(57)【要約】【課題】最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができるデータ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法及びプログラムを提供する。【解決手段】データ生成装置１００は、凸部８１０と、凸部８１０の形状を測定するための目盛８４４が形成されている目盛形成部８４０とを備え、３次元造形装置によって出力された評価用造形物８００を測定した測定結果を用いて、出力用造形物９００の３次元データを補正する３次元データ補正部１１８を有する。【選択図】図８
2018024196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有するデータ生成装置。
【請求項２】
第１の造形物を測定した測定結果を受け付ける測定結果受付部をさらに有し、
前記３次元データ補正部は、前記測定結果受付部が受け付けた測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する請求項１記載のデータ生成装置。
【請求項３】
前記３次元データ補正部は、第１の造形物を測定した測定結果を記憶している測定結果記憶部に記憶されている測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する請求項１記載のデータ生成装置。
【請求項４】
出力装置と、
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、前記出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部と、
を有し、
前記出力装置は、前記３次元データ補正部で補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する３次元造形装置。
【請求項５】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正工程を有する３次元造形物の造形方法。
【請求項６】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正工程を有し、
前記出力装置が、前記３次元データ補正部で補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する出力工程と、
を有する３次元造形物の製造方法。
【請求項７】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた造形物を出力装置で出力する出力工程と、
測定対象部の位置を目盛形成部に形成された目盛で読み取る読取工程と、
を有する出力装置の評価方法。
【請求項８】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正ステップをコンピュータ実行させるプログラム。
【請求項９】
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正ステップと、
前記出力装置が、前記３次元データ補正ステップで補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する出力ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法、出力装置の評価方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも第１の波長帯域の光と、前記第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域の光とを同時に照射可能な光源と、前記光源から照射された光を、前記第１の波長帯域の光を含みかつ前記第２の波長帯域の光を含まない第１の投射光と、前記第２の波長帯域の光を含みかつ前記第１の波長帯域の光を含まない第２の投射光とに分ける光学素子と、前記光学素子により分けられた前記第１の投射光を受けて３次元造形を行う造形部と、前記光学素子により分けられた前記第２の投射光を利用して対象物の３次元計測を行う計測部と、を備えた３次元造形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２０１５−３３８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
３次元造形物の形状を規定する３次元データを用いて造形した造形物の形状に、３次元データが規定する形状からの誤差が生じることがある。このような誤差を低減するために、造形された造形物の形状を測定し、測定された誤差を低減するように３次元データを修正し、修正した３次元データに基づいて再び造形物を造形しようとすると、３次元データの修正に複雑な計算式を用いた計算が必要になることがあり、３次元データの修正に時間を要することがある。
【０００５】
本発明は、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができるデータ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法及びプログラムを提供することを目的とする。また、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定対象部の位置を読み取る読取工程を有しない技術と比較して、短時間で出力装置を評価することができる出力装置の評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、
測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有するデータ生成装置
である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、第１の造形物を測定した測定結果を受け付ける測定結果受付部をさらに有し、前記３次元データ補正部は、前記測定結果受付部が受け付けた測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する請求項１記載のデータ生成装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記３次元データ補正部は、第１の造形物を測定した測定結果を記憶している測定結果記憶部に記憶されている測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する請求項１記載のデータ生成装置。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、出力装置と、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、前記出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部と、を有し、前記出力装置は、前記３次元データ補正部で補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する３次元造形装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正工程を有する３次元造形物の造形方法である。
【００１１】
請求項６に係る本発明は、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正工程を有し、前記出力装置が、前記３次元データ補正部で補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する出力工程と、を有する３次元造形物の製造方法である。
【００１２】
請求項７に係る本発明は、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた造形物を出力装置で出力する出力工程と、測定対象部の位置を目盛形成部に形成された目盛で読み取る読取工程と、を有する出力装置の評価方法である。
【００１３】
請求項８に係る本発明は、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正ステップをコンピュータ実行させるプログラムである。
【００１４】
請求項９に係る本発明は、測定対象部と、前記測定対象部の形状を測定するための目盛が形成されている目盛形成部とを備えた第１の造形物であって、出力装置によって出力された第１の造形部を測定した測定結果を用いて、第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正ステップと、前記出力装置が、前記３次元データ補正ステップで補正された３次元データを用いて第２の造形物を出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができるデータ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法及びプログラムを提供することができる。
【００１６】
請求項２に係る本発明によれば、データを補正する都度に第１の造形物を測定した測定結果を受け付けることができるため、第１の造形物を測定した結果を記憶する記憶部を有する必要をなくすことができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明によれば、測定結果記憶部を有しない技術ではデータを補正する処理の都度に第１の造形物の測定が必要になることに対して、データを補正する処理の都度に第１の造形物の測定をする必要をなくすことができる。
【００１８】
請求項４に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができる３次元造形装置を提供することができる。
【００１９】
請求項５に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができる３次元造形物の製造方法を提供することができる。
【００２０】
請求項６に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができる３次元造形物の製造方法を提供することができる。
【００２１】
請求項７に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定対象部の位置を読み取る読取工程を有しない技術と比較して、短時間で出力装置を評価することができる出力装置の評価方法を提供することができる。
【００２２】
請求項８に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができるプログラムを提供することができる。
【００２３】
請求項９に係る本発明によれば、最終的に出力をする第２の造形物とは別の第１の造形物の測定結果を用いて第２の造形物の３次元データを補正する３次元データ補正部を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができるプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る３次元造形システムを示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る３次元造形システムで出力される第１の造形物を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る３次元造形システムで出力される第２の造形物の一例を示す図である。
【図４】第１の造形物に生じた変形を測定するための方法の一例を示す図である。
【図５】第１の造形物に生じた変形を測定するための方法の他の例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る３次元造形システムが有する３次元造形装置を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る３次元造形システムが有する３次元造形装置の制御部を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態に係る３次元造形システムが有する３次元造形装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図９】第１の実施形態に係る３次元造形システムが有するデータ生成装置が第２の造形物の出力を指示する制御を示すフローチャートである。
【図１０】評価用造形物の第２の例を示す図である。
【図１１】評価用造形物の第３の例を示す図である。
【図１２】評価用造形物の第４の例を示す図である。
【図１３】評価用造形物の第５の例を示す図である。
【図１４】第１の変形例に係る３次元造形システムで造形される評価用の造形物を示す図である。
【図１５】第２の変形例に係る３次元造形システムで造形される評価用の造形物を示す図である。
【図１６】第３の変形例に係る３次元造形システムで造形される評価用の造形物を示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る造形システムが有するデータ生成装置の機能的構成を示す図である。
【図１８】第３の実施形態に係る造形システムが有するデータ生成装置の機能的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る３次元造形システム１０が示されている。図１に示すように、３次元造形システム１０は、データ生成装置１００と、出力装置にあたる３次元造形装置と、測定結果記憶装置６００を有し、これらがネットワーク７００に接続されている。
【００２６】
３次元造形システム１０は、評価用造形物８００（図２を参照）を造形し、さらには、出力用造形物９００（図３を参照）を造形する。ここで、評価用造形物８００は第１の造形物にあたり、出力用造形物９００は第２の造形物にあたる。また、評価用造形物８００は、出力用造形物９００を造形するに先立ち、出力用造形物９００の３次元データを補正する補正用データを算出するために出力される造形物であり、３次元造形装置を評価するために出力される造形物である。また、出力用造形物９００は、操作者が出力を所望する最終的な造形物である。また、評価用造形物８００は、第１の３次元データにあたる評価用造形物８００の３次元データを用いて造形され、出力用造形物９００は、第２の３次元データにあたる出力用造形物９００の３次元データを用いて造形される。
【００２７】
データ生成装置１００としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。データ生成装置１００は、表示装置１９２と操作装置１９４とを有する。表示装置１９２としては、例えば液晶表示パネルを用いることができ、操作装置１９４としては、例えばキーボードやマウスを用いることができる。表示装置１９２と操作装置１９４との機能を併せ持つものとして、タッチパネルを用いてもよい。データ生成装置１００の詳細は後述する。
【００２８】
測定結果記憶装置６００は、所謂サーバであり、評価用造形物８００の測定結果をデータベースとして記憶している。より詳細には、測定結果記憶装置６００は、評価用造形物８００の出力に用いた３次元造形装置の機種、シリアルナンバー、評価用造形物８００の出力に用いた造形材料の種類、サポート材の種類、３次元造形装置が設置された場所の評価用造形物８００を出力した際における温度、湿度等に紐付けして評価用造形物８００の評価結果を記憶している。
【００２９】
図２には、評価用造形物８００の第１の例が示されている。図２に示すように、評価用造形物８００は、台座部８０２と、凸部８１０と、目盛形成部８４０と有する。台座部８０２と、凸部８１０と、目盛形成部８４０とは、同時に同じ造形材料を用いて３次元造形装置により一体として造形される。
【００３０】
台座部８０２は、板状であり、後述する造形ステージ５１０（図４を参照）の上向の面５１２の上に、面５１２に支持されるように造形される。また、台座部８０２の上向の面に支持されるように、凸部８１０と目盛形成部８４０とが造形される。
【００３１】
凸部８１０は、測定対象部として用いられていて、例えば楔形状であり、上側の端部８１２が目視により位置の測定がなされる測定対象位置に該当する。また、凸部８１０は、重力方向における下側に空間が存在する部分を有し、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に傾斜している。このため、凸部８１０を造形する際には、凸部８１０を下側から支えるようにサポート材積層部９９０が形成される。サポート材積層部９９０は、評価用造形物８００が造形された後に、例えば洗い流す等の方法で除去されるものであり、図２においては、想像線（二点鎖線）で示されている。
【００３２】
目盛形成部８４０は、例えば立方体であり、重力方向における下側に空間が存在する部分がなく、Ｘ軸方向にもＹ軸方向にも傾いていない。また、目盛形成部８４０は、台座部８０２の縁側よりも台座部８０２の変形が生じにくい台座部８０２の中央部側に位置している。これらを原因として、目盛形成部８４０は、凸部８１０と比較して例えば造形中に変形が生じにくい。さらには、目盛形成部８４０は、造形の過程において、凸部８１０と比較して３次元データが規定する形状からの誤差が生じにくい。
【００３３】
また、目盛形成部８４０の少なくとも凸部８１０と向き合う面８４２には、凸部８１０を測定するために用いられる目盛８４４が形成されている。目盛８４４は、操作者による目視での形状の測定が可能なものであればよく、必ずしも、図２に示すように格子状であることは要しない。
【００３４】
また、目盛形成部８４０の凸部８１０と向き合う面８４２には、輪郭線８４６が形成されている。輪郭線８４６は、凸部８１０と目盛形成部８４０とに３次元データからの誤差が生じていない場合に、凸部８１０に左側から（Ｘ軸方向におけるマイナス側から）水平な光を照射した場合に面８４２に形成される影の輪郭を示す線である。
【００３５】
評価用造形物８００を用いての、評価用造形物８００を造形した造形装置（本、実施形態においては３次元造形装置）の評価と、評価用造形物８００の測定結果を用いての出力用造形物９００の３次元データの補正の詳細とは後述する。
【００３６】
図３には出力用造形物９００の一例が示されている。図３に示すように、出力用造形物９００は、評価用造形物８００と比較して複雑である。また、出力用造形物９００の形状を測定し、測定された誤差を低減するように出力用造形物９００の３次元データを修正し、修正した３次元データに基づいて再び出力用造形物９００を造形しようとすると、３次元データの修正に複雑な計算式を用いた計算が必要になることがあり、３次元データの修正に時間を要することがある。
【００３７】
図４は、評価用造形物８００に生じた変形を測定するための方法の一例を説明する図である。この測定は、測定者が、例えば手前側から（Ｚ軸方向におけるマイナス側から）評価用造形物８００を目視することによりなされ、台座部８０２の左上端部と右上端部とを結んだ仮想線Ｌが、目盛形成部８４０を通過する位置における目盛８４４を読み取ることで、台座部８０２に生じた反りを測定することができる。
【００３８】
図５は、評価用造形物８００に生じた変形を測定するための方法の他の例を説明する図である。この測定方法では、図５（Ａ）に示すように、測定者が評価用造形物８００を左側（Ｘ軸方向におけるマイナス側）から目視する。そして、図５（Ｂ）に示すように、凸部８１０の端部８１２が重なる位置の目盛８４４を読み取る。この際、目盛形成部８４０には３次元データが規定する形状からの誤差が生じにくいため、目盛形成部８４０には誤差が生じないものとみなして、目盛形成部８４０を凸部８１０の変形を測定する測定器として用いている。
【００３９】
図６には、３次元造形装置が示されている。３次元造形装置は、出力用造形物９００を出力し、評価用造形物８００を出力する。以下の説明においては、３次元造形装置が評価用造形物８００を出力する場合を例として説明をするものの、３次元造形装置は、評価用造形物８００と同様に評価用造形物８００を出力する。３次元造形装置は、所謂インクジェット法、より詳細には所謂インクジェット紫外線硬化型積層造形法を採用している。以下の説明においては、３次元造形装置として、インクジェット紫外線硬化型積層造形法を採用した場合を例として示すものの、３次元造形装置は、他の方式を採用したものであってもよい。すなわち、３次元造形装置は、例えば、ＦＤＭ（Fused Deposition Modeling）とも称される熱溶解積層法、ＳＬＳ（Selective Laser Sintering）とも称される粉末焼結法、粉末固着法、石膏積層法、ＳＴＬ（Stereo Lithography）とも称される光造形法、ＬＯＭ（Laminated Object Manufacturing）とも称されるシート材積層法等の方式を採用した３次元造形装置であってもよい。
【００４０】
図６に示すように、３次元造形装置は造形ステージ５１０を有する。３次元造形装置では、造形ステージ５１０の上側の面に造形材料が積層されるようにして出力用造形物９００が出力される。また、造形ステージ５１０の上側の面には、必要に応じてサポート剤が積層されることによりサポート材積層部９９０が出力される。サポート材積層部９９０は、例えば、出力用造形物９００の重力方向における下側に造形材料が積層されていない部分がある場合に、出力用造形物９００を重力方向における下側から支えるために形成される。サポート材積層部９９０は、出力用造形物９００の造形後に、例えば水洗いする等の方法で出力用造形物９００から除去される。
【００４１】
造形ステージ５１０にはＺ軸方向移動機構５２０が連結されている。造形ステージ５１０は、Ｚ軸方向移動機構５２０を駆動させることでＺ軸方向（上下方向）に移動することができるようになっている。
【００４２】
３次元造形装置は、ヘッド部５３０をさらに有し、ヘッド部５３０はヘッド部本体５３２を有する。ヘッド部本体５３２には、Ｘ軸方向移動機構５３４が連結されている。ヘッド部５３０は、Ｘ軸方向移動機構５２０を駆動させることでＸ軸方向（図６における左右方向）に移動することができるようになっている。また、ヘッド部本体５３２には、Ｙ軸方向移動機構５３６が連結されている。ヘッド部５３０は、Ｙ軸方向移動機構５３６を駆動させることでＹ軸方向（図６における紙面と交わる方向）に移動することができるようになっている。
【００４３】
ヘッド部５３０は、造形材料射出ノズル５４０をさらに有する。造形材料射出ノズル５４０は、造形材料貯蔵部５４２に貯蔵されている造形材料を造形ステージ５１０に向けて射出する。造形材料としては、光硬化性樹脂を用いることができる。
【００４４】
ヘッド部５３０は、サポート材射出ノズル５５０をさらに有する。サポート材射出ノズル５５０は、サポート材貯蔵部５５２に貯蔵されているサポート材を造形ステージに向けて射出する。
【００４５】
ヘッド部５３０は、平滑化装置５６０をさらに有する。平滑化装置５６０は、造形ステージ５１０へと射出された造形材料とサポート材とを平滑化する。平滑化装置５６０は、過剰な造形材料と過剰なポート材とを掻き取るように回転する回転部材５６２を有する。
【００４６】
ヘッド部５３０は、光照射装置５７０をさらに有する。光照射装置５７０は、光を照射することで造形ステージ５１０に射出された造形材料を硬化させ、サポート材を硬化させる。
【００４７】
図７は、３次元造形装置が有する制御部５８０を示すブロック図である。図７に示すように、制御部５８０は制御回路５８２を有し、制御回路５８２に、ネットワーク７００（図１を参照）と通信インターフェイス５８４とを介し、データ生成装置１００（図１を参照）で生成された評価用造形物８００の断面形状データや、出力用造形物９００の断面形状データが入力される。
【００４８】
また、３次元造形装置において、制御回路５８２からの出力によりＸ軸方向移動機構５３４と、Ｙ軸方向移動機構５３６と、Ｚ軸方向移動機構５２０と、造形材料射出ノズル５４０と、サポート材射出ノズル５５０と、平滑化装置５６０と、光照射装置５７０とが制御される。
【００４９】
以上のように構成された３次元造形装置で評価用造形物８００や出力用造形物９００を造形するには、制御回路５８２は、Ｘ軸方向移動機構５３４にヘッド部５３０を図６における右側へと移動させつつ、造形材料射出ノズル５４０に造形ステージ５１０へと造形材料を射出させ、サポート材射出ノズル５５０に造形ステージ５１０へとサポート材を射出させる。そして、制御回路５８２は、Ｘ軸方向移動機構５３４にヘッド部５３０を図６における左側へと移動させつつ、平滑化装置５６０に造形材料とサポート材とを平滑化させ、さらには光照射装置５７０に第１の造形材とサポート材とを硬化させる。以上のようにして、制御回路５８２は、主走査方向（Ｘ軸方向）における一定幅の造形をさせる。
【００５０】
そして、主走査方向における一定幅の造形を終了させると、制御回路５８２は、Ｙ軸方向移動機構５３６に、ヘッド部５３０を副操作方向に（Ｙ軸方向）に移動させ、さらには主走査方向における一定幅方向の造形をさせる。
【００５１】
以上の動作を繰り返させることにより、一層分の出力用造形物９００の造形を完了させると、制御回路５８２は、Ｚ軸方向移動機構５２０に、造形ステージ５１０を、下方向（Ｚ軸方向）に出力用造形物９００等の一層の厚さ分だけ下降させる。そして、制御回路５８２は、出力用造形物９００の既に造形がなされた部分に積層させるようにして、次の層の造形をさせる。以上の動作を繰り返すことにより、３次元造形装置は、硬化させた造形材料を積層させるようにして出力用造形物９００や、評価用造形物８００を造形する。
【００５２】
図８は、データ生成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。図８に示すように、データ生成装置１００は測定結果受付部１１０を有する。測定結果受付部１１０は、３次元造形装置が出力した評価用造形物８００の形状を測定した結果を受け付ける。より具体的には、測定結果受付部１１０は、操作者が読み取った凸部８１０の端部８１２に対応する目盛８４４の値を受け付ける。
【００５３】
測定結果受付部１１０が受け付けた測定結果は、３次元造形装置の機種、シリアルナンバー、評価用造形物８００の出力に用いた造形材料の種類、サポート材の種類、３次元造形装置が設置された場所の評価用造形物８００を出力した際における温度、湿度等に紐付けして評価用造形物８００等と共に測定結果記憶装置６００に送信され、測定結果記憶装置６００に記憶される。
【００５４】
また、データ生成装置１００は、３次元データ記憶部１１２を有する。３次元データ記憶部１１２は、評価用造形物８００の形状を規定する３次元データを記憶している。
【００５５】
また、データ生成装置１００は、補正用データ算出部１１４を有する。補正用データ算出部１１４は、測定結果受付部１１０が受け付けた評価用造形物８００の測定結果に基づいて算出されるデータであり、このデータを用いて出力用造形物９００の３次元データが補正される。また、補正データは、操作者が凸部８１０を目視した場合に、凸部８１０が輪郭線８４６（図２を参照）に重なって見える形状となるように、評価用造形物８００の３次元データを補正するデータである。
【００５６】
また、データ生成装置１００は、３次元データ受付部１１６を有する。３次元データ受付部１１６は、出力用造形物９００形状を規定する３次元データを受け付ける。この実施形態では、３次元データ受付部１１６が、３次元データとしてＳＴＬ（Standard Triangulated Language）データを受け付ける構成を例として説明をするものの、３次元データ受付部１１６で３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）のデータ、３次元ＣＧ（computer graphics）のデータ、３Ｄスキャナによるデータ等を受け付けて、受け付けたデータを、データ生成装置１００側でＳＴＬデータに変換するようにしてもよい。
【００５７】
ここで、ＳＴＬデータとは、３次元形状を表現するデータを保存するファイルフォーマットの一つであるＳＴＬフォーマットのデータであり、３次元データを、多数の三角形の頂点の座標と、これらの多数の三角形の面の法線ベクトルとで示すデータである。
【００５８】
データ生成装置１００は、３次元データ補正部１１８をさらに有する。３次元データ補正部１１８は、補正用データ算出部１１４が算出した補正用データを用いて、３次元データ受付部１１６が受け付けた３次元データを補正する。
【００５９】
データ生成装置１００は、断面形状データ生成部１２０をさらに有する。断面形状データ生成部１２０は、３次元データ補正部１１８で補正された出力用造形物９００の形状を規定する３次元データから断面形状データ（積層データ）を生成する。また、断面形状データ生成部１２０は、３次元データ記憶部１１２に記憶されている評価用造形物８００の形状を規定する３次元データから断面形状データを生成する。
【００６０】
データ生成装置１００は、出力指示部１２２をさらに有する。出力指示部１２２は、断面形状データ生成部１２０で生成された出力用造形物９００の断面形状データに基づく出力用造形物９００の造形を３次元造形装置に指示する。また、出力指示部１２２は、断面形状データ生成部１２０で生成された評価用造形物８００の断面形状データに基づく評価用造形物８００の造形を３次元造形装置に指示する。
【００６１】
図９は、３次元造形システム１０における出力用造形物９００を出力するまでの過程を説明するフローチャートである。図９に示すように、最初のステップであるステップＳ１０で、データ生成装置１００は、評価用造形物８００の出力を３次元造形装置に指示する。すなわち、３次元データ記憶部１１２に記憶されている評価用造形物８００の３次元データに基づいて、断面形状データ生成部１２０が断面形状データを生成し、生成された断面形状データを用いての評価用造形物８００の出力を出力指示部１２２が３次元造形装置に指示する。
【００６２】
次のステップであるステップＳ１２では、測定結果受付部１１０が、３次元造形装置が出力した評価用造形物８００の形状を測定した結果を受け付ける。より具体的には、測定結果受付部１１０が、操作者が読み取った凸部８１０の端部８１２に対応する目盛８４４の値を受け付ける。
【００６３】
次のステップであるステップＳ１４では、データ生成装置１００は、ステップＳ１２において測定結果受付部１１０が受け付けた測定結果を測定結果記憶装置６００へと送信する。
【００６４】
次のステップであるステップＳ１６では、３次元データ受付部１１６が、出力用造形物９００の３次元データを受け付ける。
【００６５】
次のステップであるステップＳ１８では、ステップＳ１１０で受け付けた測定結果に基づいて補正用データ算出部１１４が算出した補正用データを用いて、３次元データ補正部１１８が３次元データ受付部１１６の受け付けた出力用造形物９００の３次元データを補正する。
【００６６】
次のステップであるステップＳ１２０では、ステップＳ１８で３次元データ補正部１１８による補正された出力用造形物９００の３次元データに基づいて、断面形状データ生成部１２０が断面形状データを生成する。
【００６７】
次のステップであるステップＳ１２２では、出力指示部１２２が、３次元造形装置に、ステップＳ１２０で生成された断面形状データの出力を指示する。
【００６８】
図１０には、評価用造形物８００の第２の例が示されている。先述の評価用造形物８００の第１の例では、評価用造形物８００は、凸部８１０を１つ有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第２の例は、凸部８１０を２つ有している。
【００６９】
図１１には、評価用造形物８００の第３の例が示されている。先述の評価用造形物８００の第１の例では、評価用造形物８００は、凸部８１０を１つ有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第３の例は、凸部８１０を２つ有している。また、２つの凸部８１０の間に造形部８６０が造形されている。
【００７０】
図１２には、評価用造形物８００の第４の例が示されている。先述の評価用造形物８００の第１の例では、評価用造形物８００は、凸部８１０を１つ有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第４の例は、凸部８１０を２つ有している。また、先述の評価用造形物８００の第１の例は、凸部８１０に対向する面８４２を有する１つの目盛形成部８４０を有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第４の例は、互いに離間した位置に配置されている２つの目盛形成部８４０を有している。
【００７１】
図１３には、評価用造形物８００の第５の例が示されている。先述の評価用造形物８００の第１の例では、評価用造形物８００は、凸部８１０を１つ有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第５の例は、凸部８１０を４つ有している。そして、４つの凸部８１０の中の２つは、目盛形成部８４０よりも左側（Ｘ軸方向におけるマイナス側）に配置されていて、４つの凸部８１０の中の他の２つは、目盛形成部８４０よりも右側（Ｘ軸方向におけプラス側）に配置されている。
【００７２】
また、先述の評価用造形物８００の第１の例は、凸部８１０に対向する面８４２を有する１つの目盛形成部８４０を有していた。これに対して、この評価用造形物８００の第５の例は、互いに離間した位置に配置されている２つの目盛形成部８４０を有している。
【００７３】
図１４には、第１の変形例に係る３次元造形システム１０で造形される評価用の評価用造形物８００が示されている。前述の本発明の実施形態に係る３次元造形システム１０では、評価用造形物８００を造形するにあたって、台座部８０２と、凸部８１０と、目盛形成部８４０とが一体として、同時に、１つの造形装置（３次元造形装置）で造形された。これに対して、この第１の変形例では、台座部８０２と凸部８１０とは、が一体として、同時に、１つの造形装置（３次元造形装置）で造形されるものの、目盛形成部８４０は、台座部８０２、凸部８１０とは、異なるタイミングで、３次元造形装置とは別の造形装置（不図示）で造形さる。そして、目盛形成部８４０は、台座部８０２に形成された位置決用突起８７０に対して位置決するようにして、台座部８０２に対して装着された状態で用いられる。
【００７４】
この第１の変形例によれば、台座部８０２、凸部８１０を造形する３次元造形装置よりも高性能の他の造形装置で目盛形成部８４０を造形することができ、これにより目盛形成部８４０に生じる虞がある３次元データが規定する形状からの誤差を低減することができる。このため、目盛形成部８４０が誤差を持って生成されることを原因して評価用造形物の測定が不正確になるとの弊害を発生しにくくすることができる。
【００７５】
図１５には、第２の変形例に係る３次元造形システム１０で造形される評価用の評価用造形物８００が示されている。先述の第１の変形例では、は、目盛形成部８４０を１つ有し、この１つの目盛形成部８４０が台座部８０２に対して装着された状態で用いられた。これに対して、この第２の変形例では、評価用造形物８００は、有する凸部８１０の数と同数である２つの目盛形成部８４０を有している。そして、この第２の変形例では、複数の凸部８１０のそれぞれに対し、対応する目盛形成部８４０が選択され、選択された評価用造形物８００が台座部８０２に装着して用いられる。
【００７６】
図１６には、第３の変形例に係る３次元造形システム１０で造形される評価用造形物８００が示されている。先述の第１の造形システムにおいては、目盛形成部８４０は、目盛８４４と輪郭線８４６とが形成された状態となるように３次元造形装置で造形された。これに対して、この第３の変形例では、目盛形成部８４０は、目盛８４４と輪郭線８４６とが形成されていない状態で３次元造形装置により造形され、目盛８４４と輪郭線８４６とが印刷された用紙８４８が目盛形成部８４０に貼り付けられる。
【００７７】
用紙８４８としては、例えばプリンタ等の画像形成装置で目盛８４４と輪郭線８４６とが印刷された用紙を用いることができる。この第３の変形例によれば、目盛８４４や輪郭線８４６を３次元造形装置で形成する技術と比較して、目盛８４４や輪郭線８４６を細かく、正確にすることができる。
【００７８】
以上で説明をした第３変形例を、第１の変形例、第２の変形例と組み合わせることもできる。すなわち、目盛形成部８４０を台座部８０２、凸部８１０とは異なる造形装置で造形しつつ、目盛形成部８４０に用紙８４８を貼り付けるようにしてもよい。
【００７９】
図１７は、第２の実施形態に係る３次元造形システム１０が有するデータ生成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。先述の第１の実施形態に係る３次元造形システム１０では、補正用データ算出部１１４は、測定結果受付部１１０が受け付けた測定値に基づいて補正用データを算出した。これに対して、この第２の実施形態においては、補正用データ算出部１１４は、測定結果記憶装置６００に記憶されている測定結果に基づいて補正用データを算出する。
【００８０】
図１８は、第３の実施形態に係る３次元造形システム１０が有する３次元造形装置の機能的構成を示すブロック図である。図１８に示されているように、測定結果受付部１１０、３次元データ記憶部１１２、補正用データ算出部１１４、３次元データ受付部１１６、３次元データ補正部１１８、断面形状データ生成部１２０、出力指示部１２２との第１の実施形態においては、データ生成装置１００が有していた構成を、この第２の実施形態では３次元造形装置が有している。
【００８１】
また、この第２の実施形態においては、３次元造形装置は、出力部５９０を有している。出力部５９０は、断面形状データ生成部１２０からの指示を受けて、評価用造形物８００や出力用造形物９００を出力する。出力部５９０は、例えば、造形ステージ５１０、ヘッド部５３０等の第１の実施形態に係る３次元造形装置有する全ての構成を有している。
【００８２】
以上で説明をしたように、本発明の実施形態に係る３次元造形システム１０においては、最終的に出力をする出力用造形物９００とは別の評価用造形物８００の測定結果を用いて出力用造形物９００の３次元データを補正する３次元データ補正部１１８を有しない技術と比較して、短時間で３次元データを修正することができる。データ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法及びプログラムを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上で説明をしたように、本発明は、データ生成装置、３次元造形装置、３次元造形物の製造方法、出力装置の評価方法及びプログラムに適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０・・・３次元造形システム
１００・・・データ生成装置
１１０・・・測定結果受付部
１１４・・・補正用データ算出部
１１８・・・３次元データ補正部
５００・・・３次元造形装置
６００・・・測定結果記憶装置
８００・・・評価用造形物
８１０・・・凸部
８１２・・・端部
８４０・・・目盛形成部
８４４・・・目盛
８４６・・・輪郭線
８４８・・・用紙
８６０・・・造形部
８７０・・・位置決用突起
９００・・・出力用造形物
【図１】
2018024196.tif 000003
【図２】
2018024196.tif 000004
【図３】
2018024196.tif 000005
【図４】
2018024196.tif 000006
【図５】
2018024196.tif 000007
【図６】
2018024196.tif 000008
【図７】
2018024196.tif 000009
【図８】
2018024196.tif 000010
【図９】
2018024196.tif 000011
【図１０】
2018024196.tif 000012
【図１１】
2018024196.tif 000013
【図１２】
2018024196.tif 000014
【図１３】
2018024196.tif 000015
【図１４】
2018024196.tif 000016
【図１５】
2018024196.tif 000017
【図１６】
2018024196.tif 000018
【図１７】
2018024196.tif 000019
【図１８】
2018024196.tif 000020