴퓨팅 시스템(104)에 국부적으로 접속될 수 있거나 또는 컴퓨팅 시스템(104)에 원격으로 접속될 수 있는 인쇄 장치(102)에 미리 결정된 두께의 세트(1189)를 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치에 층의 세트를 인쇄하도록 지시하는 것은 인쇄 장치에 단일 층을 인쇄하도록 지시하는 것과 다를 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 제 1 층을 인쇄하기 위해 제 1 연속 인쇄 경로를 따라 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 일반적으로, 제 1 연속 인쇄 경로는 베이스의 임의의 적절한 위치에서 시작하고 종료될 수 있다. 도 12를 참조하면, 제 1 연속 인쇄 경로(1274)는 시작 지점(1272)에서 시작하여 종료 지점(1276)에서 종료될 수 있다. 이 예에서, 시작 지점(1272)은 좌측 에지(210) 및 상단 에지(214)에 위치될 수 있다. 이 예에서, 종료 지점(1276)은 우측 에지(212) 및 바닥 에지(216)에 위치될 수 있다. 다른 예에서, 제 1 연속 인쇄 경로는 베이스와 다르게 위치될 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 1 층은 단계(1008)(도 10 참조)에서와 같이 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 베이스 상에 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1008)는 단계(308)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치는 제 1 층의 상이한 부분을 인쇄하기 위해 인쇄 헤드 조립체를 단일 패스(예를 들어, 좌측 에지로부터 우측 에지)로 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 제 1 층의 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 베이스 상으로 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하고 단일 패스 동안 제 1 층의 부분을 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트에 기초하여 인쇄 재료의 양을 인쇄할 수 있다. 다른 예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 12를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 1 연속적인 인쇄 경로(1274) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(1112) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1252)를 분배할 수 있다. 본 예에서, 경화 장치(220)는 제 1 연속 인쇄 경로(1274) 동안 제 1 층(1220)의 제 1 부분(1210)을 경화시키기 위해 베이스(1112) 상으로 자외선 광(1262)을 방출할 수 있다. 본 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 1 연속 인쇄 경로(1274) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(1112) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1254)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 제 1 연속 인쇄 경로(1274) 동안 제 1 층(1220)의 제 2 부분(1212)을 경화시키기 위해 베이스(1112) 상으로 자외선 광(1264)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트의 제 1 층을 인쇄하는 것은 단일 층을 인쇄하는 것과 상이할 수 있다.
인쇄 시스템의 일부 실시예는 제품 상으로 직접 인쇄를 허용하는 제공을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 층은 베이스 상에 직접 인쇄될 수 있다. 도 12를 참조하면, 제 1 층(1220)은 베이스(1112) 상에 직접 인쇄될 수 있다. 다른 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소는 먼저 이형 층 상에 인쇄된 다음 베이스(도시되지 않음) 상으로 전사될 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 12를 참조하면, 인쇄 장치(102)는 상부 표면(1236)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(1234)가 제 1 연속 인쇄 경로(1274) 동안 일정하게 유지되도록 인쇄 헤드 조립체(140)를 상부 표면(1236)에 대해 평행하게 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 제 1 층(도시되지 않음)을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일부 실시예는 인쇄될 수 있는 제 1 층이 미리 결정된 세트의 두께의 세트에 따라 베이스의 다양한 위치에서 상이한 두께를 가질 수 있게 허용한다. 일부 실시예에서, 제 1 층은 베이스의 제 1 위치에서 제 1 두께를 갖도록 인쇄될 수 있다. 도 13을 참조하면, 제 1 층(1220)은 제 1 위치(1302)에서 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 1 두께(1102)와 동일한 두께(1312)를 가질 수 있다(도 11 참조). 일부 실시예에서, 제 1 층은 베이스의 제 2 위치에서 제 2 두께를 갖도록 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 제 1 층(1220)은 제 2 위치(1304)에서 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 2 두께(1104)와 동일한 두께(1314)를 가질 수 있다(도 11 참조). 임의의 적절한 두께를 갖는 제 1 층의 다양한 부분이 인쇄될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이 예에서, 두께(1312)는 두께(1314)보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 위치에서의 두께는 제 2 위치(도시되지 않음)에서의 두께보다 작거나 같을 수 있다.
일부 실시예에서, 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 인쇄 헤드 조립체와 베이스의 상부 표면 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄한 후에 변경될 수 있다. 도 14를 참조하면, 인쇄 장치(102)는 이격 거리(1234)로부터 이격 거리(1436)로 상부 표면(1236)에 수직한 방향으로 인쇄 헤드 조립체(140)를 상승시킬 수 있다. 이 예에서, 이격 거리(1436)는 상부 표면(1126)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이에 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 제 1 층(도시되지 않음)을 인쇄하는 단계 이후에 일정하게 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 제 2 층을 인쇄하기 위해 제 2 연속 인쇄 경로를 따라 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 일반적으로, 제 2 연속 인쇄 경로는 베이스의 임의의 적절한 위치에서 시작하고 종료될 수 있다. 도 15를 참조하면, 제 2 연속 인쇄 경로(1574)는 시작 지점(1572)에서 시작하여 종료 지점(1576)에서 종료될 수 있다. 이 예에서, 시작 지점(1572)은 우측 에지(212) 및 바닥 에지(216)에 위치될 수 있다. 이 예에서, 종료 지점(1576)은 좌측 에지(210) 및 상단 에지(214)에 위치될 수 있다. 다른 예에서, 제 2 연속 인쇄 경로는 베이스와 다르게 위치될 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 2 층은 단계(1010)(도 10 참조)에서와 같이 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 제 1 층 상에 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1010)는 단계(308)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치는 제 2 층의 상이한 부분을 인쇄하기 위해 인쇄 헤드 조립체를 단일 패스로(예를 들어, 좌측 에지에서 우측 에지) 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 제 2 층의 일부를 인쇄하는 것은 제 2 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하고 제 2 패스 동안 제 2 층의 부분을 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트에 기초하여 인쇄 재료의 양을 인쇄할 수 있다. 다른 예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 2 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 15를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 2 연속 인쇄 경로(1574) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 제 1 층(1220) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1552)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(222)는 제 2 연속 인쇄 경로(1574) 동안 제 2 층(1520)의 제 2 부분(1512)을 경화시키기 위해 제 1 층(1220) 상에 자외선 광(1562)을 방출할 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 2 연속 인쇄 경로(1574) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 제 1 층(1220) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1554)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(222)는 제 2 연속 인쇄 경로(1574) 동안 제 2 층(1520)의 제 1 부분(1510)을 경화시키기 위해 제 1 층(1220) 상에 자외선 광(1564)을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트의 제 2 층의 인쇄는 단일 층의 인쇄와 상이할 수 있다.
일반적으로, 제 2 층을 인쇄하는 단계는 제 1 층을 인쇄한 후에 임의의 적절한 시간에 개시될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 층을 인쇄하는 단계는 제 1 층을 인쇄한 후에 개시될 수 있다. 도 13 및 도 15를 참조하면, 제 1 층(1220)의 제 1 부분(1210)은 제 2 층(1520)에 대한 인쇄 재료(1552) 및/또는 인쇄 재료(1554)가 분배되기 전에 경화될 수 있다. 이 예에서, 제 1 층(1220)의 제 2 부분(1212)은 제 2 층(1520)에 대한 인쇄 재료(1552) 및/또는 인쇄 재료(1554)가 분배되기 전에 경화될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 층을 인쇄하는 단계는 인쇄 헤드 조립체가 제 1 연속 인쇄 경로로 이동된 후에 개시될 수 있다(도 12 참조). 일부 실시예에서, 제 2 층을 인쇄하는 단계는 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리가 변경된 후에 개시될 수 있다(도 14 참조).
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 2 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 15를 참조하면, 인쇄 장치(102)는 상부 표면(1536)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(1534)가 제 2 연속 인쇄 경로(1574) 동안 일정하게 유지되도록 인쇄 헤드 조립체(140)를 상부 표면(1536)에 평행하게 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 제 2 층(도시되지 않음)을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일부 실시예에서, 제 1 층 및 제 2 층은 미리 결정된 두께의 세트의 대응하는 두께와 동일한 베이스의 위치에서 두께를 갖도록 인쇄될 수 있다. 도 16을 참조하면, 제 1 층(1220)은 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 1 두께(1102)와 동일한 베이스(1112)의 제 1 위치(1302)에서 두께(1312)를 갖도록 인쇄될 수 있다(도 11 참조). 이 예에서, 제 2 층(1520)은 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 1 두께(1102)와 동일한 베이스(1112)의 제 1 위치(1302)에서 두께(1606)를 갖도록 인쇄될 수 있다(도 11 참조). 마찬가지로, 제 1 층(1220)은 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 2 두께(1104)와 동일한 베이스(1112)의 제 2 위치(1304)에서 두께(1314)를 갖도록 인쇄될 수 있다(도 11 참조). 이 예에서, 제 2 층(1520)은 미리 결정된 두께의 세트(1189)의 제 2 두께(1104)와 동일한 베이스(1112)의 제 2 위치(1304)에서 두께(1608)를 갖도록 인쇄될 수 있다(도 11 참조). 다른 실시예에서, 3 차원 구조의 상이한 층은 상이한 두께를 갖도록 인쇄될 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소의 인쇄된 층의 세트는 제 1 층을 인쇄하는데 사용된 이격 거리보다 작은 베이스의 위치에서 조합된 두께를 가질 수 있다. 도 16을 참조하면, 제 1 층(1220)은 베이스(1112)의 제 2 위치(1304)에서 두께(1314)를 갖도록 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 제 2 층(1520)은 베이스(1112)의 제 2 위치(1304)에서 두께(1608)를 갖도록 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 두께(1314) 및 두께(1608)의 조합된 두께는 제 1 층(1220)을 인쇄할 때 사용되는 이격 거리(1234)(도 12 참조)보다 작을 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소의 인쇄된 층의 세트는 제 1 층을 인쇄하는데 사용된 이격 거리보다 큰 베이스의 위치에서 조합된 두께를 가질 수 있다. 도 16을 참조하면, 제 1 층(1220)은 베이스(1112)의 제 1 위치(1302)에서 두께(1312)를 갖도록 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 제 2 층(1520)은 베이스(1112)의 제 1 위치(1302)에서 두께(1606)를 갖도록 인쇄될 수 있다. 이 예에서, 두께(1312)와 두께(1606)의 조합된 두께는 이격 거리(1234)보다 클 수 있다(도 12 참조).
일부 실시예에서, 제 1 층의 부분은 제 2 층의 부분보다 베이스로부터 더 연장될 수 있다. 도 16을 참조하면, 제 1 위치(1302)에서의 제 1 층(1220)은 제 2 위치(1304)에서의 제 2 층(1520)보다 더 멀리 베이스(1112)로부터 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 층의 각 부분은 제 1 층(도시되지 않음)보다 베이스로부터 더 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 제 2 층은 제 1 층의 상부 표면의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 도 16을 참조하면, 제 2 층(1520)은 제 1 위치(1302)에서 제 1 층(1220)의 상부 표면(1)(616)을 완전히 커버할 수 있다. 이 예에서, 제 2 층(1520)은 제 2 위치(1304)에서 제 1 층(1220)의 상부 표면(1616)을 완전히 커버할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 층의 부분은 후속 층(도시되지 않음)을 인쇄한 후에 노출된 상태로 유지될 수 있다.
도 17은 예시적인 실시예에 따라 3 차원 구조적 구성 요소를 베이스 상에 인쇄하는 공정의 블록도를 도시한다. 도 17의 다양한 단계는 도 18 내지 도 22와 관련하여 논의될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 17의 단계들은 CMYK 인쇄를 사용한다. 일부 실시예들에서, 도 17의 단계들은 연속 인쇄 경로를 사용할 수 있다. 다른 경우에, 다른 방법, 기술 및/또는 공정이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 17의 단계들은 도 1에 도시된 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 다른 경우에는, 다른 시스템 및/또는 장치가 사용될 수 있다. 추가적인 및/또는 보다 적은 단계들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 18 내지 도 22에 도시된 공정은 단지 설명을 위한 것이다.
일부 실시예에서, 단계(1702)(도 17 참조)에서와 같이, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하도록 베이스가 제공될 수 있다. 단계(1702)는 단계(302)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스는 수동 및/또는 자동으로 제공될 수 있다. 다른 예에서, 인간 사용자는 제품의 커스터마이징을 용이하게 하기 위해 어퍼 스타일을 선택할 수 있다. 도 18을 참조하면, 베이스(1812)는 신발류 제품의 어퍼에 대해 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하도록 베이스를 제공하는 것은 단일 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하도록 베이스를 제공하는 것과는 다르게 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 단계(1704)(도 17 참조)에서와 같이, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 미리 결정된 두께의 세트가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1704)는 단계(304)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께의 세트는 인간 사용자에 의해 제공될 수 있고 그리고/또는 미리 결정된 두께의 세트는 컴퓨팅 장치에 의해 자동으로 생성될 수 있다. 도 18을 참조하면, 미리 결정된 두께(1889)의 세트는 제 1 두께(1802) 및 제 2 두께(1804)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 두께(1802)는 제 2 두께(1804)보다 작을 수 있다. 다른 경우에, 제 1 두께는 제 2 두께(도시되지 않음)보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 두께의 세트는 2 개 초과의 두께(도시되지 않음)를 선택적으로 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하도록 미리 결정된 두께의 세트를 제공하는 것은 단일 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소를 수용하도록 미리 결정된 두께의 세트를 제공하는 것과는 다르게 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 장치는 단계(1706)(도 17 참조)에서와 같이, 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 층의 세트를 인쇄하도록 지시받을 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1706)는 단계(306)의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 두께의 세트는 3 차원 인쇄 가능한 파일로 변환될 수 있다. 다른 예에서, 미리 결정된 두께의 세트는 디지털 이미지 또는 이미지 파일을 사용할 수 있다. 도 18을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(104)은 네트워크(106)를 사용하여 컴퓨팅 시스템(104)에 국부적으로 접속될 수 있거나 또는 컴퓨팅 시스템(104)에 원격으로 접속될 수 있는 인쇄 장치(102)에 미리 결정된 두께의 세트(1889)를 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 장치에 층의 세트를 인쇄하도록 지시하는 것은 인쇄 장치에 단일 층을 인쇄하도록 지시하는 것과 상이할 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소는 단계(1708)에서와 같이 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 베이스 상에 인쇄된다. 3 차원 구조적 구성 요소는 임의의 적절한 개수의 층을 사용하여 인쇄될 수 있다. 도 19 내지 도 22는 2 개의 층을 도시하고 있지만, 3 차원 구조적 구성 요소를 형성하기 위해 2 개 초과의 층이 인쇄될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 1 층은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 베이스 상에 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 완만하게 경사진 기하학적 구조를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 1 층의 인쇄는 다중 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소의 인쇄의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치는 제 1 층의 상이한 부분을 인쇄하기 위해 인쇄 헤드 조립체를 단일 패스로(예를 들어, 좌측 에지로부터 우측 에지) 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 연속적인 인쇄 경로에서 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 제 1 층의 부분을 인쇄하는 것은 단일 패스 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 베이스 상으로 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하고 단일 패스 동안 제 1 층의 일부를 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트에 기초하여 인쇄 재료의 양을 인쇄할 수 있다. 다른 예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 19를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 1 연속 인쇄 경로(1974) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(1812) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1952)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 베이스(1812) 상에 자외선 광(1962)을 방출하여 제 1 층(1920)의 제 1 부분(1910)을 경화시킬 수 있다. 이 예에서, 인쇄 헤드 조립체(140)는 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 베이스(1812) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(1954)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(220)는 베이스(1812) 상에 자외선 광(1964)을 방출하여 제 1 층(1920)의 제 2 부분(1912)을 경화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트 중 제 1 층을 인쇄하는 것은 단일 층을 인쇄하는 것과 다를 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 일정하게 유지될 수 있다. 도 19를 참조하면, 인쇄 장치(102)는 상부 표면(1936)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(1934)가 제 1 연속 인쇄 경로(1974) 동안 일정하게 유지되도록 베이스(1812)의 상부 표면(1936)에 평행하게 인쇄 헤드 조립체(140)를 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 제 1 층(도시되지 않음)을 인쇄하는 단계 동안 변할 수 있다.
일부 실시예에서, 제 1 층을 인쇄하는 단계 동안 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 1 층을 인쇄한 후에 변경될 수 있다. 도 20을 참조하면, 인쇄 장치(102)는 인쇄 헤드 조립체(140)를 상부 표면(1936)에 수직하게 베이스(1812)의 상부 표면(1936)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(1934)로부터 상승시켜, 인쇄 헤드 조립체(140)를 베이스(1812)의 상부 표면(1936)과 인쇄 헤드 조립체(140) 사이의 이격 거리(2036)로 상승시킨다. 다른 실시예에서, 이격 거리는 제 1 층(도시되지 않음)을 인쇄하는 단계 이후에 일정하게 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 2 층은 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 베이스 상에 인쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 완만하게 경사진 기하학적 구조를 갖는 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 제 2 층의 인쇄는 다중 층을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소의 인쇄의 하나 이상의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치는 제 2 층의 상이한 부분을 인쇄하기 위해 인쇄 헤드 조립체를 단일 패스로(예를 들어, 좌측 에지에서 우측 에지로) 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 연속적인 인쇄 경로에서 인쇄 헤드 조립체를 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 제 2 층의 일부를 인쇄하는 것은 연속 인쇄 경로 동안 인쇄 헤드 조립체로부터 액체 상태의 인쇄 재료를 분배하고 연속 인쇄 경로 동안 제 2 층의 부분을 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트에 기초하여 인쇄 재료의 양을 인쇄할 수 있다. 다른 예에서, 베이스의 상부 표면과 인쇄 헤드 조립체 사이의 이격 거리는 제 2 층을 인쇄하는 단계 동안 그리고/또는 연속적인 인쇄 경로 중에 일정하게 유지될 수 있다. 도 21을 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(140)는 제 2 연속 인쇄 경로(2174) 동안 인쇄 헤드 조립체(140)로부터 제 1 층(1920) 상으로 액체 상태의 인쇄 재료(2152)를 분배할 수 있다. 이 예에서, 경화 장치(222)는 제 1 층(1920) 및/또는 베이스(1812) 상에 자외선 광(2162)을 방출하여 제 2 층(2120)을 경화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 층의 세트의 제 2 층의 인쇄는 단일 층의 인쇄와 상이할 수 있다.
일반적으로, 인쇄된 층의 세트는 3 차원 구조적 구성 요소를 원하는 형상으로 인쇄하기 위한 임의의 적절한 개수의 영역을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄된 층의 세트는 전이 영역에 의해 연결되는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다. 도 22를 참조하면, 인쇄된 층의 세트(2202)는 일 측면 상에서 높은 영역(2212)에 인접하고 다른 측면 상에서 짧은 영역(2216)에 인접하는 중간 영역(2214)을 갖는 노출된 표면(2250)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄된 층의 세트는 상이한 영역을 갖는 것으로 고려되거나 또는 3 차원 구조적 구성 요소를 원하는 형상으로 인쇄하는 것으로 고려될 수 있다.
일부 실시예에서, 짧은 영역은 이격 거리보다 작은 두께를 가질 수 있다. 도 22를 참조하면, 짧은 영역(2216)은 짧은 높이(2242)를 갖도록 형성될 수 있다. 이 예에서, 짧은 높이(2242)는 제 1 층(1920)을 인쇄하는데 사용되는 이격 거리(1934)보다 작을 수 있다(도 19 참조). 다른 실시예에서, 짧은 영역은 이격 거리와 같거나 큰 두께를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 높은 영역과 짧은 영역 사이의 높이 차이는 이격 거리보다 클 수 있다. 도 22를 참조하면, 높은 영역(2212)은 높은 높이(2232)를 가질 수 있다. 이 예에서, 높은 높이(2232)는 제 1 층(1920)을 인쇄하는데 사용된 이격 거리(1934)보다 큰 짧은 높이(2242)와 높이의 차이를 가질 수 있다(도 19 참조). 다른 실시예에서, 높은 영역과 짧은 영역 사이의 높이의 차이는 이격 거리와 동일하거나 작을 수 있다.
일반적으로, 중간 영역은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 영역은 완만하게 경사진 기하학적 구조를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 완만하게 경사진 기하학적 구조는 임의의 돌출부, 돌기부 및/또는 함몰부가 없는 임의의 적합한 기하 구조를 포함할 수 있다. 이러한 돌출부, 돌기부 및/또는 함몰부는 계단형인 기하학적 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 영역은 평면일 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 영역은 윤곽이 형성될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 영역은 불규칙한 형상을 가질 때 윤곽이 형성되어 있는 것으로 고려될 수 있다. 불규칙한 형상의 예로는 비-선형 경사부, 계단형 표면 등이 포함될 수 있다. 도 22를 참조하면, 중간 영역(2214)은 삼각형 형상을 갖는 인쇄된 층의 세트(2202)를 형성하기 위해 선형 경사부인 윤곽을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 영역은 다른 기하학적 구조를 가질 수 있다.
일반적으로, 중간 영역은 짧은 영역과 높은 영역 사이를 원활하게 전이시키기 위해 임의의 적절한 경사를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 노출된 표면의 중간 영역과 평행한 평면과 베이스와 평행한 평면 사이에 형성된 각도는 15 내지 75도 사이일 수 있다. 도 22를 참조하면, 각도(2206)는 평면(2222)과 평면(2224) 사이에 형성될 수 있다. 이 예에서, 평면(2222)은 베이스(1812)와 평행할 수 있고, 평면(2224)은 중간 영역(2214)과 평행할 수 있다. 이 예에서, 각도(2206)는 45 도일 수 있다. 다른 실시예에서, 노출된 표면의 중간 영역과 평행한 평면과 베이스와 평행한 평면 사이에 형성된 각도는 다를 수 있다.
일부 실시예는 매끄러운 윤곽이 형성된 3D 표면을 인쇄하는 정밀도를 높이기 위한 제공을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템은 주어진 잉크에 대한 스폿 컬러 백분율을 원하는 잉크 층 높이와 상관시키기 위한 제공을 포함할 수 있다. 여기서, '스폿 컬러'라는 용어는 다양한 특성(예를 들어 주어진 잉크 량에 대한 컬러 농도)이 알려져 있는 표준화된 잉크 또는 인쇄 재료의 사용을 지칭할 수 있다. 다른 말로 하면, 스폿 컬러는 표준화된 컬러라고도 지칭할 수 있다. 다음 실시예에서 논의되는 맥락에서, '스폿 컬러'는 투명한 구조용 잉크를 나타낼 수도 있다. 일부 경우에, 명확한 구조용 잉크에는 알려진 그레이 스케일 스폿 컬러 범위(0 내지 100 %)가 사용될 수 있다. 그러나 스폿 컬러 백분율의 변동을 사용하여 층 내의 컬러 농도를 제어하는 대신에, 인쇄 시스템은 스폿 컬러를 사용하여 하나 이상의 구조적 층의 두께를 제어할 수 있다.
도 23은 주어진 투명한 구조적 잉크(컬럼 2302)에 대한 투명한(CLR) 스폿 컬러 백분율과 최종 인쇄 층 두께(컬럼 2304) 간의 개략적인 관계를 도시한다. 이러한 표에 포함된 데이터가 제공되면, 인쇄 시스템은 원하는 두께를 얻기 위해 인쇄에 대한 관련된 스폿 컬러 백분율을 선택함으로써 광범위한 두께의 층들을 인쇄할 수 있다(대안적으로, 디자이너 및/또는 그래픽 프로그램은 결과적인 인쇄된 물체에서 원하는 두께를 달성하기 위해 인쇄 시스템에 원하는 스폿 컬러 백분율로 데이터를 제공할 수 있다). 이것은 인쇄 시스템이 매우 섬세하고 정밀하게 층 두께를 제어하므로 매우 매끄러운 윤곽 및 높이 그레디언트를 생성하는 것을 허용할 수 있다.
예를 들면, 도 24 및 도 25는 점진적으로 변화하는 컬러 백분율에 따라 층을 인쇄함으로써 달성된 매끄럽게 변화하는 높이를 갖는 인쇄된 구조의 실시예의 2 개의 개략도를 예시한다. 도 24에서, 인쇄된 물체(2402)는 투명한 구조적 잉크에 대해 지정된 100 % 스폿 컬러를 사용하는 인쇄에 대응하는 최대 높이(2404)를 갖는 위치(2403)를 갖는다. 위치(2403)에 바로 인접하는 위치(2405)는 99.5 % 스폿 컬러를 사용하여 인쇄함으로써 최대 높이(2404)보다 매우 약간 작은 높이를 갖는다. 도 25에서, 인쇄된 물체(2502)는 도 24의 최대 높이(2404)의 2 배인 최대 높이(2504)를 갖는 위치(2503)를 갖는다. 이 두께를 달성하기 위해, 100 % 스폿 컬러의 2 개의 층이 위치(2503)에서 인쇄된다.
도 23 내지 도 25의 실시예에서, 대응하는 인쇄 층 두께는 스폿 컬러 백분율에서 선형이다. 일부 적용에서는, 사용된 잉크의 유형 및/또는 인쇄 시스템의 다른 특성에 따라, 인쇄 층 두께는 스폿 컬러 백분율에서 선형이 아닐 수 있다. 이는 (스폿 컬러 백분율을 결정하는) 컬러 농도를 선형적으로 변화시키는데 필요한 잉크의 양이 인쇄된 잉크 층의 높이 또는 두께의 비-선형 변동을 발생시킬 수 있기 때문에 발생할 수 있다. 디자이너가 작고 규칙적인 간격(층 높이)에서 변화하는 매끄럽게 변화하는 윤곽을 생성하는 것을 허용하기 위해, 규칙적으로 이격된 두께의 세트에 대응하는 스폿 컬러 백분율 값의 수정된 세트를 찾는 것이 바람직할 수 있다.
도 26은 규칙적으로 이격된 층 두께를 산출하는 스폿 컬러 백분율의 수정된(또는 '선형화된') 세트를 찾는 공정을 도시한다. 다음 단계 중 적어도 일부는 인쇄 시스템의 작업자 또는 다른 시스템 기술자에 의해 수행될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 단계는 인쇄 시스템 및/또는 별도의 컴퓨팅 시스템에 의해 수행될 수 있다.
단계(2602)에서, 작업자는 스폿 컬러 백분율의 범위를 기재의 상이한 영역에 인쇄할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 규칙적으로 증가하는 스폿 컬러 백분율(예를 들어, 5 %, 10 %, 15 % 등)에 해당하는 20 스폿의 잉크를 인쇄할 수 있다. 다음으로, 단계(2604)에서, 작업자는 상이한 스폿 컬러 백분율을 사용하여 적용된 잉크를 함유하는 각 영역의 두께를 측정할 수 있다. 이러한 정밀 측정을 수행하기 위한 예시적인 도구 및 기술은 자기 풀-오프(pull-off) 게이지, 와전류 기술, 초음파 기술 그리고 당업계에 공지된 다른 도구 및 기술을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
다음에, 단계(2606)에서, 작업자는 예를 들어 스프레드 시트를 사용하여 측정된 두께를 미리 결정된 목표 두께와 비교할 수 있다. 일부 경우에, 미리 결정된 목표 두께는 두께가 스폿 컬러 백분율의 함수로서 높이가 선형적으로 변화한다는 가정에 따라 결정될 수 있다. 단계(2608)에서, 작업자는 미리 결정된 목표 두께를 달성하기 위한 스폿 컬러 백분율의 보정된 표를 생성할 수 있다(예를 들어, 스프레드 시트 사용).
마지막으로, 단계(2610)에서, 작업자는 인쇄 중에 보정된 또는 수정된 표가 사용되는지 확인할 수 있다. 일부 실시예에서, 수정된 표는 그래픽 데이터를 인쇄 시스템에 보내기 전에 그래픽 데이터에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 시스템이 사용할 그래픽 데이터를 출력하는 그래픽 프로그램은 수정된 표를 사용하여 인쇄를 위한 스폿 컬러 백분율을 자동으로 선택할 수 있다. 다른 실시예에서, 수정된 스폿 컬러 백분율은 인쇄 시스템의 소프트웨어에 통합될 수 있다(예를 들어, 로직 또는 데이터베이스에 저장된 룩업 테이블로서).
도 27은 목표 두께와 '조정된 스폿 컬러 백분율' 사이의 상관 관계를 제공하는 수정된 표의 예를 도시한다. 표의 가장 좌측의 칼럼(2702)에는 0 내지 100 퍼센트의 스폿 컬러 백분율의 규칙적인 간격이 있다. 다음 2 개의 칼럼(칼럼(2704) 및 칼럼(2706))에는 측정된 층 두께와 그 스폿 컬러 백분율에 대한 목표(예상) 두께가 각각 있다. 측정된 두께와 목표 두께가 다르기 때문에, 표에는 조정된 스폿 컬러 백분율을 갖는 최종 칼럼(2008)이 포함된다. 제 1 칼럼(2702)의 스폿 컬러 백분율보다는, 동일한 행에서 원하는 목표 두께를 얻는데 사용되어야 하는 거서은 조정된 스폿 컬러 백분율이다. 예를 들어, 도 27의 표를 사용하여, 목표 두께 0.34 mm(칼럼(2706)으로부터)의 층을 인쇄하기 위해서는, 시스템에 15.1 % 스폿 컬러(칼럼(2708)의 동일한 행으로부터)를 인쇄하도록 지시해야 한다.
본 명세서에 기재된 방법을 사용하여 제조자는 디자이너가 스폿 컬러 백분율을 사용하여 원하는 두께를 획득하고 높은 수준의 정확도로 원하는 윤곽을 산출할 수 있게 허용할 수 있다. 스폿 컬러 백분율을 사용하는 윤곽 전이는 지형적인 맵 스타일 층을 형성하게 하는 종래의 3 차원 인쇄기에 의해 사용되는 3 차원 파일 슬라이싱 방법과 같은 종래의 기술을 사용하여 달성될 수 있는 윤곽 전이보다 더 매끄러울 수 있다. 이는 인쇄 시스템 또는 다른 소프트웨어가 이미 알려진 데이터(즉, 주어진 스폿 컬러에 대해 원하는 백분율을 달성하기 위해 요구되는 잉크 또는 인쇄 재료의 양)를 갖는 공지된 스폿 컬러의 백분율에 관한 인쇄 지시를 제공함으로써 효율적인 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 그래픽 프로그램은 그 픽셀에 대응하는 3D 물체에서 원하는 층 높이를 달성할 각 픽셀에서 주어진 백분율의 스폿 컬러로 그레이 스케일 이미지를 출력하도록 구성될 수 있다.
이 스폿 컬러 백분율은 구조적 구성 요소를 인쇄할 때 매끄러운 그레디언트를 갖는 구조적 구성 요소를 달성하기 위해 위에서 설명한 다른 방법과 함께 사용될 수 있다. 베이스 상에 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하는 이러한 방법은 인쇄된 영역을 갖는 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 목표 두께의 세트를 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 스폿 컬러 상관은 3 차원 구조적 구성 요소의 각 영역에 대한 두께를 결정하는데 사용될 수 있다. 목표 두께의 세트의 각각의 두께는 선택된 스폿 컬러의 다른 백분율에 대응할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 목표 두께의 세트는 사용자에 의해 제공될 수 있거나 또는 컴퓨터에 의해 계산될 수 있다. 각각의 인쇄된 영역은 도 24에 도시된 바와 같이 선택된 스폿 컬러의 상이한 백분율에 따라 인쇄될 수 있다. 인쇄된 영역에 대한 목표 두께는 도 27에 도시된 바와 같이 인쇄된 영역을 인쇄하기 위해 사용된 선택된 스폿 컬러의 백분율과 상관될 수 있다. 목표 두께의 세트는 제 1 두께 및 제 2 두께를 갖는다. 일부 실시예에서, 제 1 두께는 제 2 두께보다 작을 수 있다.
인쇄 장치(201)와 같은 인쇄 장치는 미리 결정된 두께의 세트를 사용하여 3 차원 구조적 구성 요소에 대한 단일 층을 인쇄하는데 사용될 수 있다. 인쇄 장치는 제 1 부분이 제 1 두께를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 1 영역을 인쇄할 수 있고, 제 2 부분이 제 2 두께를 갖도록 베이스 상에 단일 층의 제 2 영역을 인쇄할 수 있다.
이 경우, 각각의 인쇄된 영역의 인쇄된 두께는 각각의 인쇄된 영역의 인쇄된 두께를 인쇄된 영역의 목표 두께와 비교하는 것을 비교하도록 측정될 수 있다. 마지막으로, 각각의 목표 두께에 대해, 목표 두께를 갖는 구조적 인쇄 재료의 층을 인쇄하는데 필요한 스폿 컬러에 대한 조정된 백분율이 결정될 수 있다.
다양한 실시예가 설명되었지만, 본 상세한 설명은 제한적인 것이라기보다는 예시적인 것으로 의도되며, 실시예들의 범위 내에 있는 더 많은 실시예들 및 구현예들이 가능하다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 임의의 실시예의 임의의 특징은 구체적으로 제한되지 않는 한 임의의 다른 실시예에서 임의의 다른 특징 또는 요소와 조합하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 따라서, 실시예들은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 견지를 제외하고는 제한되지 않는다. 또한, 첨부된 청구항의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하는 방법에 있어서,
    상기 3 차원 구조적 구성 요소의 복수의 인쇄된 영역들 각각에 대해 구조적 구성 요소 높이를 결정하는 단계로서, 상기 복수의 인쇄된 영역들에 대한 상기 구조적 구성 요소 높이들은 상기 3 차원 구조적 구성 요소를 가로질러 달라지는 것인, 단계;
    결정된 각 구조적 구성 요소 높이에 대하여 선택된 스폿 컬러(spot color)의 관련 스폿 백분율을 결정하는 단계로서, 결정된 각 스폿 백분율은 최대 구조적 구성 요소 높이에 대한 각각의 인쇄된 영역에 대한 상기 구조적 구성 요소 높이의 비에 대응되는 것인, 단계;
    각 인쇄된 영역에 대하여, 해당 인쇄된 영역에 대한 상기 스폿 백분율에 기초하여 인쇄 층 두께를 결정하는 단계;
    상기 3 차원 구조적 구성 요소를 가로지르는 상기 복수의 인쇄된 영역들에 대해 결정된 인쇄 층 두께의 배열을 포함하는 목표 두께의 세트를 결정하는 단계; 및
    상기 3 차원 구조적 구성 요소를 쌓아 올리도록 기재 상의 인쇄된 영역들에 구조적 인쇄 재료의 다중 연속 층들을 인쇄하는 단계로서, 상기 다중 연속 층들 각각은 상기 복수의 인쇄된 영역들을 가로질러 동일한 목표 두께의 세트를 갖는 것인, 단계
    를 포함하여, 상기 복수의 인쇄된 영역들에 대한 상기 구조적 구성 요소 높이들은 상기 3 차원 구조적 구성 요소를 가로질러 달라지는 반면, 결과적인 상기 3 차원 구조적 구성 요소의 각 인쇄된 영역에 대하여, 적층된 구조적 인쇄 재료의 각 층은 두께가 동일한 것인, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 인쇄된 영역에서 상기 3 차원 구조적 구성 요소의 높이는, 인쇄되는 구조적 인쇄 재료의 연속 층들의 총 수에 각각의 해당 인쇄된 영역에 대한 인쇄 층 두께를 곱한 것에 대응되는 것인, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄된 3 차원 구조적 구성 요소의 인쇄된 영역들 각각은 동일한 수의 구조적 인쇄 재료의 층들을 포함하는 것인, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    주어진 인쇄된 영역에서 구조적 인쇄 재료의 각 층은 동일한 두께를 구비하는 것인, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 스폿 컬러는 회색 또는 검은색인 것인, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 연속 층들 각각은 동일한 양의 구조적 인쇄 재료를 포함하는 것인, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 차원 구조적 구성 요소의 상단에 컬러 층을 인쇄하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 인쇄된 영역들에 대응되는 복수의 픽셀들을 포함하는 그레이 스케일 이미지를 만들어 내는 단계로서, 각 픽셀은 상기 선택된 스폿 컬러의 명도(brightness)를 포함하고, 상기 각 픽셀의 명도는 상기 각각의 인쇄된 영역에 대한 상기 스폿 백분율에 대응되는 것인, 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 그레이 스케일 이미지의 각 픽셀의 명도는, 상기 각각의 인쇄된 영역에 대한 인쇄 층 두께에 대응되는 것인, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    구조적 인쇄 재료의 각 층에 대한 상기 목표 두께의 세트는 상기 그레이 스케일 이미지에 기초한 것인, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 3 차원 구조적 구성 요소를 인쇄하는 것은, 상기 그레이 스케일 이미지에 기초하여 구조적 인쇄 재료의 다중 연속 층들을 인쇄하는 것과, 그 다음에 컬러 이미지를 이용하여 상기 3 차원 구조적 구성 요소 상에 컬러 층을 인쇄하는 것을 포함하는 것인, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 스폿 백분율은, 0% 내지 100% 사이의 일정한 증가(even increments)를 포함하는 것인, 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    각 인쇄된 영역에 대한 상기 인쇄 층 두께는, 상기 각각의 인쇄된 영역에 대한 스폿 백분율의 함수로 선형적으로 달라지는 것인, 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 층들 각각은 2 차원 인쇄기로 인쇄되는 것인, 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    각 인쇄된 영역에 인쇄된 상기 구조적 인쇄 재료의 일부가 상기 복수의 인쇄된 영역들 사이의 경계를 가로질러 유동하여, 결과적인 상기 3 차원 구조적 구성 요소는 상기 인쇄된 영역들 사이의 경계에 매끄러운 에지 또는 경사를 갖는 것인, 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄된 3 차원 구조적 구성 요소는 윤곽(contour)이 형성된 상면을 구비하는 것인, 방법.
  17. 제 1 항의 방법을 이용하여 인쇄된 3 차원 구조적 구성 요소.
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  19. 삭제
  20. 삭제
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