(57)【要約】【課題】立体物の配置を設定する際の作業負担を低減する。【解決手段】三次元造形装置は、造形対象となる立体物の形状に関する形状データが入力された場合に形状データに基づいて立体物の完成状態の配置に関する配置データを生成する生成部と、生成された配置データに対応する配置の立体物を造形する場合に要する造形時間及びサポート材の使用量のうち少なくとも一方を含む参照データを算出する演算部と、複数の配置データが生成された場合にそれぞれの配置データと当該配置データについて抽出された参照データとを対応付けて表示装置に表示させる表示制御部と、表示装置に表示された配置データの１つを選択する指示が入力された場合に選択された配置データに対応する配置の立体物を造形するように吐出部及び相対移動部を制御する造形制御部と、を有する制御装置とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体物を造形する造形材及び前記造形材を支持するサポート材を作業面に吐出する吐出部と、
前記吐出部と前記作業面とを主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動させる相対移動部と、
造形対象となる前記立体物の形状に関する形状データが入力された場合に前記形状データに基づいて前記立体物の完成状態の配置に関する配置データを生成する生成部と、生成された前記配置データに対応する配置の前記立体物を造形する場合に要する造形時間及び前記サポート材の使用量のうち少なくとも一方を含む参照データを算出する演算部と、複数の前記配置データが生成された場合にそれぞれの前記配置データと当該配置データについて抽出された前記参照データとを対応付けて表示装置に表示させる表示制御部と、前記表示装置に表示された前記配置データの１つを選択する指示が入力された場合に選択された前記配置データに対応する配置の前記立体物を造形するように前記吐出部及び前記相対移動部を制御する造形制御部と、を有する制御装置と
を備える三次元造形装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記配置データと前記参照データとを対応付けて記憶する記憶部を有する請求項１に記載の三次元造形装置。
【請求項３】
複数の前記配置データと当該配置データのそれぞれについて抽出された前記参照データとを対応付けて表示可能な表示装置をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の三次元造形装置。
【請求項４】
前記形状データ及び前記表示装置に表示された前記配置データの１つを選択する指示のうち少なくとも一方を含む情報を前記制御装置に入力可能な入力装置をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の三次元造形装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、複数の前記参照データのうち所定の前記参照データを他の前記参照データと区別して表示させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の三次元造形装置。
【請求項６】
前記参照データは、前記配置データに対応する配置の前記立体物のプレビュー画像を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の三次元造形装置。
【請求項７】
前記参照データは、前記配置データに対応する配置で完成される前記立体物について、前記主走査方向、前記副走査方向、及び前記作業面に直交する方向のそれぞれの最大寸法を乗算した仮想直方体に対する前記立体物の体積占有率に関するデータを含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の三次元造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体物を形成する装置として、三次元造形装置が知られている（例えば、特許文献１）。三次元造形装置は、液体の造形材をヘッドから作業面に吐出し、当該造形材を積層させることで立体物を造形する。三次元造形装置では、造形対象となる立体物の形状データが入力され、形状データに基づいて完成状態の立体物のレイアウト（配置）が設定され、この配置に基づいて造形材の吐出が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の三次元造形装置において、立体物の配置の設定は、ユーザが手作業で行う場合がある。手作業で配置の設定を行う場合、例えば立体物の造形時間が最小になる配置や、サポート材の使用量が最小になる配置等、効率的な造形動作が可能となる配置をユーザが試行錯誤によって求めている。ユーザは、最適な配置を求める過程で、何回も配置の設定を更新したり、やり直したりする場合があり、作業負担が大きくなりやすい。このため、配置の設定を手作業で行う場合において、作業負担を低減することが可能な機能が求められている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、立体物の配置を設定する際の作業負担を低減することが可能な三次元造形装置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】
本発明に係る三次元造形装置は、立体物を造形する造形材及び前記造形材を支持するサポート材を作業面に吐出する吐出部と、前記吐出部と前記作業面とを主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動させる相対移動部と、造形対象となる前記立体物の形状に関する形状データが入力された場合に前記形状データに基づいて前記立体物の完成状態の配置に関する配置データを生成する生成部と、生成された前記配置データに対応する配置の前記立体物を造形する場合に要する造形時間及び前記サポート材の使用量のうち少なくとも一方を含む参照データを算出する演算部と、複数の前記配置データが生成された場合にそれぞれの前記配置データと当該配置データについて抽出された前記参照データとを対応付けて表示装置に表示させる表示制御部と、前記表示装置に表示された前記配置データの１つを選択する指示が入力された場合に選択された前記配置データに対応する配置の前記立体物を造形するように前記吐出部及び前記相対移動部を制御する造形制御部と、を有する制御装置とを備える。
【０００７】
本発明によれば、複数の配置データを順次生成した場合において、過去に生成した配置データの履歴を表示させることができる。また、配置データの履歴から１つを選択することで、選択した配置データに対応する配置の立体物が表示装置に表示されるため、過去に生成した立体物の配置が再現可能となる。これにより、配置のやり直しを容易に行うことができるため、立体物の配置を手作業で行う場合の作業負担を低減することができる。
【０００８】
上記の三次元造形装置において、前記制御装置は、前記配置データと前記参照データとを対応付けて記憶する記憶部を有してもよい。
【０００９】
本発明によれば、制御装置の記憶部に配置データと参照データとが対応付けて記憶されるため、外部装置への依存度を低減することができる。
【００１０】
上記の三次元造形装置は、複数の前記配置データと当該配置データのそれぞれについて抽出された前記参照データとを対応付けて表示可能な表示装置をさらに備えてもよい。
【００１１】
本発明によれば、複数の配置データと当該配置データのそれぞれについて抽出された参照データとを対応付けて表示可能な表示装置が設けられるため、外部装置への依存度を低減することができる。
【００１２】
上記の三次元造形装置は、前記形状データ及び前記表示装置に表示された前記配置データの１つを選択する指示のうち少なくとも一方を含む情報を前記制御装置に入力可能な入力装置をさらに備えてもよい。
【００１３】
本発明によれば、形状データ及び表示装置に表示された配置データの１つを選択する指示のうち少なくとも一方を含む情報を制御装置に入力可能な入力装置が設けられるため、外部装置への依存度を低減することができる。
【００１４】
上記の三次元造形装置において、前記表示制御部は、複数の前記参照データのうち所定の前記参照データを他の前記参照データと区別して表示させてもよい。
【００１５】
本発明によれば、ユーザが複数の配置データから１つの配置データを選択する場合に、所定の参照データをユーザに認識しやすくすることができる。
【００１６】
上記の三次元造形装置において、前記参照データは、前記配置データに対応する配置の前記立体物のプレビュー画像を含んでもよい。
【００１７】
本発明によれば、複数の配置データから１つの配置データを選択する場合に、立体物の配置に関する画像情報をユーザに提供することができる。
【００１８】
上記の三次元造形装置において、前記参照データは、前記配置データに対応する配置で完成された前記立体物について、前記主走査方向、前記副走査方向、及び前記作業面に直交する方向のそれぞれの最大寸法を乗算した仮想直方体に対する前記立体物の体積占有率に関するデータを含んでもよい。
【００１９】
本発明によれば、複数の配置データから１つの配置データを選択する場合に、ユーザに情報を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る三次元造形装置によれば、立体物の配置における作業負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明にかかる立体物の製造方法に用いられる三次元造形装置を示す模式図である。
【図２】図２は、吐出ユニットをインク滴の吐出面側から見た説明図である。
【図３】図３は、制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、記憶部に記憶されるデータの一例を示すデータテーブルである。
【図５】図５は、三次元造形装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、手動で配置データを生成するステップの動作の一例を詳細に示すフローチャートである。
【図７】図７は、手動で配置データを生成する場合において表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図８】図８は、手動で配置データを生成する場合において表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図９】図９は、表示装置に配置データと参照データとが表示された状態を示す図である。
【図１０】図１０は、自動で配置データを生成するステップの動作の一例を詳細に示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、読み込み段階のウィザード画面の一例を示す。
【図１３】図１３は、配置段階のウィザード画面の一例を示す。
【図１４】図１４は、条件設定段階のウィザード画面の一例を示す。
【図１５】図１５は、開始選択段階のウィザード画面の一例を示す。
【図１６】図１６は、表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、３つの立体物を３台の三次元造形装置に１つずつ分けて配置した状態を示す図である。
【図１８】図１８は、表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、三次元造形装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる三次元造形装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明にかかる三次元造形装置１０を示す模式図である。図１に示す三次元造形装置１０は、積層造形法により立体物５を造形する三次元プリンタである。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて立体物５を造形する方法である。立体物５とは、例えば、三次元構造物のことである。三次元造形装置１０において実行する三次元造形方法は、例えば、三次元構造物の形状情報とカラー画像情報とから三次元構造物を造形するカラー造形方法であってもよい。
【００２４】
また、以下に説明する点を除き、三次元造形装置１０は、公知の三次元造形装置と同一、または同様の構成を有してよい。また、三次元造形装置１０は、例えば、公知の平面への印刷装置であるインクジェットプリンタの構成の一部を変更した装置であってよい。例えば、三次元造形装置１０は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いるインクジェットプリンタの一部を変更した装置であってよい。
【００２５】
本実施形態に係る三次元造形装置１０は、吐出ユニット１２と、主走査駆動部１４と、立体物５を載置する載置台である造形台１６と、制御装置６０と、入力装置６１と、表示装置６２とを備えている。吐出ユニット１２及び造形台１６は、不図示の筐体の内部の空間Ｓに収容されている。空間Ｓは、例えば装置外部に対して封止された状態にすることが可能であってもよい。
【００２６】
吐出ユニット１２は、立体物５の材料となる液滴を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂の液滴等を吐出し、硬化させることにより、立体物５を構成する各層を形成する。より具体的には、吐出ユニット１２は、例えば、制御装置６０の指示に応じて液滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して行う。吐出ユニット１２は、これらの動作を繰り返し行うことにより、硬化した硬化性樹脂の層を複数層重ねて形成する。
【００２７】
この吐出ユニット１２から吐出する硬化性樹脂としては、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型樹脂を用いる。この場合、吐出ユニット１２は、立体物５の材料となる液滴として、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。また、硬化動作では、紫外線光源により紫外線を照射することにより、硬化性樹脂の層を硬化させる。この場合、硬化性樹脂の層とは、紫外線硬化型インクのことである。
【００２８】
また、本実施形態１に係る三次元造形装置１０では、吐出ユニット１２は、有色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することにより、立体物５の表面或いは内部に対して着色を行い、着色された立体物５を造形する。また、吐出ユニット１２は、立体物５の造形時において、図１に示すように、立体物５の周囲にサポート６を形成する。サポート６は、造形中の立体物５を支えるための積層構造物（サポート層）であり、立体物５の造形完了後に、水等により溶解除去される。
【００２９】
主走査駆動部１４は、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせる駆動部である。なお、本実施形態において、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせるとは、例えば、吐出ユニット１２が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつ、インク滴を吐出する動作である。
【００３０】
主走査駆動部１４は、キャリッジ２２及びガイドレール２４を有している。このうち、キャリッジ２２は、造形台１６の作業面１６ａと対向させて吐出ユニット１２を保持する保持部である。即ち、キャリッジ２２は、吐出ユニット１２から吐出するインク滴の吐出方向が造形台１６へ向かう方向になるように、吐出ユニット１２を保持している。主走査動作時において、キャリッジ２２は、吐出ユニット１２を保持した状態で、ガイドレール２４に沿って移動する。ガイドレール２４は、キャリッジ２２の移動をガイドするレール部材であり、主走査動作時において、制御装置６０の指示に応じて、キャリッジ２２を移動させる。
【００３１】
なお、主走査動作時における吐出ユニット１２の移動は、立体物５に対する相対的な移動であってよい。そのため、三次元造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、立体物５側を移動させてもよい。
【００３２】
造形台１６は、造形中の立体物５を上面である作業面１６ａに載置する載置台である。この造形台１６は、上面を上下方向（図中のＺ方向）へ移動させる機能を有しており、制御装置６０の指示に応じて、立体物５の造形の進行に合わせて、作業面１６ａを移動させる。これにより、造形途中の立体物５における被造形面と、吐出ユニット１２との間の距離（ギャップ）を適宜調整することが可能になっている。なお、この場合における立体物５の被造形面とは、吐出ユニット１２による次の層が形成される面のことである。また、吐出ユニット１２に対して造形台１６を上下動させるＺ方向への走査は、吐出ユニット１２側をＺ方向へ移動させることで行ってもよい。
【００３３】
図２は、吐出ユニット１２をインク滴の吐出面側から見た説明図である。吐出ユニット１２は、複数の有色インク用ヘッド３２ｙ、３２ｍ、３２ｃ、３２ｋ（以下、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋと記載する）、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、サポート材用ヘッド４０、複数の紫外線光源４４、及び平坦化ローラユニット５０を有している。
【００３４】
有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４は、インクジェット方式で硬化性樹脂の液滴を吐出する吐出手段である吐出ヘッドになっている。これらの有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４は、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっており、副走査方向（Ｘ方向）における位置を揃えて、主走査方向（Ｙ方向）へ並んで配設されている。
【００３５】
有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋは、互いに異なる色の有色のインクのインク滴をそれぞれ吐出するインクジェットヘッドになっている。有色インク用ヘッド３２ｙは、イエローの紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することが可能になっている。有色インク用ヘッド３２ｍは、マゼンタの紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することが可能になっている。有色インク用ヘッド３２ｃは、シアンの紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することが可能になっている。有色インク用ヘッド３２ｋは、ブラックの紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することが可能になっている。白インク用ヘッド３６は、白色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。
【００３６】
クリアインク用ヘッド３８は、紫外線硬化型のクリアインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。このクリアインクとは、透明色であるクリア色のインクであり、無色透明のインクになっている。このクリアインクは、紫外線硬化型の樹脂を含み、且つ、着色剤を含まないインクになっている。
【００３７】
造形材用ヘッド３４は、立体物５を形成するための流動性を有する造形材として用いる紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。この造形材用ヘッド３４は、所定の色の造形用インク（ＭＯ）のインク滴を吐出することが可能になっている。造形用インクとしては、例えば、白色のインク、またはクリアインク等を用いてもよい。
【００３８】
サポート材用ヘッド４０は、サポート６（図１参照）のサポート材を含むインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。この場合におけるサポート材としては、立体物５の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。なお、サポート材としては、サポート６用の公知の材料を適宜用いてもよい。また、サポート材用ヘッド４０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４に対し、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並んで配設される。
【００３９】
上記各ヘッドは、それぞれ所定のインク流通経路を介して、不図示のインク供給源に接続されている。インク供給源は、例えば三次元造形装置１０に対して着脱可能なカートリッジ型であってもよいし、三次元造形装置１０の外部に装着される構成であってもよい。各ヘッドには、インク供給源からインク流通経路を流通してインクが供給される。インク流通経路は、例えば不図示のサブタンクを有してもよい。
【００４０】
なお、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０としては、例えば、公知のインクジェットヘッドを好適に用いることができる。これらのインクジェットヘッドは、造形台１６（図１参照）と対向する面に、複数のノズルＮＺが副走査方向へ並ぶノズル列ＮＬを有する。それぞれのインクジェットヘッドにおけるノズル列ＮＬは、並び方向が同一で、且つ、互いに平行になる。また、主走査動作時において、ノズルＮＺが並ぶ方向と直交する主走査方向へ移動しつつ、Ｚ方向へインク滴をそれぞれ吐出する。各ノズル列ＮＬは、並び方向の寸法Ｄが等しくなっている。
【００４１】
複数の紫外線光源４４は、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線の光源であり、紫外ＬＥＤ（light Emitting Diode）、メタルハライドランプ、水銀ランプ等が用いられる。複数の紫外線光源４４のそれぞれは、間に有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０を挟むように、吐出ユニット１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。本実施形態の三次元造形装置１０では、紫外線光源４４としてＵＶ１とＵＶ２とが設けられており、ＵＶ１は、主走査方向（Ｙ方向）における吐出ユニット１２の一端側に配設されており、ＵＶ２は、主走査方向（Ｙ方向）における吐出ユニット１２の他端側に配設されている。紫外線光源４４は、照度を調整可能である。また、紫外線光源４４は、互いに異なる複数の波長の紫外線を照射可能である。
【００４２】
平坦化ローラユニット５０は、立体物５の造形中に形成される紫外線硬化型インクの層を平坦化するための構成である。平坦化ローラユニット５０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０の並びと、吐出ユニット１２の他端側に配設される紫外線光源４４であるＵＶ２との間に配設される。これにより、平坦化ローラユニット５０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０の並びに対して、副走査方向の位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。この平坦化ローラユニット５０は、吐出ユニット１２に対して上下方向に移動可能に吐出ユニット１２に設けられている。平坦化ローラユニット５０は、キャリッジ２２と共に主走査方向（図中のＹ方向）へ移動して流動可能な状態の造形材における余剰造形材を掻き取るための回転自在な平坦化ローラ５１と、平坦化ローラ５１により掻き取られた余剰造形材を回収する余剰造形材回収機構（不図示）と、を有している。
【００４３】
なお、三次元造形装置１０は、立体物５の造形や着色等に必要な各種構成をさらに備えてよい。例えば、三次元造形装置１０は、吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる副走査駆動部２６を有する（図１参照）。この場合、副走査動作とは、例えば、造形中の立体物５に対して相対的に、主走査方向と直交する副走査方向（図中のＸ方向）へ、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドを移動させる動作である。副走査駆動部２６は、例えば、副走査方向における長さが吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドの造形幅よりも長い立体物５を造形する場合等に、必要に応じて吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる。より具体的には、副走査駆動部２６は、造形台１６を副走査方向へ移動させる駆動部であってもよく、または、吐出ユニット１２を保持するキャリッジ２２と共にガイドレール２４を副走査方向へ移動させる駆動部であってもよい。
【００４４】
吐出ユニット１２を副走査方向へ移動させる駆動方式としては、例えばマルチパス方式や小ピッチ方式等が挙げられる。マルチパス方式は、同一区間で複数回走査を行った後に吐出ユニット１２を副走査方向へ移動させる方式である。マルチパス方式において、吐出ユニット１２を副走査方向へ移動させる際のピッチは、ノズル列ＮＬの並び方向の寸法Ｄと等しいピッチである。マルチパス方式において、所定回数の走査を行い副走査方向に吐出ユニット１２を移動させた後、次回の走査を行う場合、前回の走査でインクが吐出された領域に重ならない領域にインクが吐出される。
【００４５】
一方、小ピッチ方式は、１回の走査毎に吐出ユニット１２を副走査方向へ移動させる方式である。小ピッチ方式において、吐出ユニット１２を副走査方向に移動させる際のピッチは、ノズル列ＮＬの並び方向の寸法Ｄよりも小さいピッチである。小ピッチ方式において、１回の走査を行い副走査方向に吐出ユニット１２を移動させた後、次回の走査を行う場合、前回の走査でインクが吐出された領域と一部重なる領域にインクが吐出される。
【００４６】
入力装置６１は、例えばタッチパネル等の入力装置が用いられる。なお、入力装置６１として、タッチパネルに加えて又はタッチパネルに代えて、ボタン、レバー、ダイヤル、スイッチ又は他の入力装置が用いられてもよい。入力装置６１は、所定の入力操作に応じた指示信号を出力する。入力装置６１としては、例えば三次元造形装置１０に設けられる構成に限定するものではない。例えば、入力装置６１は、キーボードやマウス等、三次元造形装置１０の外部に設けられる入力装置が用いられてもよい。
【００４７】
表示装置６２は、文字及び画像を含む各種情報を表示する。表示装置６２は、液晶パネル等の表示パネルを有する。表示装置６２としては、例えば三次元造形装置１０に設けられる構成に限定するものではない。例えば、表示装置６２は、例えばディスプレイ装置等、三次元造形装置１０の外部に設けられる表示装置が用いられてもよい。
【００４８】
制御装置６０は、三次元造形装置１０の各部を制御する装置になっており、各種処理を実行するコントローラとして機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有している。
【００４９】
制御装置６０は、造形すべき立体物５の形状情報や、カラー画像情報等に基づいて三次元造形装置１０の各部を制御することにより、立体物５を造形するための造形動作の制御を行う。
【００５０】
図３は、制御装置６０の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御装置６０は、処理部６３と、記憶部６４とを備えている。処理部６３及び記憶部６４は、例えばバスライン６５によって接続されている。また、制御装置６０は、バスライン６５によって、吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６、副走査駆動部２６、入力装置６１及び表示装置６２等に接続されている。
【００５１】
処理部６３は、生成部６６と、演算部６７と、表示制御部６８と、造形制御部６９とを有する。生成部６６は、配置データを生成する。配置データは、作業面に形成される立体物の完成状態における配置を示すデータである。配置データは、形状データに基づいて生成される。形状データは、造形対象となる立体物の形状を示すデータである。形状データは、例えば立体物を構成する点群について、所定の原点位置を基準とする三次元座標で示したものである。配置データは、立体物の作業面上での位置及び姿勢を示すデータである。例えば、配置データは、立体物を構成する点群の各三次元座標に対して、並進及び回転の少なくとも一方に対応する演算がなされた三次元座標で示される。
【００５２】
演算部６７は、参照データを算出する。参照データは、配置データに対応する配置の立体物を造形する場合に要する造形時間及びサポート材の使用量のうち少なくとも一方を含むデータである。本実施形態では、参照データは、上記の造形時間のデータ（造形時間データ）及びサポート材使用量のデータ（使用量データ）に加えて、例えば配置データに対応する配置で完成される立体物について、主走査方向、副走査方向、及び作業面に直交する方向のそれぞれの最大寸法を乗算した仮想直方体に対する立体物の体積占有率に関するデータ（占有率データ）を含む。また、参照データは、配置データに対応する配置の立体物のプレビュー画像のデータ（プレビューデータ）を含む。
【００５３】
表示制御部６８は、表示装置６２による表示動作を制御する。表示制御部６８は、例えば生成部６６によって複数の配置データが生成された場合にそれぞれの配置データと当該配置データについて抽出された参照データとを対応付けて表示装置６２に表示させることが可能である。
【００５４】
造形制御部６９は、吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６及び副走査駆動部２６について、造形時における各部の動作を制御する。造形制御部６９は、例えば吐出ユニット１２及び造形台１６の移動を制御する。また、造形制御部６９は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜３２ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０の各ヘッドの吐出動作に加えて、紫外線光源４４の動作、平坦化ローラユニット５０の動作等を制御する。
【００５５】
記憶部６４は、配置データ記憶部７０と、参照データ記憶部７１と、プログラム記憶部７２とを有する。記憶部６４としては、例えば三次元造形装置１０に設けられる構成に限定するものではない。例えば、記憶部６４は、外部メモリ等、三次元造形装置１０の外部に設けられる記憶部が用いられてもよい。図４は、記憶部６４に記憶されるデータの一例を示すデータテーブルである。図４に示すように、配置データ記憶部７０は、生成部６６によって生成された配置データを記憶する。図４では、配置データ記憶部７０に配置データＡ１〜Ａ５が記憶された状態が示されている。参照データ記憶部７１は、演算部６７によって算出された参照データを記憶する。図４では、参照データ記憶部７１のうち、参照データとして、例えば記憶領域７１ａに造形時間データＬ１〜Ｌ５が記憶され、記憶領域７１ｂにサポート材使用量データＶ１〜Ｖ５が記憶され、記憶領域７１ｃに占有率データＱ１〜Ｑ５が記憶され、記憶領域７１ｄにプレビューデータＰ１〜Ｐ５が記憶され、記憶領域７１ｅに保存時刻データＴ１〜Ｔ５が記憶された状態が示されている。
【００５６】
配置データ記憶部７０及び参照データ記憶部７１は、配置データＡ１〜Ａ５と参照データ（Ｌ１〜Ｌ５、Ｖ１〜Ｖ５、Ｑ１〜Ｑ５、Ｐ１〜Ｐ５、Ｔ１〜Ｔ５）とを対応付けて記憶する。図４に示す例では、配置データＡ１と、造形時間データＬ１、サポート材使用量データＶ１、占有率データＱ１、プレビューデータＰ１及び保存時刻データＴ１の各参照データとが対応付けて記憶される。また、配置データＡ２と、造形時間データＬ２、サポート材使用量データＶ２、占有率データＱ２、プレビューデータＰ２及び保存時刻データＴ２の各参照データとが対応付けて記憶される。また、配置データＡ３と、造形時間データＬ３、サポート材使用量データＶ３、占有率データＱ３、プレビューデータＰ３及び保存時刻データＴ３の各参照データとが対応付けて記憶される。また、配置データＡ４と、造形時間データＬ４、サポート材使用量データＶ４、占有率データＱ４、プレビューデータＰ４及び保存時刻データＴ４の各参照データとが対応付けて記憶される。また、配置データＡ５と、造形時間データＬ５、サポート材使用量データＶ５、占有率データＱ５、プレビューデータＰ５及び保存時刻データＴ５の各参照データとが対応付けて記憶される。
【００５７】
プログラム記憶部７２は、配置データを生成するプログラムや、造形動作を行うためのプログラム等、各種のプログラムを記憶する。配置データを生成するプログラムは、制御装置６０において自動で配置データを生成する自動生成プログラムと、ユーザが手動によって配置データを生成するための手動生成プログラムとを含む。
【００５８】
次に、上記の三次元造形装置１０の動作を説明する。図５は、三次元造形装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、制御装置６０は、外部装置等からの形状データの入力の有無を検出する（ステップＳ１０）。制御装置６０は、形状データの入力が検出されない場合（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ１０の検出を繰り返し行う。
【００５９】
制御装置６０は、形状データの入力が検出された場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、入力された形状データに基づいて、配置データを生成する。このとき、制御装置６０は、手動で配置データを生成するか否かを判断する（ステップＳ２０）。制御装置６０は、手動で配置データを生成すると判断した場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、手動で配置データを生成するステップ（ステップＳ３０）を行う。ステップＳ３０については、後述する。
【００６０】
また、制御装置６０は、手動で配置データを生成しないと判断した場合（ステップＳ２０のＮｏ）、自動で配置データを生成するステップ（ステップＳ４０）を行う。ステップＳ４０において、制御装置６０は、例えば予め設定された条件に基づいて立体物の位置及び姿勢を設定し、当該設定に基づいて配置データを生成する。この条件については、例えば造形時間が最も短くなる配置（例えば、作業面からの高さが最も低くなる配置等）、サポート材の使用量が最も少なくなる配置、立体物の占有率が最も小さくなる配置等が挙げられる。これらの条件は、ユーザが予め設定することができる。
【００６１】
配置データが生成された後、制御装置６０は、造形制御部６９により吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６及び副走査駆動部２６に造形動作を行わせる（ステップＳ５０）。その後、制御装置６０は、造形動作を終了させると判断した場合、各部の動作を停止させて造形動作を終了させる。
【００６２】
図６は、手動で配置データを生成するステップＳ３０の動作の一例を詳細に示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ３０において、制御装置６０は、例えばプログラム記憶部７２に記憶された手動生成プログラムを起動させる。
【００６３】
図７及び図８は、手動で配置データを生成する場合において表示装置６２に表示される画面の一例を示す図である。表示装置６２には、例えば立体物８１が造形台８０に配置された例が示されている。ユーザが表示装置６２を確認しつつ、入力装置６１により造形台８０上の立体物８１の位置及び姿勢を設定することで、配置データが生成される。立体物８１の位置及び姿勢を設定する場合、ユーザは、入力装置６１により立体物８１の位置及び姿勢を変更することが可能である。立体物８１の位置及び姿勢を変更することにより、例えば立体物８１の位置及び姿勢を、図７に示す状態や図８に示す状態等に設定することが可能である。
【００６４】
また、図７及び図８に示すように、表示装置６２には、立体物８１の位置及び姿勢を確定させて配置データを生成するためのボタン８３が表示されている。生成部６６は、ボタン８３が押されたか否か、つまり、立体物８１の位置及び姿勢が確定されたか否かを判断する（ステップＳ３１）。生成部６６は、ボタン８３が押された場合、つまり、立体物８１の位置及び姿勢が確定された場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、表示装置６２に表示された立体物８１の位置及び姿勢に基づいて配置データを生成し、記憶部６４の配置データ記憶部７０に保存する（ステップＳ３２）。生成部６６は、例えばボタン８３が押されたと判断するまでステップＳ３１の判断を繰り返し行う（ステップＳ３１のＮｏ）。
【００６５】
配置データが生成及び保存された場合、演算部６７は、この生成された配置データについての参照データを算出し、記憶部６４の参照データ記憶部７１に保存する（ステップＳ３３）。演算部６７は、参照データとして、例えば造形時間データ、サポート材使用量データ、占有率データ、プレビューデータ、保存時刻データを算出して参照データ記憶部７１に保存する。
【００６６】
次に、制御装置６０は、ステップＳ３３で生成された配置データとは異なる配置データを生成するか否かの判断を行う（ステップＳ３４）。ステップＳ３５において、表示制御部６８は、異なる配置データを生成するか否かをユーザに選択させるための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。ユーザにより異なる配置データを生成する旨の選択がなされた場合、制御装置６０は、異なる配置データを生成すると判断する（ステップＳ３４のＹｅｓ）。この場合、制御装置６０は、ステップＳ３１に戻って処理を行わせる。
【００６７】
また、ユーザにより異なる配置データを生成する旨の選択がなされない場合、制御装置６０は、異なる配置データを生成しないと判断する（ステップＳ３４のＮｏ）。この場合、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示するか否かの判断を行う（ステップＳ３５）。ステップＳ３５において、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示するか否かを選択するための画面やボタン８５（図９参照）等を表示装置６２に表示させてもよい。
【００６８】
ユーザにより配置データ及び参照データを表示する旨の選択がなされた場合、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示すると判断し（ステップＳ３５のＹｅｓ）、表示装置６２に配置データ及び参照データを表示させる（ステップＳ３６）。また、配置データ及び参照データを表示しない旨の選択がなされた場合（ステップＳ３５のＮｏ）、制御装置６０は、後述のステップＳ３９の処理を行う。
【００６９】
図９は、表示装置６２に配置データと参照データとが表示された状態を示す図である。図９に示すように、表示装置６２には、配置データと参照データとが対応付けられた状態のテーブル８４が表示されている。テーブル８４は、記憶部６４に記憶された参照データのうち、造形時間データと、使用量データと、占有率データと、プレビューデータとが含まれる。ユーザは、テーブル８４を確認することにより、これまでに生成した配置データの履歴や、各配置データについての参照データ、プレビュー画像等を配置データ毎に比較して確認できる。
【００７０】
また、表示制御部６８は、複数の参照データのうち、所定の参照データについて、他の参照データと区別して表示させてもよい。この場合、複数の参照データのうち最適と判断される参照データをハイライト表示させてもよい。例えば、表示制御部６８は、複数の造形時間データのうち最も造形時間が短い造形時間データ（例えば、造形時間データＬ３）が表示される領域８４ａをハイライト表示させてもよい。また、表示制御部６８は、複数の使用量データのうち最もサポート材の使用量が少ない使用量データ（例えば、使用量データＶ２）が表示される領域８４ｂをハイライト表示させてもよい。また、表示制御部６８は、複数の占有率データのうち最も占有率が大きい占有率データ（例えば、占有率データＱ１）が表示される領域８４ｃをハイライト表示させてもよい。
【００７１】
図９に示すテーブル８４に示される配置データや参照データは、例えばユーザが入力装置６１を用いることで選択可能に構成される。このため、表示制御部６８は、ユーザにより配置データ等が選択されたか否かを検出する（ステップＳ３７）。配置データ等が選択された場合（ステップＳ３７のＹｅｓ）、表示制御部６８は、選択された配置データに対応する配置で立体物８１を表示させる（ステップＳ３８）。このステップＳ３８により、これまでに生成した配置データを表示装置６２に再現して表示することができる。なお、配置データ等の選択が検出されない場合（ステップＳ３７のＮｏ）、ステップＳ３７の検出を繰り返し行う。
【００７２】
次に、制御装置６０は、表示装置６２に表示された配置データに基づいて造形動作を開始するか否かを判断する（ステップＳ３９）。表示制御部６８は、造形動作を開始するか否かを選択するための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。造形動作を開始する場合（ステップＳ３９のＹｅｓ）、上記のステップＳ５０へ移行する。造形動作を開始しない場合（ステップＳ３９のＮｏ）、ステップＳ３４以降の動作を繰り返し行わせる。この場合、ユーザは、再現された状態の立体物８１に基づいて立体物８１の位置及び姿勢を変更することができる。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る三次元造形装置１０は、複数の配置データを順次生成した場合において、過去に生成した配置データの履歴を表示させることができる。また、配置データの履歴から１つを選択することで、選択した配置データに対応する配置の立体物８１が表示装置６２に表示されるため、過去に生成した立体物８１の配置が再現可能となる。これにより、配置のやり直しを容易に行うことができるため、立体物８１の配置を手作業で行う場合の作業負担を低減することができる。
【００７４】
本実施形態では、立体物８１の配置を手作業で行う場合の例を説明したが、これに限定するものではなく、立体物８１の配置を自動で行う場合についても、同様の処理を行うことが可能である。図１０は、自動で配置データを生成するステップＳ４０の動作の一例を詳細に示すフローチャートである。図１０に示すように、ステップＳ４０において、制御装置６０は、例えばプログラム記憶部７２に記憶された自動生成プログラムを起動させる。
【００７５】
生成部６６は、形状データに基づいて、予め設定された条件に基づいて立体物８１の位置及び姿勢を設定し、当該設定に基づいて配置データを生成して、記憶部６４の配置データ記憶部７０に保存する（ステップＳ４１）。
【００７６】
配置データが生成及び保存された後、演算部６７は、この生成された配置データについての参照データを算出し、記憶部６４の参照データ記憶部７１に保存する（ステップＳ４２）。演算部６７は、参照データとして、例えば造形時間データ、使用量データ、占有率データ、プレビューデータ、保存時刻データを算出して参照データ記憶部７１に保存する。
【００７７】
次に、生成部６６は、ステップＳ４１の場合とは異なる条件で配置データを生成するか否かの判断を行う（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において、表示制御部６８は、異なる条件で配置データを生成するか否かをユーザに選択させるための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。制御装置６０は、異なる条件で配置データを生成すると判断した場合（ステップＳ４３のＹｅｓ）、ステップＳ４１の場合とは異なる条件で配置データを生成及び保存し（ステップＳ４４）、条件については、ユーザに指定させてもよいし、予め設定された規則等に従って自動的に選択してもよい。その後、制御装置６０は、ステップＳ４２に戻って処理を行わせる。
【００７８】
また、ユーザにより異なる条件で配置データを生成する旨の選択がなされない場合、制御装置６０は、異なる配置データを生成しないと判断する（ステップＳ４３のＮｏ）。この場合、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示するか否かの判断を行う（ステップＳ４５）。ステップＳ４５において、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示するか否かを選択するための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。
【００７９】
ユーザにより配置データ及び参照データを表示する旨の選択がなされた場合、表示制御部６８は、配置データ及び参照データを表示すると判断し（ステップＳ４５のＹｅｓ）、表示装置６２に配置データ及び参照データを表示させる（ステップＳ４６）。また、配置データ及び参照データを表示しない旨の選択がなされた場合（ステップＳ４５のＮｏ）、制御装置６０は、後述のステップＳ４９の処理を行う。
【００８０】
表示制御部６８は、ユーザにより配置データ等が選択されたか否かを検出する（ステップＳ４７）。配置データ等が選択された場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、表示制御部６８は、選択された配置データに対応する配置で立体物８１を表示させる（ステップＳ４８）。このステップＳ４８により、これまでに自動生成された配置データを表示装置６２に再現して表示することができる。なお、配置データ等の選択が検出されない場合（ステップＳ４７のＮｏ）、ステップＳ４７の検出を繰り返し行う。
【００８１】
次に、制御装置６０は、表示装置６２に表示された配置データに基づいて造形動作を開始するか否かを判断する（ステップＳ４９）。表示制御部６８は、造形動作を開始するか否かを選択するための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。造形動作を開始する場合（ステップＳ４９のＹｅｓ）、上記のステップＳ５０へ移行する。造形動作を開始しない場合（ステップＳ４９のＮｏ）、ステップＳ４３以降の動作を繰り返し行わせる。このように、配置データを自動で生成する場合についても、上記同様の処理が可能である。これにより、条件を変えて複数の配置データを自動生成した場合、過去に自動生成した配置データを容易に再現することができる。
【００８２】
＜第２実施形態＞  
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態では、第１実施形態に記載の三次元造形装置１０において、表示装置６２の表示態様が第１実施形態とは異なるため、この相違点を中心に説明する。なお、三次元造形装置１０の他の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８３】
図１１は、表示装置６２に表示される画面の一例を示す図である。図１１に示すように、表示装置６２には、造形台８０に立体物８１が配置された状態が示されている。造形台８０の一部には、帯状部８０ａ、８０ｂが示されている。帯状部８０ａ、８０ｂは、吐出ユニット１２の主走査方向が長手となっている。帯状部８０ａ、８０ｂの幅方向（長手方向に直交する方向）の寸法は、ノズル列ＮＬの並び方向の寸法Ｄと等しい。また、帯状部８０ａ、８０ｂは、幅方向に繋がった状態で、かつ互いに重ならない位置に配置される。つまり、帯状部８０ａ、８０ｂは、マルチパス方式において１回の走査で造形材又はサポート材が吐出される領域を示している。
【００８４】
帯状部８０ａ、８０ｂは、立体物８１を造形するために必要な走査回数に応じて表示態様が異なっている。例えば図１１に示す例では、帯状部８０ａ、８０ｂが互いに異なる色彩に設定されている。三次元造形装置１０は、造形動作において、走査回数が多い部分を含むほど造形時間が長くなる。したがって、必要な走査回数に応じて造形台８０の表示態様が異なるように表示装置６２に表示することで、ユーザに造形時間を直観的に知らせることができる。
【００８５】
なお、帯状部８０ａ、８０ｂの表示態様については、互いに異なる色彩に設定する構成に限定するものではない。例えば、帯状部８０ａ、８０ｂに対して異なる指標等を表示する態様であってもよい。
【００８６】
また、図１１では、マルチパス方式における走査領域を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、小ピッチ方式における走査領域についても同様に、必要な走査回数に応じて表示態様が異なるようにしてもよい。
【００８７】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態では、第１実施形態に記載の三次元造形装置１０において、造形動作を行う際にウィザード画面を表示させる例を説明する。なお、三次元造形装置１０の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８８】
図１２から図１５は、表示装置６２に表示されるウィザード画面９０の一例を示す図である。図１２から図１５に示すように、制御装置６０は、造形動作の動作段階ごとに表示装置６２にウィザード画面９０を表示させる。動作段階は、例えば形状データを読み込む読み込み段階と、配置データを生成する配置段階と、造形条件を設定する条件設定段階と、造形開始の可否を選択する開始選択段階とを含む。図１２は、読み込み段階のウィザード画面９０の一例を示す。図１３は、配置段階のウィザード画面９０の一例を示す。図１４は、条件設定段階のウィザード画面９０の一例を示す。図１５は、開始選択段階のウィザード画面９０の一例を示す。
【００８９】
まず、図１２に示すように、形状データの読み込み段階の場合、ウィザード画面９０には、例えば動作段階表示部９１と、形状データ表示部９２と、読み込み可否選択部９３とが表示される。
【００９０】
動作段階表示部９１は、現在の動作段階が表示される。図１２では、三次元造形装置１０の動作段階が読み込み段階であることが表示されている。形状データ表示部９２は、読み込み対象となる形状データに基づく立体物の形状が表示される。この表示により、例えば誤った形状データが読み込まれないか否かを確認することができる。図１２では、立体物の斜視図が示されている。形状データ表示部９２に示される形状は、斜視図に限定するものではなく、他の種類の図であってもよい。
【００９１】
読み込み可否選択部９３は、形状データを読み込むか否かを選択するボタン等が表示される。図１２では、読み込みを行わせる「Ｙｅｓ」のボタンと、読み込みを行わせない「Ｎｏ」のボタンとが表示されている。「Ｙｅｓ」のボタンが押された場合、次の配置段階に移行する。また、「Ｎｏ」のボタンが押された場合、正しい形状データを読み込むように案内する画面等を表示させることができる。
【００９２】
次に、配置段階のウィザード画面を説明する。図１３に示すように、配置段階において、ウィザード画面９０には、例えば動作段階表示部９１と、生成方法選択部９４と、ウィザード移行部９５とが表示される。
【００９３】
動作段階表示部９１は、三次元造形装置１０が配置段階であることが表示されている。生成方法選択部９４は、配置データの生成を手動で行うか自動で行うかを選択するボタン等が表示される。図１３では、手動で配置データを生成する「手動」のボタンと、自動で配置データを生成する「自動」のボタンとが表示されている。「手動」のボタンが選択された場合、制御装置６０は、例えば第１実施形態に記載の手動生成プログラムを起動させて、ユーザに手動による配置データの生成を行わせる。この場合、制御装置６０は、第１実施形態に記載のステップＳ３１〜Ｓ３９の動作を行わせることができる。また、「自動」のボタンが選択された場合、制御装置６０は、自動生成プログラムを起動させる。この場合、制御装置６０は、第１実施形態に記載のステップＳ４１〜Ｓ４９の動作を行わせることができる。
【００９４】
ウィザード移行部９５は、ウィザード画面９０の表示を、前の動作段階に戻すための「前に戻る」のボタンと、次の動作段階に進めるための「次に進む」のボタンとが表示される。「前に戻る」のボタンが選択された場合、表示制御部６８は、前の動作段階である読み込み段階のウィザード画面９０を表示装置６２に表示させる。「次に進む」のボタンが選択された場合、表示制御部６８は、次の動作段階である条件設定段階のウィザード画面９０を表示させる。また、表示制御部６８は、「手動」又は「自動」が選択されるまで「次に進む」のボタンを表示させないようにしてもよい。なお、表示制御部６８は、例えば生成方法選択部９４において「手動」が選択された場合、配置データが生成されるまでは「次に進む」のボタンを表示させないようにしてもよい。
【００９５】
次に、条件設定段階のウィザード画面を説明する。図１４に示すように、条件設定段階において、ウィザード画面９０には、例えば動作段階表示部９１と、条件選択部９６と、ウィザード移行部９５とが表示される。
【００９６】
動作段階表示部９１は、三次元造形装置１０が条件設定段階であることが表示されている。条件選択部９６には、一例として、速度及び精度のうち速度を優先して造形動作を行う「高速」のボタンと、精度を優先して造形動作を行う「高精細」のボタンと、速度及び精度をバランスさせて造形動作を行う「標準」のボタンとが表示される。
【００９７】
ウィザード移行部９５は、ウィザード画面９０の表示を、前の動作段階に戻すための「前に戻る」のボタンと、次の動作段階に進めるための「次に進む」のボタンとが表示される。「前に戻る」のボタンが選択された場合、表示制御部６８は、前の動作段階である配置段階のウィザード画面９０を表示装置６２に表示させる。「次に進む」のボタンが選択された場合、表示制御部６８は、次の動作段階である開始選択段階のウィザード画面９０を表示させる。表示制御部６８は、例えば条件選択部９６において「高速」、「標準」又は「高精細」のいずれかが選択されるまで「次に進む」のボタンを表示させないようにしてもよい。
【００９８】
次に、開始選択段階のウィザード画面を説明する。図１５に示すように、開始選択段階において、ウィザード画面９０には、例えば動作段階表示部９１と、参照データ表示部９７と、開始選択部９８とが表示される。
【００９９】
動作段階表示部９１は、三次元造形装置１０が開始選択段階であることが表示されている。参照データ表示部９７は、配置段階及び条件設定段階での選択結果に基づいて算出される参照データが表示される。なお、参照データは、第１実施形態と同様、演算部６７によって算出される。この表示により、造形動作において、造形時間やサポート材使用量、占有率等がどの程度であるかを確認することができる。
【０１００】
開始選択部９８は、造形動作を開始するための「造形開始」のボタンと、前の動作段階に戻すための「前に戻る」のボタンとが表示される。「造形開始」のボタンが選択された場合、造形制御部６９は、造形動作を開始させる。「前に戻る」のボタンが選択された場合、表示制御部６８は、前の動作段階である条件設定段階のウィザード画面９０を表示装置６２に表示させる。
【０１０１】
以上のように、本実施形態に係る三次元造形装置１０は、制御装置６０が表示装置６２にウィザード画面９０を表示させる構成であるため、ウィザード画面９０に示された手順に沿って、造形動作の動作段階ごとに必要事項をユーザに選択させることができる。これにより、ユーザの作業負担を低減することができる。
【０１０２】
＜第４実施形態＞  
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態では、第１実施形態に記載の三次元造形装置１０において、複数の立体物の配置データを自動で生成する場合の動作を説明する。具体的には、複数の立体物が１台の三次元造形装置１０の造形台１６に配置しきれない場合の動作例を説明する。なお、三次元造形装置１０の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１０３】
図１６は、表示装置６２に表示される画面の一例を示す図である。図１６には、複数の立体物として、例えば３つの立体物８６、８７、８８が造形台８０に配置された状態が示されている。なお、立体物の数は、３つの場合に限定するものではなく、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【０１０４】
例えば、作業面からの高さを一定値以下にする、サポート材の使用量を一定値以下にする、といった配置条件によっては、図１６に示すように、複数の立体物８６、８７、８８が造形台８０に収まりきらない場合がある。生成部６６は、上記のように複数の立体物８６、８７、８８が造形台８０に収まりきらないと判断した場合、複数の立体物８６、８７、８８を複数の三次元造形装置に分けて配置した状態の配置データを生成する。
【０１０５】
図１７は、３つの立体物８６、８７、８８を３台の三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに１つずつ分けて配置した状態を示す図である。図１７に示すように、三次元造形装置１０Ａの造形台８０Ａには立体物８６が配置され、三次元造形装置１０Ｂの造形台８０Ｂには立体物８７が配置され、三次元造形装置１０Ｃの造形台８０Ｃには立体物８８が配置されている。なお、複数の立体物の数と、三次元造形装置の台数とは、同一でなくてもよい。例えば、複数の立体物が造形台に収まりきる構成であれば、三次元造形装置の台数が複数の立体物の数よりも少なくてもよい。この場合、少なくとも１つの三次元造形装置に複数の立体物が配置されることになる。
【０１０６】
生成部６６は、例えば、各立体物８６、８７、８８の作業面からの高さＺ１、Ｚ２、Ｚ３がそれぞれ最も低くなるように、三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける位置及び姿勢を設定して、配置データを生成してもよい。また、生成部６６は、各立体物８６、８７、８８を造形する際に用いられるサポート材の使用量が最も少なくなるように、三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける位置及び姿勢を設定して、配置データを生成してもよい。
【０１０７】
なお、複数の三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃについては、例えば予め三次元造形装置１０に登録させておくことができる。この場合、三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの造形可能寸法や処理速度等の諸元（スペック）についても併せて登録させることができる。複数の三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、同一の諸元を有する装置に限定するものではなく、異なる諸元を有する装置であってもよい。複数の三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの諸元が互いに異なる場合、生成部６６は、各三次元造形装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの諸元に応じて、立体物８６、８７、８８を最適な分配先に分配させることができる。
【０１０８】
図１８は、表示装置６２に表示される画面の一例を示す図である。図１８には、複数の立体物を複数の三次元造形装置に分配する際のウィザード画面９９が示されている。ウィザード画面９９には、例えば装置台数を入力する入力部９９ａと、優先事項を選択する優先事項選択部９９ｂと、再配置を行うか否かを選択する再配置選択部９９ｃとが設けられる。入力部９９ａには、例えば複数の立体物を配置するために必要な最低限の三次元造形装置の台数が参考として表示されるようにしてもよい。このように、ウィザード画面９９を表示させることにより、複数の立体物を複数の三次元造形装置に分配する際のユーザの作業負担を低減させることができる。
【０１０９】
以上のように、本実施形態に係る三次元造形装置１０は、複数の立体物が１台の三次元造形装置１０の造形台１６に配置しきれない場合には、生成部６６により複数の三次元造形装置に複数の立体物を分配した状態で配置することができる。これにより、複数の立体物を造形する場合において、作業面からの高さを一定値以下にする、サポート材の使用量を一定値以下にする、といった配置条件に沿った造形動作が可能になる。
【０１１０】
＜第５実施形態＞  
次に、第５実施形態を説明する。第５実施形態では、第１実施形態に記載の三次元造形装置１０において、立体物の配置データを自動で生成する場合の動作を説明する。なお、三次元造形装置１０の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１１】
図１９は、本実施形態に係る三次元造形装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、制御装置６０は、外部装置等からの形状データの入力の有無を検出する（ステップＳ１１０）。制御装置６０は、形状データの入力が検出されない場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、ステップＳ１１０の検出を繰り返し行う。
【０１１２】
制御装置６０は、形状データの入力が検出された場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、入力された形状データに基づいて、自動で配置データを生成する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０において、制御装置６０は、例えば予め設定された条件に基づいて立体物の位置及び姿勢を設定し、当該設定に基づいて配置データを生成する。この条件については、例えば造形時間が最も短くなる配置（例えば、作業面からの高さが最も低くなる配置等）、サポート材の使用量が最も少なくなる配置、立体物の占有率が最も小さくなる配置等が挙げられる。これらの条件は、ユーザが予め設定することができる。
【０１１３】
次に、生成部６６は、ステップＳ１２０の場合とは異なる条件で配置データを生成するか否かの判断を行う（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０において、表示制御部６８は、異なる条件で配置データを生成するか否かをユーザに選択させるための画面やボタン等を表示装置６２に表示させてもよい。制御装置６０は、異なる条件で配置データを生成すると判断した場合（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、ステップＳ１２０の場合とは異なる条件で配置データを生成する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０における条件については、ユーザに指定させてもよいし、予め設定された規則等に従って自動的に選択してもよい。その後、制御装置６０は、ステップＳ１３０に戻って処理を行わせる。
【０１１４】
また、ユーザにより異なる条件で配置データを生成しない旨の選択がなされた場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御装置６０は、造形制御部６９により吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６及び副走査駆動部２６に造形動作を行わせる（ステップＳ１５０）。その後、制御装置６０は、造形動作を終了させると判断した場合、各部の動作を停止させて造形動作を終了させる。
【０１１５】
なお、制御装置６０は、ステップＳ１２０及びステップＳ１４０において配置データを記憶部６４に保存し、各配置データについての参照データを演算部６７に算出させて記憶部６４に保存してもよい。この場合、ステップＳ１３０にて、ユーザにより異なる条件で配置データを生成しない旨の選択がなされた後（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御装置６０は、上記第１実施形態におけるステップＳ４５〜Ｓ４９の動作（図１０参照）を行わせてもよい。
【０１１６】
以上のように、第５実施形態に係る三次元造形装置１０は、形状データの入力が検出された場合に、制御装置６０が予め設定された条件に基づいて立体物の位置及び姿勢を設定し、当該設定に基づいて配置データを生成する。これにより、配置データを生成する際のユーザの作業負担を低減させることができる。
【０１１７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。また、本発明の技術範囲は、実施形態をその他の様々な形態で実施させることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせの変更等を行うことができる。また、上記の異なる実施形態に係る構成同士を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
５，８１，８６，８７，８８  立体物
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  三次元造形装置
１２  吐出ユニット
１４  主走査駆動部
１６，８０、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ  造形台
１６ａ  作業面
２２  キャリッジ
２４  ガイドレール
２６  副走査駆動部
３２ｃ，３２ｋ，３２ｍ，３２ｙ，３２ｙ〜３２ｋ  有色インク用ヘッド
３４  造形材用ヘッド
３６  白インク用ヘッド
３８  クリアインク用ヘッド
４０  サポート材用ヘッド
４４  紫外線光源
５０  平坦化ローラユニット
５１  平坦化ローラ
５２  余剰造形材回収機構
６０  制御装置
６１  入力装置
６２  表示装置
６３  処理部
６４  記憶部
６５  バスライン
６６  生成部
６７  演算部
６８  表示制御部
６９  造形制御部
７０  配置データ記憶部
７１  参照データ記憶部
７２  プログラム記憶部
８０ａ、８０ｂ  帯状部
８３、８５  ボタン
８４  テーブル
８４ａ，８４ｂ，８４ｃ  領域
９０，９９  ウィザード画面
９１  動作段階表示部
９２  形状データ表示部
９３  読み込み可否選択部
９４  生成方法選択部
９５  ウィザード移行部
９６  条件選択部
９７  参照データ表示部
９８  開始選択部
９９ａ  入力部
９９ｂ  優先事項選択部
９９ｃ  再配置選択部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ１〜Ａ５  配置データ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ１〜Ｌ５  造形時間データ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ１〜Ｐ５  プレビューデータ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１〜Ｑ５  占有率データ
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ１〜Ｖ５  サポート材使用量データ
ＮＬ  ノズル列
ＮＺ  ノズル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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