KR20190013990A - 이미지 정보로 3차원 구조체를 인쇄하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

2D 단색 이미지(예, 그레이 스케일 이미지)를 사용하여 3D 구조체를 인쇄하는 방법 및 시스템이 제공된다. 이 방법은 구조적 인쇄 재료를 포함하는 것으로 알려진 저장소 내의 인쇄 재료를 사용하여 2D 단색 이미지를 인쇄하도록 인쇄 장치에 지시하는 단계를 포함할 수 있다. 더 많은 양의 인쇄 재료가 2D 단색 이미지의 비교적 어두운 영역에 해당하는 위치에 인쇄된다.

Description

이미지 정보로 3차원 구조체를 인쇄하는 방법 및 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전문이 본원에 참고로 인용된, 2016년 5월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/343,686호의 이익을 주장한다.
본 실시예는 일반적으로 3차원 인쇄 시스템 및 방법을 포함하는 인쇄 시스템에 관한 것이다.
인쇄 시스템은 다양한 종류의 3D 인쇄 재료로 형성된 3D 구조체뿐만 아니라 잉크의 2D 구조체 또는 층을 인쇄하는 데 사용될 수 있다. 3차원 인쇄 시스템 및 방법은 융합 증착 모델링(FDM), 전자 빔 자유형 제조(EBF), 선택적 레이저 소결(SLS) 및 다른 종류의 3차원 인쇄 기술을 포함하는 다양한 기술과 관련될 수 있다.
3차원 인쇄 시스템으로부터 형성된 구조체는 다른 제조 기술에 의해 형성된 대상물과 함께 사용될 수 있다. 이들은 다양한 신발류 및/또는 의류 품목에 사용되는 직물 소재를 포함한다.
실시예들은 다음의 도면 및 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소는 반드시 일정 비율인 것은 아니며, 대신에 실시예의 원리를 설명할 때 강조된다. 또한, 도면에서, 동일한 참조 번호는 상이한 도면 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 인쇄 장치 및 컴퓨팅 시스템을 포함하는 인쇄 시스템의 실시예의 개략도이고;
도 2는 인쇄 시스템에 대한 입력 및 출력의 실시예의 개략도이고;
도 3은 인쇄 시스템의 일부 서브 구성 요소의 실시예의 개략도이고;
도 4는 인쇄 시스템용 인쇄 헤드의 실시예의 개략도이고;
도 5는 그레이 스케일 이미지 내의 화소의 음영 레벨과 대응하는 인쇄된 영역에 대한 높이 사이의 관계를 나타내는 개략도이고;
도 6은 인쇄 시스템을 위한 프로세스의 실시예이고;
도 7은 처리 시스템으로부터 인쇄 장치에 전달된 가능한 인쇄 명령 세트를 나타낸 인쇄 시스템의 실시예의 개략도이고;
도 8은 다양한 입력 이미지를 포함하는 인쇄 시스템의 다른 실시예의 개략도이고;
도 9는 인쇄 시스템의 일부 구성 요소의 실시예의 개략도이고;
도 10은 인쇄 장치를 제어하는 프로세스의 개략도이고;
도 11은 인쇄 시스템에 제공될 수 있는 파일 정보의 실시예의 개략도이고;
도 12는 일 실시예에 따른, 상이한 높이의 영역의 인쇄 방법의 개략도이고;
도 13은 일 실시예에 따른, 상이한 높이의 영역의 인쇄 프로세스의 실시예이고;
도 14는 일 실시예에 따른, 상이한 높이의 영역의 다른 인쇄 방법의 개략도이고;
도 15는 일 실시예에 따른, 서로 다른 높이의 영역의 인쇄 프로세스의 개략도이고;
도 16은 일 실시예에 따른, 별색(spot color) 비율과 인쇄층 두께 사이의 관계를 나타낸 표의 개략도이고;
도 17은 일 실시예에 따른, 별색 비율 세트를 사용하여 인쇄된 층들의 세트의 개략도이고;
도 18은 일 실시예에 따른, 별색 비율 세트를 사용하여 인쇄된 층들의 세트의 개략도이고;
도 19는 인쇄를 위해 보정된 별색 표를 생성하고 이를 사용하는 프로세스의 개략도이고;
도 20은 원하는 목표 두께를 얻기 위해 사용된 조정된 별색 비율을 나타내는 표의 개략도이다.
본 실시예는 베이스(예, 신발 제품의 갑피, 직물층, 또는 다른 구조체의 일부와 같은 물품)에 3차원 구조체(3차원 구조체 부품, 3D 구조체 등으로 지칭됨)를 인쇄하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 인쇄 시스템에서 이미지 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이미지 정보는 2개의 색상 사이의 다양한 음영 레벨(예, 그레이 스케일 이미지에 대해 블랙과 화이트 사이의 그레이 음영 레벨)의 화소를 포함하는 그레이 스케일 이미지, 또는 더 광범위하게는 단색 이미지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보를 사용하여, 인쇄 시스템의 처리 시스템은 인쇄 장치가 그레이 스케일(또는 단색) 이미지의 화소의 음영 레벨에 따라 베이스에 3D 구조체를 인쇄하게 하는 인쇄 장치에 대한 명령을 생성할 수 있다. 일부의 경우, 처리 시스템은 구조적 인쇄 재료를 포함하도록 처리 시스템에 의해 알려진 지정된 저장소로부터 인쇄되는 소정의 색상(예, 50% 블랙)에 대한 특정 음영 레벨의 형태로 명령을 제공할 수 있다. 시스템은 그레이 스케일 이미지와 색상 이미지를 모두 수신할 수 있다. 일부의 경우, 그레이 스케일 이미지에 따라 인쇄된 3D 구조체 아래 및/또는 위에 2D 색상층을 인쇄하는 데 색상 이미지를 사용할 수 있다.
상기 실시예는 3D 구조체를 인쇄하기 위해 그레이 스케일 이미지와 함께 사용하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 알 수 있다. 여기에 설명된 방법은 각 화소에 대해 단일 값 또는 샘플을 포함하는 모든 2D 단색 파일과 함께 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 어두운(적색) 영역이 높이가 더 높은 3D 구조체를 인쇄하기 위한 기초로서, 음영 또는 적색의 색조를 갖는 단색 이미지 파일이 사용될 수 있다. 따라서, 이 상세한 설명 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단색 이미지는 그레이 스케일 이미지 및 단색(예, 적색, 청색 등)의 음영 또는 색조만을 갖는 이미지 모두를 지정하는 데 사용된다.
실시예의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점은 다음의 도면 및 상세한 설명의 검토시 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 이러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징 및 장점은 이 설명 내에 포함되고, 실시예의 범위 내에 있고, 다음의 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.
도 1은 간단히 인쇄 시스템(100)으로도 지칭되는 3차원 인쇄 시스템(100)의 일 실시예의 개략도이다. 인쇄 시스템의 일부 실시예는 인쇄 시스템의 상이한 장치 사이에 하나 이상의 기능을 분배하는 수단을 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(도시 생략)일 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "프린터", "플로터", "3차원 프린터" 또는 "3차원 인쇄 시스템"이라는 용어는 기판, 직물, 신발 제품, 의류 제품, 또는 다른 물품 상에 다수의 층을 인쇄할 수 있는 임의의 유형의 시스템을 말할 수 있다. 일 실시예에서, 인쇄 장치(102)는 표지 및 그래픽 프린터일 수 있다.
인쇄 시스템(100)은 다양한 유형의 인쇄 기술을 이용할 수 있다. 이들은 한정되는 것은 아니지만 토너 기반 인쇄, 액체 잉크젯 인쇄, 고체 잉크 인쇄, 염료 승화 인쇄, 무잉크 인쇄(열 인쇄 및 UV 인쇄 포함), 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 제트 인쇄 기술 및 임의의 다른 인쇄 방법을 포함할 수 있다.
일부 실시예는 부가적인 제조 기술 또는 3차원 인쇄 기술을 사용할 수 있다. 3차원 인쇄 또는 "3D 인쇄"는 서로의 위에 연속적인 재료층을 증착하여 3차원 대상물을 형성하는 데 사용될 수 있는 다양한 기술을 포함한다. 사용될 수 있는 예시적인 3D 인쇄 기술은 한정되는 것은 아니지만 융합 필라멘트 제조(FFF), 전자 빔 자유형 제조(EBF), 직접 금속 레이저 소결(DMLS), 전자 빔 용융(EMB), 선택적 레이저 용융(SLM), 선택적 열 소결(SHS), 선택적 레이저 소결(SLS), 플라스터(plaster) 기반 3D 인쇄(PP), 적층 물체 제조(LOM), 광 조형 기술(SLA), 디지털 광 처리(DLP) 및 당업계에 공지된 다양한 다른 유형의 3D 인쇄 또는 추가적 제조 기술을 포함한다. 3차원 인쇄 시스템으로 형성된 구조체는 다른 제조 기술에 의해 형성된 물체와 함께 사용될 수 있다. 이들은 다양한 신발 용품, 의류 용품 및/또는 보호 용품에 사용되는 직물 소재를 포함한다.
예시적인 실시예 중 일부는 물품(예를 들어, 신발용 갑피) 상에 3차원 구조체를 인쇄하는 것을 묘사한다. 그러나, 다른 실시예는 임의의 용례를 위해 인쇄 재료를 인쇄 및 경화하기 위해 여기서 논의되는 원리를 이용할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 예를 들어 여기서 논의되는 원리는 기판 상에 그래픽 또는 표시를 인쇄하는 데 사용될 수 있는 인쇄 재료의 박막 또는 층을 인쇄 및 경화하는 데 이용될 수 있다. 이 상세한 설명 및 청구범위에 사용된 바와 같이, "인쇄 가능한 특징부"라는 용어는 인쇄(예, 노즐로부터의 토출)에 의해 형성된 임의의 층, 부분 또는 구조체를 지칭한다. 일부의 경우, 통상적인 잉크젯 프린터에 의해 증착될 수 있는 바와 같이 인쇄 가능한 특징부는 하나 이상의 잉크층일 수 있다. 다른 경우, 인쇄 가능한 특징부는 열가소성 재료와 같은 구조적 인쇄 재료를 사용하여 기판 상에 인쇄된 3D 구조적 특징부일 수 있다.
일부의 경우, 인쇄 시스템(100)은 두 가지 이상의 다른 인쇄 기술의 조합을 이용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 착색 잉크는 얇은 층으로 인쇄될 수 있는 반면, 투명 또는 불투명 인쇄 재료는 인쇄된 대상 또는 형태의 구조적 층을 형성하도록 인쇄될 수 있다. 사용되는 인쇄 기술의 유형은 한정되는 것은 아니지만 대상 물품의 재료, 대상 물품의 크기 및/또는 기하학적 구조, 인쇄된 이미지의 원하는 특성(예, 내구성, 색상, 잉크 밀도 등) 및 인쇄 속도, 인쇄 비용 및 유지 보수 요건을 포함하는 인자에 따라 달라질 수 있다.
추가적인 제조 공정은 평탄한 수용 표면 및 윤곽이 있는 표면 또는 비평탄 표면 상에 구조체를 형성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도면에 예시된 일부 실시예는 재료가 평탄하거나 조립되지 않은 구성을 갖는 갑피의 재료 섹션과 같은 물품의 평탄한 표면에 인쇄되는 방법을 예시할 수 있다. 이러한 경우에, 표면에 재료를 인쇄하는 것은 역시 평탄한 얇은 층에 재료를 증착시킴으로써 달성될 수 있다. 따라서, 인쇄 헤드 또는 노즐은 하나 이상의 수평 방향으로 이동하여 N 번째 재료층을 도포한 다음 수직 방향으로 이동하여 N+1 층을 형성하기 시작할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 재료는 윤곽이 있거나 평탄하지 않은 표면 상에 인쇄될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 재료는 그 표면이 평탄하지 않은 3차원 라스트(last)에 인쇄될 수 있다. 이러한 경우, 상기 표면에 도포된 인쇄층도 역시 윤곽을 형성할 수 있다. 이러한 인쇄 방법을 수행하기 위해, 인쇄 헤드 또는 노즐은 윤곽이 형성된 표면을 따라 이동하고, 인쇄 헤드 또는 노즐이 인쇄 재료가 도포되는 표면에 대해 항상 수직으로 정렬되도록 기울이거나, 회전하거나, 이와 달리 이동하도록 구성될 수 있다. 일부의 경우, 인쇄 헤드는 6-자유도의 관절식 로봇 팔과 같은 로봇 팔에 장착될 수 있다.
대안적으로, 또 다른 실시예에서, 윤곽이 형성된 표면을 갖는 대상물은 인쇄 재료의 윤곽층이 대상물에 도포될 수 있도록 노즐 아래에서 재배향될 수 있다. 예를 들어 실시예들은 그 전문이 여기에 참조로 포함된, "로봇 제작기"라는 제목으로 2013년 1월 17일자 공개된(2012년 6월 22일자 출원된 미국 출원 제13/530,664호) Mozeika 등의 미국 특허 공개 제2013/0015596호에 개시된 임의의 시스템, 특징, 구성 요소 및/또는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 실시예들은 그 전문이 여기에 참조로 포함된, "표면에 그래픽을 도포하는 컴퓨터화 장치 및 방법"이라는 제목으로 2012년 2월 28일자 발행된 Cannell 등의 미국 특허 제8,123,350호에 개시된 임의의 시스템, 특징, 구성 요소 및/또는 방법을 이용할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 평탄한 표면에 인쇄하기 위해 사용되는 인쇄 공정에 한정되지 않으며 임의의 종류의 기하학적 구조를 갖는 임의의 종류의 표면에 인쇄할 수 있는 인쇄 시스템과 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
일반적으로, 실시예들은 임의의 종류의 인쇄 재료를 기판에 적용할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "인쇄 재료" 또는 "인쇄 가능한 재료"라는 용어는 추가적인 제조 공정 중에 인쇄, 토출, 방출 또는 증착될 수 있는 임의의 재료를 지칭한다. 예시적인 인쇄 재료는 잉크뿐만 아니라 수지, 플라스틱 또는 2D 및/또는 3D 인쇄와 관련된 다른 인쇄 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 인쇄 기술에 사용되는 재료는 임의의 수성 잉크, 염료계 잉크, 안료계 잉크, 용매계 잉크, 염료 승화 잉크, 열가소성 플라스틱(예, PLA 및 ABS) 및 열가소성 분말, 아크릴 수지, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 실리콘 또는 임의의 다른 경화성 물질일 수 있다. 또 다른 재료의 예로는 고밀도 폴리우레탄, 공융 금속, 고무, 모델링 점토, 플라스티신, RTV 실리콘, 자기(porcelain), 금속 점토, 세라믹 재료, 플라스터 및 광 중합체는 물론, 3D 인쇄에 사용되는 것으로 알려진 가능한 다른 재료를 포함한다.
일부 실시예에서, 인쇄 재료는 유리 전이 온도 및/또는 용융 온도와 같은 미리 결정된 온도보다 높은 온도에서 실질적으로 성형 가능한 및/또는 유연한 임의의 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 인쇄 재료는 유리-액체 전이("유리 전이") 온도 및/또는 용융 온도와 같은 하나 이상의 열 특성을 가진다. 예를 들어, 인쇄 재료는 유리 전이 온도 및 용융 온도를 가지는 열가소성 재료일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 열가소성 재료는 예를 들어, 아크릴, 나일론, 폴리벤즈이미다졸, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 재료는 UV 경화성일 수 있다. 일반적으로, 아크릴 수지, 폴리우레탄, TPU, 실리콘 또는 임의의 다른 적절한 인쇄 재료를 포함하는 임의의 적절한 유형의 UV 경화성 인쇄 재료가 사용될 수 있다.
인쇄 시스템의 일부 실시예는 인쇄 구조체가 하나 이상의 물품에 직접 인쇄되는 것을 허용하는 수단을 포함할 수 있다. "물품"이란 용어는 신발류(예, 신발) 및 의류 물품(예, 셔츠, 바지 등)을 모두 포함하도록 의도된다. 본 개시 내용 전체에 걸쳐 사용되는 "신발류 제품" 및 "신발류"라는 용어는 임의의 신발류 및 갑피와 같은 신발류와 관련된 임의의 재료를 포함하며, 예컨대 야구화, 농구화, 크로스-트레이닝화, 사이클화, 미식 축구화, 테니스화, 축구화, 하이킹 부츠 등 다양한 운동화 유형에 적용될 수 있다, 본 명세서에서 사용되는 "신발류 물품" 및 "신발류"라는 용어는 드레스 슈즈, 로퍼, 샌들, 슬리퍼, 보트 슈즈 및 작업용 부츠를 포함하여 일반적으로 비운동적이고, 공식적 또는 장식적인 것으로 간주되는 신발류 유형도 포함한다.
개시된 실시예는 신발류 물품과 관련하여 설명되었지만, 다양한 실시예는 3차원 인쇄를 포함하는 의류 물품, 의류 또는 장비의 임의의 물품에 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예는 모자, 캡(cap), 셔츠, 저지, 재킷, 양말, 바지, 속옷, 운동 보조 의류, 장갑, 손목/팔 밴드, 슬리브, 머리띠, 임의의 니트 재료, 임의의 직조 재료, 임의의 부직포 재료, 스포츠 장비 등에 적용될 수 있다. 따라서, 여기에 사용된 "의류 물품"이란 용어는 모자, 캡(cap), 셔츠, 저지, 재킷, 양말, 바지, 속옷, 운동 보조 의류, 장갑, 손목/팔 밴드, 슬리브, 머리띠, 임의의 니트 재료, 임의의 직조 재료, 임의의 부직포 재료 등뿐만 아니라, 임의의 신발류 물품을 포함하는 임의의 의류 또는 의복을 지칭할 수 있다.
인쇄 재료를 하나 이상의 물품에 직접 도포하기 위해, 인쇄 장치(102)는 다양한 종류의 재료의 표면에 인쇄를 행할 수 있다. 구체적으로, 일부의 경우, 인쇄 장치(102)는 기판과 인쇄 재료의 바닥 사이에 이형층을 필요로 하지 않고, 그리고 완전히 또는 거의 평탄한 인쇄 대상의 기판 표면을 필요로 하지 않고, 직물, 천연 직물, 합성 직물, 니트, 직물 재료, 부직포 재료, 메쉬, 피혁, 합성 피혁, 중합체, 고무 및 발포재, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 재료의 표면에 인쇄를 행할 수 있다. 예를 들어, 개시된 방법은 수지, 아크릴, 열가소성 재료 또는 잉크 재료를 직물, 예를 들어 직물에 부착/결합되는 니트 재료에 인쇄하는 단계를 포함할 수 있으며, 재료는 굽힘, 압연, 가공, 또는 추가 조립 공정/단계시 대체로 박리되지 않는다. 본 개시 내용 전체에 걸쳐서 사용되는 "직물"이란 용어는 일반적으로 임의의 직물, 천연 직물, 합성 직물, 니트, 직물 재료, 부직 재료, 메쉬, 피혁, 합성 피혁, 중합체, 고무 및 발포재에서 선택된 재료를 지칭하는 데 사용될 수 있다. 본 개시 내용 전반에 걸쳐서 사용되는 "베이스" 또는 "베이스 요소"라는 용어는 갑피의 성형에 사용되는 직물층과 같은 물품의 일부 또는 전부를 포함할 수 있는 임의의 조각의 직물, 옷감 또는 다른 재료를 지칭할 수 있다.
일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 인쇄 장치(102)로부터 정보를 제어 및/또는 수신하는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 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 둘 이상의 컴퓨터일 수 있다. 이러한 리소스 중 어떤 리소스는 하나 이상의 인간 사용자에 의해 동작될 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 인쇄 장치와 통신하는 것을 주로 담당하는 반면, 별도의 컴퓨터(예, 데스크탑, 랩톱 또는 태블릿)는 사용자와의 상호 작용을 가능케 할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(104)은 한정되는 것은 아니지만 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함하는 자기적, 광학적, 및/또는 자기-광학적 메모리를 포함하는 하나 이상의 저장 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템이 사용되는 경우, 인쇄 장치(102)로부터 정보를 제어 및/또는 수신하는 수단을 가능케 하도록 임의의 적절한 하드웨어 또는 하드웨어 시스템이 사용될 수 있다. 컴퓨팅 시스템이 사용되는 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(104)은 중앙 처리 장치(115), 관찰 인터페이스(116)(예, 모니터 또는 스크린), 입력 장치(117)(예, 키보드 및 마우스) 및 인쇄된 구조체의 컴퓨터 지원 설계 표현을 설계하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 형태의 하드웨어 시스템이 사용될 수 있다.
인쇄 구조체의 컴퓨터 지원 설계 표현을 설계하기 위한 소프트웨어가 사용되는 경우, 임의의 적절한 정보가 인쇄 구조체의 컴퓨터 지원 설계 표현을 설계하기 위한 수단을 가능케 하는 데 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 인쇄된 층 및/또는 인쇄된 구조체의 컴퓨터 지원 설계 표현은 구조체의 기하학적 형상에 관한 정보뿐만 아니라 구조체의 다양한 부분을 인쇄하는 데 필요한 재료에 관한 정보를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 정보가 사용될 수 있다.
인쇄된 구조체의 컴퓨터 지원 설계 표현을 설계하기 위한 소프트웨어가 사용되는 경우, 임의의 적절한 설계 구조가 인쇄 장치(102)(또는 인쇄 장치(102)와 통신하는 관련 인쇄 서버)에 의해 해석될 수 있는 정보로 설계를 변환하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 3차원 인쇄 또는 부가 공정을 사용하여 형성된 하나 이상의 구조체를 제공하기 위해 다음과 같이 동작될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(104)은 구조체를 설계하는 데 사용될 수 있다. 이것은 어떤 유형의 CAD 소프트웨어 또는 다른 종류의 소프트웨어를 사용하여 달성될 수 있다. 그 다음, 설계는 인쇄 장치(102)(또는 인쇄 장치(102)와 통신하는 관련 인쇄 서버)에 의해 해석될 수 있는 정보로 변환될 수 있다. 일부 실시예에서, 설계는 광 조형 파일(STL 파일)과 같은 3차원의 인쇄 가능한 파일로 변환될 수 있고; 다른 경우, 설계는 다른 설계 구조체로 변환될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 인쇄될 구조체에 관한 정보는 상이한 영역의 이미지 정보(색상, 색조, 음영, 투명성 등)가 대응하는 3D를 결정하는 데 사용될 수 있는 이미지 파일의 형태로 전송될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어 설계는 백색과 흑색 사이의 다양한 음영 레벨의 화소를 포함하는 그레이 스케일 이미지를 포함할 수 있다.
네트워크가 사용되는 예에서, 네트워크(106)는 컴퓨팅 시스템(104)과 인쇄 장치(102) 간의 정보 교환을 가능케 하는 임의의 유선 또는 무선 수단을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크(106)는 네트워크 인터페이스 컨트롤러, 중계기, 허브, 브릿지, 스위치, 라우터, 모뎀 및 방화벽을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크(106)는 인쇄 시스템(100)의 2개 이상의 시스템, 장치 및/또는 구성 요소 사이의 무선 통신을 가능케 하는 무선 네트워크일 수 있다. 무선 네트워크의 예는 한정되는 것은 아니지만 무선 개인 영역 네트워크(예, 블루투스 포함), 무선 로컬 영역 네트워크(IEEE 802.11 WLAN 표준을 이용하는 네트워크 포함), 무선 메쉬 네트워크, 모바일 장치 네트워크 및 다른 종류의 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 다른 경우, 네트워크(106)는 트위스터 페어 와이어, 동축 케이블 및 광섬유에 의해 신호가 중개되는 네트워크를 포함하는 유선 네트워크일 수 있다. 또 다른 경우, 유선 및 무선 네트워크 및/또는 접속의 조합을 사용할 수 있다.
설명된 바와 같이, 인쇄 시스템은 하나 이상의 장치 또는 시스템에 걸쳐 다양한 기능을 분배할 수 있다. 인쇄 시스템이 인쇄 시스템(100)의 다른 장치들 사이에 하나 이상의 기능을 분배하는 수단을 포함하는 경우, 인쇄 시스템(100)의 장치들 간의 통신을 가능케 하기 위해 임의의 적절한 프로토콜, 포맷 및 방법이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이들 통신은 네트워크(106)를 사용하여 수행되며; 다른 경우, 이러한 통신은 인쇄 시스템(100)의 장치들 간에 직접 수행될 수 있다.
인쇄 장치(102)는 물품, 또는 보다 일반적으로 베이스 또는 베이스 요소(직물 등)가 인쇄를 위해 배치될 수 있는 수용 표면 또는 프린팅 표면을 포함할 수 있다. 도 1에서, 인쇄 장치(102)는 물품의 일부와 같은 베이스가 인쇄를 위해 배치될 수 있는 인쇄 표면(103)을 갖는 테이블형 구조체를 포함한다. 또한, 인쇄 장치(102)는 베이스에 인쇄될 수 있는 구조적 인쇄 재료의 적어도 하나의 저장소를 더 포함하는 인쇄 헤드 조립체(400)를 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 인쇄 시스템(100)에 대한 입력 및 출력의 개략도이다. 도 2를 참조하면, 인쇄 시스템(100)으로 이미지 파일(200)이 전송될 수 있다. 일부의 경우, 이미지 파일(200)은 인쇄 시스템(100)(예컨대, 컴퓨팅 시스템(104))의 일부인 동일한 컴퓨팅 시스템 상에 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, 이미지 파일(200)은 인쇄 시스템(100)과 다른 시스템 또는 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이미지 파일(200)은 임의의 컴퓨터 시스템 또는 장치(예, 디지털 카메라)에 의해 생성되거나 및/또는 임의의 처리 소프트웨어(예, Adobe Photoshop) 또는 하드웨어로 처리될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같이, 이미지 파일은 하나 이상의 이미지에 대응하는 정보를 포함하는 임의의 종류의 파일일 수 있다. 일반적으로 한정되는 것은 아니지만 JPG, PNG, GIF, TIF, RAW 뿐만 아니라 2D 또는 3D 인쇄와 관련된 형식을 포함하는 다양한 다른 종류의 이미지 파일 형식을 포함하는 임의의 종류의 이미지 파일 형식을 사용할 수 있다(예, STL). 또한, 이미지 파일은 헤더 정보 또는 이미지에 직접적으로 대응하는 정보 이외의 다른 부가적인 정보를 포함할 수 있음을 이해할 수 있다.
도 2의 실시예에서, 이미지 파일(200)은 컴퓨팅 시스템(104)의 스크린 상에 개략적으로 표현된 단일 이미지(202)와 관련된 정보를 포함한다. 여기서, 이미지(202)는 흑색, 백색 및 회색 음영만을 사용하는 그레이 스케일 이미지를 나타내도록 의도된다. 이에 비해, 다른 실시예는 도 8~도 10에 예시된 실시예에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 하나 이상의 색상 이미지를 포함할 수 있다.
이미지 파일(200)로부터의 정보를 이용하여, 인쇄 시스템(100)은 인쇄된 요소(206)를 가지는 갑피(204)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 인쇄 장치(102)는 (인쇄 헤드 조립체(400)를 사용하여) 구조적 인쇄 재료(299)를 갑피(204)에 인쇄하여 인쇄된 요소(206)를 형성한다. 예시적인 실시예에서, 인쇄된 요소(206)는 갑피(204)의 발가락 영역(210)에 기하학적 인쇄 특징부(208)뿐만 아니라 아일릿(eyelet) 요소(216)를 포함한다. 여기서, 아일릿 요소(216)는 어두운 회색(즉, 70% 검정색) 음영 레벨의 화소(209)를 가지는 이미지(202)로 표현된다. 이에 비해, 기하학적 인쇄 특징부(208)는 이미지(202)의 상이한 화소 색상에 대응하는 다양한 높이의 영역을 포함한다. 예를 들어, 기하학적 인쇄 특징부(208)의 더 얇은 영역(230)은 밝은 회색 음영 레벨을 갖는 이미지(202)의 화소(205)의 섹션에 대응한다. 마찬가지로, 기하학적 인쇄 특징부(208)의 더 두꺼운 영역(232)은 어두운 회색 음영 레벨을 갖는 이미지(202)의 화소(207)의 섹션에 대응한다. 경우에 따라, 그레이 스케일 이미지의 음영 레벨을 부드럽게 변화시키면, 얻어지는 인쇄 구조체에 대체로 부드러운 3D 윤곽이 형성될 수 있다.
따라서, 실시예는 2D 이미지로부터의 정보를 사용하여 물품에 3D 구조체를 인쇄하는 수단을 포함한다. 이것은 부분적으로, 2D 이미지가 더 어두운 영역에 더 많은 인쇄 재료를 배치하고, 2D 이미지가 더 밝은 영역에 인쇄 재료를 적게 배치하도록 인쇄 장치에 지시하는 것에 의해 달성된다. 또한, 이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 인쇄 장치는 2D 층 또는 이미지를 형성하기 위한 잉크 또는 다른 통상적인 인쇄 재료가 아닌 구조적 인쇄 재료를 포함하는 저장소로부터 인쇄를 행하도록 지시받는다. 이러한 방법은 광 조형(STL) 포맷화된 파일과 같은 3D 인쇄 파일을 요구하지 않고 3D 인쇄 구조체(또는 구성 요소)를 생성하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 인쇄 시스템(100)의 구성 요소 및 시스템의 일부의 개략도이다. 초기에, 이미지 파일(200)로부터의 정보는 인쇄 제어 시스템으로 지칭될 수 있는 처리 시스템(300)으로 전송될 수 있다. 처리 시스템(300)은 인쇄 장치(102)에 인쇄 명령들의 세트를 제공할 수 있다. 구체적으로, 처리 시스템은 2D 이미지 정보 및/또는 3D 인쇄 파일로부터 3D 구조체를 형성하기 위한 인쇄 명령을 생성하는 것과 관련된 임의의 시스템, 구성 요소, 방법 또는 처리를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 시스템(300)은 이미지 파일(200) 내의 이미지 정보를 인쇄면(예, 갑피 또는 다른 물품의 표면)을 따라 각 인쇄 위치 또는 픽셀에 어떤 색상을 인쇄하여야 하는지에 대한 정보로 변환한다. 따라서, 예컨대 처리 시스템(300)은 이미지의 각 화소에 대한 RGB(및 가능한 색조, 채도 및 밝기) 값을 그 화소에 대응하는 위치에 인쇄될 특정 잉크 색상(잉크 색상의 조합을 포함)으로 변환할 수 있다. 일부의 경우, 처리 시스템(300)은 인쇄될 각 잉크의 음영 레벨(예, 40% 흑색) 또는 양을 추가로 결정할 수 있다. 예컨대, 기판의 특정 위치에 절대 블랙을 인쇄하기 위해, 처리 시스템(300)은 주어진 위치에 최대량의 잉크(미리 설정됨)를 인쇄하도록 인쇄 장치(102)에 지시하는 정보를 전송할 수 있는 반면, 기판의 다른 위치에 회색을 인쇄하기 위해, 처리 시스템(300)은 다른 위치에서 잉크의 최대량의 50%를 인쇄하도록 인쇄 장치(102)에 지시하는 정보를 전송할 수 있다. 잉크와 같은 비구조적인 인쇄 재료가 사용되는 경우, 주어진 위치에 추가 잉크를 사용하면 더 풍부하거나 짙은 색상을 형성할 수 있다. 그러나, 구조적 인쇄 재료를 사용하면, 추가 재료로 인해 기판 표면에 3D 구조체가 형성될 수 있다. 아래에 더 상세히 설명하는 바와 같이, 처리 시스템(300)은 특정 "색상"에 대한 인쇄 재료가 인쇄되어야 하는 카트리지, 저장소 또는 노즐을 특정하는 인쇄 장치(102)에 정보를 전송할 수 있다.
도 4는 인쇄 장치(102)의 인쇄 헤드 조립체(400)의 확대 부분의 개략도를 예시한다. 일부 실시예에서, 인쇄 헤드 조립체(400)는 어떤 종류의 작동 시스템에 추가로 장착될 수 있다. 일부 경우에, 작동 시스템(미도시)은 인쇄 헤드 조립체(400) 및/또는 다른 구성 요소 또는 장치의 이동을 가능케 하는 다양한 수단을 포함할 수 있다. 인쇄 헤드를 프린터 또는 유사한 장치 내의 다양한 위치로 이동시키는 임의의 공지된 시스템, 장치 또는 방법이 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 수단은 다양한 종류의 전기 모터 또는 프린터에 사용되는 당업계에 공지된 다른 구동 장치를 포함할 수 있다.
인쇄 장치의 일부 실시예는 색상 인쇄를 허용하는 수단을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템은 CMYK 인쇄를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 색상 인쇄는 다른 적절한 인쇄 방법을 사용하여 수행될 수 있다.
CMYK 인쇄가 사용되는 경우에, 임의의 적절한 장치, 프로토콜, 표준 및 방법이 적용되어 색상 인쇄를 가능케 할 수 있다. 여기서 사용된 "CMYK"는 시안 안료에 대해 "C", 마젠타 안료에 대해 "M", 황색 안료에 대해 "Y" 및 흑색 안료에 대해 "K"인 색상 인쇄에 사용되는 4가지 안료를 지칭할 수 있다. CMYK 인쇄를 사용하는 인쇄 장치의 일례는 그 전문이 여기에 참조로 포함되고 이하에서 "색상 인쇄" 출원으로 지칭되고, "추가적인 색상 인쇄"라는 제목으로 2015년 1월 1일자 발행된 Miller의 미국 특허 공개 제2015-0002567(2013년 6월 26일자 출원된 미국 특허 출원 제13/927,551호)에 개시된다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 색상 인쇄를 가능케 하기 위해 상기 색상 인쇄 출원에 개시된 시스템, 구성 요소, 장치 및 방법 중 하나 이상의 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 장치(102)는 하나 이상의 안료를 포함하는 인쇄 재료의 액적을 베이스에 분배함으로써 이미지를 인쇄하도록 구성될 수 있다. 여기에서 사용되는 액적은 임의의 적절한 부피의 인쇄 재료를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 액적은 인쇄 재료의 1 밀리리터일 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 시스템(100)은 다른 시스템, 구성 요소, 장치 및 방법을 사용할 수 있다.
CMYK 인쇄가 사용되는 경우에, CMYK는 안료의 다양한 조합을 인쇄 및 혼합함으로써 가시적 스펙트럼의 임의의 색상을 생성하거나 근사할 수 있다. 도 4를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(400)는 시안(C), 마젠타(M) 및 옐로우(Y)용의 개별 잉크 카트리지를 포함한다. 따라서, 인쇄 헤드 조립체는 시안(노즐(232)에 의해 분배됨), 마젠타(노즐(234)에 의해 분배됨) 및 옐로우(노즐(236)에 의해 분배됨)의 색상에 대한 잉크 또는 다른 색상 인쇄 재료를 분배할 수 있다. 분배된 착색 물질의 조합은 적색, 녹색 및 청색의 하나 이상의 색상을 생성하도록 혼합될 수 있다. 착색 인쇄 재료의 추가 혼합은 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타 및 옐로우를 넘는 더 많은 색상을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 인쇄 헤드 조립체(400)는 노즐(238)에 의해 분배될 수 있는 블랙 잉크 또는 블랙 인쇄 재료(K)를 분배하기 위한 별도의 카트리지를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 장치(102)는 노즐(239)에 의해 분배될 수 있는 백색 인쇄 재료(W)를 분배하기 위한 백색 카트리지를 포함할 수 있다. 도 4에는 각각의 인쇄 재료에 대해 하나의 카트리지가 예시되었지만, 일부 실시예와 일치되게, 인쇄 장치(102)는 인쇄 헤드 조립체(400)의 인쇄 재료 중 하나 이상에 대해 2개 이상의 카트리지를 포함할 수 있다. 편의상, "노즐", "저장소" 및 "카트리지"라는 용어는 본 명세서 및 청구범위에서 특정 유형의 인쇄 재료(잉크 및 구조적 인쇄 재료를 포함)의 공급원을 지칭하는 것으로 호환적으로 사용될 수 있다. 그러나, 어떤 경우에는 다수의 노즐이 인쇄 재료의 공통 저장소 또는 카트리지로부터 잉크를 분배할 수 있다는 것을 알 수 있다.
CMYK 인쇄가 사용되는 경우에, 임의의 적절한 인쇄 재료가 사용되어 색상 인쇄를 가능케 할 수 있다. 일부 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 수성일 수 있다. 다른 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 유성일 수 있다. 일부 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 구조적 인쇄 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예는 색상이 아닌 3D 구조체를 제공하는 것을 목적으로 하는 구조적 인쇄 재료를 사용할 수도 있다. 일부 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 깨끗한 및/또는 투명한 구조적 인쇄 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 불투명한 구조적 인쇄 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, CMYK 인쇄 재료는 반투명 구조적 인쇄 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 구조적 재료는 투명 구조적 재료 및/또는 반투명 구조적 재료의 조합을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 인쇄 헤드 조립체(400)는 노즐(240)에 의해 분배되는 투명한 구조적 인쇄 재료(CL)를 분배하는 적어도 하나의 카트리지를 포함한다. 예시적인 실시예는 투명한 구조적 인쇄 제료를 사용할 수 있지만, 다른 실시예는 안료를 가지는 구조적 인쇄 재료를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 구조적 인쇄 재료를 포함하는 실시예는 인쇄 재료를 경화시키는 것을 돕는 경화 장치를 포함할 수 있다. 실시예는 일종 이상의 인쇄 재료를 경화시키는 수단을 포함할 수 있다. 일반적으로, 인쇄 가능한 물질을 경화시키기 위한 임의의 공지된 방법 및/또는 장치가 사용될 수 있다. 일부 실시예는 자외선(UV) 경화 램프를 사용할 수 있다. UV 램프를 사용하는 실시예는 임의의 유형의 UV 램프를 사용할 수 있다. 실시예에 사용될 수 있는 예시적인 램프는 수은 증기 램프(H 타입, D 타입 또는 V 타입 수은 램프를 포함), 형광 램프 및/또는 UV LED 장치를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 사용되는 램프의 유형은 인쇄 재료의 유형, 인쇄 적용의 유형, 사용되는 인쇄 장치의 유형은 물론, 비용 및 가용성을 포함한 기타 제조시 고려 사항에 따라 다를 수 있다. 다른 실시예는 전자 빔 경화와 같은 다른 경화 형태를 사용할 수 있다. 또 다른 실시예는 경화 장치를 생략할 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 인쇄 시스템은 구조적 인쇄 재료를 갖는 지정된 카트리지로부터 인쇄 재료의 다양한 음영 레벨을 인쇄하도록 인쇄 장치에 지시함으로써 2D 이미지를 인쇄하여 3D 구조체를 형성할 수 있다는 것이 고려된다. 경우에 따라, 기존 잉크가 아닌 비슷한 양의 구조적 인쇄 재료를 인쇄하면 3D 인쇄 구성 요소의 두께 또는 높이가 다른 영역이 생길 수 있다.
도 5는 이미지(예, 화소)의 영역의 음영 레벨과 베이스 상의 대응하는 영역에 증착될 구조적 인쇄 재료의 대응하는 양 사이의 관계의 개략도이다. 그레이 스케일 이미지에서, 각 화소는 "음영 레벨"로 지칭되는 "순수 흰색"과 "순수 검정" 사이의 모든 색상 또는 음영을 취할 수 있다. 착색 잉크(예, 검정색)를 사용하여 그레이 스케일 이미지를 인쇄할 때, 인쇄 시스템은 상이한 음영 레벨을 갖는 화소에 대응하는 위치에 상이한 양의 잉크를 전달하도록 프린터에 지시할 수 있다. 예를 들어, 흑색 잉크를 사용하여 그레이 스케일 이미지를 인쇄하는 것은 순수 검정을 위한 최대의 미리 결정된 부피 또는 양의 잉크를 인쇄하고, 순수 백색 화소에 대해 잉크를 인쇄하지 않고, 중간 음영 레벨의 화소에 대해 제로 부피와 최대의 미리 결정된 부피 사이의 일정 범위의 부피를 인쇄하는 것을 포함할 수 있다.
도 5에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 상이한 음영 레벨을 인쇄하기 위한 인쇄 명령은 상이한 높이의 구조층을 인쇄하는 데 사용될 수 있는 데, 이는 각각의 음영 레벨이 다른 부피의 인쇄 재료에 대응하기 때문이다. 예를 들어, 순수 백색 음영 레벨(502)을 갖는 이미지의 영역 또는 화소에 대응하는 인쇄면 상의 위치는 임의의 인쇄 재료를 수용하지 않을 것이다. 대조적으로, 순수 검정 레벨(510)을 갖는 이미지의 영역 또는 화소에 대응하는 인쇄면 상의 위치는 최대의 미리 결정된 부피의 인쇄 재료를 수용할 것이다. 이러한 위치에서, 구조 인쇄 재료는 높이(528)를 갖는 부분으로 형성될 수 있다. 또한, 순수 백색과 순수 검정색 사이의 중간 음영 레벨을 갖는 이미지의 영역 또는 화소에 대응하는 인쇄면 상의 위치는 대응하는 비율의 최대의 미리 결정된 부피의 인쇄 재료를 수용할 수 있다. 예를 들어, 순수 백색 음영 레벨(502)보다 약간 더 어두운 연한 회색 음영 레벨(504)은 구조 인쇄 재료의 총 부피의 25%를 수용할 수 있어서, 높이(528)의 25%일 수 있는 높이(522)의 구조가 형성된다. 유사하게, 중간 회색 음영 레벨(506)은 구조 인쇄 재료의 총 부피의 50%를 수용할 수 있어서, 높이(528)의 50%일 수 있는 높이(524)의 구조가 형성될 수 있다. 또한, 어두운 회색 음영 레벨(508)은 구조 인쇄 재료의 총 부피의 75%를 수용할 수 있어서, 높이(528)의 75%일 수 있는 높이(526)의 구조가 형성될 수 있다. 따라서 다양한 부피의 인쇄 재료를 인쇄면에 인쇄하기 위해 음영 레벨 정보를 사용하여 3D 구조적 대상물을 형성할 수 있음을 알 수 있다. 경우에 따라, 인쇄된 영역의 높이와 음영 레벨 간의 관계는 선형일 수 있다. 예를 들어, 음영 레벨이 2배가 되는 경우(예, 20% 흑색에서 40% 흑색으로), 높이는 2배가 된다(예, 2개의 인쇄층에서 4개의 인쇄층으로).
도 5에 도시된 구조는 인쇄 재료의 부피가 각각의 위치에서 변화되는 인쇄 헤드의 단일 패스로 형성될 수 있음을 알 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 이러한 구조는 인쇄 헤드의 각각의 패스에 대해 고정된 높이의 단일층을 인쇄하고, 더 높은 영역에 더 많은 층을 적용함으로써 연속적으로 구축될 수 있다. 2가지 방법은 모두 인쇄 장치가 단일 패스를 사용하여 표준 잉크로 다른 음영 레벨을 인쇄하도록 구성될 수 있으므로 인쇄 장치에 상이한 음영 레벨을 제공하거나, 다수의 패스로 더 많은 잉크를 소정의 화소에 연속적으로 적용하는 것에 의해 달성될 수 있음을 알 수 있다.
도 6은 인쇄 시스템의 개략적인 작동 방법의 실시예이다. 일부 실시예에서는 다음 단계 중 일부가 선택적일 수 있음을 알 수 있다. 다른 실시예는 도 6에 예시되지 않은 추가적인 단계들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 여기에 설명된 다양한 단계는 인쇄 시스템(처리 시스템 또는 인쇄 장치)의 서브 시스템을 포함하는 인쇄 시스템에 의해 달성될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 단계는 인쇄 시스템의 주변 장치인 임의의 다른 시스템에 의해 달성될 수 있다.
이하의 처리를 이해하기 위해, 이 처리를 이용하는 인쇄 시스템의 예시적인 구성이 도 7에 예시되고, 도 6의 처리와 관련하여 논의된다.
602 단계에서, 인쇄 시스템은 그레이 스케일 이미지에 대응하는 정보를 갖는 이미지 파일을 수신할 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우, 사용자는 인쇄 시스템과 관련된 컴퓨팅 시스템의 파일 위치에서 이미지 파일을 불러올 수 있다. 일부의 경우, 이미지 편집 소프트웨어와 같은 그래픽 소프트웨어를 사용하여 이미지 파일을 만들거나 수정할 수 있다. 경우에 따라, 이 소프트웨어는 인쇄 시스템의 일부로 간주될 수 있지만. 다른 경우, 이 소프트웨어가 시스템 외부로 간주될 수 있다. 도 7은 처리 시스템(300)에서 수신되는 예시적인 2D 이미지(702)를 예시한다.
다음에, 604 단계에서, 인쇄 시스템은 노즐과 인쇄 장치의 하나 이상의 인쇄 헤드와 관련된 각각의 노즐에 대한 대응하는 인쇄 재료에 관한 정보를 검색할 수 있다. 구체적으로, 일부의 경우, 인쇄 시스템은 어떤 노즐이 구조적 인쇄 재료를 가질 수 있는지뿐만 아니라 어떤 노즐이 흑색 잉크를 가지는지를 포함하여 어떤 잉크 노즐이 컬러 잉크를 갖는지를 결정할 수 있다. 일부의 경우, 이 정보는 인쇄하기 전에 인쇄 시스템의 데이터베이스에 저장될 수 있다. 다른 경우, 인쇄 시스템은 사용자에게 이 정보를 제공하도록 요청할 수 있다. 경우에 따라, 정보는 하나 이상의 인쇄 재료 저장소에 대한(하나 이상의 노즐 또는 카트리지에 대한) 식별 정보로 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 어떤 ID 번호를 사용하여 상이한 저장소가 식별되는 실시예에서, 인쇄 시스템은 구조적 인쇄 재료를 가지는 저장소에 대응하는 ID 번호를 결정할 수 있다.
일부 경우, 인쇄 장치는 각각의 인쇄 카트리지 내의 인쇄 재료의 유형에 관한 정보를 갖지 않을 수 있음을 알 수 있다. 예컨대, 구조적 인쇄 재료를 인쇄하도록 수정된 프린터에서, 구조적 인쇄 재료는 일반적으로 유색 잉크를 보관하도록 의도된 저장소에 배치될 수 있다. 따라서, 예컨대 처리 시스템에 의해 인쇄 장치에 제공된 인쇄 명령은 인쇄를 위해 어떤 노즐을 사용하는지에 대한 구체적인 지시와 함께 각 노즐에 대한 ID 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 시스템이 평탄한 2D 층으로서 2D 그레이 스케일 이미지를 인쇄할 때, 인쇄 장치는 흑색 잉크를 포함하는 노즐로부터 인쇄하도록 지시될 수 있고, 시스템이 3D 구조체를 인쇄할 때, 인쇄 장치는 구조적 인쇄 재료를 포함하는 노즐로부터 인쇄하도록 지시될 수 있다. 어느 경우이든, 인쇄 장치는 목표 음영 레벨에 따라 주어진 양의 인쇄 재료를 제공한다.
604 단계의 예로서, 도 7에 예시된 실시예는 처리 시스템(300)에서 수신되는 저장소 정보(704)를 포함한다. 구체적으로, 저장소 정보(704)는 인쇄 장치(102) 내의 인쇄 헤드 조립체(710)의 저장소 #5가 투명한 구조적 인쇄 재료를 포함한다는 것을 지시한다. 따라서, 예시의 목적으로, 처리 시스템(300)은 예시적인 인쇄 헤드(내부 프로세스에서 도 7에 표시됨)의 각 저장소에 있는 인쇄 재료에 대한 지식을 갖는 것으로 보여진다.
606 단계 도중에, 인쇄 시스템은 구조적 인쇄 재료를 갖는 노즐 세트를 사용하여 이미지 파일 정보를 인쇄하도록 인쇄 장치에 명령을 제공한다. 일부의 경우, 606 단계 도중에 인쇄 시스템은 인쇄할 저장소의 ID뿐만 아니라 50% 흑색과 같은 색상 및/또는 음영 레벨을 포함하는 명령을 제공한다. 도 7에 예시된 바와 같이, 인쇄 장치(102)는 저장소 #5가 흑색 잉크를 포함하는 것처럼 동작하며, 그레이 스케일 음영 레벨을 기초로 각각의 위치에서 인쇄 재료의 침착량을 계산하는 것을 포함할 수 있다.
도 7에서, 예시적인 인쇄 명령 세트(706)가 예시된다. 이 예에서, 예시적인 인쇄 명령 세트(706)는 주어진 위치(예, "x1, y1", "x1, y2" 등)에 특정 음영 레벨을 인쇄하기 위한 명령을 포함한다. 경우에 따라, 음영 레벨은 절대 색상의 백분율로 표시될 수 있다(예, "30% 검정", "35% 검정" 등). 또한, 예시적인 인쇄 명령 세트(706)는 지시된 잉크 색상을 포함하는 저장소의 위치를 특정할 수 있다. 이 경우, 인쇄 장치가 지시된 저장소로부터 인쇄를 행할 때, 최종적으로 3D 구조체를 형성하는 흑색 잉크가 아닌 구조적 인쇄 재료가 침착된다.
이 구성은 인쇄 장치가 3D 인쇄 파일 또는 3D 인쇄 드라이버를 사용하기 위한 수단을 가질 필요없이 3D 구조체를 인쇄할 수 있게 한다. 대신, 3D 인쇄는 인쇄된 2D 이미지에 대해 예상되는 지시를 인쇄 장치에 제공하지만 3D 윤곽을 형성할 수 있는 구조적 인쇄 재료를 사용하여 달성된다.
일부 실시예는 인쇄 시스템이 그레이 스케일 이미지가 2D 그레이 스케일 설계로서 인쇄될 때를 알게 하고 3D 구조체를 인쇄하기 위해 이미지 정보를 사용하는 수단을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 인쇄 시스템은 인쇄 장치에 지시하기 전에 이미지 파일 정보가 3D 인쇄에 사용되도록 의도되었는지를 결정할 수 있다. 즉, 인쇄 시스템(즉, 도 3의 처리 시스템(300))은 이미지 파일 정보가 3D 구조체의 인쇄에 사용되어야 하는지를 결정한다. 다른 실시예에서, 시스템은 다수의 상이한 방식으로 이러한 결정을 할 수 있다. 경우에 따라, 시스템의 사용자는 3D 구조체의 인쇄에 이미지 파일 정보를 사용해야 함을 시스템에 알라는, 예컨대 GUI 또는 인쇄 시스템과의 명령 라인 인터페이스를 통해 시스템에 구체적인 지시를 제공한다. 다른 경우, 인쇄 시스템은 주어진 파일이 3D 구조체의 인쇄에 사용되도록 의도된 것인지를 자동으로 결정하는 능력을 가질 수 있다. 일부의 경우, 예를 들어, 이미지 파일에는 3D 인쇄에 사용할 의도를 나타내는 헤더 정보 또는 기타 메타 데이터를 포함할 수 있다.
도 8~도 9는 인쇄 시스템(800)에 대한 다른 실시예의 개략도를 예시한다. 도 8~도 9의 실시예는 이전 실시예의 다수의 특징을 공유할 수 있고, 또한 일부 새로운 특징을 포함할 수 있을뿐만 아니라 다른 특징을 생략할 수 있다. 예를 들어, 도 8~도 9에서, 인쇄 시스템(800)은 3개의 상이한 이미지에 대한 정보를 수신하도록 구성된다. 이들은 제1 색상 이미지(802), 그레이 스케일 이미지(804) 및 제2 색상 이미지(806)를 포함한다. 이전의 실시예와 유사하게, 그레이 스케일 이미지(804)는 3차원 구조체(810)를 형성하기 위해 인쇄 시스템(800)에 의해 사용될 수 있는 정보를 포함한다. 또한, 제1 색상 이미지(802)와 제2 색상 이미지(806)는 구성 요소(810)의 상부면(812)과 바닥면(814)에 각각 적용될 수 있다. 더욱이, 제2 색상 이미지(806)는 구성 요소(810)와 하부의 베이스(801)(즉, 본 실시예에서는 갑피) 사이에 배치된 내부 색상층일 수 있다.
인쇄 시스템으로 전달된 이미지 정보는 상이한 실시예에서 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 각각의 이미지는 개별적인 파일로서 인쇄 시스템에 전송될 수 있다(예, 각각의 이미지는 별개의 jpeg, png, tiff 또는 다른 종류의 그래픽 파일일 수 있다). 예컨대 도 9에서, 각각의 이미지는 개별 파일(즉, 이미지 파일(820), 이미지 파일(830) 및 이미지 파일(840))로서 전송된다. 다른 실시예에서, 다수의 이미지가 단일 파일의 일부로서 전송될 수 있다. 또 다른 실시예는 헤더의 일부로서(예를 들어, 헤더 정보를 지원하는 tiff 파일의 헤더의 일부로서) 제공될 수 있는 다양한 파라미터와 같은 부가적인 정보를 갖는 이미지 정보를 전송하는 수단을 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시예는 상부 색상 이미지 또는 하부 색상 이미지만을 사용할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 단지 하부 색상 이미지만이 사용될 수 있고, 결과물인 인쇄된 물품은 상부 배치된 3D 구조체를 갖는 하부 색상층을 포함할 것이다. 다른 실시예에서, 단지 상부 색상 이미지만이 사용될 수 있고, 결과물인 인쇄된 물품은 (중간 색상층이 없는) 물품에 직접 인쇄된 3D 구조체를 포함할 것이고 또한 구조체 상에 인쇄된 상부 색상층을 포함할 것이다.
도 10은 인쇄 시스템의 개략적인 작동 방법의 실시예이다. 일부 실시예에서는 다음 단계 중 일부가 선택적일 수 있음을 알 수 있다. 다른 실시예는 도 10에 예시되지 않은 부가적인 단계들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 여기에 설명된 다양한 단계는 인쇄 시스템(예, 처리 시스템 또는 인쇄 장치)의 서브 시스템을 포함하는 인쇄 시스템에 의해 달성될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 단계는 인쇄 시스템의 주변 장치인 임의의 다른 시스템에 의해 달성될 수 있다.
1002 단계에서, 인쇄 시스템은 이미지 파일 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에, 사용자는 인쇄 시스템과 관련된 컴퓨팅 시스템 상의 파일 위치로부터 이미지 파일을 불러올 수 있다. 경우에 따라, 이미지 편집 소프트웨어와 같은 그래픽 소프트웨어를 사용하여 이미지 파일을 생성하거나 수정할 수 있다. 경우에 따라, 이 소프트웨어는 인쇄 시스템의 일부로 간주될 수 있지만, 다른 경우, 이 소프트웨어는 시스템 외부로 간주될 수 있다.
본 실시예에서, 다수의 이미지에 관한 정보가 수신될 수 있다. 예를 들어, 그레이 스케일 이미지 및 하나, 둘 또는 그 이상의 색상 이미지에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 경우에 따라, 서로 다른 이미지를 별도의 파일로 수신할 수 있다. 다른 경우, 이미지는 단일 파일의 데이터로 나타낼 수 있다.
1004 단계에서, 인쇄 시스템은 이미지 중 하나에 관한 정보를 선택한다. 단일 파일이 수신될 수 있는 경우, 인쇄 시스템은 파일 내의 이미지 중 하나에 대응하는 정보를 추출한다. 다른 경우, 인쇄 시스템은 다수의 파일 중 이미지에 대응하는 파일을 선택한다.
1006 단계에서, 인쇄 시스템은 이미지가 3D 인쇄용인지 여부를 결정한다. 이것은 이미지가 2D 또는 3D 인쇄를 위한 것임을 나타내는 이미지 정보로 수신된 파라미터 또는 기타 메타데이터를 검사하는 것을 포함하여 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 다른 경우, 인쇄 시스템은 이미지 정보 자체에 따라 이미지가 3D 인쇄에 사용되는지 여부를 자동으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우, 인쇄 시스템은 임의의 순수 그레이스케일 파일이 항상 3D 인쇄용으로 간주되도록 구성된다.
이미지가 3D 인쇄를 위한 것이 아닌 경우, 인쇄 시스템은 1008 단계로 진행한다. 인쇄 시스템은 2D 색상층(또는 2D 흑색/백색층)을 인쇄하기 위한 통상의 인쇄 명령을 전송할 것이다.
그러나, 시스템이 1006 단계 도중에 이미지가 3D 인쇄를 위해 사용되도록 의도된 것으로 결정하면, 인쇄 시스템은 1010 단계로 진행한다. 인쇄 시스템은 이미지 정보를 사용하여 3D 구조체를 인쇄하기 위한 수정된 인쇄 명령을 생성하여 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템은 이미지 정보를 사용하여 3D 구조체를 인쇄하기 위한 상기 명령의 생성 및 제공시 도 6의 602, 604, 606 단계와 유사한 단계를 따를 수 있다.
상세한 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, "정상적인 인쇄 명령"이라는 용어는 일반적으로 2D 층이 인쇄될 때 생성되어 인쇄 장치로 전송되는 명령을 지칭할 수 있다. 이에 비해, "수정된 인쇄 명령"은 생성되어 3D 대상물 또는 층을 인쇄하기 위한 인쇄 장치로 전송된다. 이들 2가지 유형의 명령 간의 구별은 다른 실시예에서 다를 수 있다. 일 실시예에서, 수정된 인쇄 명령은 구조적 인쇄 재료(투명 또는 불투명)를 갖는 저장소로부터 인쇄하기 위한 명령을 포함하는 반면, 통상의 인쇄 명령은 3D 윤곽의 구조체 또는 대상물을 형성하는 데 사용될 수 없는 잉크 또는 염료와 같은 2D 인쇄를 위한 "통상적인 인쇄 재료"를 갖는 저장소로부터 인쇄하는 명령을 포함한다.
도 11은 인쇄 시스템에 사용되는 파일(1100)의 실시예의 개략도이다. 일부 실시예에서, 파일(1100)은 이미지 정보뿐만 아니라 다른 파라미터 및/또는 메타데이터를 포함할 수 있다. 도 11에 예시된 바와 같이, 파일(1100)은 이미지 정보 또는 이미지 데이터를 포함하는 이미지 부분(1102)을 포함할 수 있다. 또한, 파일(1100)은 3D 구조체의 최대 높이와 같은 메타데이터에 관한 정보를 담고 있는 헤더부(1104)를 포함할 수 있다. 어떤 경우에, 헤더부(1104)는 상기 구조체가 고정된 또는 가변적인 갯수의 층으로 인쇄되어야 하는지 여부를 나타낼 수도 있다. 헤더 정보는 각 포인트 또는 위치에 인쇄할 층(가변적인 갯수의 층이 인쇄되는 경우)의 갯수 또는 각 포인트 또는 위치에 인쇄할 층(고정된 갯수의 층이 인쇄되는 경우)의 두께를 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 12~도 13은 인쇄 시스템이 구조의 주어진 위치에 특정 두께를 얻기 위해 구조적 인쇄 재료의 가변적 갯수의 층을 인쇄하는 실시예에 대한 개략도이다. 구체적으로, 도 12는 3D 구조체에 대한 2개의 인쇄 위치의 개략도를 예시한다. 제1 위치(1202)에서, 고정된 높이(1250)의 4개의 인쇄된 층(1204)은 그레이 스케일 파일의 대응하는 화소에서의 음영 레벨(1210)에 의해 결정된 바와 같이 인쇄된다. 제2 위치(1206)에서, 고정된 높이(1250)의 2개의 인쇄된 층(1204)만이 동일한 그레이 스케일 파일 내의 대응하는 화소에서의 음영 레벨(1212)에 의해 결정된 바와 같이 인쇄된다. 따라서, 어떤 경우에는 인쇄 시스템이 그레이 스케일 파일 내의 해당 위치를 나타내는 음영 레벨에 따라 상이한 갯수의 일정한 두께 층을 적층함으로써 높이가 변하는 부분을 인쇄하는 것을 명확하게 알 수 있다.
도 13은 3차원 구조체를 형성하기 위해 가변적인 갯수의 층을 사용하여 인쇄하기 위한 프로세스의 실시예를 예시한다. 1302 단계에서, 인쇄 시스템은 구조체의 최대 높이를 접수한다. 이 값은 시스템 운영자가 수동으로 입력하거나 그레이 스케일 이미지의 이미지 정보와 함께 데이터로서 제공될 수 있다. 최대 높이는 그레이 스케일 이미지의 대응하는 화소가 100% 검정색(또는 최대 음영 레벨)인 임의의 영역의 인쇄된 높이일 수 있다. 다음에, 1304 단계에서, 인쇄 시스템은 일정한 층 두께를 결정하거나 그렇지 않으면 접수할 수 있다. 이것은 인쇄될 각 층의 두께일 수 있다. 경우에 따라, 이 값은 최대 높이에 따라 그리고 두께를 제한하도록 다른 파라미터를 이용하여 계산되거나 그렇지 않으면 결정될 수 있다. 다른 경우, 일정한 층 두께는 인쇄 시스템에 대한 입력으로서 주어진다.
다음에, 1306 단계에서, 인쇄 시스템은 상이한 음영 레벨을 갖는 구배 데이터를 접수할 수 있다. 경우에 따라, 구배 데이터는 그레이 스케일 정보이다. 그러나, 다른 실시예에서, 구배 데이터는 청색 음영 또는 적색 음영과 같은 비-회색 색상의 상이한 음영으로서 제공될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 구배 데이터는 3D 인쇄 구조체를 형성하기 위한 목적으로 그레이 스케일 데이터와 유사한 방식으로 처리될 수 있다.
마지막으로, 1308 단계에서, 인쇄 시스템은 음영 레벨에 따라 각 위치에 인쇄할 층의 수를 결정할 수 있다. 따라서, 100% 흑색 음영 레벨을 갖는 영역은 3D 구조체의 최대 두께 또는 높이를 갖도록 인쇄될 수 있는 반면, 흑색 레벨이 100% 미만인 영역은 인쇄될 때 더 작은 두께 또는 높이를 가질 것이다. 더욱이, 이러한 구성을 사용하여, 최대 두께의 영역은 최대 두께보다 작은 두께를 갖는 영역보다 더 많은 수의 층을 가질 것이다.
도 14~도 15는 인쇄 시스템이 구조적 인쇄 재료의 고정된 수의 층(N 층)을 인쇄하고, 구조체의 주어진 위치에 특정 두께를 형성하도록 층이 상이한 두께를 가질 수 있는 실시예에 대한 개략도를 예시한다. 구체적으로, 도 14는 3D 구조체에 대한 2개의 인쇄 위치의 개략도를 예시한다. 제1 위치(1402)에서, 제1 높이(1450)의 5개의 인쇄층(1404)은 그레이 스케일 파일 내의 대응하는 화소에서의 음영 레벨(1410)에 의해 결정된 바와 같이 인쇄된다. 제2 위치(1406)에서, 제2 높이(1452)의 5개의 인쇄층(1408)은 동일한 그레이 스케일 파일 내의 대응하는 화소에서의 음영 레벨(1412)에 의해 결정된 바와 같이 인쇄된다. 따라서, 인쇄 시스템은 일정한 수의 층을 인쇄함으로써 다양한 높이의 부분을 인쇄하고, 각 층은 해당 위치에 대한 음영 레벨에 비례하는 두께를 가진다는 것을 명확하게 알 수 있다.
도 15는 각각의 위치에 고정된 수의 층을 사용하여 인쇄하고 이들 층의 두께를 변화시켜 3차원 구조체를 형성하는 프로세스의 실시예를 예시한다. 1502 단계에서, 인쇄 시스템은 구조체의 최대 높이를 접수한다. 이 값은 시스템 운영자가 수동으로 입력하거나 그레이 스케일 이미지의 이미지 정보와 함께 데이터로서 제공될 수 있다. 다음에, 1504 단계에서, 인쇄 시스템은 고정된 수의 층을 결정하거나 그렇지 않으면 접수할 수 있다. 경우에 따라, 이 값은 최대 높이에 따라 그리고 두께를 제한하도록 다른 파라미터를 이용하여 계산되거나 그렇지 않으면 결정될 수 있다. 다른 경우, 고정된 수의 층은 인쇄 시스템에 대한 입력으로서 주어진다.
다음에, 1506 단계에서, 인쇄 시스템은 상이한 음영 레벨을 갖는 구배 데이터를 접수할 수 있다. 경우에 따라, 구배 데이터는 그레이 스케일 정보이다. 그러나, 다른 실시예에서, 구배 데이터는 청색 음영 또는 적색 음영과 같은 비-회색 색상의 상이한 음영으로서 제공될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 구배 데이터는 3D 인쇄 구조체를 형성하기 위한 목적으로 그레이 스케일 데이터와 유사한 방식으로 처리될 수 있다.
마지막으로, 1508 단계에서, 인쇄 시스템은 음영 레벨에 따라 각 위치에 인쇄할 층의 수를 결정할 수 있다. 따라서, 100% 흑색 음영 레벨을 갖는 영역은 3D 구조체의 최대 두께 또는 높이를 갖도록 인쇄될 수 있는 반면, 흑색 레벨이 100% 미만인 영역은 인쇄될 때 더 작은 두께 또는 높이를 가질 것이다. 더욱이, 이것은 더 어두운 영역에 제1 두께로 각각의 층을 인쇄하고 더 밝은 영역에 제1 두께보다 작은 제2 두께로 각 층을 인쇄함으로써 달성된다.
일부 실시예는 매끄러운 윤곽의 3D 표면을 인쇄하는 정밀도를 높이기 위한 수단을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 시스템은 주어진 잉크에 대한 별색(spot color) 비율을 원하는 잉크 층 높이와 상관시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 여기서 '별색'이란 용어는 다양한 특성(예, 주어진 잉크량에 대한 색 농도)이 알려진 표준화된 잉크 또는 인쇄 재료의 사용을 지칭할 수 있다. 즉, 별색은 표준화된 색상으로도 지칭될 수 있다. 다음의 실시예에서 논의되는 설명에서, '별색'은 투명한 구조적 잉크를 지칭할 수도 있다. 일부의 경우, 투명한 구조적 잉크에 대해 알려진 그레이 스케일 별색 범위(0~100%)가 사용될 수 있다. 그러나 별색 비율을 변형하여 층의 색상 밀도를 제어하는 대신에, 인쇄 시스템은 별색을 사용하여 하나 이상의 구조적 층의 두께를 조절할 수 있다.
도 16은 주어진 투명한 구조적 잉크(1602 칼럼)에 대한 투명(CLR) 별색 비율과 최종적인 인쇄층 두께(1604 칼럼) 간의 개략적인 관계를 예시한다. 이러한 테이블에 포함된 데이터가 제공되면, 인쇄 시스템은 원하는 두께를 얻는 인쇄에 대한 관련 별색 비율을 선택하여 다양한 두께 범위의 층을 인쇄할 수 있다(대안적으로, 설계자 및/또는 그래픽 프로그램이 얻어지는 인쇄된 대상물의 원하는 두께를 달성하도록 인쇄 시스템에 원하는 별색 비율의 데이터를 제공할 수 있다). 이것은 인쇄 시스템이 층 두께에 대해 매우 정교하고 정확한 제어를 가지므로 매우 부드러운 윤곽과 높이 구배의 형성을 허용할 수 있다.
예를 들면, 도 17 및 도 18은 점진적으로 변화하는 색상 비율에 따라 층을 인쇄하는 것으로 달성된 부드럽게 변화하는 높이를 갖는 인쇄 구조체의 실시예의 2개의 개략도를 예시한다. 도 17에서, 인쇄 대상물(1702)은 투명한 구조적 잉크에 대해 지정된 100% 별색을 사용하는 인쇄에 대응하는 최대 높이(1704)를 갖는 위치(1703)를 가진다. 위치(1703)에 바로 인접한 위치(1705)는 99.5% 별색을 사용하여 인쇄함으로써 최대 높이(1704)보다 약간 작은 높이를 가진다. 도 18에서, 인쇄 대상물(1802)은 도 17의 최대 높이(1704)의 2배인 최대 높이(1804)를 갖는 위치(1803)를 가진다. 이 두께를 달성하기 위해, 100% 별색의 2개의 층이 1803 위치에 인쇄된다.
도 16~도 18의 실시예에서, 대응하는 인쇄 층 두께는 별색 비율이 선형이다. 일부 용도에서는, 사용된 잉크의 유형 및/또는 인쇄 시스템의 다른 특성에 따라, 인쇄 층 두께는 별색 비율이 선형이 아닐 수 있다. 이것은 색상 농도(별색 비율을 결정)를 선형으로 변화시키는 데 필요한 잉크의 양이 인쇄된 잉크 층의 높이 또는 두께가 비선형적으로 변화될 수 있기 때문에 일어날 수 있다. 설계자가 작고 규칙적인 간격(층 높이)이 변화하는 부드럽게 변하는 윤곽을 생성할 수 있도록 하기 위해, 규칙적인 간격의 두께 세트에 해당하는 수정된 별색 비율 값의 세트를 찾는 것이 바람직 할 수 있다.
도 19는 규칙적인 간격의 층 두께를 얻는 수정된(또는 "선형화된") 별색 비율의 세트를 찾는 프로세스를 예시한다. 다음 단계 중 적어도 일부는 인쇄 시스템의 운영자 또는 다른 시스템 기술자에 의해 수행될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 단계는 인쇄 시스템 및/또는 별도의 컴퓨팅 시스템에 의해 수행될 수 있다.
1902 단계에서, 조작자는 별색 비율의 범위를 기판의 상이한 영역에 인쇄할 수 있다. 예를 들어, 조작자는 규칙적으로 증가하는 별색 비율(예, 5%, 10%, 15% 등)에 해당하는 20 스폿의 잉크를 인쇄할 수 있다. 다음에, 1904 단계에서, 조작자는 상이한 별색 비율을 사용하여 도포된 잉크를 함유하는 각 영역의 두께를 측정할 수 있다. 이러한 정밀 측정을 위한 예시적인 도구 및 기술은 자기적 풀-오프 게이지(magnetic pull-off gauge), 와류 기술, 초음파 기술 및 당업계에 공지된 다른 도구 및 기술을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음에, 1906 단계에서, 조작자는 측정된 두께를, 예를 들어 스프레드 시트를 사용하여 미리 결정된 목표 두께와 비교할 수 있다. 어떤 경우에는, 미리 결정된 목표 두께는 두께가 별색 비율의 함수로서 높이가 선형적으로 변화한다는 가정에 따라 결정될 수 있다. 1908 단계에서, 조작자는 (예, 스프레드 시트를 사용하여) 미리 결정된 목표 두께를 달성하기 위한 별색 비율의 수정된 테이블을 생성할 수 있다.
마지막으로, 1910 단계에서, 조작자는 인쇄 중에 보정 또는 수정된 테이블이 사용되는지를 확인할 수 있다. 일부 실시예에서, 수정된 테이블은 그래픽 데이터를 인쇄 시스템에 전송하기 이전에 그래픽 데이터에 사용될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 시스템이 사용할 그래픽 데이터를 출력하는 그래픽 프로그램은 수정된 테이블을 사용하여 인쇄하기 위해 별색 비율을 자동으로 선택할 수 있다. 다른 실시예에서, 수정된 별색 비율은 (예, 논리로서 또는 데이터베이스에 저장된 룩업 테이블로서) 인쇄 시스템의 소프트웨어에 통합될 수 있다.
도 20은 목표 두께와 '조정된 별색 비율' 사이의 상관 관계를 제공하는 수정된 테이블의 예를 보여준다. 테이블의 가장 왼쪽 칼럼(2002)에는 0에서 100%까지의 별색 비율의 규칙적인 간격이 존재한다. 다음의 2개 칼럼(2004, 2006)에는 측정된 층 두께와 해당 별색 비율에 대한 목표(예상) 두께가 존재한다. 측정된 두께와 목표 두께는 다르기 때문에, 테이블에는 조정된 별색 비율의 최종 칼럼(2008)이 포함된다. 이는 제1 칼럼(2002)의 별색 비율보다는 동일한 열의 원하는 목표 두께를 달성하는데 사용되어야 하는 조정된 별색 비율이다. 예컨대, 도 20의 테이블을 사용하여, 0.34 ㎜의 목표 두께(2006 칼럼으로부터)를 갖는 층을 인쇄하도록 시스템은 15.1%의 별색(2008 칼럼의 동일한 열로부터)을 인쇄하도록 지시되어야 한다.
여기에 기술된 방법을 사용하여, 제조자는 설계자가 별색 비율을 사용하여 원하는 두께를 확보하고 높은 수준의 정확도로 원하는 윤곽을 얻을 수 있게 할 수 있다. 이는 인쇄 시스템 또는 다른 소프트웨어가 이미 알려진 데이터(즉, 주어진 별색에 대한 원하는 비율을 달성하는 데 필요한 잉크 또는 인쇄 재료의 양)를 가지는 공지된 별색의 비율에 관한 인쇄 명령을 제공함으로써 효율적인 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 그래픽 프로그램은 해당 화소에 대응하는 3D 대상물의 원하는 층 높이를 달성할 각 화소에서의 주어진 별색의 비율로 그레이 스케일 이미지를 출력하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예가 설명되었지만, 그 설명은 제한하기보다는 예시적인 것으로 의도되며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게는 실시예의 범위 내에 있는 더 많은 실시예 및 구현예가 가능하다는 것이 분명할 것이다. 임의의 실시예의 임의의 특징은 구체적으로 제한되지 않는 한, 임의의 다른 실시예에서 임의의 다른 특징 또는 요소와 조합하여 사용되거나 이것과 대체될 수 있다. 따라서, 실시예는 첨부된 청구범위 및 그 등가물을 고려하는 것을 제외하고는 제한되지 않는다. 또한, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (26)

  1. 인쇄 시스템으로 인쇄하는 방법으로서:
    구조적 인쇄 재료로 충전된 인쇄 장치의 저장소에 대응하는 저장소 식별 정보를 수신하는 단계;
    단색 이미지에 대응하는 정보를 포함하고, 상기 단색 이미지의 각 화소에 대한 음영 레벨을 포함하는 이미지 파일을 수신하는 단계;
    상기 저장소 식별 정보에 대응하는 저장소를 사용하여 상기 이미지 파일을 인쇄하도록 상기 인쇄 장치에 명령하는 단계
    를 포함하고,
    상기 인쇄 장치가 상기 이미지 파일을 인쇄함에 따라 3차원 구조체가 형성되고;
    상기 3차원 구조체의 상면 상의 각 위치는 상기 단색 이미지에 대응하는 화소를 가지며;
    각 위치에서의 상기 3차원 구조체의 높이는 상기 대응하는 화소에 대한 음영 레벨에 의해 결정되는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 파일의 상기 음영 레벨은 백색과 흑색 사이의 복수의 회색 음영 레벨을 포함하여 백색과 흑색 사이의 범위의 값을 취하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방법은 상기 3차원 구조체에 대한 미리 결정된 최대 높이를 수신하는 단계를 더 포함하고;
    상기 미리 결정된 최대 높이를 갖는 상기 3차원 구조체의 상면의 위치는 흑색 음영 레벨을 갖는 단색 이미지의 화소에 대응하는 것인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 미리 결정된 최대 높이보다 낮은 높이를 갖는 상기 3차원 구조체의 상면의 위치는 회색 음영 레벨을 갖는 단색 이미지의 화소에 대응하는 것인 방법.
  5. 제3항에 있어서, 각 위치에서의 상기 3차원 구조체의 높이와 각 위치에 대응하는 단색 이미지에서의 각 화소의 상기 음영 레벨 사이의 관계는 선형 관계인 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 단색 이미지 내의 대응하는 화소의 음영 레벨에 따라 각각의 위치에서 분배하도록 구조적 인쇄 재료의 양을 계산하는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 제2 음영 레벨을 가지는 제2 화소에 대응하는 제2 위치에서보다 제1 음영 레벨을 가지는 제1 화소에 대응하는 제1 위치에서 더 많은 구조적 인쇄 재료를 분배하고, 상기 제2 음영 레벨은 상기 제1 음영 레벨보다 밝은 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 구조적 인쇄 재료의 다층을 인쇄하는 것에 의해 상기 3차원 구조체를 형성하고;
    상기 인쇄 장치는 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 동일한 수의 층을 인쇄하고;
    상기 제2 위치에 인쇄된 각 층은 상기 제1 위치에 인쇄된 각각의 층보다 작은 두께를 갖는 것인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 구조적 인쇄 재료의 다층을 인쇄하는 것에 의해 상기 3차원 구조체를 형성하고;
    상기 구조적 인쇄 재료의 다층 각각은 두께가 동일하고;
    상기 인쇄 장치는 상기 제2 위치보다 상기 제1 위치에 더 많은 상기 구조적 인쇄 재료의 층을 인쇄하는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장소 식별 정보는 상기 인쇄 시스템의 조작자에 의해 제공되는 사용자 입력으로부터 수신되는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이미지 파일은 상기 인쇄 시스템의 조작자에 의해 상기 인쇄 시스템에 로딩되는 것인 방법.
  12. 인쇄 시스템으로 인쇄하는 방법으로서:
    구조적 인쇄 재료로 충전된 인쇄 장치의 제1 저장소에 대응하는 저장소 식별 정보를 수신하는 단계;
    색상 인쇄 재료로 충전된 상기 인쇄 장치의 제2 저장소에 대응하는 저장소 식별 정보를 수신하는 단계;
    단색 이미지에 대응하고 상기 단색 이미지의 각 화소에 대한 음영 레벨을 포함하는 단색 이미지 정보를 수신하는 단계;
    색상 이미지에 대응하는 색상 이미지 정보를 수신하는 단계;
    상기 인쇄 장치에 대해 상기 제1 저장소를 사용하여 상기 단색 이미지 정보를 인쇄하도록 명령하는 단계;
    상기 인쇄 장치에 대해 상기 제2 저장소를 사용하여 상기 색상 이미지 정보를 인쇄하도록 명령하는 단계
    를 포함하고,
    상기 인쇄 장치가 상기 제1 저장소로부터의 상기 구조적 인쇄 재료를 사용하여 상기 단색 이미지 정보를 인쇄할 때 3차원 구조체가 형성되고;
    상기 인쇄 장치가 상기 제2 저장소로부터의 상기 색상 인쇄 재료를 사용하여 상기 색상 이미지 정보를 인쇄할 때 2차원 색상층이 형성되는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 3차원 구조체의 상면 상의 각 위치는 상기 단색 이미지 정보에 대응하는 화소를 가지며;
    각 위치에서의 상기 3차원 구조체의 높이는 상기 대응하는 화소에 대한 음영 레벨에 의해 결정되는 것인 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 인쇄 시스템은, 상기 3차원 구조체의 외부 색상 층을 형성하도록 상기 단색 이미지 정보를 인쇄한 후에 상기 색상 이미지 정보를 인쇄하는 것인 방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 인쇄 시스템은, 상기 3차원 구조체의 내부 색상 층을 형성하도록 상기 단색 이미지 정보를 인쇄하기 전에 상기 색상 이미지 정보를 인쇄하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 인쇄 시스템은 다른 색상 이미지에 대한 색상 이미지 정보를 수신하고;
    상기 인쇄 시스템은, 상기 3차원 구조체의 외부 색상 층을 형성하도록 상기 단색 이미지 정보를 인쇄한 후에 상기 다른 색상 이미지에 대응하는 색상 이미지 정보를 인쇄하는 것인 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 3차원 구조체 및 상기 외부 색상 층은 물품에 인쇄되는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 물품은 신발류 물품의 일부인 것인 방법.
  19. 3차원 구조체를 인쇄하는 인쇄 시스템으로서:
    처리 시스템을 포함하고, 상기 처리 시스템은:
    단색 이미지에 대응하는 정보를 포함하고, 상기 단색 이미지의 각 픽셀에 대한 음영 레벨을 포함하는 이미지 파일을 수신하고;
    구조적 인쇄 재료로 충전된 인쇄 장치의 저장소에 대응하는 저장소 식별 정보를 수신하고;
    상기 저장소 식별 정보에 대응하는 상기 저장소를 사용하여 상기 이미지 파일의 음영 레벨을 인쇄하기 위한 명령을 포함하는, 상기 인쇄 장치에 대한 인쇄 명령 세트를 생성하도록 구성되며;
    상기 인쇄 장치는 상기 구조적 인쇄 재료를 가지는 저장소를 포함하고, 상기 인쇄 장치는:
    상기 처리 시스템으로부터 상기 인쇄 명령 세트를 수신하고;
    상기 저장소에 있는 상기 구조적 인쇄 재료를 사용하여 상기 인쇄 명령 세트에 따라 상기 단색 이미지를 인쇄하도록 구성된 것인 인쇄 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 3차원 구조체의 각 위치에 대해 일정 수의 층을 인쇄하도록 구성되고;
    각 위치에서의 상기 층의 두께는 상기 위치에 대한 대응하는 음영 레벨에 따라 변화되는 것인 인쇄 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 인쇄 장치는 상기 이미지 파일의 제2 음영 레벨에 대응하는 상기 3차원 구조체의 제2 위치에서보다 상기 이미지 파일의 제1 음영 레벨에 대응하는 상기 3차원 구조체의 제1 위치에 더 많은 상기 구조적 인쇄 재료의 층을 인쇄하도록 구성되고, 상기 제2 음영 레벨은 상기 제1 음영 레벨보다 밝은 것인 인쇄 시스템.
  22. 인쇄 장치로 인쇄하는 방법으로서:
    단색 이미지에 대응하는 정보를 포함하는 이미지 파일로서, 상기 단색 이미지의 각 화소에 대해 선택된 별색의 비율에 관한 정보를 포함하는 이미지 파일을 생성하는 단계;
    상기 인쇄 장치에 대해 구조적 인쇄 재료를 사용하여 상기 이미지 파일을 인쇄하도록 명령하는 단계
    를 포함하고;
    상기 인쇄 장치가 상기 이미지 파일을 인쇄함에 따라 3차원 구조체가 형성되고;
    상기 3차원 구조체의 상면 상의 각 위치는 상기 단색 이미지에 대응하는 화소를 가지며;
    각 위치에서의 상기 3차원 구조체의 높이는 상기 대응하는 화소에 대해 상기 선택된 별색의 비율에 의해 결정되는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 선택된 별색은 회색인 것인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 이미지 파일을 생성하는 단계는 상기 구조적 인쇄 재료의 인쇄된 층 두께에 대한 상기 선택된 별색의 비율 관련 정보를 검색하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  25. 별색의 비율과 인쇄 재료 두께 사이의 대응 관계를 형성하는 방법으로서:
    선택된 별색의 상이한 비율에 따라 각각 인쇄되는 인쇄 영역들의 세트를 기판 상에 인쇄하는 단계;
    각각의 인쇄된 영역의 두께를 측정하는 단계;
    각각의 인쇄된 영역의 두께를 상기 인쇄된 영역에 대한 목표 두께와 비교하는 단계로서, 상기 인쇄된 영역에 대한 상기 목표 두께는 상기 인쇄된 영역을 인쇄하는 데 사용된 상기 선택된 별색의 비율에 따라 결정되는 것인 단계; 및
    각각의 목표 두께에 대해, 상기 목표 두께를 갖는 구조적 인쇄 재료의 층을 인쇄하는데 필요한 별색에 대한 조정된 비율을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 선택된 별색은 회색인 것인 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524689B (zh) 2016-05-31 2023-05-23 耐克创新有限合伙公司 梯度打印三维结构部件
KR102222984B1 (ko) 2016-05-31 2021-03-03 나이키 이노베이트 씨.브이. 이미지 정보로 3차원 구조체를 인쇄하는 방법 및 장치
TWI680861B (zh) * 2017-01-05 2020-01-01 三緯國際立體列印科技股份有限公司 3d印表機的著色補償列印方法
JP6864823B2 (ja) * 2017-01-18 2021-04-28 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置、情報処理プログラム及び三次元造形システム
US20190029369A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Wolverine Outdoors, Inc. Article of footwear having a 3-d printed fabric
JP6988283B2 (ja) * 2017-09-05 2022-01-05 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置、プログラム及び三次元造形システム
WO2020036642A2 (en) * 2018-04-25 2020-02-20 Jeter James M High speed digital cylinder printer
US10752538B1 (en) 2019-03-06 2020-08-25 Owens-Brockway Glass Container Inc. Three-dimensional printing on glass containers
CN113043596B (zh) * 2020-10-28 2022-02-22 武汉柏顿科技有限公司 利用数据通信的三维打印系统
CN112829304A (zh) * 2021-02-25 2021-05-25 安踏（中国）有限公司 一种带有纹理的鞋底部配件的制备方法
WO2023209711A2 (en) * 2022-04-24 2023-11-02 Stratasys Ltd. Method and system for three-dimensional printing on fabric

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140020191A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Nike, Inc. Direct Printing to Fabric
US20150093552A1 (en) * 2012-05-07 2015-04-02 Luxexcel Holding B.V. Method for printing a three-dimensional structure, method for controlling a print head and a printed article

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3440481B2 (ja) * 1993-02-03 2003-08-25 Ｊｓｒ株式会社 光造形装置及び等高線データのラスターデータ変換方法
US5400573A (en) * 1993-12-14 1995-03-28 Crystal; Richard G. Kit and method for opening, refilling and sealing a cartridge
US7616198B2 (en) * 1998-02-20 2009-11-10 Mental Images Gmbh System and computer-implemented method for modeling the three-dimensional shape of an object by shading of a two-dimensional image of the object
US20030026460A1 (en) * 1999-05-12 2003-02-06 Conrad Gary W. Method for producing a three-dimensional object which can be tactilely sensed, and the resultant object
US20040080078A1 (en) 2002-10-25 2004-04-29 Collins David C. Methods and systems for producing a desired apparent coloring in an object produced through rapid prototyping
US7589868B2 (en) * 2002-12-11 2009-09-15 Agfa Graphics Nv Method and apparatus for creating 3D-prints and a 3-D printing system
EP1437882B1 (en) * 2002-12-11 2011-03-23 Agfa Graphics N.V. Method for creating 3-D prints
US8123350B2 (en) 2003-06-03 2012-02-28 Hexagon Metrology Ab Computerized apparatus and method for applying graphics to surfaces
DE102006019964C5 (de) 2006-04-28 2021-08-26 Envisiontec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mittels Maskenbelichtung
EP2537642A1 (en) 2011-06-23 2012-12-26 Raytheon BBN Technologies Corp. Robot fabricator
US9248623B2 (en) 2011-10-14 2016-02-02 Makerbot Industries, Llc Grayscale rendering in 3D printing
JP5903927B2 (ja) * 2012-02-21 2016-04-13 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
CN104302464A (zh) * 2012-05-08 2015-01-21 Luxexcel控股有限公司 打印具平滑表面的三维结构体和打印制品的方法
WO2014006978A1 (ja) * 2012-07-05 2014-01-09 株式会社小松製作所 エンジンユニットおよび作業車両
US9034237B2 (en) * 2012-09-25 2015-05-19 3D Systems, Inc. Solid imaging systems, components thereof, and methods of solid imaging
US9114625B2 (en) * 2013-06-26 2015-08-25 Nike, Inc. Additive color printing
US20150009355A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 Himax Imaging Limited Motion adaptive cmos imaging system
WO2015138567A1 (en) 2014-03-11 2015-09-17 3D Systems, Incorporated 3d printing colorization
JP6413286B2 (ja) * 2014-03-27 2018-10-31 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法
WO2015161093A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Fawson Justin Textured printed image
WO2016068833A1 (en) * 2014-10-27 2016-05-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Head with a number of silicon nitride non-volatile memory devices
CN106182761B (zh) * 2015-05-06 2018-06-22 三纬国际立体列印科技股份有限公司 3d打印机的打印方法
KR102222984B1 (ko) 2016-05-31 2021-03-03 나이키 이노베이트 씨.브이. 이미지 정보로 3차원 구조체를 인쇄하는 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150093552A1 (en) * 2012-05-07 2015-04-02 Luxexcel Holding B.V. Method for printing a three-dimensional structure, method for controlling a print head and a printed article
US20140020191A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Nike, Inc. Direct Printing to Fabric

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