(57)【要約】【課題】記録媒体上にスライス画像を形成する工程を、二次元画像データに基づいて画像を形成する通常の画像形成装置に行わせ、スライス画像が形成された記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う工程を、後処理装置に行わせる三次元造形システムにおいて、各装置の処理能力を向上させる。【解決手段】二次元画像データに応じた画像を記録媒体上に形成するための第１画像形成情報を画像形成装置に出力する第１出力手段と、三次元データから複数のスライスデータを生成し、複数のスライスデータに応じた一連のスライス画像の各々を記録媒体上に形成するための第２画像形成情報を画像形成装置に出力する第２出力手段と、後処理装置により記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行わせるための一連の制御データを複数のスライスデータから生成する生成手段と、生成された一連の制御データを記憶手段に格納する格納手段と、を備えた情報処理装置とする。【選択図】図８
2018114682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合に、二次元画像データに応じた画像を記録媒体上に形成するための第１画像形成情報を生成して、生成された第１画像形成情報を画像形成装置に出力する第１出力手段と、
三次元データに基づく三次元造形が指示された場合に、三次元データを複数面でスライスして複数のスライスデータを生成し、生成された複数のスライスデータに応じた一連のスライス画像の各々を記録媒体上に形成するための第２画像形成情報を生成して、生成された第２画像形成情報を前記画像形成装置に出力する第２出力手段と、
前記複数のスライスデータに基づいて、後処理装置により記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行わせるための一連の制御データを生成する生成手段と、
生成された一連の制御データを記憶手段に格納する格納手段と、
を備えた情報処理装置。
【請求項２】
前記制御データは、前記記録媒体から積層部品を切り出す切り出し線を特定する制御データと、前記記録媒体に糊を塗布する糊付け領域を特定する制御データとを含む、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置と、
前記第１画像形成情報または前記第２画像形成情報に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置と、
前記記憶手段に記憶された一連の制御データを読み出し、読み出した一連の制御データに基づいて、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体の各々に対し三次元造形用の後処理を行う三次元造形用後処理装置と、
を備えた三次元造形システム。
【請求項４】
前記三次元造形用後処理装置は、前記画像形成装置により一連のスライス画像の全部が形成された後に、スライス画像の形成順に積層された複数の記録媒体の束を取得し、前記束の上側から順に記録媒体を１枚ずつ取り出して三次元造形用の後処理を行う、請求項３に記載の三次元造形システム。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、三次元造形システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、立体モデルの３次元形状データに基づいて作成した積層順を含む複数枚のシート材の切抜きデータを用い、前記複数枚のシート材を切抜きカットしながら積層して前記立体モデルを作製する立体造形方法であって、前記複数枚のシート材の積層過程において、作製途上の前記立体モデルである途上モデルの高さを計測する計測ステップと、計測した前記途上モデルの高さである実測値と計測時における理論上の前記途上モデルの高さである理論値とを比較する比較ステップと、比較結果に基づいて、前記シート材の積層枚数を都度増減する枚数調整ステップと、を備えたことを特徴とする立体造形方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シート積層型の三次元造形では、立体モデルの三次元データをスライスしてスライスデータを生成し、スライスデータに基づいてシート状の記録媒体上にスライス画像を形成し、スライス画像が形成された記録媒体を加工して積層する等、記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う。
【０００５】
本発明の目的は、記録媒体上にスライス画像を形成する工程を、二次元画像データに基づいて画像を形成する通常の画像形成装置に行わせ、スライス画像が形成された記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う工程を、後処理装置に行わせる三次元造形システムにおいて、各装置の処理能力を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合に、二次元画像データに応じた画像を記録媒体上に形成するための第１画像形成情報を生成して、生成された第１画像形成情報を画像形成装置に出力する第１出力手段と、三次元データに基づく三次元造形が指示された場合に、三次元データを複数面でスライスして複数のスライスデータを生成し、生成された複数のスライスデータに応じた一連のスライス画像の各々を記録媒体上に形成するための第２画像形成情報を生成して、生成された第２画像形成情報を前記画像形成装置に出力する第２出力手段と、前記複数のスライスデータに基づいて、後処理装置により記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行わせるための一連の制御データを生成する生成手段と、生成された一連の制御データを記憶手段に格納する格納手段と、を備えた情報処理装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記制御データは、前記記録媒体から積層部品を切り出す切り出し線を特定する制御データと、前記記録媒体に糊を塗布する糊付け領域を特定する制御データとを含む、請求項１に記載の情報処理装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置と、前記第１画像形成情報または前記第２画像形成情報に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置と、前記記憶手段に記憶された一連の制御データを読み出し、読み出した一連の制御データに基づいて、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体の各々に対し三次元造形用の後処理を行う三次元造形用後処理装置と、を備えた三次元造形システムである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記三次元造形用後処理装置は、前記画像形成装置により一連のスライス画像の全部が形成された後に、スライス画像の形成順に積層された複数の記録媒体の束を取得し、前記束の上側から順に記録媒体を１枚ずつ取り出して三次元造形用の後処理を行う、請求項３に記載の三次元造形システムである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、コンピュータを、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、３、５に記載の発明によれば、記録媒体上にスライス画像を形成する工程を、二次元画像データに基づいて画像を形成する通常の画像形成装置に行わせ、スライス画像が形成された記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う工程を、後処理装置に行わせる三次元造形システムにおいて、各装置の処理能力が向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、制御データに基づいて、切り出し線に沿って記録媒体から積層部品が切り出され、糊付け領域に糊が塗布される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、一連のスライス画像の形成の途中で後処理を行う場合に比べて、スライス画像と制御データの対応付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施の形態に係る三次元造形システムの構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る三次元造形システムの構成の他の一例を示す概略図である。
【図３】（Ａ）はシート積層型の三次元造形の画像形成工程を示す模式図である。（Ｂ）はシート積層型の三次元造形の後処理工程を示す模式図である。
【図４】（Ａ）から（Ｃ）はスライス画像が記録媒体に形成された様子の一例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は切り出し線を特定する制御データの一例を示す模式図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は糊付け領域を特定する制御データの一例を示す模式図である
【図７】本発明の実施の形態に係る情報処理装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る情報処理装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る情報処理プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る三次元造形システムの主要動作を表すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１６】
＜三次元造形システム＞
（全体構成）
まず、三次元造形システムについて説明する。
本発明の実施の形態に係る三次元造形システムは、シート積層型の三次元造形法で三次元造形物を作製する。シート積層型の三次元造形法では、立体モデルの三次元データを複数面でスライスして複数のスライスデータを生成し、複数のスライスデータに基づいて紙等のシート状の記録媒体上に一連のスライス画像を形成する。そして、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体を加工して積層する等、複数の記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う。なお、スライスデータの生成については後述する。ここで「一連の」とは、三次元データから生成された「複数のスライスデータ」に対応するという意味である。
【００１７】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は本実施の形態に係る三次元造形システムの構成の一例を示す概略図である。図２は本実施の形態に係る三次元造形システムの構成の他の一例を示す概略図である。図１（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る三次元造形システムは、情報処理装置１０、画像形成装置１２、及び三次元造形用後処理装置１４を備えている。また、図１（Ｂ）に示すように、情報処理装置１０、画像形成装置１２、及び三次元造形用後処理装置１４の各々は、互いに通信回線１８を介して通信可能に接続されている。以下では、三次元造形用後処理装置１４を「後処理装置１４」と略称する。
【００１８】
画像形成装置１２は、ラスタ画像データに基づいて記録媒体５０上に画像を形成する。ラスタ画像データは「画像形成情報」の一例である。本実施の形態では、画像形成装置１２は三次元造形専用の装置ではない。二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合は、画像形成装置１２は通常の画像形成装置として機能する。したがって、情報処理装置１０は、二次元画像データに基づく画像形成か、三次元データに基づく三次元造形か、に応じて異なる情報処理を行う。
【００１９】
画像形成装置１２は、例えば、電子写真方式により記録媒体上に画像を形成する装置である。電子写真方式の画像形成装置１２は、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、及び定着装置等を含んで構成される。帯電装置は、感光体ドラムを帯電させる。露光装置は、帯電された感光体ドラム上を画像に応じた光で露光する。現像装置は、露光により感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーによって現像する。転写装置は、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。定着装置は、記録媒体に転写されたトナー像を定着する。なお、画像形成装置１２をインクジェット記録装置としてもよい。この場合、画像形成装置１２は、画像に応じてインク滴を記録媒体上に吐出するインクジェット記録ヘッド等を含んで構成される。
【００２０】
情報処理装置１０は、三次元データに基づく三次元造形が指示された場合には、三次元データから複数のスライスデータを生成する。次に、一連のラスタ画像を形成するために、複数のスライスデータから一連のラスタ画像データを生成する。そして、一連のラスタ画像データを画像形成装置１２に出力する。また、二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合には、二次元画像データからラスタ画像データを生成して、二次元画像のラスタ画像データを画像形成装置１２に出力する。
【００２１】
また、情報処理装置１０は、三次元データに基づく三次元造形が指示された場合には、複数のスライスデータから一連の制御データをさらに生成する。一連の制御データは、後処理装置１４に三次元造形用の後処理を行わせるためのデータである。後述する通り、制御データは、記録媒体から積層部品を切り出す「切り出し線」を特定する制御データと、記録媒体に糊を塗布する「糊付け領域」を特定する制御データとを含む。
【００２２】
後処理装置１４は、一連のスライス画像が形成された記録媒体５０に対し三次元造形用の後処理を行う。図１（Ａ）に示すように、後処理装置１４は、画像形成装置１２に対し、記録媒体５０の搬送路を共有しない配置（オフライン、ニアライン）としてもよい。また、図２に示すように、後処理装置１４は、画像形成装置１２に対し、記録媒体５０の搬送路を共有する配置（インライン）としてもよい。
【００２３】
搬送路を共有しない配置の場合は、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体５０は、スライス画像の形成順に積層され、スタッカ等の収容機構１６に蓄積される。積層された複数の記録媒体５０の束は、収容機構１６から取り出され、まとめて後処理装置１４に引き渡される。一方、搬送路を共有する配置の場合は、スライス画像が形成された記録媒体５０が、１枚ずつ後処理装置１４に搬送される。
【００２４】
（シート積層型の三次元造形）
次に、シート積層型の三次元造形の各工程について説明する。
図３（Ａ）はシート積層型の三次元造形の画像形成工程を示す模式図である。図３（Ｂ）はシート積層型の三次元造形の後処理工程を示す模式図である。
【００２５】
まず、図３（Ａ）に示すように、スライス画像のラスタ画像データを生成する。詳細は後述するが、情報処理装置１０は、立体モデルＭの三次元データから複数のスライスデータを生成する。スライスデータは、立体モデルをスライス面でスライスして得られる断面画像を表す。本実施の形態では、１番からＴ番までのＴ個のスライス面に応じて、１番からＴ番までのＴ個のスライスデータが生成される。１番からＴ番までのＴ個のスライスデータの各々は、１番からＴ番までのＴ個のスライス画像を形成するために、ＹＭＣＫのラスタ画像データに変換される。
【００２６】
次に、図３（Ａ）に示すように、スライス画像を記録媒体に形成する。画像形成装置１２は、一連のラスタ画像データに基づいて、記録媒体５０上に一連のスライス画像を形成する。一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体５０１〜５０Ｔは、スライス画像の形成順に積層される。「ｎ番」を１番からＴ番までの番号とすると、ｎ番のスライス画像はｎ番の記録媒体５０ｎに形成される。
【００２７】
図示した例では、１番からＴ番までのＴ個のスライス画像は、Ｔ番から１番まで降順に形成される。Ｔ番のスライス画像を形成した記録媒体５０Ｔを最下層として、複数の記録媒体５０１〜５０ＴはＴ番から１番まで降順に積層される。複数の記録媒体５０１〜５０Ｔを降順に積層しておくことで、続く後処理工程では、複数の記録媒体５０１〜５０Ｔは、１番からＴ番まで昇順に供給される。即ち、後処理装置１４で後処理を行う順序とは「逆」の順序で、Ｔ個のスライス画像を記録媒体５０に形成する。
【００２８】
次に、図３（Ｂ）に示すように、スライス画像が形成された記録媒体５０に対し後処理を行う。本実施の形態では、後処理装置１４は、糊付け処理を行う糊付け部２０、切り出し処理を行う切り出し部２２、及び圧着処理を行う圧着部２４を備えている。糊付け部２０、切り出し部２２、及び圧着部２４の各々は、記録媒体５０を搬送する搬送路２６に沿って記載した順序で配置されている。後処理装置１４は、一連のスライス画像に応じた一連の制御データを、情報処理装置１０から取得する。
【００２９】
ここで、スライス画像について説明する。
図４（Ａ）から（Ｃ）はスライス画像が記録媒体に形成された様子の一例を示す模式図である。図４（Ａ）に示すように、記録媒体５０上のスライス画像Ｍは、積層されて三次元造形物となる積層部品５２と不要部分５３とで構成される。積層部品５２の周辺部には、設定された幅の着色領域５６が設けられる。図４（Ｂ）に示すように、積層部品５２の外周線が、記録媒体５０から積層部品５２を切り出すための切り出し線５４である。
【００３０】
図４（Ｃ）に示すように、糊付け領域５８は、例えば、着色領域５６よりも内側の領域等、積層部品５２の外周線（切り出し線５４）よりも内側に設定される。なお、不要部分５３も含め記録媒体５０の全面に糊付けしてもよいが、糊付け領域５８を積層部品５２の外周線の内側に設定することで、全面に糊付けする場合に比べて、除去対象Ｄ（図３（Ｂ）参照）を取り除く作業が容易になる。また、糊付け領域５８を積層部品５２の外周線の内側に設定することで、糊付け後の圧着処理の際に糊が積層部品５２からはみ出さない。
【００３１】
なお、着色領域５６の幅の設定や、糊付け領域５８の積層部品５２の外周線からの後退幅の設定は、例えば、情報処理装置１０の表示部３４に設定画面を表示して、操作部３２により利用者からの設定を受け付けるなど、利用者が三次元造形を指示する際に行ってもよい。また、予め定めた初期設定を採用してもよい。
【００３２】
制御データは、切り出し線５４を特定する制御データと、糊付け領域５８を特定する制御データとを含む。例えば、切り出し線５４の経路に在る点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。また、糊付け領域５８の各点の座標データが、糊付け領域５８を特定する制御データとなる。
【００３３】
糊付け部２０には、複数の記録媒体５０の束から、記録媒体５０が１枚ずつ供給される。糊付け部２０は、糊付け領域５８を特定する制御データに基づいて、記録媒体５０の糊付け領域５８に糊を塗布する。糊付け部２０は、例えば、糊を吐出する糊吐出ヘッドを備えていてもよい。糊吐出ヘッドは、積層方向（ｚ方向）及び記録媒体５０の面内方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動する。糊吐出ヘッドが糊を吐出しながら糊付け領域５８を走査することで、記録媒体５０の糊付け領域５８に糊が塗布される。糊付け処理を終えた記録媒体５０は、切り出し部２２に供給される。
【００３４】
切り出し部２２は、切り出し線５４を特定する制御データに基づいて、切り出し線５４に沿って記録媒体５０に切り込みを入れる。切り出し部２２は、例えば、刃先を有するカッタとしてもよい。カッタの刃先は、積層方向（ｚ方向）及び記録媒体５０の面内方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動する。カッタの刃先を、記録媒体５０に押し当てながら、面内方向に移動させることで、記録媒体５０に切り込みが入れられる。
【００３５】
カッタの刃先の積層方向の位置を調節することで、切り込みの深さが決められる。切り込みの深さは、裏面に到達しない深さとしてもよい。積層部品が記録媒体５０から切り離されていないので、搬送過程での積層部品５２の欠落が回避される。
【００３６】
カッタは、記録媒体５０に対し切り出し線５４に沿って切り込みを入れる機能を備えていればよく、刃先を押し当てる力学的カッタには限定されない。例えば、超音波を照射して切り込みを入れる超音波カッタや、レーザ光を照射して切り込みを入れるレーザカッタを用いてもよい。
【００３７】
なお、切り出し部２２は、切り込みを入れる代わりに、切り出し線５４に沿って記録媒体５０に複数の穿孔を形成してもよい。複数の穿孔を形成する場合は、積層部品が記録媒体５０と繋がっているので、搬送過程での積層部品５２の欠落が更に回避される。
【００３８】
切り出し処理を終えた記録媒体５０は、圧着部２４に供給される。圧着部２４は、供給された記録媒体５０を順次積層する。このとき、複数の記録媒体５０１〜５０Ｔは１番からＴ番まで昇順に積層される。そして、圧着部２４は、積層された複数の記録媒体５０の束に対し積層方向に沿って圧力を付加して、複数の記録媒体５０を圧着する。圧着により、糊付けされた複数の記録媒体５０１〜５０Ｔの各々は、上下の記録媒体５０と糊付け領域５８で接着される。
【００３９】
切り出し処理を終えた記録媒体５０は、積層されて三次元造形物Ｐとなる積層部品５２と不要部分５３とで構成されるが、不要部分５３を除去せずに一体として積層する。記録媒体５０の不要部分５３は、積層部品５２が積層された三次元造形物Ｐを支える支持部材となる。圧着部２４での圧着処理が終了した後に、記録媒体５０の積層部品５２が積層された除去対象Ｄを除去して、三次元造形物Ｐを分離する。
【００４０】
ここで「制御データ」の一例について説明する。
図５（Ａ）及び（Ｂ）は切り出し線を特定する制御データの一例を示す模式図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は糊付け領域を特定する制御データの一例を示す模式図である。後述するとおり、スライスデータは、ポリゴンとスライス面とが交差する交差領域の頂点の座標データを含む。交差領域は、積層部品５２の外周線に沿って存在する。したがって、図５（Ａ）に示すように、点Ａ０の座標（ｘ０、ｙ０）など、切り出し線５４の経路に在る点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。
【００４１】
図示した例では、星型の積層部品５２は１１個の頂点Ａ０からＡ１０までを有している。例えば、点Ａ０を始点とする場合は、Ａ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６→Ａ７→Ａ８→Ａ９→Ａ１０の順に各点を辿ることで、切り出し線５４が特定される。
【００４２】
また、図５（Ｂ）に示すように、複数の穿孔を形成する場合は、切り出し線５４の経路に在る穿孔点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。例えば、点Ａ０を始点とする場合は、Ａ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４・・・など、穿孔の形成順に各点を辿ることで、切り出し線５４が特定される。
【００４３】
図６（Ａ）に示すように、糊付け領域５８の各点の座標データが、糊付け領域５８を特定する制御データとなる。糊付け領域５８は、積層部品５２よりもひとまわり小さく、積層部品５２の外周線の内側に設定される。積層部品５２の画像を縮小して、糊付け領域５８を特定してもよい。この場合、積層部品５２の画像の重心と糊付け領域５８の重心とを合わせるように、糊付け領域５８を配置する。糊付け領域５８の各点の座標データは、積層部品５２の外周線からの後退幅、及び切り出し線５４の経路に在る点の座標データから求められる。
【００４４】
また、図６（Ｂ）に示すように、糊付け領域５８の全体にわたって糊付けを行う必要はない。糊付け領域５８を部分的に間引いて、糊付け領域５８の一部に糊付けを行ってもよい。また、糊付け領域５８の全体にわたって糊の濃度が一定である必要はない。糊の濃度を変更してもよい場合は、糊付け領域５８の周辺部の糊の濃度を、糊付け領域５８の中央部の糊の濃度より濃くしてもよい。
【００４５】
切り出し線５４を特定する制御データの原点、及び糊付け領域５８を特定する制御データの原点は、スライス画像を形成する際の画像形成位置の原点と揃えられる。後処理装置１４が画像読み取り機能を備えている場合には、画像形成装置１２で記録媒体５０上にスライス画像と共に「制御データの原点」の位置を表すマーク画像を形成し、後処理装置１４でマーク画像を読み取って「制御データの原点」の位置情報を取得してもよい。
【００４６】
なお、制御データの形式は、座標データには限定されない。例えば、２値のラスタ画像データなど、切り出し線５４や糊付け領域５８が図形やイメージとして表現される画像データとしてもよい。２値のラスタ画像データである場合、図４（Ｂ）に示す例では、切り出し線５４の画素値を「１」とし、その他の領域の画素値を「０」とする。図４（Ｃ）に示す例では、糊付け領域５８の画素値を「１」とし、その他の領域の画素値を「０」とする。例えば、糊付け部２０の糊吐出ヘッドは、画素値「１」の場合に、記録媒体５０上に糊を吐出する。また、画素値「０」の場合には、記録媒体５０上に糊を吐出しない。
【００４７】
＜情報処理装置＞
次に、情報処理装置について説明する。
図７は本発明の実施の形態に係る情報処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。図７に示すように、情報処理装置１０は、情報処理部３０、利用者の操作を受け付ける操作部３２、利用者に情報を表示する表示部３４、外部機器３１との通信を行う通信部３６、及び外部記憶装置等の記憶部３８を備えている。操作部３２、表示部３４、通信部３６、及び記憶部３８は、情報処理部３０の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）３０Ｅに接続されている。
【００４８】
情報処理部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０Ｃ、不揮発性メモリ３０Ｄ、及びＩ／Ｏ３０Ｅを備える。そして、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃ、不揮発性メモリ３０Ｄ、及びＩ／Ｏ３０Ｅがバス３０Ｆを介して互いに接続されている。ＣＰＵ３０Ａは、ＲＯＭ３０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ３０Ｃをワークエリアとしてプログラムを実行する。
【００４９】
操作部３２は、マウス、キーボード等により利用者からの操作を受け付ける。表示部３４は、ディスプレイ等により各種画面を利用者に表示する。通信部３６は、有線又は無線の通信回線を介して外部装置３１と通信を行う。例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ等の外部装置と通信を行うためのインターフェースとして機能する。記憶部３８は、ハードディスク等の記憶装置を備えている。
【００５０】
図８は本発明の実施の形態に係る情報処理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。図８に示すように、情報処理装置１０は、ファイル形式変換部４０、ラスタ処理部４２、三次元データ処理部４４、及び制御データ記憶部４８を備えている。ファイル形式変換部４０は、ページ記述言語で記述されたデータ（以下、「ＰＤＬデータ」という。）が取得された場合に、取得されたＰＤＬデータを中間データに変換する。
【００５１】
ラスタ処理部４２は、ファイル形式変換部４０で得られた中間データをラスタ処理してラスタ画像データを生成する。また、ラスタ処理部４２は、後述する画像データ生成部４６で得られたスライス画像データをラスタ処理してラスタ画像データを生成する。ラスタ処理部４２が「第１出力手段」及び「第２出力手段」の一例である。
【００５２】
三次元データ処理部４４は、取得された三次元データを処理してスライス画像データと制御データとを生成する。具体的には、三次元データ処理部４４は、スライス処理部４５、画像データ生成部４６、及び制御データ生成部４７を備えている。スライス処理部４５は、取得された三次元データからスライスデータを生成する。画像データ生成部４６は、スライス処理部４５で得られたスライスデータからスライス画像データを生成する。
【００５３】
制御データ生成部４７は、スライス処理部４５で得られたスライスデータから制御データを生成する。制御データ記憶部４８は、制御データ生成部４７で得られた制御データを格納する。
【００５４】
（二次元データ処理）
二次元画像に対する「二次元データ処理」について説明する。
二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合には、二次元画像データはＰＤＬデータとして取得されている。ＰＤＬデータは、ファイル形式変換部４０により中間データに変換されて、ラスタ処理部４２に出力される。中間データは、ラスタ処理部４２によりラスタ処理されて、二次元画像のラスタ画像データが生成される。ラスタ画像データは、画像形成装置１２に出力される。
【００５５】
ここで「中間データ」とは、ページの画像を構成する画像要素である各オブジェクト（例えば、文字フォント、グラフィックス図形、画像データ）を、ラスタ走査の走査線ごとに区切った区間データである。区間データは、オブジェクトが１つの走査線上に占める区間を表すデータである。区間データは、例えばその区間の両端の座標の組で表される。また、区間データは、その区間内の各画素の画素値を規定する情報を含む。ＰＤＬデータを中間データに変換して転送することで、情報処理装置１０内でのデータ転送速度が向上する。
【００５６】
（三次元データ処理）
三次元データに対する「三次元データ処理」について説明する。
三次元データに基づく三次元造形が指示された場合には、立体モデルの三次元データが取得される。スライス処理部４５は、三次元データからスライスデータを生成する。生成されたスライスデータは、画像データ生成部４６及び制御データ生成部４７の各々に出力される。ここで「三次元データ」及び「スライスデータ」について詳細に説明する。
【００５７】
立体モデルＭの三次元データとしては、例えば、ＯＢＪフォーマットの三次元データ（以下、「ＯＢＪデータ」という。）が用いられる。ＯＢＪデータでは、立体モデルＭは三角形のポリゴンの集合として表現される。なお、三次元データは、ＳＴＬフォーマット等の他のフォーマットでもよい。ＳＴＬフォーマットは色情報を備えていないので、ＳＴＬフォーマットを用いる場合は、色情報を付加する。
【００５８】
以下では、三次元データがＯＢＪデータである場合について説明する。ＯＢＪデータは、形状データを取り扱うＯＢＪファイルと、色情報を取り扱うＭＴＬファイルとを含む。ＯＢＪファイルには、各ポリゴンについて、ポリゴン固有の面番号及び三角形のポリゴンの各頂点の座標データ等が対応付けられて定義されている。ＭＴＬファイルには、各ポリゴンに色情報が対応付けられて定義されている。
【００５９】
立体モデルＭが三次元造形物Ｐとして接地される接地面（ＸＹ平面）と平行なスライス面を設定する。例えば、最初は、立体モデルの最下層にスライス面を設定する。このスライス面を、積層方向（Ｚ軸方向）に沿って予め定めた積層ピッチ（距離）ｐでシフトさせながら、スライス面がシフトする毎にスライスデータを生成する。
【００６０】
最下層のスライス面の番号を「１」とし、スライス面がシフトする毎に番号を「１」増やす。図３（Ａ）に示した例では、１番からＴ番までのＴ個のスライス面がある。スライスデータは、立体モデルをスライス面でスライスして得られる断面画像を表す。具体的には、スライスデータは、スライス面の番号、ポリゴンとスライス面とが交差する交差領域の頂点の座標データ、及びスライス面と交差するポリゴンに設定された色情報により、立体モデルＭの断面画像を表す。Ｔ個のスライス面に応じて、１番からＴ番までのＴ個のスライスデータが生成される。
【００６１】
画像データ生成部４６は、スライス処理部４５で得られたスライスデータから、スライス画像データを生成する。スライスデータは、例えばＪＰＥＧ等のファイル形式のスライス画像データに変換される。なお、スライス画像データを生成する際に、スライス画像に着色領域を付加してもよい。生成されたスライス画像データは、ラスタ処理部４２に出力される。ラスタ処理部４２は、画像データ生成部４６で得られたスライス画像データをラスタ処理して、ラスタ画像データを生成する。生成されたスライス画像のラスタ画像データは、画像形成装置１２に出力される。
【００６２】
また、画像データ生成部４６は、中間データを生成する構成としてもよい。この場合は、画像データ生成部４６は、スライス処理部４５で得られたスライスデータからＰＤＬデータを生成し、ＰＤＬデータをファイル形式変換部４０に出力する。ＰＤＬデータは、ファイル形式変換部４０により中間データに変換されて、ラスタ処理部４２に出力される。中間データは、ラスタ処理部４２によりラスタ処理されて、スライス画像のラスタ画像データが生成される。ラスタ画像データは、画像形成装置１２に出力される。
【００６３】
制御データ生成部４７は、スライス処理部４５で得られたスライスデータから、制御データを生成する。生成された制御データは、スライス画像の番号（スライス面の番号と同じ）と関連付けられて、制御データ記憶部４８に記憶される。なお、制御データは、利用者から後処理開始の指示を受け付けると、制御データ記憶部４８から読み出されて、後処理装置１４に出力される。
【００６４】
本実施の形態では、情報処理装置１０が制御データ記憶部４８を備える構成としているが、制御データを格納する記憶手段は、情報処理装置１０外に配置してもよい。例えば、後処理装置１４に記憶手段を設けてもよい。この場合は、情報処理装置１０で生成された制御データは、後処理装置１４の記憶手段に格納され、後処理装置１４の記憶手段から読み出されて使用される。
【００６５】
また、例えば、制御データを格納する記憶手段を、ＵＳＢ（Universal Serial Bus)メモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体としてもよい。この場合は、情報処理装置１０で生成された制御データは、コンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体に格納される。格納された制御データは、情報処理装置１０または後処理装置１４に設けられたドライブ等のデータ読み取り機構により、コンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体から読み出されて使用される。
【００６６】
＜情報処理プログラム＞
次に、情報処理プログラムについて説明する。
図９は本発明の実施の形態に係る「情報処理プログラム」の処理手順の一例を示すフローチャートである。情報処理プログラムは、情報処理装置１０のＲＯＭ３０Ｂに記憶されている。情報処理プログラムは、情報処理装置１０のＣＰＵ３０ＡによりＲＯＭ３０Ｂから読み出されて実行される。また、情報処理プログラムは、利用者から画像形成指示または三次元造形の指示があったときに実行が開始される。
【００６７】
なお、本実施の形態では、情報処理プログラムが、情報処理装置１０のＲＯＭ３０Ｂに予め記憶されている形態について説明するが、この形態に限定されるものではない。例えば、情報処理プログラムが、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＵＳＢメモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体に格納されて提供される形態、または、ネットワークを介して提供される形態としてもよい。
【００６８】
まず、ステップＳ１００で、指示に係るデータが三次元データか否かを判断する。三次元データに基づく三次元造形が指示された場合には、ステップＳ１０２に進む。そして、ステップＳ１０２で、上記の「三次元データ処理」を実行する。一方、二次元画像データに基づく画像形成が指示された場合には、ステップＳ１０４に進む。そして、ステップＳ１０４で、上記の「二次元データ処理」を実行する。
【００６９】
次に、ステップＳ１０６で、次の処理があるか否かを判断する。「三次元データ処理」または「二次元データ処理」の実行中に、次の画像形成指示または次の三次元造形の指示を受けた場合は、次の処理があるのでステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００からステップＳ１０６までの手順を繰り返す。ステップＳ１０６で次の処理が無い場合は、「情報処理プログラム」のルーチンを終了する。
【００７０】
＜三次元造形システムの主要動作＞
ここで、三次元造形システムの主要動作を説明する。
図１０は本発明の実施の形態に係る三次元造形システムの主要動作を表すシーケンス図である。図１０に示すように、情報処理装置１０は、ステップＳ２００で三次元データを取得すると、ステップＳ２０２で三次元データから一連のスライスデータを生成する。
【００７１】
情報処理装置１０は、次に、ステップＳ２０４で一連のスライスデータから一連のスライス画像データを生成し、ステップＳ２０６で一連のスライス画像データから一連のラスタ画像データを生成して、ステップＳ２０８で一連のラスタ画像データを画像形成装置１２に出力する。
【００７２】
情報処理装置１０は、次に、ステップＳ２１０で一連のスライスデータから一連の制御データを生成し、ステップＳ２１２で制御データを記憶手段に格納する。なお、制御データの生成、格納後に、一連のラスタ画像データを画像形成装置１２に出力してもよい。
【００７３】
画像形成装置１２は、ステップＳ２１４で一連のラスタ画像データを取得し、ステップＳ２１６で一連のラスタ画像データに基づいて一連のスライス画像の各々を記録媒体上に形成する。一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体は、スライス画像の形成順に積層され、スタッカ等の収容機構に蓄積される。
【００７４】
情報処理装置１０は、次に、ステップＳ２１８で利用者から後処理開始の指示を受け付けると、ステップＳ２２０で一連の制御データを記憶手段から読み出し、ステップＳ２２２で一連の制御データを後処理装置１４に出力する。
【００７５】
後処理装置１４は、ステップＳ２２４で一連の制御データを取得し、ステップＳ２２６で一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体の各々に対し後処理を実行する。
【００７６】
一連のスライス画像が形成され、スライス画像の形成順に積層された複数の記録媒体の束が、後処理装置１４にセットされる。後処理装置１４は、記録媒体束の積層方向の上側から順に記録媒体を１枚ずつ取り出して後処理を行う。即ち、複数の記録媒体の各々は、糊付け処理され、切り出し処理されて積層される。積層された複数の記録媒体は、圧着処理される。最後に、除去対象Ｄを除去して三次元造形物Ｐを得る（図３（Ｂ）参照）。
【００７７】
なお、一連のスライス画像の形成途中で後処理を開始すると、記録媒体の後処理の順序が乱れてしまう。記録媒体の積層方向の上側から順に後処理を行うためには、一連のスライス画像の全部が形成された後に後処理を行うとよい。一連のスライス画像の形成の途中で後処理を行う場合に比べて、スライス画像と制御データの対応付けが容易になる。
【００７８】
画像形成装置１２では、例えば、毎分数百ページという高速処理が実現されている。これに対し、後処理装置１４では、例えば、積層速度が１時間当たり数ミリ程度と極めて低速な処理となる。したがって、三次元造形物を生成するまでの処理速度は、後処理装置１４の処理速度に律速される。後処理装置１４の処理速度に応じて制御データを生成すると、情報処理装置１０では、制御データの生成中は、二次元画像データのラスタ処理等、他の処理が行われない。このため、画像形成装置１２の処理能力も低下する。
【００７９】
本実施の形態では、一連の制御データを記憶手段に格納しておいて、後処理実行の際に読み出せる構成とした。これにより、画像形成装置１２により記録媒体上にスライス画像を形成する工程と、後処理装置１４により記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う工程とが分離される。一連の制御データを記憶手段に格納しないで使用する場合に比べて、各装置の処理能力が向上する。
【００８０】
情報処理装置１０は、後処理装置１４による後処理工程とは関係なく制御データを生成する。画像形成装置１２は、後処理装置１４による後処理工程とは関係なく記録媒体上にスライス画像を形成する。また、画像形成装置１２は、スライス画像が形成された記録媒体の後処理工程の実行を待たずに、他の画像形成処理を行ってもよい。即ち、画像形成装置１２は、三次元造形専用の装置ではなく、二次元画像データに基づく画像形成も行う通常の画像形成装置として使用される。更に、後処理装置１４も、画像形成装置１２によるスライス画像形成工程とは関係なく後処理を行う。
【００８１】
なお、上記各実施の形態で説明した情報処理装置、画像形成装置、及びプログラムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８２】
１０   情報処理装置
１２   画像形成装置
１４   三次元造形用後処理装置（後処理装置）
１６   収容機構
１８   通信回線
２０   糊付け部
２２   切り出し部
２４   圧着部
２６   搬送路
３０   情報処理部
４０   ファイル形式変換部
４２   ラスタ処理部
４４   三次元データ処理部
４５   スライス処理部
４６   画像データ生成部
４７   制御データ生成部
４８   制御データ記憶部
５０   記録媒体
５２   積層部品
５３   不要部分
５４   切り出し線
５６   着色領域
５８   糊付け領域
Ｄ     除去対象
Ｍ     立体モデル
Ｍｎ   スライス画像
Ｐ     三次元造形物
【図１】
2018114682.tif 000003
【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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