(57)【要約】【課題】二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成するにあたり、各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理できるようにする。【解決手段】三次元加工処理装置３００は、発光デバイスと照射制御部を備えている。発光デバイスは、発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備えている。照射制御部は、複数の発光点の発光点ごとにレーザの照射を制御する。各シート部材に対するカット処理では、各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した各発光点から複数のカット箇所に対して一度にレーザが照射され、複数のカット箇所が一度にカット処理される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形システムであって、
発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光手段と、
前記複数の発光点の発光点ごとにレーザの照射を制御する制御手段と、
を有し、
前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射する、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項２】
請求項１に記載の三次元造形システムにおいて、
前記各シート部材に接合剤を付着させる付着工程と、
前記各シート部材内の前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射することにより前記複数のカット箇所を一度にカット処理するカット工程と、
前記接合剤を付着させたシート部材同士を貼り合わせて前記複数のシート部材を積層する積層工程と、
を実行する、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項３】
請求項２に記載の三次元造形システムにおいて、
前記シート部材ごとに前記付着工程を実行してから前記カット工程を実行し、
前記付着工程と前記カット工程の後に得られるシート部材同士を前記積層工程において次々に貼り合わせて前記複数のシート部材を積層する、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の三次元造形システムにおいて、
前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成するデータ生成手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記シート部材ごとに、当該シート部材のカット用データが示すカット箇所の位置に対応した前記各発光点から当該カット箇所にレーザを照射させる、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項５】
請求項４に記載の三次元造形システムにおいて、
前記データ生成手段は、前記各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材のカット用データを生成する、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項６】
請求項４または５に記載の三次元造形システムにおいて、
前記データ生成手段は、前記シート部材ごとに、当該シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の少なくとも一部を離散的に配置した前記カット用データを生成する、
ことを特徴とする三次元造形システム。
【請求項７】
二次元の複数のシート部材を加工処理して三次元の造形物を得る三次元加工処理装置であって、
発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光デバイスと、
前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射させて前記複数のカット箇所をカット処理するカット処理部と、
を有する、
ことを特徴とする三次元加工処理装置。
【請求項８】
二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形処理に利用されるデータ生成装置であって、
前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成する、
ことを特徴とするデータ生成装置。
【請求項９】
二次元の複数のシート部材を加工処理して三次元の造形物を得る三次元加工処理に利用されるコンピュータを、
発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光デバイスを制御することにより、前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射させる制御手段、
として機能させるプログラム。
【請求項１０】
二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形処理に利用されるコンピュータを、
前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成する生成手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形システム、三次元加工処理装置、データ生成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成するシート積層式の三次元造形処理が知られている。例えば、特許文献１には、複数の素材シートを積層して三次元物体を造形（造型）するシート積層式の三次元造形方法と三次元造形装置が記載されている。特許文献１には、レーザトーチ３５を移動ヘッド３７と共にカット平面１１内でＸおよびＹ方向に移動させ、レーザトーチ３５から照射されるレーザで素材シートのロール紙をカットする方法と装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、シート積層式の三次元造形処理では、各シート部材の印刷処理に要する時間に比べて各シート部材のカット処理に要する時間が長くなるため、カット処理に要する時間の短縮が望まれる。しかし、例えば、従来から知られるようにレーザや刃物を移動させながら各シート部材のカットを徐々に進めるカット処理では、カット処理に要する時間を短縮しようとしても、原理的に大幅な短縮を実現することが難しい。各シート部材のカット処理に係る改良技術の登場が期待される。
【０００５】
本発明の目的は、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成するにあたり、各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形システムであって、発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光手段と、前記複数の発光点の発光点ごとにレーザの照射を制御する制御手段と、を有し、前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射することを特徴とする三次元造形システムである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の三次元造形システムにおいて、前記各シート部材に接合剤を付着させる付着工程と、前記各シート部材内の前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射することにより前記複数のカット箇所を一度にカット処理するカット工程と、前記接合剤を付着させたシート部材同士を貼り合わせて前記複数のシート部材を積層する積層工程と、を実行することを特徴とする三次元造形システムである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の三次元造形システムにおいて、前記シート部材ごとに前記付着工程を実行してから前記カット工程を実行し、前記付着工程と前記カット工程の後に得られるシート部材同士を前記積層工程において次々に貼り合わせて前記複数のシート部材を積層することを特徴とする三次元造形システムである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の三次元造形システムにおいて、前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成するデータ生成手段をさらに有し、前記制御手段は、前記シート部材ごとに、当該シート部材のカット用データが示すカット箇所の位置に対応した前記各発光点から当該カット箇所にレーザを照射させることを特徴とする三次元造形システムである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の三次元造形システムにおいて、前記データ生成手段は、前記各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材のカット用データを生成することを特徴とする三次元造形システムである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載の三次元造形システムにおいて、前記データ生成手段は、前記シート部材ごとに、当該シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の少なくとも一部を離散的に配置した前記カット用データを生成することを特徴とする三次元造形システムである。
【００１２】
請求項７に係る発明は、二次元の複数のシート部材を加工処理して三次元の造形物を得る三次元加工処理装置であって、発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光デバイスと、前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射させて前記複数のカット箇所をカット処理するカット処理部と、を有することを特徴とする三次元加工処理装置である。
【００１３】
請求項８に係る発明は、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形処理に利用されるデータ生成装置であって、前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成することを特徴とするデータ生成装置である。
【００１４】
請求項９に係る発明は、二次元の複数のシート部材を加工処理して三次元の造形物を得る三次元加工処理に利用されるコンピュータを、発光点ごとにレーザを発光可能な複数の発光点を備える発光デバイスを制御することにより、前記各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した前記各発光点から前記複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射させる制御手段として機能させるプログラムである。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する三次元造形処理に利用されるコンピュータを、前記複数のシート部材のシート部材ごとに、当該各シート部材の印刷処理に利用される印刷用データから、予め定められた変換処理により、当該シート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データを生成する生成手段として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明により、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成するにあたり、各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明により、付着工程とカット工程と積層工程を実行する三次元造形システムのカット工程において、各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明により、接合剤を付着させた各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理してから複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成することができる。
【００１９】
請求項４に係る発明により、各シート部材に対するレーザの照射を制御するにあたり、各シート部材内のカット箇所の位置を示したカット用データに基づく制御が実現される。
【００２０】
請求項５に係る発明により、各シート部材の印刷用データからそのシート部材のカット用データを得ることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明により、複数のカット箇所を連続的に配置する場合に比べて、レーザの照射により各シート部材が焦げることを抑制できる。
【００２２】
請求項７に係る発明により、各シート部材内の複数のカット箇所を一度にカット処理する三次元加工処理装置が実現される。
【００２３】
請求項８に係る発明により、各シート部材の印刷用データからそのシート部材のカット用データを得るデータ生成装置が実現される。
【００２４】
請求項９に係る発明により、各シート部材内の複数のカット箇所に対して一度にレーザを照射する三次元加工処理が実現される。
【００２５】
請求項１０に係る発明により、各シート部材の印刷用データからそのシート部材のカット用データを得る三次元加工処理が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】三次元造形システムの具体例を示す図である。
【図２】データ生成装置において実行される処理の具体例を示す図である。
【図３】画像出力装置と三次元加工処理装置において実行される処理の具体例を示す図である。
【図４】発光デバイスの具体例を示す図である。
【図５】カット用データの具体例を示す図である。
【図６】レーザの照射強度の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の具体的な実施態様の一例を示す図である。図１には、データ生成装置１００と画像出力装置２００と三次元加工処理装置３００を備えた三次元造形システムの具体例が図示されている。
【００２８】
図１の三次元造形システムは、二次元の複数のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する。図１の三次元造形システムが利用する各シート部材の具体例の一つが用紙（厚紙）である。なお、各シート部材として、例えば合成樹脂シートやプラスチック版などの紙以外の素材が利用されてよい。また、図１の三次元造形システムは、例えば、数百枚から数千枚程度のシート部材を積層して三次元の造形物を生成する。造形物の大きさや各シート部材の厚さ（薄さ）などに応じて、例えば数万枚程度のシート部材が利用されてもよい。
【００２９】
図１に示す具体例において、データ生成装置１００と画像出力装置２００と三次元加工処理装置３００は、例えば無線通信と有線通信の少なくとも一方を利用した通信ネットワーク４００を介して互いに接続されてデータ（情報）を遣り取りする。
【００３０】
データ生成装置１００は、システム制御部１１０と立体データ取得部１２０と印刷データ生成部１３０とカットデータ生成部１４０を備えている。
【００３１】
システム制御部１１０は、図１に例示する三次元造形システムの全体を統括的に制御する。つまり、データ生成装置１００は、三次元造形システムの全体を制御する制御装置としての機能を備えている。また、システム制御部１１０は、データ生成装置１００内を統括的に制御する。システム制御部１１０は、例えば各種のプログラムに従って統括的な制御を実行する。システム制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理デバイスを利用して実現されてもよい。
【００３２】
立体データ取得部１２０は、図１の三次元造形システムで生成される三次元の造形物に対応した立体データを取得する。立体データは、例えば、インターネットなどの通信回線を介してデータ生成装置１００に接続されたサーバ装置やユーザの端末装置などの情報提供装置からデータ生成装置１００に提供される。なお、立体データは、例えば、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体に記憶され、その記憶媒体を介してデータ生成装置１００に提供されてもよい。
【００３３】
印刷データ生成部１３０は、複数のシート部材の各シート部材に対する印刷処理に利用される印刷用データを生成する。印刷データ生成部１３０は、例えば、立体データ取得部１２０が取得した立体データから各シート部材の印刷用データを生成してもよい。印刷データ生成部１３０により生成された印刷用データは、データ生成装置１００から画像出力装置２００に提供（送信）される。
【００３４】
カットデータ生成部１４０は、複数のシート部材の各シート部材に対するカット処理に利用されるカット用データを生成する。カットデータ生成部１４０は、例えば、印刷データ生成部１３０が生成した各シート部材の印刷用データからそのシート部材のカット用データを生成してもよい。カットデータ生成部１４０により生成されたカット用データは、データ生成装置１００から三次元加工処理装置３００に提供（送信）される。
【００３５】
図１に示す具体例のデータ生成装置１００は、例えば１台以上のコンピュータを利用して実現されてもよい。そのコンピュータは、ＣＰＵ等の演算デバイス、メモリやハードディスク等の記憶デバイス、インターネット等の通信回線を利用する通信デバイス、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体からデータを読み取りデータを書き込むデバイス、ディスプレイ等の表示デバイス、ユーザから操作を受け付ける操作デバイス等のハードウェア資源を備えている。
【００３６】
そして、例えば、図１に示すデータ生成装置１００が備える符号を付した複数部分のうちの少なくとも一部の機能に対応したプログラム（ソフトウェア）がコンピュータに読み込まれ、そのコンピュータが備えるハードウェア資源と読み込まれたソフトウェアとの協働により、図１に例示するデータ生成装置１００の少なくとも一部の機能がコンピュータにより実現されてもよい。そのプログラムは、例えば、インターネット等の通信回線を介してコンピュータ（データ生成装置１００）に提供されてもよいし、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体に記憶されてコンピュータ（データ生成装置１００）に提供されてもよい。
【００３７】
画像出力装置２００は、制御部２１０とデータ取得部２２０と印刷処理部２３０と表示部２４０と操作受付部２５０を備えている。
【００３８】
制御部２１０は、画像出力装置２００内を統括的に制御する。制御部２１０は、例えばデータ生成装置１００のシステム制御部１１０による三次元造形システム全体の統括的な制御に従って、画像出力装置２００内の符号を付した各部を制御してもよい。制御部２１０は、例えば各種のプログラムに従って制御を実行する。制御部２１０は、例えばＣＰＵなどの演算処理デバイスを利用して実現されてもよい。
【００３９】
データ取得部２２０は、データ生成装置１００から提供（送信）される印刷用データを取得（受信）する。なお、データ取得部２２０は、データ生成装置１００以外から提供される画像データなどを取得してもよい。
【００４０】
印刷処理部２３０は、複数のシート部材の各シート部材に対して印刷処理を実行する。印刷処理部２３０は、例えば、データ取得部２２０が取得した各シート部材の印刷用データに基づいて、そのシート部材に対して二次元の印刷処理を実行する。これにより、印刷用データに示される画像が各シート部材に印刷される。
【００４１】
表示部２４０は、例えば、画像出力装置２００を利用するユーザに対するユーザインターフェース画像などの表示画像を表示する。表示部２４０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等の表示デバイスを利用して実現されてもよい。
【００４２】
操作受付部２５０は、画像出力装置２００を利用するユーザからの操作（ユーザ操作）を受け付ける。操作受付部２５０は、タッチパネルやスイッチ類等の操作デバイスにより実現されてもよい。
【００４３】
画像出力装置２００の具体例の一つが、複数の画像出力機能（印刷機能と共に、スキャナ機能とコピー機能とファクシミリ機能などのうちの少なくとも一つの機能）を備えた複合型の装置である。なお、画像出力装置２００は、印刷機能のみを備えた装置（プリンタなど）であってもよい。
【００４４】
また、図１に示す具体例の画像出力装置２００は、例えば１台以上のコンピュータを利用して実現されてもよい。そのコンピュータは、ＣＰＵ等の演算デバイス、メモリやハードディスク等の記憶デバイス、インターネット等の通信回線を利用する通信デバイス、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体からデータを読み取りデータを書き込むデバイス、ディスプレイ等の表示デバイス、ユーザから操作を受け付ける操作デバイス等のハードウェア資源を備えている。
【００４５】
そして、例えば、図１に示す画像出力装置２００が備える符号を付した複数部分のうちの少なくとも一部の機能に対応したプログラム（ソフトウェア）がコンピュータに読み込まれ、そのコンピュータが備えるハードウェア資源と読み込まれたソフトウェアとの協働により、図２に例示する画像出力装置２００の少なくとも一部の機能がコンピュータにより実現される。そのプログラムは、例えば、インターネット等の通信回線を介してコンピュータ（画像出力装置２００）に提供されてもよいし、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体に記憶されてコンピュータ（画像出力装置２００）に提供されてもよい。
【００４６】
三次元加工処理装置３００は、制御部３１０とデータ取得部３２０と付着処理部３３０とカット処理部３４０と積層処理部３５０を備えている。
【００４７】
制御部３１０は、三次元加工処理装置３００内を統括的に制御する。制御部３１０は、例えば、データ生成装置１００のシステム制御部１１０による三次元造形システム全体の統括的な制御に従って、三次元加工処理装置３００内の符号を付した各部を制御してもよい。制御部３１０は、例えば各種のプログラムに従って制御を実行する。また、制御部３１０は、例えばＣＰＵなどの演算処理デバイスを利用して実現されてもよい。
【００４８】
データ取得部３２０は、データ生成装置１００から提供（送信）されるカット用データを取得（受信）する。なお、データ取得部３２０は、カット用データ以外にも、三次元加工処理装置３００で利用される様々なデータを取得してもよい。
【００４９】
付着処理部３３０は、各シート部材（印刷処理後の印刷シート）に対して接合剤を付着させる付着処理（付着工程）を実行する。
【００５０】
カット処理部３４０は、各シート部材に対してカット処理（カット工程）を実行する。三次元加工処理装置３００は、レーザを発光可能な発光デバイスと、発光デバイスによるレーザの照射（発光）を制御する照射制御部を備えている。各シート部材に対するカット処理には、発光デバイスから照射されるレーザが利用される。
【００５１】
積層処理部３５０は複数のシート部材を積層させる積層処理（積層工程）を実行する。積層処理部３５０は、例えば、接合剤を付着させたシート部材同士を次々に貼り合わせて複数のシート部材を積層する。
【００５２】
図１に示す具体例の三次元加工処理装置３００は、例えば１台以上のコンピュータを利用して実現されてもよい。そのコンピュータは、ＣＰＵ等の演算デバイス、メモリやハードディスク等の記憶デバイス、インターネット等の通信回線を利用する通信デバイス、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体からデータを読み取りデータを書き込むデバイス、ディスプレイ等の表示デバイス、ユーザから操作を受け付ける操作デバイス等のハードウェア資源を備えている。
【００５３】
そして、例えば、図１に示す三次元加工処理装置３００が備える符号を付した複数部分のうちの少なくとも一部の機能に対応したプログラム（ソフトウェア）がコンピュータに読み込まれ、そのコンピュータが備えるハードウェア資源と読み込まれたソフトウェアとの協働により、図１に例示する三次元加工処理装置３００の少なくとも一部の機能がコンピュータにより実現されてもよい。そのプログラムは、例えば、インターネット等の通信回線を介してコンピュータ（三次元加工処理装置３００）に提供されてもよいし、光ディスクや半導体メモリやカードメモリ等の記憶媒体に記憶されてコンピュータ（三次元加工処理装置３００）に提供されてもよい。
【００５４】
図１に例示する三次元造形システムの全体構成は以上のとおりである。次に、図１の三次元造形システムにより実現される処理や機能等の具体例について詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については、以下の説明において図１の符号を利用する。
【００５５】
図２は、データ生成装置１００において実行される処理の具体例を示す図である。図２に示す立体データ１２２は、立体データ取得部１２０が取得する三次元データの具体例である。図２に例示する立体データ１２２は、ＸＹＺ直交座標系内でＸＹ平面に平行な底面を持つ四角錐の立体形状を示す三次元データである。
【００５６】
なお、立体データ１２２が示す立体形状は図２に例示する具体例に限定されない。例えば、人間を含む動物の顔や頭などの形状、乗り物や家電製品や備品などの物品の形状、地形の起伏や建物などを立体的に示した立体地図の形状、複数の部品で構成される完成品の部品の形状などを示す立体データ１２２が利用されてもよい。また、立体データ１２２として、例えば、ステレオリゾグラフィ（ＳＴＬ）やオブジェクトファイル（ＯＢＬ）などのファイル形式のデータが利用されてもよい。
【００５７】
印刷データ生成部１３０は、例えば立体データ１２２から各シート部材の印刷用データを生成する。図２には、印刷用データの具体例である二次元画像データ１３２が図示されている。印刷データ生成部１３０は、例えば、立体データ１２２に対するスライス処理（スライシング）により、複数のシート部材に対応した複数の二次元画像データ１３２を生成する。
【００５８】
図２には、ＸＹ平面に対して平行でＺ軸方向に間隔を置いて積み重なるように並ぶ複数の平面に対応した二次元画像データ１３２が例示されている。二次元画像データ１３２内には、その二次元画像データ１３２に対応した平面の位置における立体データ１２２の断面が含まれている。印刷データ生成部１３０は、例えば立体データ１２２に対するスライス処理により、複数のシート部材に対応した複数の二次元画像データ１３２を生成する。
【００５９】
なお、立体データ取得部１２０が取得する三次元データは、例えば複数の二次元データの集合データでもよい。三次元データが複数の二次元データの集合データであれば、印刷データ生成部１３０は各二次元データから各二次元画像データ１３２を生成してもよい。
【００６０】
カットデータ生成部１４０は、複数のシート部材の各シート部材に対するカット処理に利用されるカット用データ１４２を生成する。図２には、印刷データ生成部１３０が生成した各シート部材の二次元画像データ１３２からそのシート部材のカット用データ１４２を生成する処理の具体例が図示されている。例えば、二次元画像データ１３２に含まれる立体データ１２２の断面の輪郭に沿ってカット処理が実行されるように、カット用データ１４２が生成される。なお、カット用データ１４２の具体例については後に詳述する。
【００６１】
図３は、画像出力装置２００と三次元加工処理装置３００において実行される処理の具体例を示す図である。画像出力装置２００の印刷処理部２３０は、複数のシート部材の各シート部材に対して印刷処理を実行する。
【００６２】
印刷処理部２３０は、データ生成装置１００から得られる各シート部材の印刷用データに基づいて、そのシート部材に対して二次元の印刷処理を実行する。図３には、各シート部材に対する二次元画像データ１３２（図２）に基づく印刷処理により得られる印刷シートが図示されている。印刷処理部２３０が実行する印刷処理は、カラー印刷でもよいし白黒印刷でもよい。また、メタリックトナーなどを利用した特殊印刷が実行されてもよい。印刷処理部２３０は複数のシート部材に対して次々に印刷処理を実行する。これにより、複数のシート部材に対応した複数の印刷シートが生成される。
【００６３】
画像出力装置２００により生成された複数の印刷シート（印刷処理された複数のシート部材）は、例えばスタッカ（集積用の入れ物）に集積された状態で収容され、例えばそのスタッカごと画像出力装置２００から三次元加工処理装置３００に移される。例えば、三次元造形システム（図１）の利用者が、複数の印刷シートを収容したスタッカを画像出力装置２００から取り外して三次元加工処理装置３００に取り付ける。
【００６４】
なお、複数の印刷シートを収容したスタッカを搬送する搬送機構により、画像出力装置２００から三次元加工処理装置３００へ複数の印刷シートが搬送されてもよい。また、各印刷シートを搬送する搬送機構により、画像出力装置２００から三次元加工処理装置３００へ複数の印刷シートが次々に搬送されてもよい。
【００６５】
複数の印刷シートが三次元加工処理装置３００に移されると、付着処理部３３０は、複数の印刷シートの各印刷シートに対して接合剤を付着させる付着処理を実行する。付着処理部３３０は、各印刷シート内の付着箇所に接合剤を付着させる。付着処理部３３０は、例えば、各印刷シート内に含まれる立体形状の断面内に接合剤を付着させる。また、必要に応じて、各印刷シート内に含まれる立体形状の断面の外側である余白部分に接合剤を付着させてもよい。
【００６６】
なお、接合剤とは種々の物体を互いに接合するのに用いる物質の総称であり、接合剤の具体例には接着剤が含まれる。例えば、シート部材の素材に応じて、接合剤として、動植物性の天然物質を主成分とする糊などの天然接着剤が利用されてもよいし、合成高分子物質などを成分として含む合成接着剤が利用されてもよい。
【００６７】
また、接合剤としてクリアトナーが利用されてもよい。例えば、各印刷シート内の付着箇所にクリアトナーが印刷され、印刷されたクリアトナーを溶融させて、クリアトナーを接合剤として利用してもよい。なお、クリアトナーの印刷は、三次元加工処理装置３００の付着処理部３３０が実行してもよいし、画像出力装置２００の印刷処理部２３０が実行してもよい。つまり、三次元加工処理装置３００が付着工程を実行してもよいし、画像出力装置２００が付着工程を実行してもよい。
【００６８】
カット処理部３４０は、各印刷シートに対してカット処理を実行する。カット処理部３４０は、例えば、各印刷シート内に含まれる立体形状の断面の輪郭に対してカット処理を実行する。なお、必要に応じて、各印刷シート内に含まれる立体形状の断面の外側である余白部分にカット処理が施されてもよい。
【００６９】
積層処理部３５０は、複数の印刷シートを積層させる積層処理を実行する。積層処理部３５０は、例えば、接合剤を付着させた印刷シート同士を次々に貼り合わせて複数の印刷シートを積層した積層体を形成する。
【００７０】
例えば、付着処理とカット処理を終えた各印刷シートが次々に積層処理に移行され、積層処理では、各印刷シートが得られる度に、既に積層された印刷シートの積層体の上に新たに得られた印刷シートを載せてプレス（圧力）が加えられる。こうして、次々に複数の印刷シートが積層され、全ての印刷シートが積層されると積層が終了する。
【００７１】
なお、付着処理と積層処理を実行してからカット処理が実行されてもよい。例えば、付着処理と積層処理により印刷シートの積層体（部分的な積層体でもよい）を形成し、その積層体に対してカット処理が実行されてもよい。
【００７２】
積層処理部３５０による積層が終了すると余白付きの三次元造形物３６０が完成する。そして、余白付きの三次元造形物３６０から余白を除去することにより、三次元造形物３６０が取り出される。
【００７３】
図４は、発光デバイスの具体例を示す図である。図４には、図１の三次元加工処理装置３００が備える発光デバイスの具体例の一つである面発光レーザ３０が図示されている。面発光レーザ３０は、発光点３２ごとにレーザ３４を発光可能な複数の発光点３２を備えている。
【００７４】
図４に示す具体例において、複数の発光点３２はＸＹ平面内に二次元的に配列されており、ＸＹ平面に対して平行に配置された印刷シート２０の全域に亘って、各発光点３２から印刷シート２０に対してレーザ３４が照射可能（発光可能）となっている。
【００７５】
三次元加工処理装置３００のカット処理部３４０が実行するカット処理（カット工程）では、印刷シート２０内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した各発光点３２から、複数のカット箇所に対して一度にレーザが照射される。
【００７６】
各発光点３２によるレーザの照射（発光）は照射制御部（図１）によって制御される。照射制御部の制御により、複数のカット箇所に対応した複数の発光点３２から一度にレーザが照射される。例えば、それら複数の発光点３２から同時にレーザが照射される。
【００７７】
例えば、共通の（１つの）トリガ信号が示す照射タイミングに応じて、複数のカット箇所に対応した複数の発光点３２を発光させることにより、それら複数の発光点３２による発光（照射）のタイミングを同期させてもよい。なお、同時とみなせる程度の微小な時間差（例えば１秒以下）を伴って、複数のカット箇所に対応した複数の発光点３２から一度にレーザが照射されてもよい。
【００７８】
また、面発光レーザ３０が備える全発光点３２を複数のグループに分けて、各グループに属する複数の発光点３２（複数のカット箇所に対応した複数の発光点３２）から一度にレーザを照射させてもよい。この場合には、異なるグループ同士で照射タイミングをずらすようにしてもよい。
【００７９】
照射制御部（図１）は、印刷シート（シート部材）２０ごとに、その印刷シート２０のカット用データが示すカット箇所の位置に対応した各発光点３２からそのカット箇所にレーザ３４を照射させる。
【００８０】
図５は、カット用データ１４２の具体例を示す図である。図５には、カットデータ生成部１４０によって生成されるカット用データ１４２の具体例が図示されている。カットデータ生成部１４０は、シート部材ごとにそのシート部材内のカット処理の対象となるカット箇所の位置を示したカット用データ１４２を生成する。
【００８１】
図５に示す具体例において、カット用データ１４２内は複数の区画１４４に区分けされている。例えば、１つの区画１４４の位置が、面発光レーザ３０の１つの発光点３２（図４）の位置に対応するように、カット用データ１４２内が複数の区画１４４に区分けされる。
【００８２】
カットデータ生成部１４０は、各シート部材の二次元画像データ１３２（図２）から、予め定められた変換処理により、そのシート部材のカット用データ１４２を生成する。その変換処理の具体例は次のとおりである。
【００８３】
例えば、二次元画像データ１３２内に含まれる立体データ１２２（図２）の断面の輪郭１３４に沿って複数のカット箇所が配置される。また、輪郭１３４で囲まれた断面の外側である余白領域にも複数のカット箇所が配置されてもよい。余白領域に複数のカット箇所を配置することにより、余白領域にカット箇所を設けない場合に比べて、余白の除去が容易になる。
【００８４】
また、複数のカット箇所は離散的に配置されてもよい。例えば、輪郭１３４に沿って配置される複数のカット箇所が予め定められた間隔で配置され、余白領域に配置される複数のカット箇所も予め定められた間隔で配置される。輪郭１３４に沿って配置されるカット箇所の間隔と余白領域に配置されるカット箇所の間隔を互いに異ならせてもよい。複数のカット箇所を離散的に配置することにより、複数のカット箇所を連続的に配置する場合に比べて、レーザの照射により各シート部材が焦げることが抑制される。
【００８５】
カットデータ生成部１４０は、例えば、複数の区画１４４のうち、カット箇所となる区画１４４のデータ値を「１」とし、カット箇所以外のその他の区画１４４のデータ値を「０」とするカット用データ１４２を生成する。なお、「１」「０」以外のデータ値でカット箇所とその他の箇所を識別するカット用データ１４２が生成されてもよい。例えば、カット箇所となる区画１４４のデータ値として、その区画１４４に対するレーザの照射強度を示す値が利用され、照射制御部（図１参照）がそのデータ値に基づいて各発光点３２（図４）によるレーザの照射強度を制御してもよい。
【００８６】
図６は、レーザの照射強度の具体例を示す図である。図６には、カット用データ１４２（図５）が示す各区画１４４に対応した各発光点３２（図４）から照射されるレーザの照射強度の具体例が図示されている。
【００８７】
図６（１）は、カット箇所となる区画１４４に対応した発光点３２からその区画１４４に照射されるレーザの具体例を示している。図６（１）の具体例では、カット箇所となる区画１４４の中心Ｐを焦点とするレーザが照射される。中心Ｐを焦点としてレーザが照射されると、中心Ｐの位置でレーザの照射強度が最大となり、中心Ｐから離れるに従ってレーザの照射強度が徐々に小さくなる。
【００８８】
図６（１）に示す具体例では、レーザの照射強度が５０以上の領域でシート部材に穴が開けられる。これにより、例えば、図６（１）に例示するように、カット箇所となる区画１４４内に中心Ｐの円形のカット孔が形成される。
【００８９】
これに対し、図６（２）は、カット箇所以外のその他の区画１４４についての具体例を示している。カット箇所以外のその他の区画１４４に対してはレーザが照射されない。
【００９０】
図１の三次元加工処理装置３００のカット処理部３４０が実行するカット処理（カット工程）では、各シート部材内のカット処理の対象となる複数のカット箇所の各々に対応した各発光点から、複数のカット箇所に対して一度にレーザが照射され、各シート部材内の複数のカット箇所が一度にカット処理される。したがって、例えば、レーザや刃物を移動させながら各シート部材のカットを徐々に進めるカット処理に比べて、図１の三次元加工処理装置３００による各シート部材のカット処理に要する時間は短縮される。１枚のシート部材のカット処理に要する時間が短縮されると、例えば、数百枚から数千枚程度であり時には数万枚程度にも及ぶ全シート部材のカット処理に要する時間の短縮は絶大なものとなる。
【００９１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００９２】
１００  データ生成装置、１１０  システム制御部、１２０  立体データ取得部、１３０  印刷データ生成部、１４０  カットデータ生成部、２００  画像出力装置、２１０  制御部、２２０  データ取得部、２３０  印刷処理部、２４０  表示部、２５０  操作受付部、３００  三次元加工処理装置、３１０  制御部、３２０  データ取得部、３３０  付着処理部、３４０  カット処理部、３５０  積層処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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