KR20200038566A - 3d 프린터의 모형 프린팅 방법 - Google Patents
3d 프린터의 모형 프린팅 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200038566A KR20200038566A KR1020170163136A KR20170163136A KR20200038566A KR 20200038566 A KR20200038566 A KR 20200038566A KR 1020170163136 A KR1020170163136 A KR 1020170163136A KR 20170163136 A KR20170163136 A KR 20170163136A KR 20200038566 A KR20200038566 A KR 20200038566A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- printer
- head
- printing
- file
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
- B29C64/194—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control during lay-up
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/54—Conversion of colour picture signals to a plurality of signals some of which represent particular mixed colours, e.g. for textile printing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
3D 프린터의 모형 프린팅 방법은 외부 프레임 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층의 층 절단 경로 파일을 생성하는 단계; 조형 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층의 잉크분사 이미지파일을 생성하는 단계; 층 절단 경로 파일에 따라 하나의 인쇄층의 층 절단 물체를 프린팅하는 단계; 이미 프린팅된 층 절단 물체의 내부에 대해 보충 충전 처리를 실시하는 단계; 잉크분사 이미지파일에 따라 이미 프린팅된 층 절단 물체의 내부에 대해 착색 처리를 실시하는 단계; 및 모든 인쇄층의 프린팅이 완료될 때까지 프린팅 동작을 반복하는 단계를 포함한다. 본 발명은 조형 물체를 처리한 후 생성되는 잉크분사 이미지파일을 통해 3D 모형의 내부를 착색하여, 조형 물체가 내부에 피복된 3D 모형의 시각효과를 발생시킬 수 있다.
Description
본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로서, 특히 3D 프린터의 모형 프린팅 방법에 관한 것이다.
3D 인쇄 기술의 성숙, 및 3D 프린터의 부피 축소와 가격 저하에 따라, 최근 3D 프린터가 실로 급속한 속도로 보급화되고 있다. 또한 프린팅이 완료된 3D 모형이 사용자에게 더욱 쉽게 받아들여지도록 하기 위하여, 일부 업체는 이미 컬러 3D 모형을 프린팅할 수 있는 3D 프린터를 연구 개발하였다.
일반적으로, 3D 프린터는 컴퓨터가 입력된 하나의 3D 물체를 층 절단 처리한 후 생성되는 인쇄 정보를 획득하여, 인쇄 정보에 따라 잉크 헤드의 행렬 인쇄 동작을 제어함으로써 정확한 위치에 성형재 및 잉크를 분사하도록 되어 있다. 이와 같은 방식으로, 3D 프린터는 인쇄 동작이 완료된 후 입력된 3D 물체와 동일한 형상 및 색상을 갖는 실체 3D 모형을 획득할 수 있다.
그러나, 현재 시중의 3D 프린터는 입력된 3D 물체와 똑같은 실체 3D 모형은 인쇄할 수 있으나, 3D 물체의 인쇄정보를 조정하여 특수 효과를 갖는 실체 3D 모형을 인쇄할 수 없다는 점이 아쉽다.
본 발명은 인쇄가 완료된 실체 3D 모형이 내부조각과 같은 특수한 효과를 갖게 할 수 있는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 프린팅 방법은 주로 외부 프레임 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층의 층 절단 경로 파일을 생성하는 단계; 조형 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층의 잉크분사 이미지파일을 생성하는 단계; 층 절단 경로 파일에 따라 하나의 인쇄층의 층 절단 물체를 프린팅하는 단계; 이미 프린팅된 층 절단 물체의 내부에 대해 보충 충전 처리를 실시하는 단계; 잉크분사 이미지파일에 따라 이미 프린팅된 층 절단 물체의 내부에 대해 착색 처리를 실시하는 단계; 및 모든 인쇄층의 프린팅이 완료될 때까지 프린팅 동작을 반복하는 단계를 포함한다.
관련 기술의 3D 프린팅 방식과 비교하여, 본 발명은 제1 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 3D 모형을 프린팅하기 위한 층 절단 경로 파일을 획득하고, 제2 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 3D 모형을 프린팅하기 위한 잉크분사 이미지파일을 획득한다. 3D 프린터가 프린팅 동작을 수행 시, 제1 물체의 정보에 따라 성형재를 분사하고, 제2 물체의 정보에 따라 잉크를 분사한다. 이를 통해 인쇄가 완료된 3D 모형이 내부조각 효과를 지니도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 3D 프린터의 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 프린팅 동작 분해도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제1 프린팅 동작 설명도이다.
도 5b는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제2 프린팅 동작 설명도이다.
도 5c는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제3 프린팅 동작 설명도이다.
도 5d는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제4 프린팅 동작 설명도이다.
도 5e는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제5 프린팅 동작 설명도이다.
도 5f는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제6 프린팅 동작 설명도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 6b는 본 발명의 제3 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 프린팅 동작 분해도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제1 프린팅 동작 설명도이다.
도 5b는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제2 프린팅 동작 설명도이다.
도 5c는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제3 프린팅 동작 설명도이다.
도 5d는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제4 프린팅 동작 설명도이다.
도 5e는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제5 프린팅 동작 설명도이다.
도 5f는 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제6 프린팅 동작 설명도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 6b는 본 발명의 제3 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 결합하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 3D 프린터의 설명도이다. 본 발명은 3D 프린터의 내부조각 모형 프린팅 방법(이하 프린팅 방법으로 약칭함)을 게시하며, 상기 방법은 주로 도 1에 도시된 3D 프린터(이하 상기 프린터 (1)라 약칭함)에서 실행된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프린터(1)는 주로 프린팅 플랫폼(11) 및 3D 헤드(12) 및 2D 헤드(13)를 구비하며, 그 중 3D 헤드(12)는 성형재를 분사하기 위한 것이고, 2D 헤드(13)는 잉크를 분사하기 위한 것이다. 일 실시예에서, 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)는 프린터(1)에 분리 설치된다. 또 다른 실시예에서, 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)는 하나의 헤드 모듈로 정합되어, 프린터(1)에 공동으로 배치된다.
도 1의 실시예에서, 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)는 프린터(1)상의 제어로드(14)에 공동으로 설치된다. 구체적으로, 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)는 각각 제어로드(14)에 설치되며, 또한 프린터(1)는 제어로드(14)의 제어를 통해 각각 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)를 이동시킨다. 기타 실시예에서, 프린터(1)에 복수의 제어로드가 설치되어, 각기 다른 제어로드를 통해 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)를 각각 설치 및 제어한다.
프린터(1)는 실체 3D 모형(도 2에 도시된 바와 같은 모형)의 프린팅 동작을 실시 시, 주로 3D 헤드(12)가 프린팅 플랫폼(11)에 성형재를 분사하도록 제어함으로써, 3D 물체의 각 인쇄층에 대응되는 층 절단 물체를 층별로 프린팅한다. 또한 프린터(1)는 2D 헤드(13)가 프린팅이 완료된 각각의 층 절단 물체에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 각각의 층 절단 물체에 대해 착색을 실시한다. 다시 말해, 프린터(1)는 3D 헤드(12)를 통해 3D 모형의 구조 부분을 프린팅하고, 2D 헤드(13)를 통해 3D 모형의 색상 부분을 프린팅한다.
구체적으로, 프린터(1)는 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)가 X축과 Y축 방향을 따라 이동하도록(즉 횡방향 이동) 제어하여, 프린팅 플랫폼(11)에 하나의 인쇄층의 층 절단 물체를 프린팅하고 층절단 물체에 대해 착색을 실시할 수 있다. 또한, 프린터(1)는 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)가 Z축 방향을 따라 이동하도록(즉, 종방향 이동) 제어하여, 3D 헤드(12)/2D 헤드(13) 및 프린팅 플랫폼(11) 사이의 상대 높이를 조정함으로써, 각 인쇄층의 층 절단 물체를 층별로 인쇄하고 적층할 수 있다.
일 실시예에서, 2D 헤드(13)에 잉크 카트리지가 설치되며, 잉크 카트리지에 한 가지 색상의 잉크가 저장된다. 잉크 카트리지의 사용을 통해, 2D 헤드(13)는 각각의 층 절단 물체에 대해 단색의 착색 처리를 실시할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 2D 헤드(13)에 복수의 잉크 카트리지가 설치되어, 각 잉크 카트리지에 각각 상이한 색상의 잉크가 저장된다. 도 1의 실시예에서, 복수의 잉크 카트리지의 수량은 청색(Cyan) 잉크가 저장된 제1 잉크 카트리지(131), 마젠타(Magenta) 잉크가 저장된 제2 잉크 카트리지(132), 황색(Yellow) 잉크가 저장된 제3 잉크 카트리지(133) 및 검정색(Black) 잉크가 저장된 제4 잉크 카트리지(134)를 포함하는 4개를 예로 들었다. 복수의 잉크 카트리지의 사용을 통해, 2D 헤드(13)는 각각의 층 절단 물체에 대해 풀컬러 착색 처리를 실시할 수 있다.
기타 실시예에서, 프린터(1)는 복수의 잉크 카트리지(131-134)를 프린터(1)의 기타 위치에 설치할 수도 있고, 또한 복수의 파이프라인(미도시)을 통해 복수의 잉크 카트리지(131-134)를 2D 헤드(13)에 연결할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다. 본 발명의 프린팅 방법은 주로 도 2에 도시된 내부조각 모형(2)을 프린팅하기 위한 것이며, 상기 내부조각 모형(2)은 적어도 외부 프레임 부분(21) 및 색상 부분(22)을 구비한다. 본 발명 중의 내부조각이란, 투명하거나 또는 반투명한 제1 입체 물체 중, 잉크 분사 방식 또는 식각 방식으로 제2 입체 물체의 조형을 나타냄으로써, 제1 입체 물체가 제2 입체 물체를 피복하는 시각 효과를 발생시키는 것을 말한다. 여기서 '투명하거나 또는 반투명한'이란 제2 입체 물체가 나타내고자 하는 조형(예를 들어 잉크 분사방식을 통해 색상을 인가하는)이 제1 입체 물체를 통과한 후 대체적으로 관찰자에게 관찰될 수 있음을 말한다. 다시 말해, 제1 입체 물체를 형성하는 재료의 투광도가 반드시 매우 높아야 될 필요는 없으며, 심지어 완전히 불투명하지만 않다면, 여기서 정의하는 투명 또는 반투명에 속한다고 할 수 있다.
구체적으로, 외부 프레임 부분(21)이란 내부조각 모형(2) 중 성형재로 구성되는 모든 단독의 부분(즉, 단독의 성형재가 차지하는 공간 부분, 상기 공간 부분의 색상은 성형재 자체의 색상과 같다)을 말하며, 색상 부분(22)이란 내부조각 모형(2) 중의 성형재에 잉크가 결합하여 구성되는 모든 부분(즉, 성형재와 잉크가 동시에 차지하는 공간부분, 그 중 잉크는 성형재에 점착되며, 또한 상기 공간부분의 색상은 잉크의 색상과 동일하다)을 말한다.
구체적으로, 본 실시예에서, 프린터(1)는 3D 헤드(12)를 통해 성형재를 층별로 분사하고, 성형재의 적층을 통해 외부 프레임 부분(21)의 구조 및 색상 부분(22)의 구조를 구성한다. 또한, 프린터(1)는 2D 헤드(13)를 통해 색상 부분(22)의 구조에 잉크를 분사함으로써, 색상 부분(22)의 색상이 외부 프레임 부분(21)의 색상과 다르도록 한다(색상 부분(22)의 색상은 잉크의 색상이며, 외부 프레임 부분(21)의 색상은 성형재 자체의 색상이다). 이에 따라, 사용자는 내부조각 모형(2) 내부에 위치하는 색상부분(22)의 도안을 육안으로 분명하게 볼 수 있으며, 내부조각 모형(2)이 내부조각의 효과를 지니게 한다.
일 실시예에서, 3D 헤드(12)가 사용하는 성형재는 투명 성형재이며, 또한 프린터(1)가 착색 처리를 실시 시, 색상 부분(22)의 구조에만 잉크를 분사하여 착색하고 외부 프레임 부분(21)의 구조에는 잉크를 분사하지 않는다. 이와 같은 방식을 통해, 내부조각 모형(2)은 내부의 색상 부분(22)의 도안을 더욱 완전하게 나타낼 수 있으며, 내부조각 모형(2)의 내부조각 효과가 더욱 뚜렷해진다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 주요 기술 특징은, 프린팅이 완료된 내부조각 모형(2)을 외부 프레임 부분(21) 및 색상 부분(22)으로 구분하여, 이를 통해 내부조각의 효과를 나타낼 수 있다는데 있다. 상기 효과를 얻기 위하여, 본 발명의 프린팅 방법은 주로 제1 물체를 통해 외부 프레임 부분(21)의 프린팅 정보를 획득하고, 별도로 제2 물체를 통해 색상 부분(22)의 프린팅 정보를 획득하여, 동시에 두 그룹의 프린팅 정보에 따라 내부조각 모형(2)의 프린팅 동작을 실시한다.
도 3을 계속 참조하면, 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 인쇄 흐름도이다. 도 3은 본 발명의 프린팅 방법의 구체적인 단계를 게시하였다. 일 실시예에서, 도 3의 각 단계는 프린터(1)에서 실행된다. 구체적으로, 프린터(1)는 응용 프로그램(미도시)을 구비하며, 응용 프로그램에 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 코드가 기록되어 있어, 응용 프로그램이 프린터(1)에 의해 실행된 후, 프린터(1)는 도 3에 도시된 바와 같은 각 단계를 실행할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 3의 각 단계는 프린터(1)에서 일부 실행되고, 또한 프린터(1)와 연결된 컴퓨터장치(미도시)에서 일부 실행될 수 있다. 구체적으로, 컴퓨터장치는 제1 응용 프로그램을 구비하고, 프린터(1)는 제2 응용 프로그램을 구비하며, 이 두 개의 응용 프로그램에 각각 컴퓨터가 실행 가능한 프로그램 코드가 기록된다. 제1 응용 프로그램이 컴퓨터장치에 의해 실행된 후, 컴퓨터장치는 도 3 중 층 절단 처리와 관련된 각 단계를 실행할 수 있고, 제2 응용 프로그램이 프린터(1)에 의해 실행된 후, 프린터(1)는 도 3 중 프린팅 동작과 관련된 각 단계를 실행할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 아래의 단락에서는 컴퓨터장치에 의해 실행되는 층 절단 처리와 관련된 단계와, 프린터(1)에 의해 실행되는 프린팅 동작과 관련된 단계를 예로 들어 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 컴퓨터장치는 각각 외부 프레임 모델링 파일과 조형 모델링 파일을 입력한다(단계 S10). 그 중 외부 프레임 모델링 파일에 외부 프레임 물체가 기록되고, 조형 모델링 파일에 조형 물체가 기록되며, 또한 조형 물체는 프린터(1)가 색상 정보를 통해 상기 색상 부분(22)을 프린팅할 수 있도록 색상 정보를 구비해야 한다. 여기서의 물체란 컴퓨터장치가 읽고 처리할 수 있는 가상의 3D 물체를 말한다.
구체적으로, 본 발명은 외부 프레임 물체 내부에 잉크 분사 방식으로 조형 물체의 윤곽을 나타냄으로써, 외부 프레임 물체가 조형 물체를 피복하는 시각 효과를 발생시킨다. 따라서, 본 발명에서, 외부 프레임 물체의 크기는 조형 물체의 크기보다 커야 하며, 또한 조형 물체의 위치는 외부 프레임 물체의 내부에 설정되어 외부 프레임 물체에 의해 피복되도록 해야 한다.
외부 프레임 모델링 파일 및 조형 모델링 파일을 입력한 후, 컴퓨터장치는 이어서 외부 프레임 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층에 대응하는 복수의 층 절단 경로 파일을 생성한다(단계 S12). 또한, 컴퓨터장치는 조형 물체에 대해서도 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층에 대응하는 복수의 잉크분사 이미지파일을 생성한다(단계 S14). 후속되는 프린팅 동작에서, 프린터(1)는 복수의 층 절단 경로 파일에 따라 복수의 인쇄층의 구조를 프린팅하고, 복수의 잉크분사 이미지파일에 따라 복수의 인쇄층의 색상을 프린팅한다. 본 실시예에서, 상기 단계 S12와 단계 S14는 고정된 실행 순서가 없으며, 컴퓨터장치는 먼저 단계 S12를 실행하거나 또는 먼저 단계 S14를 실행할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 컴퓨터장치는 외부 프레임 물체에 대해 제1 층 절단 처리를 실행하여 외부 프레임 물체의 복수의 층 절단 경로 파일을 생성하되, 단 외부 프레임 물체의 잉크분사 이미지파일은 생성하지 않는다. 또한, 컴퓨터장치는 조형 물체에 대해 제1 층 절단 처리와 다른 제2 층 절단 처리를 실행함으로써, 조형 물체의 복수의 잉크분사 이미지파일을 생성하되, 단 조형 물체의 층 절단 경로 파일은 생성하지 않는다.
또 다른 실시예에서, 컴퓨터장치는 외부 프레임 물체와 조형 물체에 대해 동일한 층 절단 처리를 실행함으로써, 외부 프레임 물체와 조형 물체의 복수의 층 절단 경로 파일을 생성하고, 외부 프레임 물체와 조형 물체의 복수의 잉크분사 이미지파일을 생성할 수 있다. 또한, 층 절단 처리가 완료된 후, 외부 프레임 물체의 복수의 잉크분사 이미지파일을 폐기하고, 조형 물체의 복수의 층 절단 경로 파일을 폐기한다.
상기 층 절단 처리(즉 단계 S12 내지 단계 S14)가 완료된 후, 컴퓨터장치는 복수의 층 절단 경로 파일과 복수의 잉크분사 이미지파일을 프린터(1)로 전송하여, 프린터(1)를 통해 후속되는 프린팅 동작을 실시한다.
언급해두어야 할 점으로, 복수의 층 절단 경로 파일과 복수의 잉크분사 이미지파일 내에 각각 대응되는 인쇄층의 층수 번호가 기록된다. 일 실시예에서, 상기 인쇄층의 수량(예를 들어 1000층)은 외부 프레임 물체에 대한 층 절단 처리 후 생성되는 인쇄층의 수량을 기준으로 한다. 그러나, 상기 인쇄층의 수량은 조형 물체에 대해 층 절단 처리를 한 후 생성되는 인쇄층의 수량을 기준으로 해도 되며, 이에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프린팅 방법에 따라 생성되는 내부조각 모형(2)은 외부 프레임 부분(21) 내에 피복되는 색상 부분(22)으로 내부조각 효과를 나타낸다. 따라서, 외부 프레임 물체의 크기는 조형 물체의 크기보다 크며, 상기 실시예에서, 외부 프레임에 의해 생성되는 복수의 층 절단 경로 파일 수량은 조형 물체에 의해 생성되는 복수의 잉크분사 이미지파일의 수량보다 크다(예를 들어 1000장의 층 절단 경로 파일과 600장의 잉크분사 이미지파일).
일 실시예에서, 컴퓨터장치는 색상 부분(22)을 근거로 외부 프레임 부분(21) 중의 위치(컴퓨터장치가 자체적으로 계산하거나 또는 사용자가 수동으로 설정할 수 있다)에서, 복수의 잉크분사 이미지파일이 각각 어떤 인쇄층에 대응되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 1000장의 층 절단 경로 파일은 각각 제1층 내지 제1000층에 대응되어 각각 "1" 내지 "1000"의 층수 번호가 기록되고; 600장의 잉크분사 이미지파일은 각각 제201층 내지 제800층에 대응되어 각각 "201" 내지 "800"의 층수 번호가 기록된다. 이렇게 하면, 프린터(1)는 제1층 내지 제200층 및 제801층 내지 제1000층을 인쇄 시, 2D 헤드(13)가 착색 처리를 하도록 제어하지 않게 된다(왜냐하면 상기 인쇄층에 대응되는 잉크분사 이미지파일이 존재하지 않기 때문이다).
본 발명에서, 프린터(1)가 프린팅 동작을 실시하려 할 때, 먼저 내부조각 프린팅 모드로 진입하여, 복수의 인쇄층 중의 하나의 층 절단 경로 파일을 획득한 다음, 층 절단 경로 파일에 따라 3D 헤드(12)가 프린팅 플랫폼(11)에서 성형재를 분사하도록 제어함으로써, 프린팅 플랫폼(11)에 상기 인쇄층에 대응되는 층 절단 물체를 프린팅한다(단계 S16). 일 실시예에서, 프린터(1)는 순서대로 제1층의 층 절단 경로 파일, 제2층의 층 절단 경로 파일, ? 을 획득하고, 순차적으로 제1층에 대응되는 층 절단 물체, 제2층에 대응되는 층 절단 물체, ? 을 프린팅하며, 이와 같이 유추한다. 아래의 단락에서, 제1층을 프린팅하는 것을 예로 들어 설명한다.
단계 S16 이후, 프린터(1)는 3D 헤드(12)가 프린팅이 완료된 층 절단 물체 내에 계속 성형재를 분사하도록 제어함으로써, 층 절단 물체의 내부에 대해 보충 충전 처리를 실시한다(단계 S18).
구체적으로, 3D 모형은 통상적으로 모두 3D 밀폐 하우징이다. 프린팅 시, 사용자는 프린팅 파라미터 중의 충전 비율을 설정하여 3D 모형의 내부 충전 상황을 결정할 수 있다(예를 들어 충전 비율을 100%로 설정하면, 3D 모형의 내부는 실심이고; 충전 비율을 0%로 설정하면, 즉 3D 모형의 내부는 공심이다).
사용자가 상기 충전 비율을 100% 미만으로 설정하였다면, 즉 외부 프레임 물체의 내부에 성형재가 완전히 충전될 수 없게 된다. 따라서 프린터(1)가 색상 부분(22)을 처리 시 잉크만 분사하고, 성형재는 분사하지 않을 가능성이 있으며, 따라서 상기 충전 비율이 100% 미만이면서, 외부 프레임 내부의 색상 부분(22)에 대응되는 위치에 성형재가 없는 경우, 즉 잉크가 정확한 위치에 부착될 수 없다. 따라서, 본 발명에서, 프린터(1)는 하나의 인쇄층의 층 절단 물체의 프린팅이 완료된 후, 층 절단 물체의 내부에 보충 충전 처리를 실시할지 여부를 더 판단할 수 있다. 구체적으로, 프린터(1)는 층 절단 물체의 충전 비율이 100% 미만이면서, 조형 물체의 대응 위치에 성형재가 없는 경우, 상기 보충 충전 처리를 실시해야 한다고 판단한다.
구체적으로, 일 실시예에서, 프린터(1)는 외부 프레임 물체 내부의 색상 부분(22)에 대응되는 위치(즉, 조형 물체에 대응되는 위치)에 성형재를 구비하여, 분사되는 잉크가 성형재에 부착될 수 있도록 하기만 하면 된다. 따라서, 상기 보충 충전 처리 시, 프린터(1)는 조형 물체의 위치, 또는 조형 물체 주위의 위치에만 충전을 실시하면 되고, 외부 프레임 물체의 내부를 전부 충전할 필요는 없다(즉, 보충 충전 처리의 충전 비율은 100%이거나, 또는 100% 미만이면서 미리 설정된 비율보다 클 수 있다). 이와 같은 방식으로, 색상 부분(22)을 나타내는 데에 영향을 주지 않는다는 전제하에, 성형재의 용량을 효과적으로 절약할 수 있다.
그러나, 입력된 외부 프레임 물체가 실심의 3D 물체(예를 들어 사용자가 상기 충전 비율을 100%로 설정한 경우)이거나, 또는 입력된 외부 프레임 물체가 보충 충전 처리를 실행할 필요가 없는 3D 물체(예를 들어 상기 충전 비율이 100% 미만이나, 단 조형 물체에 대응되는 위치에 모두 성형재가 있는 경우)인 경우, 프린터(1)는 단계 S18을 실행하지 않아도 된다.
일 실시예에서, 상기 보충 충전 처리의 충전 비율을 100%로 설정하여, 층 절단 물체 내의 모든 위치에 성형재가 구비되도록(즉, 매 위치마다 모두 잉크를 흡수할 수 있도록) 함으로써, 내부조각 모형(2)의 품질을 높일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 충전 비율을 미리 설정된 비율(예를 들어 80%)보다 크되 100% 미만으로 설정할 수 있으며, 색상 부분(22)이 잉크에 대한 흡수 능력에 영향을 주지만 않는다면, 프린터(1)는 층 절단 물체의 내부를 완전히 충전하지 않아도 된다. 이에 따라, 내부조각 모형(2)의 품질에 영향을 주지 않는다는 전제하에, 성형재의 용량을 절약할 수 있다.
단계 S18 이후, 프린터(1)는 이어서 동일한 인쇄층(예를 들어 제1층)의 잉크분사 이미지파일을 획득하고, 잉크분사 이미지파일에 따라 2D 헤드(13)가 이미 프린팅된(또한 이미 충전된) 층 절단 물체 내부의 대응 위치에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 층 절단 물체의 내부에 착색 처리를 실시한다(단계 S20).
일 실시예에서, 프린터(1)에 단일한 잉크 카트리지가 설치되며, 또한 2D 헤드(13)를 통해 층 절단 물체에 단색의 착색 처리를 실시한다. 또 다른 실시예에서, 프린터(1)에 적어도 4개의 잉크 카트리지가 설치되며, 또한 2D 헤드(13)가 청색(Cyan) 잉크, 마젠타색(Magenta) 잉크, 황색(Yellow) 잉크 및 검정색(Black) 잉크를 분사함으로써, 층 절단 물체에 대해 풀컬러의 착색 처리를 실시한다.
언급해두어야 할 점으로, 프린터(1)가 착색 처리를 실시 시, 주로 2D 헤드(13)가 평행 이동하도록(즉, 예를 들어 Y축 좌표는 고정되고, X축 방향을 따라서만 이동함) 제어함으로써 한 행의 착색 동작(또는 일차 주사(one swath)라고 칭할 수 있음)을 완료한다. 또한, 프린터(1)는 복수 행의 착색 동작(즉, 다중 주사(multi swath)이며, 그 중 각 주사의 Y축 좌표는 모두 상이하다)을 통해 하나의 층 절단 물체에 대한 착색 처리를 완료한다. 프린터(1)가 2D 헤드(13)의 이동을 정확히 제어하고 3D 헤드(12)를 정렬시키도록 하기 위하여, 컴퓨터장치는 상기 층 절단 처리 과정에서 조형 물체에 별도로 복수의 인쇄층에 대응하는 복수의 잉크 분사 경로 파일을 더 생성한다. 착색 처리를 실행 시, 프린터(1)는 복수의 잉크 분사 경로 파일을 통해 2D 헤드(13)의 프린팅 플랫폼(11)에서의 이동을 제어하며, 이를 통해 각 행의 착색 동작을 완료한다(이후 상세히 설명한다).
단계 S20 이후, 프린터(1)는 상기 인쇄층이 복수의 인쇄층 중의 마지막 인쇄층인지 여부를 판단한다(단계 S22). 구체적으로, 층 절단 처리 시 외부 프레임 물체에 의해 생성되는 복수의 인쇄층을 기준으로 할 경우, 프린터(1)는 상기 인쇄층이 외부 프레임 물체의 마지막 인쇄층인지 여부를 판단하고, 층 절단 처리 시 조형 물체에 의해 생성되는 복수의 인쇄층을 기준으로 할 경우, 프린터(1)는 상기 인쇄층이 조형 물체의 마지막 인쇄층인지 여부를 판단한다.
상기 인쇄층이 마지막 인쇄층인 경우, 내부조각 모형(2)의 인쇄가 이미 완료되었음을 나타내므로, 프린터(1)는 본 회의 프린팅 동작을 종료한다.
상기 인쇄층이 마지막 인쇄층이 아닌 경우, 프린터(1)는 3D 헤드(12), 2D 헤드(13)와 프린팅 플랫폼(11) 간의 상대 높이를 조정하여(단계 S24), 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)를 다음 인쇄층(예를 들어 제2층)의 인쇄 높이에 위치시킨다. 또한, 프린터(1)는 다시 단계 S16 내지 단계 S20을 실행하여, 모든 인쇄층의 프린팅이 완료될 때까지 다음 인쇄층에 대응되는 층 절단 물체를 이어서 프린팅한다.
도 4를 동시에 참조하면, 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 프린팅 동작 분해도이다. 본 발명의 프린팅 방법은 먼저 컴퓨터장치 또는 프린터(1)를 통해 외부 프레임 물체(3)를 입력하고 외부 프레임 물체(3)에 대해 층 절단 처리를 실시하여, 복수의 층 절단 경로 파일(31)을 생성한다. 그 중, 각각의 층 절단 경로 파일(31)은 각각 하나의 인쇄층에 대응되며, 하나의 층수 번호가 기록된다. 본 실시예에서, 외부 프레임 물체(3)는 사각형 물체를 예로 들었으나, 기타 실시예에서, 외부 프레임 물체(3)는 원형 물체, 삼각형, 다각형 물체 또는 기하학적 물체일 수도 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.
프린팅 동작을 실시 시, 프린터(1)는 복수의 층 절단 경로 파일(31)에 따라 3D 헤드(12)가 순차적으로 각 인쇄층에 대응되는 층 절단 물체를 프린팅하고, 복수의 층 절단 물체를 내부조각 모형(2)의 구조로 적층하도록 제어한다.
다른 한편으로, 본 발명의 프린팅 방법은 컴퓨터장치 또는 프린터(1)를 통해 조형 물체(4)를 입력하여 조형 물체(4)에 대해 층 절단 처리를 실시함으로써, 복수의 잉크분사 이미지파일(41)을 생성한다. 그 중, 각각의 잉크분사 이미지파일(41)은 각각 하나의 인쇄층에 대응되며, 하나의 층수 번호가 기록된다.
전술한 바와 같이, 조형 물체(4)에 대해 층 절단 처리를 실시 시, 컴퓨터장치 또는 프린터(1)는 조형 물체(4)에 복수의 잉크분사 경로 파일(42)을 더 생성하며, 그 중 복수의 잉크분사 경로 파일(42)의 수량은 복수의 잉크분사 이미지파일(41)의 수량과 같다. 또한, 각각의 잉크분사 경로 파일(42)은 각각 하나의 인쇄층에 대응되며, 하나의 층수 번호가 기록된다.
프린팅 동작을 실시 시, 프린터(1)는 복수의 잉크분사 경로 파일(42)에 따라 2D 헤드(13)가 평행 이동하도록 제어하며, 또한 이동 과정에서 복수의 잉크분사 이미지파일에 따라 2D 헤드(13)가 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 순차적으로 각각의 인쇄층의 층 절단 물체 내부에 대해 착색 처리를 실시하여 내부조각 모형(2) 내부의 색상을 구성한다.
구체적으로, 복수의 잉크분사 경로 파일(42)은 2D 헤드(13)가 프린팅 플랫폼(11)에서 평행 이동하는 이동 시작점 및 이동 마침점을 기록한다. 예를 들어, 이동 시작점은 좌표(0, 10)이고, 이동 마침점은 좌표(100, 10)이다. 복수의 잉크분사 경로 파일(42)을 통해, 프린터(1)는 2D 헤드(13)의 평행 이동을 어떻게 제어해야 하는지 알 수 있다.
일 실시예에서, 프린터(1)는 2D 헤드(13)가 여러 번 평행 이동해야만(즉 다중 주사) 하나의 층 절단 물체에 대한 착색 처리가 완료될 수 있도록 제어한다. 본 실시예에서, 복수의 잉크분사 경로 파일(42)에 각각 2D 헤드(13)가 여러 번 평행 이동하는 이동 시작점 및 이동 마침점이 기록되며, 그 중, 매 번 평행 이동하는 Y축 좌표는 모두 상이하다. 예를 들어, 한 번의 착색 처리는 3회의 평행 이동으로 구성되며, 그 중 제1차 평행 이동(제1 주사)의 이동 시작점은 좌표(0, 10)이고, 이동 마침점은 좌표(100, 10)이며; 제2차 평행 이동(제2 주사)의 이동 시작점은 좌표(0, 20)이고, 이동 마침점은 좌표(100, 20)이며; 제3차 평행 이동(제3 주사)의 이동 시작점은 좌표(0, 30)이고, 이동 마침점은 좌표(100, 30)이다.
상기한 바와 같이, 본 발명 중 프린터(1)는 복수의 층 절단 경로 파일(31)에 따라 3D 헤드(12)의 이동을 제어하고, 복수의 잉크분사 경로 파일(42)에 따라 2D 헤드(13)의 이동을 제어한다. 일 실시예에서, 프린터(1)는 복수의 층 절단 경로 파일(31)과 복수의 잉크분사 경로 파일(42)을 각각 획득하여, 3D 헤드(12)와 2D 헤드(13)의 이동을 각각 제어할 수 있다. 그 중, 복수의 층 절단 경로 파일(31)과 복수의 잉크분사 경로 파일(42)은 예를 들어 g code 파일일 수 있으나, 단 이에 한정되지 않는다.
또 다른 실시예에서, 프린터(1) 또는 컴퓨터장치는 미리 복수의 층 절단 경로 파일(31)과 복수의 잉크분사 경로 파일(42)을 복수의 헤드 제어 경로 파일(미도시)로 병합할 수 있다. 프린팅 동작을 실시 시, 프린터(1)는 복수의 헤드 제어 경로 파일만 획득하여, 복수의 헤드 제어 경로 파일 중의 3D 헤드 제어 정보에 따라 3D 헤드(12)의 이동을 제어하고, 복수의 헤드 제어 경로 파일 중의 2D 헤드 제어 정보에 따라 2D 헤드(13)의 이동을 제어한다. 이렇게 하면 프린터(1)의 레지스터 또는 메모리의 용량을 효과적으로 절약할 수 있다.
계속 도 5a 내지 도 5f를 참조하면, 각각 본 발명의 제1 구체적인 실시예의 제1 프린팅 동작 설명도 내지 제6 프린팅 동작 설명도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 프린터(1)는 주로 3D 헤드(12) 및 2D 헤드(13)가 프린팅 플랫폼(11)에 각각의 인쇄층의 층 절단 물체를 프린팅하고, 나아가 복수의 층 절단 물체를 실체의 내부조각 모형(2)으로 적층하도록 제어한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 먼저, 프린터(1)는 하나의 인쇄층(제1층을 예로 들어)의 층 절단 경로 파일(31)을 획득하여, 3D 헤드(12)가 제1층의 층 절단 물체(5)를 프린팅하도록 제어한다. 도 5b의 실시예에서, 층 절단 물체(5)는 충전 비율이 100% 미만이면서 보충 충전 처리가 필요한 물체이나, 단 이에 한정되지 않는다.
이어서 도 5c에 도시된 바와 같이, 프린터(1)는 층 절단 물체(5)의 프린팅이 완료된 후 계속 3D 헤드(12)를 제어하여, 층 절단 물체(5)의 내부에 충전 부분(6)을 프린팅한다. 이에 따라, 층 절단 물체(5) 내부의 조형 물체에 대응되는 위치에 모두 성형재가 구비된다.
이어서 도 5d에 도시된 바와 같이, 프린터(1)는 제1층의 잉크분사 이미지파일(41) 및 잉크분사 경로 파일(42)을 획득하고, 잉크분사 경로 파일(42)에 따라 2D 헤드(13)가 제1차 평행 이동(이동 시작점(X1, Y1)으로부터 이동 마침점(X2, Y1)으로 이동)하도록 제어하고, 2D 헤드(13)의 이동 과정에서, 잉크분사 이미지파일(41)에 따라 2D 헤드(13)가 대응 위치에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 층 절단 물체(5)의 내부에 제1행의 색상 부분(7)을 프린팅한다.
이어서 도 5e에 도시된 바와 같이, 2D 헤드(13)가 제1차 평행 이동을 완료한 후, 프린터(1)는 다시 잉크분사 경로 파일(42)에 따라 2D 헤드(13)가 제2차 평행 이동(이동 시작점(X1, Y2)으로부터 이동 마침점(X2, Y2)으로 이동)하도록 제어한다. 또한, 2D 헤드(13)의 이동 과정에서, 프린터(1)는 잉크분사 이미지파일(41)에 따라 2D 헤드(13)가 대응 위치에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 층 절단 물체(5)의 내부에 제2행의 색상 부분(7)을 프린팅한다.
마지막으로 도 5f에 도시된 바와 같이, 2D 헤드(13)가 제2차 평행 이동을 완료한 후, 프린터(1)는 다시 잉크분사 경로 파일(42)에 따라 2D 헤드(13)가 제3차 평행 이동(이동 시작점(X1, Y3)으로부터 이동 마침점(X2, Y3)으로 이동)하도록 제어한다. 또한, 2D 헤드(13)의 이동 과정에서, 프린터(1)는 잉크분사 이미지파일(41)에 따라 2D 헤드(13)가 대응 위치에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 층 절단 물체(5)의 내부에 제3행의 색상 부분(7)을 프린팅한다.
상기 색상 부분(7)의 프린팅이 완료된 후, 프린터(1)는 제1층의 층 절단 물체가 이미 완성되었는지 판단한다. 이어서, 프린터(1)는 다음 인쇄층(예를 들어 제2층)의 층 절단 경로 파일(31), 잉크분사 이미지파일(41) 및 잉크분사 경로 파일(42)을 획득하고, 모든 인쇄층의 프린팅이 완료될 때까지 도 5b 내지 도 5f의 프린팅 동작을 반복한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 2개의 상이한 물체(전술한 외부 프레임 물체(3) 및 조형 물체(4))의 정보를 참고하여 하나의 실체 3D 모형을 프린팅하며, 따라서 본 발명의 프린팅 방법은 적어도 2개의 상이한 물체의 정보를 획득해야 한다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다. 본 실시예는 사용자가 외부 프레임 모델링 파일을 컴퓨터장치에 입력하고(단계 S30), 또한 별도로 조형 모델링 파일을 컴퓨터장치에 입력한다(단계 S32). 컴퓨터장치는 외부 프레임 모델링 파일 및 조형 파일을 가동한 후 외부 프레임 물체(3) 및 조형 물체(4)를 각각 획득하고, 외부 프레임 물체(3) 및 조형 물체(4)에 대해 층 절단 처리를 실시하며, 이어서, 프린터(1)는 층 절단 데이터에 따라 프린팅 동작을 실시할 수 있다(단계 S34).
도 6a의 실시예에서, 사용자는 3D 모델링 소프트웨어를 통해 외부 프레임 물체(3) 및 조형 물체(4)를 제작하여, 외부 프레임 물체(3)를 외부 프레임 모델링 파일에 저장하고, 조형 물체(4)를 조형 모델링 파일에 저장해야 한다. 또는, 사용자는 네트워크 또는 휴대용 저장장치를 통해 미리 제작되어 저장된 외부 프레임 모델링 파일 및 조형 모델링 파일을 획득할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 제3 구체적인 실시예의 프린팅 흐름도이다. 본 실시예에서 사용자는 조형 모델링 파일을 컴퓨터장치에 입력하고(단계 S40), 프린터(1)의 내부조각 프린팅 모드를 가동한다(단계 S42). 내부조각 프린팅 모드가 가동된 후, 컴퓨터장치는 사용자가 조형 모델링 파일에 기록된 조형 물체(4)를 사용하여 내부조각 모형(2)을 제조할 것인지 판단할 수 있으며, 따라서 컴퓨터장치는 조형 물체(4)의 데이터에 따라 대응되는 외부 프레임 물체(3)를 동적으로 생성할 수 있다(단계 S44).
일 실시예에서, 컴퓨터장치는 조형 물체(4)의 크기에 따라 대응되는 외부 프레임 물체(3)를 자동으로 생성하며, 또한 외부 프레임 물체(3)의 크기는 조형 물체(4)의 크기보다 크다(즉, 외부 프레임 물체(3)는 조형 물체(4)를 피복할 수 있다). 또한, 또 다른 실시예에서, 컴퓨터장치는 여러 가지 기하 형상의 외부 프레임 물체(3), 예를 들어 원형 물체, 삼각형, 사각형 물체 등을 내정하여 사용자가 선택하도록 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 임의의 기하 형상의 외부 프레임 물체(3)를 선택한 후, 컴퓨터 장치는 조형 물체(4)의 크기에 따라 선택된 외부 프레임 물체(3)의 크기를 자동으로 조정하여, 외부 프레임 물체(3)의 크기가 조형 물체(4)의 크기보다 커 조형 물체(4)를 감쌀 수 있도록 한다.
단계 S44 이후, 컴퓨터장치는 외부 프레임 물체(3) 및 조형 물체(4)에 대해 층 절단 처리를 실시하고, 프린터(1)는 층 절단 데이터에 따라 내부조각 모형(2)의 프린팅 동작을 실시한다(단계 S46).
도 6b의 실시예에서, 사용자가 3D 모델링 소프트웨어를 통해 조형 물체(4)를 제작하고 조형 모델링 파일로 저장하기만 하면, 외부 프레임 물체(3)는 컴퓨터장치 또는 프린터(1)를 통해 자동으로 생성된다. 이와 같은 방식으로, 사용자는 단일한 3D 파일을 사용하여 내부조각 모형(2)을 직접 생성할 수 있어, 본 발명의 프린팅 방법의 사용 문턱을 낮출 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 구체적인 실시예의 내부조각 모형 설명도이다. 도 7의 실시예는 또 다른 내부조각 모형(8)을 게시한 것으로, 내부조각 모형(8)은 전술한 내부조각 모형(2)과 유사하며, 마찬가지로 외부 프레임 부분(81) 및 색상 부분(82)을 구비한다.
전술한 실시예에서, 내부조각 모형(2)은 주로 사각형 외부 프레임 물체(3)를 기본으로 하여 제조된 것이며, 따라서 그 외부 프레임 부분(21)은 사각형 구조를 띤다. 도 7의 실시예에서, 내부조각 모형(8)은 원형의 외부 프레임 물체를 기본으로 하여 제조된 것이며, 따라서 그 외부 프레임 부분(81)은 원형 구조를 띤다.
상기 내부조각 모형(2)과 내부조각 모형(8)은 모두 본 발명의 구체적인 실시 범례일 뿐, 결코 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 프린팅 방법을 통하여, 사용자는 실제 필요에 따라, 임의의 형상의 외부 프레임 물체와 임의의 도안의 조형 물체를 결합한 후, 프린터(1)로 전송하여 프린팅 동작을 실시하며, 이에 따라 프린터(1)는 특수 효과를 지닌 3D 모형을 프린팅할 수 있다.
이상의 설명은 단지 본 발명의 바람직한 구체적인 실시예일뿐이며, 결코 이로써 본 발명의 특허 범위를 국한하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 내용을 운용하여 실시되는 등가의 변화는 모두 같은 이치로 본 발명의 범위 내에 포함됨을 밝혀둔다.
1: 3D 프린터
2, 8: 내부조각 모형
3: 외부 프레임 물체 4: 조형 물체
5: 층 절단 물체 6: 충전 부분
7: 색상 부분 11: 프린팅 플랫폼
12: 3D 헤드 13: 2D 헤드
14: 제어로드 21, 81: 외부 프레임 부분
22, 82: 색상 부분 31: 층 절단 경로 파일
41: 잉크분사 이미지파일 42: 잉크분사 경로 파일
131: 제1 잉크 카트리지 132: 제2 잉크 카트리지
133: 제3 잉크 카트리지 134: 제4 잉크 카트리지
S10~S24: 인쇄 단계 S30~S34: 인쇄 단계
S40~S46: 인쇄 단계
3: 외부 프레임 물체 4: 조형 물체
5: 층 절단 물체 6: 충전 부분
7: 색상 부분 11: 프린팅 플랫폼
12: 3D 헤드 13: 2D 헤드
14: 제어로드 21, 81: 외부 프레임 부분
22, 82: 색상 부분 31: 층 절단 경로 파일
41: 잉크분사 이미지파일 42: 잉크분사 경로 파일
131: 제1 잉크 카트리지 132: 제2 잉크 카트리지
133: 제3 잉크 카트리지 134: 제4 잉크 카트리지
S10~S24: 인쇄 단계 S30~S34: 인쇄 단계
S40~S46: 인쇄 단계
Claims (14)
- 프린팅 플랫폼, 3D 헤드 및 2D 헤드를 구비하는 3D 프린터에서 운용되는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법에 있어서,
a) 외부 프레임 물체에 대해 층 절단 처리를 실시하여 복수의 인쇄층의 층 절단 경로 파일을 생성하는 단계;
b) 조형 물체에 대해 상기 층 절단 처리를 실시하여 상기 복수의 인쇄층의 잉크분사 이미지파일을 생성하는 단계;
c) 상기 복수의 인쇄층 중 하나의 상기 층 절단 경로 파일에 따라 상기 3D 헤드가 상기 프린팅 플랫폼에 성형재를 분사하도록 제어함으로써, 상기 인쇄층에 대응되는 층 절단 물체를 프린팅하는 단계;
d) 동일한 인쇄층의 상기 잉크분사 이미지파일에 따라 상기 2D 헤드가 상기 층 절단 물체 내의 대응 위치에 잉크를 분사하도록 제어함으로써, 상기 층 절단 물체의 내부에 대해 착색 처리를 실시하는 단계;
e) 상기 인쇄층이 상기 복수의 인쇄층의 마지막 인쇄층인지 여부를 판단하는 단계; 및
f) 상기 인쇄층이 상기 마지막 인쇄층이 아닌 경우 상기 3D 헤드, 상기 2D 헤드 및 상기 프린팅 플랫폼 간의 상대 높이를 조정하고, 상기 단계 c 내지 단계 e를 다시 실행하여 다음 인쇄층을 프린팅하는 단계를 포함하는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 성형재는 투명하거나 또는 반투명한 성형재인 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 c 이후, 상기 층 절단 물체의 충전 비율이 100% 미만이면서 상기 조형 물체의 대응 위치에 성형재가 없는 경우, 상기 3D 헤드가 상기 층 절단 물체 내에 상기 성형재를 분사하도록 제어함으로써, 상기 층 절단 물체에 대해 보충 충전 처리를 실시하는 단계 g를 더 포함하는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제3항에 있어서,
상기 보충 충전 처리의 상기 충전 비율이 100%인 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제3항에 있어서,
상기 보충 충전 처리의 상기 충전 비율이 미리 설정된 비율보다 크되 100% 미만인 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 a 이전에 a01) 외부 프레임 모델링 파일 및 조형 모델링 파일을 입력하는 단계를 더 포함하며, 그 중 상기 외부 프레임 모델링 파일에 상기 외부 프레임 물체가 기록되고, 상기 조형 모델링 파일에 상기 조형 물체가 기록되는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 a 이전에
a01) 상기 조형 물체가 기록된 조형 모델링 파일을 입력하는 단계;
a02) 상기 3D 프린터의 내부조각 프린팅 모드를 가동하는 단계; 및
a03) 상기 a02 단계 이후, 상기 조형 물체의 데이터를 근거로 대응되는 상기 외부 프레임 물체를 동적으로 생성하는 단계를 더 포함하는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 외부 프레임 물체의 크기가 상기 조형 물체의 크기보다 큰 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 외부 프레임 물체는 사각형 물체 또는 원형 물체인 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 b의 상기 층 절단 처리와 동시에 상기 복수의 인쇄층의 잉크분사 경로 파일을 생성하며, 그 중 각각의 상기 잉크분사 경로 파일에 상기 2D 헤드가 상기 프린팅 플랫폼에서 평행 이동하는 이동 시작점 및 이동 마침점이 기록되는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제10항에 있어서,
상기 단계 d에서 상기 2D 헤드가 여러 번의 상기 평행 이동을 실시함으로써 상기 착색 처리를 완료하도록 제어하며, 그 중 각각의 상기 잉크분사 경로 파일에 여러 번의 상기 평행 이동의 상기 이동 시작점 및 상기 이동 마침점이 기록되는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제10항에 있어서,
h) 상기 복수의 층 절단 경로 파일과 상기 복수의 잉크분사 경로 파일을 복수의 헤드 제어 경로 파일로 병합하는 단계를 더 포함하며, 그 중 상기 단계 c에서 상기 인쇄층의 상기 헤드 제어 경로 파일에 따라 상기 3D 헤드의 이동을 제어하고, 상기 단계 d에서 동일한 인쇄층의 상기 헤드 제어 경로 파일에 따라 상기 2D 헤드의 이동을 제어하는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제10항에 있어서,
상기 복수의 층 절단 경로 파일과 상기 복수의 잉크분사 경로 파일은 g code 파일인 3D 프린터의 모형 프린팅 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 d에서 상기 2D 헤드가 청색(Cyan) 잉크, 마젠타(Magenta) 잉크, 황색(Yellow) 잉크 및 검정색(Black) 잉크 중의 적어도 하나를 분사하도록 제어함으로써, 풀컬러의 상기 착색 처리를 실시하는 3D 프린터의 모형 프린팅 방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW106112017 | 2017-04-11 | ||
TW106112017A TWI695786B (zh) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | 3d印表機的模型列印方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200038566A true KR20200038566A (ko) | 2020-04-14 |
Family
ID=60629576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170163136A KR20200038566A (ko) | 2017-04-11 | 2017-11-30 | 3d 프린터의 모형 프린팅 방법 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10245782B2 (ko) |
EP (1) | EP3389250A1 (ko) |
JP (1) | JP6684013B2 (ko) |
KR (1) | KR20200038566A (ko) |
CN (1) | CN108688144B (ko) |
TW (1) | TWI695786B (ko) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108000864B (zh) * | 2016-10-27 | 2020-09-29 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 彩色立体打印机构 |
CN109878090A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 切层方法、切层数据的更新方法及打印系统 |
US20200401102A1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | Qiang Cui | Frame Structure Optimization Method Based on 3D Printing |
CN113199745B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-05-17 | 嘉兴嘉创智医疗设备有限公司 | 用于打印矫形头盔的3d打印机和3d打印系统 |
CN113103593B (zh) * | 2021-04-08 | 2022-11-15 | 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 | 3d打印填充路径生成方法、装置和可读存储介质 |
CN113147027B (zh) * | 2021-04-29 | 2023-02-24 | 重庆市华港科技有限公司 | 一种细小产品的3d打印方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5980813A (en) * | 1997-04-17 | 1999-11-09 | Sri International | Rapid prototyping using multiple materials |
JP2000280354A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Minolta Co Ltd | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
US6612824B2 (en) * | 1999-03-29 | 2003-09-02 | Minolta Co., Ltd. | Three-dimensional object molding apparatus |
CN1176797C (zh) * | 1999-08-18 | 2004-11-24 | 仲伟虹 | 一种分层制造设备与工艺 |
JP2001150556A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-06-05 | Minolta Co Ltd | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
US7556490B2 (en) * | 2004-07-30 | 2009-07-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Multi-material stereolithography |
KR101446091B1 (ko) * | 2010-10-27 | 2014-10-06 | 파일2파트, 인코포레이티드 | 3차원 물체 제작 방법 및 장치 |
EP2711163A1 (de) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | Hirschberg Engineering | Dreidimensionale Formkörper |
JP6358660B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2018-07-18 | 高砂香料工業株式会社 | アミン類のアルキル化方法 |
TWI510052B (zh) * | 2013-12-13 | 2015-11-21 | Xyzprinting Inc | 掃描裝置 |
JP6431685B2 (ja) * | 2014-04-21 | 2018-11-28 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 立体物造形装置 |
US9868254B2 (en) * | 2014-05-30 | 2018-01-16 | Apple Inc. | Method and apparatus for three dimensional printing of colored objects |
CN104191616A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 马驰 | 一种喷墨3d打印设备及打印方法 |
TWI601628B (zh) * | 2014-08-29 | 2017-10-11 | 三緯國際立體列印科技股份有限公司 | 立體列印裝置以及立體列印方法 |
US20160221266A1 (en) | 2015-01-09 | 2016-08-04 | Ipcreate Inc. | Methods and systems for three dimensional printing of an object having a two-part infill |
JP6514013B2 (ja) * | 2015-04-13 | 2019-05-15 | ローランドディー.ジー.株式会社 | スライスモデル生成装置および3次元造形システム |
TWI592287B (zh) * | 2015-05-14 | 2017-07-21 | 國立臺北科技大學 | 三維表面列印系統 |
CN106393662B (zh) * | 2016-11-30 | 2019-11-26 | 深圳市七号科技有限公司 | 一种全彩色3d打印的装置和方法 |
-
2017
- 2017-04-11 TW TW106112017A patent/TWI695786B/zh active
- 2017-04-14 CN CN201710244499.4A patent/CN108688144B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2017-11-30 KR KR1020170163136A patent/KR20200038566A/ko active IP Right Grant
- 2017-12-05 US US15/832,044 patent/US10245782B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2017-12-06 JP JP2017234260A patent/JP6684013B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2017-12-08 EP EP17206174.9A patent/EP3389250A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108688144B (zh) | 2020-08-28 |
EP3389250A1 (en) | 2018-10-17 |
JP2018176711A (ja) | 2018-11-15 |
TWI695786B (zh) | 2020-06-11 |
JP6684013B2 (ja) | 2020-04-22 |
US20180290382A1 (en) | 2018-10-11 |
US10245782B2 (en) | 2019-04-02 |
CN108688144A (zh) | 2018-10-23 |
TW201836865A (zh) | 2018-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20200038566A (ko) | 3d 프린터의 모형 프린팅 방법 | |
KR102074396B1 (ko) | 3차원 디지털 인쇄 방법 및 장치 | |
CN104309309B (zh) | 一种图像喷绘打印方法及打印装置 | |
EP3323593A1 (en) | Method for printing colored object by 3d printer | |
JP2017113986A (ja) | 立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラム | |
US20160347006A1 (en) | Image data generator and three-dimensional printing apparatus including the same | |
KR102054931B1 (ko) | 컬러 3d 물체의 층 절단 방법, 층 절단 데이터 업데이트 방법 및 층 절단 데이터를 사용하는 프린팅 시스템 | |
JP6966350B2 (ja) | 造形装置及び造形方法 | |
IL281851A (en) | A method and system for instilling color errors into an object produced in additive production | |
CN108274736A (zh) | 3d印表机的着色补偿打印方法 | |
JP6922323B2 (ja) | 立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラム | |
KR20190024563A (ko) | 컬러 3d 물체의 착색영역 내향 축소방법 | |
JP6621873B2 (ja) | 光造形方式のカラー3d印刷方法 | |
JP2021017047A (ja) | カラー3d物体の水平面スライス法 | |
US10780653B2 (en) | Slicing and printing method for colour 3D physical model with protective film | |
JP6768588B2 (ja) | 多色3dオブジェクトのスライスプリント方法 | |
EP3392018A1 (en) | Quick coloring method for 3d printer | |
JP6781680B2 (ja) | 3dプリンティング方法 | |
US20180281290A1 (en) | Three-dimensional object modeling device, method of molding three-dimensional object, and control program for three-dimensional object modeling device | |
US20240326472A1 (en) | System and methods for controlling a printing array | |
CN108656530A (zh) | 立体物造型装置及其控制程序、以及立体物造型方法 | |
JP2017144708A (ja) | 立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラム | |
JP2017148976A (ja) | 立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラム | |
JP2020032592A (ja) | 立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラム | |
JP2022048028A (ja) | 造形物データ生成装置、造形システム、及び造形物データ生成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |