特許 6692844 インクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6692844

(24)【登録日】2020年4月17日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】インクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/386 20170101AFI20200427BHJP

   B29C 64/112 20170101ALI20200427BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20200427BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20200427BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20200427BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20200427BHJP

   B41J 2/205 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/386

   B29C64/112

   B33Y10/00

   B33Y30/00

   B33Y50/00

   B41J2/01 109

   B41J2/205

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-39660(P2018-39660)

(22)【出願日】2018年3月6日

(65)【公開番号】特開2019-43127(P2019-43127A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2018年3月6日

(31)【優先権主張番号】201710760887.8

(32)【優先日】2017年8月30日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】514008930

【氏名又は名称】三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ．

(73)【特許権者】

【識別番号】511067204

【氏名又は名称】金▲宝▼電子工業股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】謝 欣達

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 郁庭

(72)【発明者】

【氏名】施 可▲うぇい▼

【審査官】 ▲来▼田 優来

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０４４２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８２５５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ６４／１１２，６４／３８６

Ｂ３３Ｙ５０／００

Ｂ４１Ｊ２／０１，２／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３Ｄプリンティング装置に適用されるインクジェット方法であって、前記３Ｄプリンティング装置は、プロセッサと、記憶装置と、インクジェットヘッドとを備え、前記記憶装置は、第１の参照画像と第２の参照画像とを記憶し、前記第１の参照画像と前記第２の参照画像とは、３Ｄモデルを水平にスライスすることで得られる２つの隣接する層画像であり、前記インクジェット方法は、
前記プロセッサによって、前記第１の参照画像中の第１の参照ピクセルの第１の参照ピクセル値が、所定の閾値以上か判別し、第１のインクジェット画像における第１のピクセルの第１のピクセル値を決定し、前記第１のインクジェット画像は、２値画像であり、かつ、前記第１のピクセル値は、１又は０であり、
前記プロセッサによって、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する少なくとも１つの重み値を生成し、
前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセル値、前記第１のピクセル値、及び前記少なくとも１つの重み値に従って、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整する、ことを含み、
前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する前記少なくとも１つの重み値を生成するステップは、
前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの誤差拡散マトリクスを、少なくとも１つ確立し、かつ、前記少なくとも１つの誤差拡散マトリクスは、前記少なくとも１つの重み値を含む、
ことを特徴とするインクジェット方法。

【請求項2】

前記プロセッサによって、前記第１の参照画像中の前記第１の参照ピクセルの前記第１の参照ピクセル値が、前記所定の閾値以上か判別し、前記第１のインクジェット画像における前記第１のピクセルの前記第１のピクセル値を決定するステップは、
前記第１の参照ピクセル値が、前記所定の閾値以上の場合、前記プロセッサによって、前記第１のインクジェット画像における前記第１のピクセルの前記第１のピクセル値は、１であると決定し、
前記第１の参照ピクセル値が、前記所定の閾値未満の場合、前記プロセッサによって、前記第１のインクジェット画像における前記第１のピクセルの前記第１のピクセル値は、０であると決定する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット方法。

【請求項3】

前記第１のピクセル値が１の場合、前記インクジェットヘッドによって、３Ｄプリントされたオブジェクト上の前記第１のピクセルに対応する位置にインクジェット動作を行い、
前記第１のピクセル値が０の場合、前記インクジェットヘッドによって、３Ｄプリントされたオブジェクト上の前記第１のピクセルに対応する位置にインクジェット動作を行わない、ことをさらに含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの重み値の合計は、１である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット方法。

【請求項5】

前記少なくとも１つの重み値の大きさは、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの前記第１の参照ピクセルに対する関連性に正比例する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット方法。

【請求項6】

前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセル値、前記第１のピクセル値、及び前記少なくとも１つの重み値に従って、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整するステップは、
前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセル値から、前記第１のピクセル値を減算して、誤差値を取得し、
前記プロセッサによって、前記誤差値を前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する前記少なくとも１つの重み値で乗算して、調整した値を取得し、
前記調整した値を前記少なくとも１つの参照ピクセル値に加算して、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整する、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット方法。

【請求項7】

３Ｄプリンティング装置であって、
複数のモジュールと、第１の参照画像と第２の参照画像とを記憶するよう構成される記憶装置であって、前記第１の参照画像と前記第２の参照画像とは、３Ｄモデルを水平にスライスすることで得られる２つの隣接する層画像である記憶装置と、
前記記憶装置に接続され、前記複数のモジュールを実行するよう構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、３Ｄプリントされたオブジェクトに対してインクジェット動作を行うよう構成されるインクジェットヘッドと、
を備え、
前記プロセッサは、前記第１の参照画像中の第１の参照ピクセルの第１の参照ピクセル値が、所定の閾値以上か判別し、第１のインクジェット画像における第１のピクセルの第１のピクセル値を決定し、前記第１のインクジェット画像は、２値画像であり、かつ、前記第１のピクセル値は、１又は０であり、
前記プロセッサは、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する少なくとも１つの重み値を生成し、
前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセル値、前記第１のピクセル値、及び前記少なくとも１つの重み値に従って、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整し、
前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの誤差拡散マトリクスを、少なくとも１つ確立し、かつ、前記少なくとも１つの誤差拡散マトリクスは、前記少なくとも１つの重み値を含む、
ことを特徴とする３Ｄプリンティング装置。

【請求項8】

前記第１の参照ピクセルが最初の参照ピクセルの場合、前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセルの前記第１の参照ピクセル値を１に設定する、ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリンティング装置。

【請求項9】

前記第１の参照ピクセル値が前記所定の閾値以上の場合、前記プロセッサは、前記第１のインクジェット画像における前記第１のピクセルの前記第１のピクセル値が、１であると決定し、
前記第１の参照ピクセル値が前記所定の閾値未満の場合、前記プロセッサは、前記第１のインクジェット画像における前記第１のピクセルの前記第１のピクセル値が、０であると決定する、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の３Ｄプリンティング装置。

【請求項10】

前記第１のピクセル値が１の場合、前記プロセッサは、前記インクジェットヘッドを駆動して前記３Ｄプリントされたオブジェクト上の前記第１のピクセルに対応する位置にインクジェット動作を行わせ、
前記第１のピクセル値が０の場合、前記プロセッサは、前記インクジェットヘッドを駆動せず前記３Ｄプリントされたオブジェクト上の前記第１のピクセルに対応する位置にインクジェット動作を行わせない、
ことを特徴とする請求項９に記載の３Ｄプリンティング装置。

【請求項11】

前記少なくとも１つの重み値の合計は、１である、ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。

【請求項12】

前記少なくとも１つの重み値の大きさは、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの前記第１の参照ピクセルに対する関連性に正比例する、ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。

【請求項13】

前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセル値から、前記第１のピクセル値を減算して、誤差値を取得し、
前記プロセッサは、前記誤差値を前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する前記少なくとも１つの重み値で乗算して、調整した値を取得し、
前記プロセッサは、前記調整した値を前記少なくとも１つの参照ピクセル値に加算して、前記少なくとも１の第２の参照ピクセル値を調整する、
ことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連する技術分野は、インクジェット技術、より詳細には、インクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置に関連する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータ支援製造（ＣＡＭ)の進歩に伴って、製造産業界は、オリジナルのデザインコンセプトから迅速にプロダクトを製作可能な３Ｄプリンティング技術を発展させた。３Ｄプリンティング技術は、実際には、一連のラピッドプロトタイピング(ＲＰ)技術の総称である。その基本原理は、プリンティングプラットフォーム上への積層製造であり、ＲＰ機器は、プリンティングプラットフォーム上に、スキャンを介して水平面上に複数の層オブジェクトを連続してプリントする。これにより、層オブジェクトが積層されて３Ｄプリントされたオブジェクトが形成される。

【0003】

また、既存の３Ｄプリンティング技術は、さらに、３Ｄプリントされたオブジェクト上にインクジェット動作を行うことを含む。すなわち、３Ｄプリンティング装置が層オブジェクトを印刷する場合、同時に、層オブジェクトのそれぞれに対してインクジェット動作が実行される。しかしながら、３Ｄプリンティング装置のインクジェット動作においては、インクジェット画像の複数のピクセルに対応する層オブジェクト中の位置に対してインクジェット動作を実行するか否かは、ピクセルのピクセル値によって判別される。従って、ユーザが３Ｄプリンティング装置へ入力する画像が、より高い解像度を有する参照画像である場合、３Ｄプリンティング装置は、この参照画像に従ってインクジェット動作を行なうことができない場合がある。あるいは、別の場合では、３Ｄプリンティング装置のインクジェット解像度と参照画像の解像度との差によって、インクジェット動作の実施の後の３Ｄプリントされたオブジェクトのオブジェクト画像が、極度に歪む場合がある。以上より、いくつかの例示的な実施の形態が、そのような問題を解決するために提案される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、インクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置を提供し、インクジェット画像が参照画像に従って生成され、これによって３Ｄプリンティング装置が３Ｄプリントされたオブジェクトに対して正確にインクジェット動作を実行することができるようになる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示のインクジェット方法は、３Ｄプリンティング装置に適用される。前記３Ｄプリンティング装置は、プロセッサと、記憶装置と、インクジェットヘッドとを備える。前記記憶装置は、第１の参照画像と第２の参照画像とを記憶する。前記第１の参照画像と前記第２の参照画像とは、３Ｄモデルを水平にスライスすることで得られる２つの隣接する層画像である。前記インクジェット方法は、以下のステップを含む。前記プロセッサによって、前記第１の参照画像中の第１の参照ピクセルの第１の参照ピクセル値が、所定の閾値以上か判別し、第１のインクジェット画像における第１のピクセルの第１のピクセル値を決定する。前記第１のインクジェット画像は、２値画像であり、かつ、前記第１のピクセル値は、１又は０である。前記プロセッサによって、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する少なくとも１つの重み値を生成する。前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセル値、前記第１のピクセル値、及び前記少なくとも１つの重み値に従って、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記少なくとも１の第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整する。前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する前記少なくとも１つの重み値を生成するステップは、前記プロセッサによって、前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの誤差拡散マトリクスを、少なくとも１つ確立し、かつ、前記少なくとも１つの誤差拡散マトリクスは、前記少なくとも１つの重み値を含む。

【0006】

本開示の３Ｄプリンティング装置は、記憶装置と、プロセッサと、インクジェットヘッドとを備える。前記記憶装置は、複数のモジュールと、第１の参照画像と第２の参照画像とを記憶するよう構成される。前記第１の参照画像と前記第２の参照画像とは、３Ｄモデルを水平にスライスすることで得られる２つの隣接する層画像である。前記プロセッサは、前記記憶装置に接続される。前記プロセッサは、前記複数のモジュールを実行するよう構成される。前記インクジェットヘッドは、前記プロセッサに接続される。前記インクジェットヘッドは、３Ｄプリントされたオブジェクトに対してインクジェット動作を行うよう構成される。前記プロセッサは、前記第１の参照画像中の第１の参照ピクセルの第１の参照ピクセル値が、所定の閾値以上か判別し、第１のインクジェット画像における第１のピクセルの第１のピクセル値を決定する。前記第１のインクジェット画像は、２値画像であり、かつ、前記第１いのピクセル値は、１又は０である。前記プロセッサは、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記第１の参照ピクセルに隣接する少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する少なくとも１つの重み値を生成する。前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセル値、前記第１のピクセル値、及び前記少なくとも１つの重み値に従って、前記第１の参照画像及び前記第２の参照画像の少なくとも１つにおける前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整する。前記プロセッサは、前記第１の参照ピクセルに隣接する前記少なくとも１つの第２の参照ピクセルの誤差拡散マトリクスを、少なくとも１つ確立し、かつ、前記少なくとも１つの誤差拡散マトリクスは、前記少なくとも１つの重み値を含む。

【発明の効果】

【0007】

以上より、本開示に係るインクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置では、複数の参照画像の各ピクセルが分析され、連続して誤差拡散法によって調整され、これによって複数の対応するインクジェット画像が正確に生成される。従って、本開示に係る３Ｄプリンティング装置は、インクジェット画像に従って、３Ｄプリントされたオブジェクトに対してインクジェット動作を正確に実行することができる。

【0008】

本開示の上記の特徴及び利点についての理解をより容易にするため、添付の図面とともにいくつかの実施の形態について以下に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置のブロック図である。

【0010】

【図2】図１における例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置の概要図である。

【0011】

【図3A】例示的な実施の形態に係る複数の参照画像の概要図である。

【0012】

【図3B】例示的な実施の形態に係る第１の参照画像及び第２の参照画像の概要図である。

【0013】

【図3C】例示的な実施の形態に係るインクジェット画像の概要図である。

【0014】

【図4A】例示的な実施の形態に係る複数のインクジェット画像の概要図である。

【0015】

【図4B】例示的な実施の形態に係る、参照画像がインクジェット画像に変換される様子を示す概要図である。

【0016】

【図5】例示的な実施の形態に係るインクジェット方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本開示についての理解を容易にするため、例示的な実施の形態を、本開示を実際に実現する例として以下に説明する。また、好適な場合には、同一の参照番号が付された要素／構成部材／ステップは、図面及び実施の形態において、同一あるいは類似の部分を示す。

【0018】

図１は、例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置の概要図である。図１を参照すると、３Ｄプリンティング装置１００は、プロセッサ１１０と、プリント部１２０と、記憶装置１３０とを備える。プロセッサ１１０は、プリント部１２０及び記憶装置１３０に接続される。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、３Ｄプリンティング動作を実行するため、プリント部１２０を操作するように構成される。この例示的な実施の形態では、プリント部１２０は、プリントヘッド、インクジェットヘッド、ドライバ等を含んでいてもよい。例えば、プリントヘッドは、プリンティングプラットフォーム上に３Ｄプリントされたオブジェクトをプリントするように構成され、インクジェットヘッドは、３Ｄプリントされたオブジェクトに対してインクジェット動作を実行するように構成される。この例示的な実施の形態では、プリント部１２０は、さらに、例えば、プリントヘッド、インクジェットヘッド及びドライバとともに３Ｄプリンティング及びインクジェッド動作を完了するための他の構成要素を含んでよく、他の構成用途としては、例えば、コントローラ、加熱モジュール、供給パイプラインあるいはリンク機構が挙げられる。また、この分野における周知技術から、教示、示唆及び具現の態様が十分に得られるので、本明細書では関連部材の詳細な説明については省略する。

【0019】

この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、処理チップ、画像処理チップ、あるいは例えば中央演算装置（ＣＰＵ）もしくはプログラマブル汎用あるいは専用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、アプリケーションスペシフィックインテグレーテッドサーキット（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、他の同様の処理回路、あるいはそれらの組み合わせであってよい。

【0020】

この例示的な実施の形態では、記憶装置１３０は、例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ(ＤＲＡＭ)、フラッシュメモリあるいは不揮発性のランダムアクセスメモリ(ＮＶＲＡＭ)等であってよい。この例示的な実施の形態では、記憶装置１３０は、例えば、画像編集モジュール、オペレーションモジュール、画像データ等を記憶し、プロセッサ１１０がモジュール及び画像データを読み出して実行でき、これによって本開示の例示的な実施の形態に係るインクジェット方法を実現する。この例示的な実施の形態では、記憶装置１３０は、さらに、複数の参照画像を記憶し、この参照画像は、水平に３Ｄモデルをスライスすることで得られた複数の隣接層画像である。

【0021】

この例示的な実施の形態では、３Ｄプリンティング装置１００が、３Ｄプリントされたオブジェクトのある層オブジェクトのプリンティングを完了すると、３Ｄプリンティング装置１００は、この層オブジェクトに対してインクジェット動作を実行し続けるため、対応するインクジェット画像を読み出す。この例示的な実施の形態では、３Ｄプリンティング装置１００は、インクジェット画像中の各ピクセル位置におけるピクセル値が、１か０かに応じて、３Ｄプリンティング装置１００が、３Ｄプリントされたオブジェクト上の対応する場所に対してインクジェット動作を実行するか否かを判別するように、インクジェット動作を実行する。しかしながら、この例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１００によって受け取られた参照画像の解像度が、３Ｄプリンティング装置１００のインクジェット解像度よりも高い場合があるので、３Ｄプリンティング装置１００は、複数の対応するインクジェット画像を取得するため、参照画像を事前に分析して調整する。すなわち、この例示的な実施の形態では、３Ｄプリンティング装置１００は、外部から入力された参照画像を、３Ｄプリンティング装置１００に適用可能なインクジェット解像度を有するインクジェット画像に変換するように構成される。また、この例示的な実施の形態では、インクジェット画像は、例えば、２値画像であってよい。従って、３Ｄプリンティング装置１００は、インクジェット画像の各ピクセル位置のピクセル値(１または０)に応じてインクジェット動作を実行するべきかどうか明白に判別し得る。

【0022】

図２は、図１の例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置の概要図である。図１及び図２を参照すると、この例示的な実施の形態では、３Ｄプリンティング装置１００は、例えば、第１の方向Ｐ１と、第２の方向Ｐ２と、第３の方向Ｐ３とで形成される空間に配置され、第１の方向Ｐ１、第２の方向Ｐ２、及び第３の方向Ｐ３は、互いに垂直である。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、プリント部１２０に接続され、プリント部１２０は、プリントヘッド１２１とインクジェットヘッド１２２とを備える。この例示的な実施の形態では、プリントヘッド１２１は、３Ｄプリントされたオブジェクト２０をプリントするように、プリンティングプラットフォーム１４０の(第１の方向Ｐ１及び第２の方向Ｐ２によって形成された面と平行な)搬送面Ｓ１上に３Ｄプリンティング動作を行うように構成される。インクジェットヘッド１２２は、３Ｄプリントされたオブジェクト２０に対してインクジェット動作を実行するように構成される。例えば、まず、プロセッサ１１０は、３Ｄモデルの複数の層画像に従ってプリントヘッド１２１の移動経路を制御し、プリンティングプラットフォーム１４０の搬送面Ｓ１上に層オブジェクトをプリントするようにプリントヘッド１２１を操作する。ここで、層画像は２Ｄ画像ファイルである。次に、プロセッサ１１０は、複数の対応インクジェット画像を生成するため、複数の参照画像を分析し、プロセッサ１１０は、インクジェット画像に従って、対応する層オブジェクトに対してインクジェットヘッド１２２によるインクジェット動作を実行すべきか否か判別する。

【0023】

図３Ａは、例示的な実施の形態に係る複数の参照画像の概要図である。図３Ａを参照すると、この例示的な実施の形態では、複数の参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）が、それぞれ、３Ｄプリントされたオブジェクト２０の層オブジェクトに対応し、ｎは０より大きい正の整数である。この例示的な実施の形態では、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）は、例えば、それぞれ、画像の端でピクセル変更を有する、あるいは、それぞれ、画像の全領域に渡ってピクセル変更を有し得る。本開示はこれに限定されない。例えば、３Ｄプリントされたオブジェクト２０は、単にその外殻にのみ色を示す必要があるため、参照画像３００（１）乃至３００（ｋ＋１）は、それぞれ、画像の端にのみピクセル変更を有してよい。しかしながら、参照画像３００（ｎ）は、３Ｄプリントされたオブジェクト２０の最上層上にあり、従って画像の全領域に渡ってピクセル変更を有する。

【0024】

図３Ｂは、例示的な実施の形態に係る、第１の参照画像及び第２の参照画像の概要図である。図３Ｃは、例示的な実施の形態に係るインクジェット画像の概要図である。図２乃至３Ｃを参照すると、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）のうち、２つの参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）を、例示の目的で説明し、ｋは１とｎとの間である。この例示的な実施の形態では、参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）は、水平に３Ｄモデルをスライスすることで得られる２つの隣接層画像である。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、所定の順序で参照画像３００（ｋ）を分析する。この例示的な実施の形態では、所定の順序は、例えば、参照画像３００（１）から参照画像３００（ｎ）までであり、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）の各々の第１の列から最後の列までの各ピクセルに対し、（左から右、上から下に）分析が行われる。しかしながら、本開示はこれに限定されない。また、この例示的な実施の形態のプロセッサ１１０は、さらに、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）の各ピクセルのピクセル値を調整するため、誤差拡散法を使用する。

【0025】

特に、図３Ｃは、プロセッサ１１０が参照画像３００（ｋ）の各ピクセルを連続して分析することを示し、図３Ｂの参照画像３００（ｋ）における斜線で示すピクセルは、これらのピクセルが分析され、インクジェット画像４００（ｋ）における対応ピクセル値(例えば、順番に、１、１、０、１、０、１、及び０)が取得されたことを意味する。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０が参照画像３００（ｋ）中の参照ピクセル３０１を分析する場合、プロセッサ１１０は、参照画像３００（ｋ）中の参照ピクセル３０１の参照ピクセル値Ｘが、所定の閾値以上か判別され、インクジェット画像４００（ｋ）中のピクセル４０１のピクセル値Ｘ’が判別される。この例示的な実施の形態では、所定の閾値は、例えば、０．５であってよい。 従って、プロセッサ１１０は次の式（１)を演算し得る。

【数1】

【0026】

次に、参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）中の参照ピクセル３０１に隣接する複数のピクセル３０２＿１乃至３０２＿５の数に従って、プロセッサ１１０は、参照ピクセル３０２＿１から３０２＿５に対応する複数の重み値を生成する。すなわち、参照ピクセル３０２＿１から３０２＿５の数が５であるので、プロセッサ１１０は、以下の式（２）及び（３）で表される２つの誤差拡散マトリクスを確立する。

【数2】

【数3】

【0027】

この例示的な実施の形態では、上記の式（２）及び（３）の誤差拡散マトリックス中の重み値の大きさ及び数は、フロイド−スタインバーグ誤差拡散法、ジャービス−ジューディス−ニンケ誤差拡散法等の誤差拡散法を発展させることでデザインされ得る。しかしながら、本開示はこれに限定されない。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）のそれぞれに、上記の誤差拡散マトリックスを適用してよい。上記の式(２)及び(３)について、式(２)の誤差拡散マトリクスは、重み値７／２１、３／２１、５／２１及び１／２１を含み、式(３)の誤差拡散マトリクスは、重み値５／２１を含む。

【0028】

詳細には、最初に、参照ピクセル３０２＿１(つまり、次に分析される対象)は、参照ピクセル３０１の右に位置し、プロセッサ１１０は、参照ピクセル３０２＿１が参照ピクセル３０１と最も大きな関連性を有すると判別し、従って重み値を７／２１、つまり、最も高い重み値と定める。次に、参照ピクセル３０２＿３及び３０２＿５は、それぞれ、参照ピクセル３０１真下、および参照ピクセル３０１に対応する次の参照画像３００（ｋ＋１）上の位置にあるので、プロセッサ１１０は、参照ピクセル３０２＿３及び３０２＿５が、参照ピクセル３０１に対して２番目に大きな関連性を有すると判別し、従って重み値を５／２１、つまり、２番目に大きな重み値として定める。最後に、参照ピクセル３０２＿２及び３０２＿４は、それぞれ、参照ピクセル３０１の左下、右下に位置するので、プロセッサ１１０は、参照ピクセル３０２＿２及び３０２＿４が参照ピクセル３０１に対する関連性が少ないと判別し、従って重み値をそれぞれ３／２１及び１／２１として定める。すなわち、重み値の大きさは、参照ピクセル３０１に対する参照ピクセル３０２＿１から３０２＿５の関連性に正比例する。また、この例示的な実施の形態では、これらの重み値の合計は１である。

【0029】

例示的な実施の形態において、現在解析されている参照ピクセルが参照画像３００（ｋ）の境界に位置する場合、参照画像３００（ｋ）はこの参照ピクセルに隣接している他の参照ピクセルが３つのみであり、参照画像３００（ｋ＋１）は、この参照ピクセルに隣接している他の参照ピクセルが１つのみである。すなわち、この例において、プロセッサ１１０は、上記の誤差拡散マトリックスを同様に確立し、対応する参照ピクセルに対してのみ対応する重み値を適用する。例えば、プロセッサ１１０は、対応する参照ピクセルを調整するため、式（２）の誤差拡散マトリクスにおける重み値７／２１、５／２１、及び１／２１と、式（３）の誤差拡散マトリクスにおける重み値５／２１のみを用いる。しかしながら、プロセッサ１１０は、対応する参照ピクセルがないため、式(２)の誤差拡散マトリクスの中の重み値３／２１は用いない。また、別の例示的な実施の形態において、現在分析されている参照ピクセルが最初の参照ピクセル(例えば、参照画像３００（１）左上の角に位置する最初のピクセル)である場合、プロセッサ１１０は、最初に、この参照ピクセルの参照ピクセル値を直接１にプリセットし、次に、近隣の参照ピクセルを分析して調整する。

【0030】

この例示的な実施の形態では、参照ピクセル３０１の参照ピクセル値Ｘと、ピクセル値Ｘ’と、上記の重み値とに従って、プロセッサ１１０は、参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）の参照ピクセル３０２＿１から３０２＿ｎの参照ピクセル値ｎ１乃至ｎ５を調整する。従って、この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、以下の式（４）乃至（８）で表されるように、参照ピクセル３０２＿１乃至３０２＿５を調整し、これによって参照ピクセル３０２＿１乃至３０２＿５の調整された参照ピクセル値ｎ１’乃至ｎ５’を取得する。

【数4】

【数5】

【数6】

【数7】

【数8】

【0031】

例えば、この例示的な実施の形態において、参照画像３００（ｋ）の参照ピクセル３０１の参照ピクセル値Ｘが０．５だとすると、プロセッサ１１０は、上記の式(１)に従って、インクジェット画像４００（ｋ）のピクセル４０１のピクセル値Ｘ’を１として定める。また、この例示的な実施の形態において、参照画像３００（ｋ）及び３００（ｋ＋１）が参照ピクセル３０１に隣接する５つの参照ピクセル３０２＿１乃至３０２＿５を有するので、プロセッサ１１０は、上記の式（２）及び（３）で表される誤差拡散マトリックスを確立して参照ピクセル３０２＿１乃至３０２＿５を調整する。この例示的な実施の形態では、プロセッサ１１０は、上記の式（４）乃至（８）で表される操作を行って参照ピクセル３０２＿１乃至３０２＿５の調整された参照ピクセル値ｎ１’乃至ｎ５’を取得する。また、プロセッサ１１０は、続いて参照ピクセル３０２＿１を分析し、上記の式（１）乃至（８）で表される操作を行い、インクジェット画像４００（ｋ）のピクセル４０１の次のピクセルのピクセル値を決定し、さらに、プロセッサ１１０は、同様にして参照ピクセル３０２＿１に隣接する他の５つの参照ピクセルを調整する。

【0032】

図４Ａは、例示的な実施の形態に係る複数のインクジェット画像の概要図である。図４Ｂは、例示的な実施の形態に係る、参照画像がインクジェット画像に変換されることを示す概要図である。図２、図３Ａ、図４Ａ、及び図４Ｂを参照すると、プロセッサ１１０は、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）の各ピクセルに対して上記の分析及び操作を連続して実行した後、参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）にそれぞれ対応するインクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）を生成する。すなわち、プロセッサ１１０は、より高い解像度を有する参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）を、インクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）に変換し、インクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）は、２値画像である。また、インクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）を重ね合わせることで形成され、横に示される画像４１０もまた、２値画像である。

【0033】

図４Ｂを参照すると、図３Ａにおける最上層(３Ｄモデルの上面)上の参照画像３００（ｎ）、あるいは参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）を重ね合わせることで形成され、横(３Ｄモデルの側面)に示される画像は、画像４２０として示されてよい。しかしながら、プロセッサ１１０が参照画像３００（１）乃至３００（ｎ）に対して上記の分析及び操作を行った後、プロセッサ１１０は、インクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）を生成する。従って、インクジェット画像４００（ｎ）、あるいはインクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）を重ね合わせることで形成され、横に示されるインクジェット画像は、画像４３０として示されてよい。すなわち、プロセッサ１１０は、インクジェット画像４００（１）乃至４００（ｎ）に従って、インクジェットヘッド１２２を駆動し、インクジェットヘッド１２２は、３Ｄプリントされたオブジェクト２０に対して正確なインクジェット動作を行うことができる。

【0034】

図５は、例示的な実施の形態に係るインクジェット方法のフローチャートである。図１乃至図５を参照すると、本開示に係るインクジェット方法は、図１の例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置１００に少なくとも適用可能である。ステップＳ５１０で、プロセッサ１１０は、第１の参照画像中の第１の参照ピクセルの第１の参照ピクセル値が所定の閾値以上か判別し、第１のインクジェット画像中の第１のピクセルの第１のピクセル値を決定する。ステップＳ５２０で、第１の参照画像及び第２の参照画像の少なくとも１つにおける第１の参照ピクセルに隣接している少なくとも１つの第２の参照ピクセルの数に従って、プロセッサ１１０は、少なくとも１つの第２の参照ピクセルに対応する少なくとも１つの重み値を生成する。ステップＳ５３０で、第１の参照ピクセル値、第１のピクセル値及び少なくとも１つの重み値に従って、プロセッサ１１０は、第１の参照画像及び第２の参照画像の少なくとも１つのうちの少なくとも１つの第２の参照ピクセルの少なくとも１つの第２の参照ピクセル値を調整する。従って、プロセッサ１１０が上記のステップＳ５１０乃至Ｓ５３０に従って複数の参照画像の各参照ピクセルを連続して分析して調整した後、プロセッサ１１０は、参照画像に対応する複数のインクジェット画像を生成する。

【0035】

要約すると、本開示に係るインクジェット方法及び３Ｄプリンティング装置では、複数の参照画像の各参照ピクセルの参照ピクセル値が分析され、複数のインクジェット画像に対応するピクセル値を定める。また、本開示に係る３Ｄプリンティング装置では、現在分析されている参照ピクセルに隣接している他の参照ピクセルの参照ピクセル値が、誤差拡散法によって調整され、次の参照ピクセルを分析する際に、３Ｄプリンティング装置は、インクジェット画像における対応するピクセル値を正確に定めることができる。従って、本開示に係る３Ｄプリンティング装置は、インクジェット画像に従って正確に３Ｄプリントされたオブジェクトに対してインクジェット動作を行うことができる。

【0036】

本開示の技術的範囲から逸脱しない限りにおいて、開示した実施の形態に対して様々な応用及び変更を行うことが可能な点、当業者にとって明らかである。以上より、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲内における応用及び変更も包含するものである。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明の実施の形態による、参照画像中のピクセルのピクセル値を調整してインクジェット画像を生成する方法は、３Ｄプリンティング装置に適用可能であり、インクジェット画像に従って３Ｄプリントされたオブジェクトに対して正確にインクジェット動作を行うことができる。

【符号の説明】

【0038】

２０ ３Ｄプリントされたオブジェクト
１００ ３Ｄプリンティング装置
１１０ プロセッサ
１２０ プリント部
１２１ プリントヘッド
１２２ インクジェットヘッド
１３０ 記憶装置
１４０ プリンティングプラットフォーム
３００（１）、３００（ｋ）、３００（ｋ＋１）、３００（ｎ）、４００（１）、４００（ｋ）、４００（ｋ＋１）、４００（ｎ）、４１０、４２０、４３０ 画像
３０１、３０２＿１、３０２＿２、３０２＿３、３０２＿４、３０２＿５、４０１ ピクセル
Ｓ１ 搬送面
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 方向
Ｓ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５３０ ステップ
ｎ１，ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５、Ｘ、Ｘ’ ピクセル値

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】