(57)【要約】【課題】３次元印刷により印刷された印刷物を製品と略同一の重量になるように印刷して、使用者が製品の外観形状のみならず重量感も確認できるようにする。【解決手段】製品の構造を示す３次元印刷データに基づいて印刷用素材を用いた３次元の印刷物を印刷する３次元印刷装置であって、前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得手段と、前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得手段と、前記第１取得手段により取得された製品の重量と、前記第２取得手段により取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集手段と、前記編集手段により編集された前記３次元印刷データに基づいて印刷物を印刷する印刷手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の構造を示す３次元印刷データに基づいて印刷用素材を用いた３次元の印刷物を印刷する３次元印刷装置であって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得手段と、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得手段と、
前記第１取得手段により取得された製品の重量と、前記第２取得手段により取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集手段と、
前記編集手段により編集された前記３次元印刷データに基づいて印刷物を印刷する印刷手段と、を有することを特徴とする３次元印刷装置。
【請求項２】
前記第１取得手段により取得された製品の重量と前記第２取得手段により取得された印刷物の重量との重量差、および、印刷用素材の密度情報に基づいて、前記印刷物の内部に追加または削減させる空洞部の体積を算出する算出手段を有し、
前記編集手段は、前記算出手段により算出された体積分の空洞部を追加または削減して前記３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記印刷物の重量が前記製品の重量よりも重い場合には、前記印刷物の内部に追加する空洞部の体積を算出し、
前記印刷物の重量が前記製品の重量よりも軽い場合には、前記印刷物の内部から削減する空洞部の体積を算出することを特徴とする請求項２に記載の３次元印刷装置。
【請求項４】
前記製品が複数の部品からなる場合、
前記算出手段は、部品ごとに印刷物の内部に追加または削減させる空洞部の体積を算出し、
前記編集手段は、部品ごとに前記算出手段により算出された体積分の空洞部を追加または削減して前記３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項３に記載の３次元印刷装置。
【請求項５】
前記印刷物に対する空洞部の割合と、閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果に応じて印刷用素材として異なる印刷用素材を選択する選択手段と、を有することを特徴とする請求項２ないし４の何れか１項に記載の３次元印刷装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記空洞部の割合が閾値よりも小さくなる印刷用素材のうち、前記印刷物の体積が最も小さくなる印刷用素材を選択することを特徴とする請求項５に記載の３次元印刷装置。
【請求項７】
前記印刷物の内部に空洞部がなくとも前記製品よりも軽くなるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果に応じて印刷用素材として異なる印刷用素材を選択する選択手段と、を有することを特徴とする請求項２ないし４の何れか１項に記載の３次元印刷装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記空洞部の体積が０以上になる印刷用素材のうち、前記印刷物の体積が最も小さくなる印刷用素材を選択することを特徴とする請求項７に記載の３次元印刷装置。
【請求項９】
前記編集手段は、前記印刷物の内部に印刷用素材よりも比重が大きい重り用素材を収納するための収容空間を追加するように前記３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の３次元印刷装置。
【請求項１０】
前記編集手段は、前記印刷物の内部に空洞部を削減しても前記印刷物の重量が前記製品の重量に満たない場合に、前記収容空間を追加するように前記３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項９に記載の３次元印刷装置。
【請求項１１】
前記製品が複数の部品からなる場合、
前記編集手段は、前記部品ごとの重量比と同一になるように前記部品の構造を示す３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の３次元印刷装置。
【請求項１２】
前記編集手段は、前記印刷物の内部に空洞部を削減しても前記印刷物の重量が前記製品の重量に満たない場合に、前記部品ごとの重量比と同一になるように前記部品の構造を示す３次元印刷データを編集することを特徴とする請求項１１に記載の３次元印刷装置。
【請求項１３】
製品の構造を示す３次元印刷データであって、印刷用素材を用いて前記製品に対応する３次元の印刷物を印刷するときに用いる３次元印刷データを処理する情報処理装置であって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得手段と、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得手段と、
前記第１取得手段により取得された製品の重量と、前記第２取得手段により取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集手段と、を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１４】
製品の構造を示す３次元印刷データに基づいて印刷用素材を用いた３次元の印刷物を印刷する３次元印刷装置の制御方法であって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得ステップと、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得ステップと、
前記第１取得ステップにより取得された製品の重量と、前記第２取得ステップにより取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集ステップと、
前記編集ステップにより編集された前記３次元印刷データに基づいて印刷物を印刷する印刷ステップと、を有することを特徴とする３次元印刷装置の制御方法。
【請求項１５】
製品の構造を示す３次元印刷データであって、印刷用素材を用いて前記製品に対応する３次元の印刷物を印刷するときに用いる３次元印刷データを処理する情報処理装置の制御方法であって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得ステップと、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得ステップと、
前記第１取得ステップにより取得された製品の重量と、前記第２取得ステップにより取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集ステップと、を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
【請求項１６】
製品の構造を示す３次元印刷データに基づいて印刷用素材を用いた３次元の印刷物を印刷する３次元印刷装置を制御するためのプログラムであって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得ステップと、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得ステップと、
前記第１取得ステップにより取得された製品の重量と、前記第２取得ステップにより取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集ステップと、
前記編集ステップにより編集された前記３次元印刷データに基づいて印刷物を印刷する印刷ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
製品の構造を示す３次元印刷データであって、印刷用素材を用いて前記製品に対応する３次元の印刷物を印刷するときに用いる３次元印刷データを処理する情報処理装置を制御するためのプログラムであって、
前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得ステップと、
前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得ステップと、
前記第１取得ステップにより取得された製品の重量と、前記第２取得ステップにより取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集ステップと、をコンピュータに実行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、３次元印刷装置、情報処理装置、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体造形物を作成する技術として３次元（３Ｄ）印刷技術がある。３Ｄプリンタなどの３Ｄ印刷装置は、入力された３Ｄ印刷データに基づいてプラスチックや金属、石膏などを断面ごとに積層して立体物を成形、すなわち印刷を行う。製造業の分野では製品のデザインや機能を確認するために、実際の製品に対応する３Ｄ印刷データを用いて３Ｄ印刷を行い、生産される製品と同じ形状の試作品を作成する。従来ではディスプレイ装置上に表示された平面図や３Ｄ表示により確認していたが、試作品を確認することで安価に、詳細な形状や大きさを検証することが可能である。
【０００３】
このような３Ｄ印刷装置によって印刷される印刷物は製品の外観形状を再現することができるが、近年では完成された製品を更にイメージし易くすることが望まれている。特許文献１に開示された立体物造成装置は、造形した立体物を設置した際に自立することができるように重量バランスを調整して立体物を造成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８６２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の３Ｄ印刷装置では、印刷用素材の密度が製品の密度と異なるために、３Ｄ印刷データに基づいて印刷された印刷物の重量が製品の重量と異なってしまい、製品の重量感を確認することが困難であるという問題がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、３次元印刷により印刷された印刷物を製品と略同一の重量になるように印刷して、使用者が製品の外観形状のみならず重量感も確認できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、製品の構造を示す３次元印刷データに基づいて印刷用素材を用いた３次元の印刷物を印刷する３次元印刷装置であって、前記３次元印刷データに対応する製品の重量を取得する第１取得手段と、前記３次元印刷データと印刷用素材の情報とから印刷物の重量を取得する第２取得手段と、前記第１取得手段により取得された製品の重量と、前記第２取得手段により取得された印刷物の重量とが略同一になるように前記３次元印刷データを編集する編集手段と、前記編集手段により編集された前記３次元印刷データに基づいて印刷物を印刷する印刷手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
３次元印刷により印刷された印刷物を製品と略同一の重量になるように印刷することで、使用者が製品の外観形状のみならず重量感も確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の印刷システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態の３Ｄ印刷装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】本実施形態の３Ｄ印刷装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】印刷部品に空洞部を形成した立体図の一例を示す図である。
【図６】印刷製品に空洞部を形成した立体図の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】印刷用素材ＤＢに格納されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図９】第３の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。
【図１０】重り設定のためのＵＩウインドウの一例を示す図である。
【図１１】重り用素材ＤＢに格納されたテーブルの一例を示す模式図である。
【図１２】印刷製品の内部に重りの収納空間を形成した状態の一例を示す図である。
【図１３】第４の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。
【図１４】モードの選択のためのＵＩウインドウの一例を示す図である。
【図１５】第４の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理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】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る印刷システムの構成の一例を示す図である。印刷システム１００は情報処理装置１０１、３Ｄ印刷装置（３次元印刷装置）１０２、ネットワーク１０３を有する。印刷システム１００では、情報処理装置１０１が３Ｄ印刷装置１０２に対して製品の構造を示す３ＤＣＡＤデータを３Ｄ印刷データ（３次元印刷データ）として送信して、３Ｄ印刷装置１０２が３Ｄ印刷データに基づいて立体造形物を印刷する。
【００１０】
図２は、３Ｄ印刷装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
３Ｄ印刷装置１０２は、ＣＰＵ２０１、Ｉ／Ｏインタフェース２０２、メモリ２０３、プリントユニット２０４、ビデオインターフェース２０５、ネットワークインタフェース２０６、記憶装置２０７を有する。
Ｉ／Ｏインタフェース２０２は、使用者が３Ｄ印刷装置１０２に対して入力を行うためのキーボードやマウスなどの入力装置を接続する。メモリ２０３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）やリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）である。プリントユニット２０４は、印刷物を３Ｄ印刷する。なお、プリントユニット２０４の内部には、単一または複数の種類の印刷用素材を備えている。ビデオインターフェース２０５は表示装置２１０を接続する。なお、表示装置２１０は、タッチパネルを表示面に重ね合せることで、入力装置として機能させることができる。ネットワークＩ／Ｆ２０６は、ネットワーク１０３を介して情報処理装置１０１や他の外部装置を接続する。ネットワーク１０３による接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を用いることができる。記憶装置２０７は、ハードディスクドライブ、ディスクドライブおよび磁気テープドライブなどである。記憶装置２０７には、後述するフローチャートの処理が実現されるプログラムが格納される。ＣＰＵ２０１は、記憶装置２０７に格納されたプログラムをメモリ２０３に展開して実行することで、後述するフローチャートの処理および図３に示す機能構成が実現される。
【００１１】
図３は、３Ｄ印刷装置の機能構成および記憶装置２０７に格納されたデータベースの一例を示す図である。
３Ｄ印刷装置１０２は、制御部３０１、レイアウト部３０２、通信部３０３、印刷部３０４、表示制御部３０５、印刷用素材制御部３０６を有する。３Ｄ印刷装置１０２は、３Ｄ印刷データを格納するＣＡＤ情報３０７、データベースとしての印刷用素材ＤＢ３０８および重り用素材ＤＢ３０９を有する。
【００１２】
制御部３０１は、３Ｄ印刷装置１０２の機構構成の全体を制御する。レイアウト部３０２は、３Ｄ印刷データに対して各種レイアウト編集を行う。通信部３０３は、ネットワーク１０３を介してネットワークＩ／Ｆ２０６に接続された情報処理装置１０１や他の外部装置との通信を制御する。印刷部３０４は、プリントユニット２０４を制御して、３Ｄ印刷データに基づき印刷用素材を積層させたり、成形させたり、加工させたりすることで３Ｄ印刷を行う。表示制御部３０５は、ビデオＩ／Ｆ２０５に接続された表示装置２１０の表示を制御する。また、本実施形態の表示制御部３０５は、使用者によるタッチパネルを介した操作を受け付ける。印刷用素材制御部３０６は、プリントユニット２０４に印刷用素材が複数ある場合に、印刷用素材を制御部３０１により選択された印刷用素材に交換する。
ＣＡＤ情報３０７は、３Ｄ印刷用データが格納される。３Ｄ印刷用データは、例えば、各種３ＤＣＡＤソフトを用いて情報処理装置１０１で生成され、情報処理装置１０１から受信した３ＤＣＡＤデータである。印刷用素材ＤＢ３０８は、印刷用素材の各種情報を格納する。具体的には、各印刷用素材に関連付けて、素材の密度情報などが格納される。重り用素材ＤＢ３０９は、印刷物の内部に収容する重り用素材の各種情報を格納する。
【００１３】
図４は、第１の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。なお、図４を含む後述するフローチャートは、ＣＰＵ２０１が記憶装置２０７に格納されたプログラムをメモリ２０３に展開して実行することにより実現される。
以下の説明では、必要に応じて、実際に生産を想定している製品を実製品といい、その製品を構成する部品を実部品という。また、実製品に対応して３Ｄ印刷する印刷物を印刷製品といい、実部品に対応して３Ｄ印刷する印刷物を印刷部品という。
【００１４】
ステップＳ４０１では、通信部３０３は情報処理装置１０１で生成された３Ｄ印刷データを受信する。
ステップＳ４０２では、制御部３０１は受信した３Ｄ印刷データに対応する実製品の各実部品の重量情報、または実製品全体の重量情報を取得可能であるか否かを判定する。各実部品の重量情報を取得可能である場合にはステップＳ４０３に進み、実製品全体の重量情報を取得可能である場合にはステップＳ４１１に進む。
ステップＳ４０３では、制御部３０１は通信部３０３を介して実部品の重量情報をそれぞれ取得する。この処理は、第１取得手段による処理の一例に対応する。
【００１５】
ステップＳ４０４では、制御部３０１は各実部品に対応する３Ｄ印刷データに基づいて各実部品を印刷したときの印刷部品の重量を算出する。この処理は、第２取得手段による処理の一例に対応する。
ここで、印刷部品の重量を算出する処理について具体的に説明する。まず、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、３Ｄ印刷データから印刷部品の体積を求める。次に、制御部３０１は印刷用素材の種類を取得する。制御部３０１は取得した印刷用素材の種類から印刷用素材ＤＢ３０８に格納された素材の密度情報を抽出し、印刷部品の体積に乗算して印刷部品の重量を算出する。
【００１６】
ステップＳ４０５では、制御部３０１はステップＳ４０３で取得した各実部品の重量と、ステップＳ４０４で算出した各印刷部品の重量とを比較する。その結果、印刷部品の重量が実部品の重量よりも重いと判定した場合にはステップＳ４０６に進み、印刷部品の重量が実部品の重量よりも軽いと判定した場合にはステップＳ４０８に進む。
【００１７】
ステップＳ４０６では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部に追加して形成する空洞部の体積を算出する。この処理は、算出手段の一例に対応する。具体的には、制御部３０１は印刷部品の重量から実部品の重量を減算した重量差に相当する体積を算出する。このように印刷部品に対して追加して空洞部を形成する、すなわち空洞部を追加することで印刷した場合の印刷部品を軽くして実部品の重量に近似させることができる。
なお、３Ｄ印刷データに予め設計上の空洞部が存在する場合には、更に大きな空洞部を形成することで、印刷した場合の印刷部品を軽くして実部品の重量と近似させることができる。
【００１８】
ステップＳ４０７では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、算出した体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。この処理は、編集手段の一例に対応する。このとき、制御部３０１は印刷部品の外殻、すなわち外側表面から所定の距離以上離れた位置に空洞部を追加する。したがって、空洞部が追加されたとしても印刷部品は、所定の厚みが維持される。
【００１９】
一方、ステップＳ４０８では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部から削減する空洞部の体積を算出する。この処理は、算出手段の一例に対応する。具体的には、制御部３０１は実部品の重量から印刷部品の重量を減算した重量差に相当する体積を算出する。ここでは、３Ｄ印刷データに予め設計上の空洞部が存在している。したがって、印刷部品に対して設計上の空洞部よりも小さい空洞部を形成する、すなわち空洞部を削減することで印刷した場合の印刷部品を重くして実部品の重量に近似させることができる。
ステップＳ４０９では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。この処理は、編集手段の一例に対応する。
【００２０】
ステップＳ４１０では、制御部３０１は全ての印刷部品について、ステップＳ４０４〜ステップＳ４０９までの処理が完了したか否かを判定し、完了した場合にはステップＳ４１８に進み、完了していない場合にはステップＳ４０４に戻る。
ステップＳ４１８では、制御部３０１は編集された３Ｄ印刷データに基づいて印刷部３０４を介して印刷製品全体または各印刷部品を印刷する。この処理は、印刷手段の一例に対応する。
【００２１】
次に、３Ｄ印刷データに空洞部を追加したり、削減したりする処理について具体的な例を用いて説明する。
ここでは、３つの実部品Ａ、Ｂ、Ｃからなる実製品の重量が７００ｇであって、３Ｄ印刷データから取得した印刷製品の体積が８００ｃｍ3であるものとする。なお、３Ｄ印刷装置１０２の制御部３０１は以下のような実部品Ａ、Ｂ、Ｃの情報を取得したものとする。
各実部品の情報として、
部品Ａ：重量５００ｇ、体積６００ｃｍ3
部品Ｂ：重量７０ｇ、体積８０ｃｍ3
部品Ｃ：重量１３０ｇ、体積１２０ｃｍ3
また、印刷用素材として密度１．２ｇ／ｃｍ3を使用可能である。
【００２２】
制御部３０１は各部品の体積と印刷用素材の密度とを乗算することで、各印刷部品の重量を算出する。したがって、印刷部品Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ７２０ｇ、９６ｇ、１４４ｇである。この処理は、ステップＳ４０４に相当する。
次に、制御部３０１は印刷部品Ａの重量と実部品Ａの重量とを比較すると、印刷部品Ａの重量は実部品Ａの重量よりも２２０ｇ重いと判定する。この処理は、ステップＳ４０５に相当する。
次に、制御部３０１は印刷部品の重量から実部品の重量を減算した重量差を印刷用素材の密度で除算することで重量差に相当する体積を算出することができる。具体的には、減算した重量２２０ｇを１．２ｇ／ｃｍ3で除算することで、印刷部品Ａに追加される空洞部の体積として１８８．３３ｃｍ3が算出される。この処理は、ステップＳ４０６に相当する。
次に、制御部３０１は算出した体積分の空洞部を追加するように実部品Ａの３Ｄ印刷データを編集する。この処理は、ステップＳ４０７に相当する。
【００２３】
同様に、制御部３０１は印刷部品Ｂ、Ｃについてもそれぞれ同様に実部品Ｂ、Ｃとの重量差に相当する体積を算出して、算出した体積分の空洞部を追加または削減して３Ｄ印刷データを編集する。したがって、印刷部品Ｂは実部品Ｂよりも２６ｇ重いので追加される空洞部の体積として約２１．６７ｃｍ3が算出され、算出された体積分の空洞部が追加され３Ｄ印刷データが編集される。また、印刷部品Ｃは実部品Ｃよりも１４ｇ重いので追加される空洞部の体積として約１１．６７ｃｍ3が算出され、算出された体積分の空洞部が追加され３Ｄ印刷データが編集される。
【００２４】
図５は、実部品の重量に近似させるために実部品の重量差に相当する体積分の空洞部を削減したり、追加したりして印刷した印刷部品を示す立体図の一例である。ここでは、印刷製品５００は、各印刷部品５０１、５０２、５０３から構成されるデジタルカメラである。印刷製品５００は、各印刷部品の３Ｄ印刷データを合成して一体で印刷してもよく、各印刷部品を印刷した後に組み立ててもよい。図５に示すように、各印刷部品５０１、５０２、５０３には、それぞれ実部品の重量との重量差に相当する体積分の空洞部が増減されることにより空洞部５０１ａ、５０２ａ、５０３ａが形成されている。したがって、印刷された印刷製品５００について、実製品と略同一の重量および各実部品間における略同一の重量比にすることができ、使用者は製品の外観形状と共に重量感をも確認することができる。なお、何れの空洞部５０１ａ、５０２ａ、５０３ａも外側表面から所定の距離以上、離れている。
【００２５】
引き続き、図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ４０２において製品全体の重量情報が取得可能である場合にはステップＳ４１１に進む。
ステップＳ４１１では、制御部３０１は通信部３０３を介して実製品全体の重量情報を取得する。
ステップＳ４１２では、制御部３０１は実製品に対応する３Ｄ印刷データに基づいて実製品を印刷したときの印刷製品の重量を算出する。具体的には、ステップＳ４０４で説明したように制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷製品の重量を算出する。
【００２６】
ステップＳ４１３では、制御部３０１はステップＳ４１１で取得した実製品全体の重量と、ステップＳ４１２で算出した印刷製品の重量とを比較する。その結果、印刷製品の重量が実製品の重量よりも重いと判定した場合にはステップＳ４１４に進む。印刷製品の重量が実製品よりも軽いと判定した場合にはステップＳ４１６に進む。
【００２７】
ステップＳ４１４では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷製品の内部に追加して形成する空洞部の体積を算出する。この処理は、ステップＳ４０６で説明した処理と同様である。したがって、印刷製品に対して追加して空洞部を形成する、すなわち空洞部を追加することで印刷した場合の印刷製品を軽くして実製品の重量に近似させることができる。
ステップＳ４１５では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、算出した体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。具体的には、ステップＳ４０７で説明したような処理と同様である。
【００２８】
一方、ステップＳ４１６では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷製品の内部から削減する空洞部の体積を算出する。この処理は、ステップＳ４０８で説明した処理と同様である。したがって、印刷製品に対して設計上の空洞部よりも小さい空洞部を形成する、すなわち空洞部を削減することで印刷した場合の印刷製品を重くして実製品の重量に近似させることができる。
ステップＳ４１７では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。
その後、ステップＳ４１８では、制御部３０１は編集された３Ｄ印刷データに基づいて印刷部３０４を介して印刷製品を印刷する。
【００２９】
次に、３Ｄ印刷データに空洞部を追加する処理について具体的な例を用いて説明する。
ここでは、実製品の重量が７００ｇであって、３Ｄ印刷データから取得した印刷製品の体積が８００ｃｍ3であるものとする。また、印刷用素材として密度１．２ｇ／ｃｍ3を使用可能である。
制御部３０１は印刷製品の体積と印刷用素材の密度とを乗算することで、印刷製品の重量を算出できる。具体的には、印刷製品は８００×１．２＝９６０ｇとなる。
次に、制御部３０１は印刷製品の重量と実製品の重量とを比較すると、印刷製品の重量は実製品の重量よりも２６０ｇ重いと判定する。
次に、制御部３０１は印刷製品の重量から実製品の重量を減算した重量差を印刷用素材の密度で除算することで重量差に相当する体積を算出することができる。具体的には、減算した重量２６０ｇを１．２ｇ／ｃｍ3で除算することで、印刷製品に追加される空洞部の体積として２１６．６７ｃｍ3が算出され、算出された体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データが編集される。
【００３０】
図６は、実製品の重量に近似させるために実製品の重量差に相当する体積分の空洞部を削減したり、追加したりして印刷した印刷製品を示す立体図の一例である。ここでは、印刷製品６００は、デジタルカメラである。図６に示すように、印刷製品６００は、実製品の重量差に相当する体積分の空洞部が増減されることにより空洞部６００ａが形成されている。したがって、印刷された印刷製品６００について、実製品と略同一の重量にすることができ、使用者は製品の外観形状と共に重量感をも確認することができる。なお、空洞部６００ａは外側表面から所定の距離以上、離れている。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、印刷製品の重量が実製品の重量と略同一になるように空洞部を追加したり、削減したりして３Ｄ印刷データを編集する。したがって、編集した３Ｄ印刷データに基づいて印刷された印刷製品は、実製品と略同一の重量および重量比にすることができ、使用者は製品の外観形状と共に重量感をも確認することができる。
なお、ステップＳ４０５において実部品の重量が印刷部品の重量と同じ場合や、ステップＳ４１３において実製品の重量が印刷製品の重量と同じ場合には、制御部３０１は３Ｄ印刷データを編集することなく、印刷製品や印刷部品を印刷する。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、単一の印刷用素材を用いて印刷する場合について説明した。本実施形態では、密度の異なる複数の印刷用素材を用いて印刷する場合について説明する。
図７は、第２の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図４のステップＳ４０３以降あるいはステップＳ４１１以降に対応している。なお、第１の実施形態と同様な処理は適宜、その説明を省略する。また、図７のフローチャートでは、実部品に対応する印刷部品を印刷する場合について説明するが、実製品に対する印刷製品を印刷する場合でも同様に処理することができる。
【００３３】
ステップＳ７０１では、制御部３０１は通信部３０３を介して実部品の重量情報をそれぞれ取得する。
ステップＳ７０２では、制御部３０１は各部品に対応する３Ｄ印刷データに基づいて実部品を印刷したときの印刷部品の重量を算出する。
ステップＳ７０３では、制御部３０１はステップＳ７０１で取得した各実部品の重量と、ステップＳ７０２で算出した各印刷部品の重量とを比較する。その結果、印刷部品の重量が実部品の重量よりも重いと判定した場合にはステップＳ７０４に進み、印刷部品の重量が実部品の重量よりも軽いと判定した場合にはステップＳ７１３に進む。
【００３４】
ステップＳ７０４では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部に追加して形成する空洞部の体積を算出する。この処理は、図４のステップＳ４０６の処理と同様である。次に、制御部３０１は予め設計されている空洞部の体積に、追加する空洞部の体積を加算することで、印刷部品の内部に形成する最終的な空洞部の体積を算出する。
ステップＳ７０５では、制御部３０１はステップＳ７０４で算出された最終的な空洞部の体積と、実部品の体積に既定の定数を乗算した値（乗算値）とを比較する。この処理は、比較手段の一例に対応する。その結果、空洞部の体積が乗算値よりも小さい場合にはステップＳ７１１に進み、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、算出した体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。一方、乗算値よりも小さくない場合にはステップＳ７０６に進む。
すなわち、印刷部品の体積に占める空洞部の割合が大きすぎると、印刷部品の耐久性や形状に影響を与えてしまう。したがって、ここでは、印刷部品が一定の体積以上になるように、印刷部品に対する空洞部の割合が閾値よりも小さいか否かを判定している。
【００３５】
ステップＳ７０６では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に格納された素材の情報を参照して、選択されている印刷用素材以外に他の印刷用素材があるか否か、すなわち複数の印刷用素材があるか否かを判定する。複数ある場合にはステップＳ７０７に進み、複数ない場合にはステップＳ７１１に進む。
図８は、印刷用素材ＤＢ３０８に格納されたテーブル８０１の一例を示す模式図である。テーブル８０１には、印刷用素材の情報として、素材ＩＤ８０２、素材名称８０３、素材密度８０４が関連付けて記憶されている。
【００３６】
ステップＳ７０７では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８のうち選択されている印刷用素材以外から一つの印刷用素材を抽出する。制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、抽出した印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。
ステップＳ７０８では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介してステップＳ７０７で算出した空洞部の体積と、実部品の体積に既定の定数を乗算した値（乗算値）とを再度、比較する。空洞部の体積が乗算値よりも小さい場合にはステップＳ７０９に進み、乗算値よりも小さくない場合にはステップＳ７１２に進む。
【００３７】
ステップＳ７０９に進む場合とは、印刷部品に対する空洞部の体積の割合が閾値よりも小さく、印刷部品の耐久性や形状に影響を与えず、抽出した印刷用素材で印刷部品を印刷することができる場合である。しかしながら、本実施形態では、更に最適な印刷用素材を選択するために、ステップＳ７０９では、制御部３０１は抽出した印刷用素材が印刷用素材ＤＢ３０８に格納された印刷用素材のなかで印刷部品の体積が最も小さくなる印刷用素材であるか否かを判定する。体積が最も小さくなる印刷用素材の場合にはステップＳ７１０に進み、体積が最も小さくなる印刷用素材ではない場合にはステップＳ７１２に進む。
【００３８】
ステップＳ７１０では、制御部３０１は印刷用素材を印刷部品の体積が最も小さくなる印刷用素材に変更して選択する。
ステップＳ７１１では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、体積が最も小さくなる印刷用素材の密度を用いて算出した体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。したがって、実部品と略同一の重量を実現できる印刷用素材が複数あった場合に、使用する量が少ない印刷用素材が選択される。
【００３９】
一方、ステップＳ７１２では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に他の印刷可能な印刷用素材が格納されているか否かを判定する。他の印刷用素材がある場合にはステップＳ７０７に戻り、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して他の印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。また、他の印刷用素材がない場合にはステップＳ７１１に進み、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、ステップＳ７０７で算出したときの体積分の空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。
【００４０】
なお、ステップＳ７０８において空洞部の体積が乗算値以上である場合には、ステップＳ７１２に進み、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に他の印刷可能な印刷用素材が格納されているか否かを判定する。他の印刷用素材がある場合にはステップＳ７０７に戻り、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して他の印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。また、他の印刷用素材がない場合にはステップＳ７１１に進み、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、例えばステップＳ７０４やステップＳ７０７で算出したときの空洞部を追加するように３Ｄ印刷データを編集する。
【００４１】
次に、異なる複数の印刷用素材を用いて３Ｄ印刷するときに、３Ｄ印刷データに空洞部を追加したり、削減したりする処理について具体的な例を用いて説明する。
ここでは、３つの実部品Ａ、Ｂ、Ｃからなる実製品の重量が７００ｇであって、３Ｄ印刷データから取得した印刷製品の体積が８００ｃｍ3であるものとする。なお、３Ｄ印刷装置１０２の制御部３０１は以下のような実部品Ａ、Ｂ、Ｃの情報を取得したものとする。
各実部品の情報として、
部品Ａ：重量４５０ｇ、体積６００ｃｍ3
部品Ｂ：重量５０ｇ、体積８０ｃｍ3
部品Ｃ：重量２００ｇ、体積１２０ｃｍ3である。
また、ここでは、各実部品に対応する３Ｄ印刷データには設計上の空洞部は存在しないものとする。すなわち、本実施形態の処理を行わず３Ｄ印刷データに基づいて印刷した場合には印刷部品の内部が印刷用素材で充填される。
【００４２】
また、３Ｄ印刷装置１０２には、印刷用素材として以下のような素材１、２を用いて印刷可能であるものとする。
素材１：密度１．２ｇ／ｃｍ3
素材２：密度２．０ｇ／ｃｍ3
なお、ステップＳ７０５およびステップＳ７０８で用いる定数を０．５とする。
したがって、これら２つの素材を用いて印刷したときの各印刷部品の重量は、
素材１：部品Ａ＝７２０ｇ、Ｂ＝９６ｇ、Ｃ＝１４４ｇ
素材２：部品Ａ＝１２００ｇ、Ｂ＝１６０ｇ、Ｃ＝２４０ｇとなる。
【００４３】
素材１を用いた場合、各印刷部品の内部には、
部品Ａ：空洞部２２５ｃｍ3の追加が必要、
部品Ｂ：空洞部３８．３３ｃｍ3の追加が必要、
部品Ｃ：空洞部４６．６７ｃｍ3の削減が必要である。
また、素材２を用いた場合、各印刷部品の内部には、
部品Ａ：空洞部３７５ｃｍ3の追加が必要、
部品Ｂ：空洞部５５ｃｍ3の追加が必要、
部品Ｃ：空洞部２０ｃｍ3の追加が必要である。
【００４４】
部品Ａを素材１で印刷した場合、空洞部の体積２２５ｃｍ3は実部品の体積６００ｃｍ3に定数０．５を乗算した乗算値３００ｃｍ3よりも小さいので、素材１が選択される。一方、素材２で印刷した場合、空洞部の体積３７５ｃｍ3は乗算値３００ｃｍ3よりも大きくなるので、素材２は部品Ａの印刷用素材として選択されない。
また、部品Ｂについても、素材１で印刷した場合、空洞部の体積３８．３３ｃｍ3は実部品の体積８０ｃｍ3に定数０．５を乗算した乗算値４０ｃｍ3よりも小さいので、素材１が選択される。一方、素材２で印刷した場合、空洞部の体積５５ｃｍ3は乗算値４０ｃｍ3よりも大きくなるので、素材２は部品Ｂの印刷用素材として選択されない。
また、部品Ｃについては、素材１で印刷した場合、内部の空洞部を削減することができないため、素材１は選択されない。一方、素材２で印刷した場合、空洞部の体積２０ｃｍ3には、部品の体積１２０ｃｍ3に定数０．５を乗算した乗算値６０ｃｍ3よりも小さいので、素材２が選択される。
したがって、上述した比較に基づいて部品Ａ、部品Ｂについては素材１を用いて印刷され、部品Ｃについて素材２を用いて印刷される。
【００４５】
引き続き、図７のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ７０３において印刷部品の重量が実部品の重量よりも軽いと判定した場合にはステップＳ７１３に進む。
ステップＳ７１３では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部から削減する空洞部の体積を算出する。この処理は、ステップＳ４０８の処理と同様である。次に、制御部３０１は予め設計されている空洞部の体積から、削減する空洞部の体積を減算することで、印刷部品の内部に形成する最終的な空洞部の体積を算出する。
ステップＳ７１４では、制御部３０１はステップＳ７１３で算出された最終的な空洞部の体積と、０とを比較する。この処理は、比較手段の一例に対応する。ここで、空洞部の体積が０よりも小さい場合とは、印刷部品の内部に空洞部が一切なくとも印刷部品の重量が実部品の重量よりも軽くなってしまう場合である。空洞部の体積が０よりも小さい場合にはステップＳ７１５に進み、体積が０以上の場合にはステップＳ７２０に進む。
【００４６】
ステップＳ７１５では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に格納された素材の情報を参照して、選択されている印刷用素材以外に他の印刷用素材があるか否か、すなわち複数の印刷用素材があるか否かを判定する。複数ある場合にはステップＳ７１６に進み、複数ない場合にはステップＳ７２０に進む。
ステップＳ７１６では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８のうち選択されている印刷用素材以外から一つの印刷用素材を抽出する。制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、抽出した印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。
ステップＳ７１７では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介してステップＳ７１６で算出した空洞部の体積が０よりも小さいか否かを再度、判定する。体積が０以上の場合にはステップＳ７１８に進み、体積が０よりも小さい場合にはステップＳ７２１に進む。
【００４７】
ステップＳ７２１では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に他の印刷可能な印刷用素材が格納されているか否かを判定する。他の印刷用素材がある場合にはステップＳ７１６に戻り、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して他の印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。また、他の印刷用素材がない場合にはステップＳ７２０に進み、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して例えば、空洞部を全て削減するように３Ｄ印刷データを編集する。
【００４８】
一方、ステップＳ７１７において体積が０以上の場合にステップＳ７１８に進む場合とは、抽出した印刷用素材で印刷することで実部品と略同一の重量の印刷部品を印刷することができる場合である。しかしながら、本実施形態では、更に最適な印刷用素材を選択するために、ステップＳ７１８では、制御部３０１は抽出した印刷用素材が印刷用素材ＤＢ３０８に格納された印刷用素材のなかで印刷部品の体積が最も小さくなる印刷用素材であるか否かを判定する。体積が最も小さくなる印刷用素材の場合にはステップＳ７１９に進み、体積が最も小さくなる印刷用素材ではない場合にはステップＳ７２１に進む。
【００４９】
ステップＳ７１９では、制御部３０１は印刷用素材を印刷部品の体積が最も小さくなる印刷用素材に変更して選択する。
ステップＳ７２０では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、体積が最も小さくなる印刷用素材の密度を用いて算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。
このように、本実施形態によれば、印刷部品に空洞部の割合が閾値よりも小さくなるように複数の印刷用素材から印刷用素材を選択することで、印刷部品が一定の体積になるように維持することができる。したがって、印刷物の耐久性の低下を防止したり、印刷部品の形状の変形を防止したりすることができる。
なお、ステップＳ７０３において実部品の重量が印刷部品の重量と同じ場合には、制御部３０１は３Ｄ印刷データを編集することなく、印刷製品や印刷部品を印刷する。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
第１および第２の実施形態では、印刷部品が実部品に比べて軽い場合に印刷部品の空洞部を削減したり、印刷用素材を変更したりすることで印刷部品の重量を重くする場合について説明した。しかしながら、印刷部品の空洞部を削減したり、印刷用素材を変更したりしても、印刷部品の重量が実部品の重量に満たない場合がある。また、実部品に設計上の空洞部が存在しない場合にはそもそも空洞部を削減することができない。
第３の実施形態では、印刷部品の重量が実製品の重量に満たない場合に、例えば金属などの印刷用素材よりも比重が大きい重りを印刷部品に収容するための収容空間を３Ｄ印刷データに追加する処理について説明する。
【００５１】
図９は、第３の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、図７のステップＳ７１３以降に対応している。なお、第１および第２の実施形態と同様な処理は適宜、その説明を省略する。また、図９のフローチャートでは、実部品に対応する印刷部品を印刷する場合について説明するが、実製品に対する印刷製品を印刷する場合でも同様に処理することができる。
【００５２】
ステップＳ９０１では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部から削減する空洞部の体積を算出する。この処理は、ステップＳ４０８の処理と同様である。次に、制御部３０１は予め設計されている空洞部の体積から、削減する空洞部の体積を減算することで、印刷部品の内部に形成する最終的な空洞部の体積を算出する。
ステップＳ９０２では、制御部３０１はステップＳ９０１で算出された最終的な空洞部の体積と、０とを比較する。空洞部の体積が０よりも小さい場合にはステップＳ９０３に進み、体積が０以上の場合にはステップＳ９０７に進む。
【００５３】
ステップＳ９０３では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に格納された素材の情報を参照して、選択されている印刷用素材以外に他の印刷用素材があるか否か、すなわち複数の印刷用素材があるか否かを判定する。複数ある場合にはステップＳ９０４に進み、複数ない場合にはステップＳ９０９に進む。
ステップＳ９０４では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８のうち選択されている印刷用素材以外から一つの印刷用素材を抽出する。制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、抽出した印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。
ステップＳ９０５では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介してステップＳ９０４で算出した空洞部の体積が０よりも小さいか否かを再度、判定する。体積が０以上の場合にはステップＳ９０６に進み、体積が０よりも小さい場合にはステップＳ９０８に進む。
【００５４】
ステップＳ９０６では、制御部３０１は印刷用素材をステップＳ９０４で抽出した印刷用素材に変更して選択する。
ステップＳ９０７では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、ステップＳ９０４で抽出した印刷用素材の密度を用いて算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。
【００５５】
一方、ステップＳ９０８では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に他の印刷可能な印刷用素材が格納されているか否かを判定する。他の印刷用素材がある場合にはステップＳ９０４に戻り、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して他の印刷用素材の密度に基づいて、印刷部品の重量と略同一になるときの最終的な空洞部の体積を再度、算出する。また、他の印刷用素材がない場合にはステップＳ９０９に進む。
ステップＳ９０９では、制御部３０１は表示制御部３０５を介して表示装置２１０に、重りを使用して重量を調整するか否かを使用者に入力させる表示を行う。すなわち、ステップＳ９０９に進む場合とは何れの印刷用素材を用いても印刷部品の重量が実製品の重量に満たない場合である。したがって、本実施形態では、印刷用素材の比重よりも重い重り用素材を印刷部品の内部に収容して、印刷部品の重量を実部品の重量と略同一にするか否かを使用者に入力させる。
【００５６】
図１０は、表示装置に表示され、使用者に入力させるＵＩウインドウの一例を示す図である。図１０に示すようにＵＩウインドウには、「はい」および「いいえ」のボタンが表示され、使用者が何れかのボタンを押下することができる。使用者により重りを用いることが選択された場合にはステップＳ９１０に進み、重りを用いることが選択されなかった場合にはステップＳ９０７に進む。
【００５７】
ステップＳ９１０では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して重り用素材ＤＢ３０９に格納された重りの情報を参照して、重りを収納するための収容空間の体積を算出する。
図１１は、重り用素材ＤＢ３０９に格納されたテーブル１１０１の一例を示す模式図である。テーブル１１０１には、重り用素材の情報として、重りＩＤ１１０２、素材名称１１０３、重り密度１１０４が関連付けて記憶されている。
したがって、制御部３０１は、重り用素材ＤＢ３０９から重り密度の情報を取得して、実部品の重量と印刷部品の重量との重量差から重り用素材の数量を決定する。次に、決定した数量から重り用素材を収納するための収容空間の体積を算出する。なお、重り用素材が数として管理されていない場合には、制御部３０１は直接、収容空間の体積を算出する。
【００５８】
次に、重り用素材を収容するための収容空間の体積を算出する処理について具体的な例を用いて説明する。
ここでは、３つの実部品Ａ、Ｂ、Ｃからなる実製品の重量が１２００ｇであって、３Ｄ印刷データから取得した印刷製品の体積が８００ｃｍ3であるものとする。なお、３Ｄ印刷装置１０２の制御部３０１は以下のような実部品Ａ、Ｂ、Ｃの情報を取得したものとする。
各実部品の情報として、
部品Ａ：重量９７０ｇ、体積６００ｃｍ3
部品Ｂ：重量９０ｇ、体積８０ｃｍ3
部品Ｃ：重量１４０ｇ、体積１２０ｃｍ3
また、ここでは、各実部品に対応する３Ｄ印刷データには設計上の空洞部は存在しないものとする。すなわち、本実施形態の処理を行わず３Ｄ印刷データに基づいて印刷した場合には印刷部品の内部が印刷用素材で充填される。
【００５９】
また、印刷用素材として密度１．２ｇ／ｃｍ3を使用可能である。
また、重り用素材として密度７．８ｇ／ｃｍ3を使用するものとする。
したがって、この印刷用素材を用いて印刷した各印刷部品の重量は、
部品Ａ＝７２０ｇ、Ｂ＝９６ｇ、Ｃ＝１４４ｇ
となる。
このとき、各印刷部品の内部には、
部品Ａ：空洞部２０８．３３ｃｍ3の削減が必要、
部品Ｂ：空洞部５ｃｍ3の追加が必要、
部品Ｃ：空洞部３．３３ｃｍ3の追加が必要である。
【００６０】
上述した部品のうち部品ＢおよびＣについては、第１および第２の実施形態で説明した処理と同様に、空洞部を追加する。
一方、部品Ａについては、実部品Ａの重量９７０ｇから印刷部品Ａの重量７２０ｇを減算して重量差２５０ｇが算出される。重量差２５０ｇを、重り用素材の密度７．８ｇ／ｃｍ3を印刷用素材の密度１．２ｇ／ｃｍ3で減算した密度差６．６ｇ／ｃｍ3により除算することで、収容空間の体積として約３７．８７ｃｍ3が算出される。
このような処理により、重り用素材を使用する場合の３Ｄ印刷データに追加する重り収容用の収容空間の体積が算出される。
【００６１】
引き続き、図９のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ９１１では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、重り収容用の収容空間を閉塞するための蓋を設計する。ここで、蓋は印刷部品の一部を分割して構成され、重り収納用の収容空間に重り用素材を収容した後に収容空間を閉塞できる大きさに設計される。
ステップＳ９０７では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、重り収納用の収容空間および蓋を反映させるように３Ｄ印刷データを編集する。
【００６２】
図１２は、印刷製品の内部に重り収容用の収納空間を形成した状態の一例を示す図である。ここでは、印刷製品１２００は、デジタルカメラである。図１２に示すように、印刷製品１２００には、重り収納用の収容空間１２００ａが形成された上で印刷される。また、重り収納用の収容空間１２００ａの開口を閉塞する蓋１２０１が印刷される。したがって、使用者が重り用素材を重り収納用の収容空間１２００ａに収納した後に重り収納用の収容空間１２００ａの開口を蓋１２０１で閉塞することで重り用素材の離脱を防止できる。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、印刷部品の重量が実際の実部品の重量に満たない場合に、印刷部品の内部に印刷用素材よりも比重が大きい重り用素材を収納するための収容空間を形成する。したがって、収容空間に重り用素材を収容させることで印刷部品と実部品との重量を略同一にすることができ、使用者は印刷部品を用いた精度の高い事前確認を行うことができる。
【００６４】
＜第４の実施形態＞
第１の実施形態では、印刷製品の重量を実製品の重量と略同一にする場合について説明した。しかしながら、実製品で使用される素材や、３Ｄ印刷装置で使用可能な印刷用素材によっては、印刷製品の重量を実製品の重量と同一にできない場合がある。このような場合、印刷製品における印刷部品の重量分布を実製品における実部品の重量分布と同一にすることで、実製品の確認において使用感を確認するときに役立つと考えられる。
第４の実施形態では、印刷製品における印刷部品の重量分布を実製品における実部品の重量分布と同一にする処理について説明する。
【００６５】
図１３は、第４の実施形態の３Ｄ印刷装置の処理を示すフローチャートである。なお、第１から第３の実施形態と同様な処理は適宜、その説明を省略する。
ステップＳ１３０１では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して印刷部品の内部に形成される最終的な空洞部の体積を算出する。この処理は、図９のステップＳ９０１の処理と同様である。
ステップＳ１３０２では、制御部３０１はステップＳ１３０１で算出された最終的な空洞部の体積と、０とを比較する。空洞部の体積が０よりも小さい場合にはステップＳ１３０３に進み、体積が０以上の場合には空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。
【００６６】
ステップＳ１３０３では、制御部３０１は印刷用素材ＤＢ３０８に格納された素材の情報を参照して、印刷用素材として選択されている印刷用素材以外に他の印刷用素材を選択することで、印刷部品の重量が実部品の重量と略同一になるか否かを判定する。略同一になる場合にはステップＳ１３０７に進み、制御部３０１は印刷用素材をステップＳ１３０３で選択した印刷用素材の密度を用いて算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。一方、略同一にならない場合にはステップＳ１３０４に進む。
ステップＳ１３０４では、制御部３０１は表示制御部３０５を介して表示装置２１０に、重量の近似を重視するモードおよび重量分布の近似を重視するモードのうち使用者に何れかを選択させる表示を行う。
【００６７】
図１４は、表示装置に表示され、使用者にモードを選択させるＵＩウインドウの一例を示す図である。図１４に示すようにＵＩウインドウには、重量の近似を重視するモードのボタン１４０１および重量分布の近似を重視するモードのボタン１４０２が表示され、使用者が何れかのボタンを押下することができる。使用者により重量の近似を重視することが選択された場合にはステップＳ１３０５に進み、使用者により重量分布の近似を重視することが選択された場合にはステップＳ１３０６に進む。
【００６８】
ステップＳ１３０５では、制御部３０１は第１から第３の実施形態で説明したような処理により印刷部品の重量が実部品の重量と略同一になるように空洞部の体積や収容空間の体積などを算出して、３Ｄ印刷データを編集する。
一方、ステップＳ１３０６では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して各印刷部品間の重量比と、各実部品の重量比とが略同一になるように空洞部の体積を算出する。
【００６９】
図１５は、３Ｄ印刷装置が実製品の重量比と略同一の重量比で印刷部品の内部の空洞部の体積を算出する処理を示すフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図１３のステップＳ１３０６での処理に対応する。
ステップＳ１５０１では、制御部３０１は通信部３０３を介して実部品の重量情報をそれぞれ取得し、実製品における実部品間の重量比を算出する。
ステップＳ１５０２では、制御部３０１は各実部品に対応する３Ｄ印刷データに基づいて各実部品を３Ｄ印刷したときの印刷部品の重量を算出する。この処理は、図４のステップＳ４０４の処理と同様である。
ステップＳ１５０３では、制御部３０１は各実部品の重量と各印刷部品の重量とを比較し、印刷部品が実部品よりも軽く、かつ重量差が最も大きい印刷部品を選定する。制御部３０１は選定した印刷部品を基準部品とする。
【００７０】
ステップＳ１５０４では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、基準部品である印刷部品の重量が実部品の重量と略同一になるように空洞部の体積を算出し、算出した体積分の空洞部を削減するように３Ｄ印刷データを編集する。なお、３Ｄ印刷データに設計上の空洞部が存在しない場合には、印刷部品の重量を増加させることができないために制御部３０１は３Ｄ印刷データを編集しない。
ステップＳ１５０５では、制御部３０１はレイアウト部３０２を介して、基準部品以外の他の印刷部品についても空洞部の体積を算出する。このとき、各印刷部品の重量比が実部品の重量比と略同一になるように空洞部の体積を算出して、３Ｄ印刷データを編集する。
【００７１】
次に、実部品の重量比と略同一になるように３Ｄ印刷データに空洞部を追加したり、削減したりする処理について具体的な例を用いて説明する。
ここでは、３つの実部品Ａ、Ｂ、Ｃからなる実製品の重量が７５０ｇであって、３Ｄ印刷データから取得した印刷製品の体積が８００ｃｍ3であるものとする。なお、３Ｄ印刷装置１０２の制御部３０１は以下のような実部品Ａ、Ｂ、Ｃの情報を取得したものとする。
各実部品の情報として、
部品Ａ：重量４５０ｇ、体積６００ｃｍ3
部品Ｂ：重量１００ｇ、体積８０ｃｍ3
部品Ｃ：重量２００ｇ、体積１２０ｃｍ3である。
したがって、各実部品の重量比は９：２：４である。
また、ここでは、各実部品に対応する３Ｄ印刷データには設計上の空洞部は存在しないものとする。すなわち、本実施形態の処理を行わず３Ｄ印刷データに基づいて３Ｄ印刷した場合には印刷部品の内部が印刷用素材で充填される。
【００７２】
また、印刷用素材として密度１．２ｇ／ｃｍ3を使用可能である。
したがって、この素材を用いて印刷したときの各印刷部品の重量は、
印刷部品Ａ＝７２０ｇ、Ｂ＝９６ｇ、Ｃ＝１４４ｇとなる。
ここで、各印刷部品の重量と各製品部品の重量とを比較すると、
印刷部品Ａ：実部品よりも２７０ｇ重い、
印刷部品Ｂ：実部品よりも４ｇ軽い、
印刷部品Ｃ：実部品よりも５６ｇ軽い。
したがって、印刷部品が実部品よりも軽く、かつ重量差が最も大きい印刷部品として部品Ｃが基準部品として選定される。
【００７３】
ここで、部品Ｃは３Ｄ印刷データに設計上の空洞部が存在しないために、空洞部を削減して印刷部品の重量を増やすことができない。したがって、部品Ｃの３Ｄ印刷データは編集されない。
次に、基準部品以外の部品Ａ、Ｂについて、空洞部の体積を算出する。実製品の各部品の重量比は９：２：４であるため、空洞部を追加したり削減したりした後の印刷部品の重量比も、実製品の各部品の重量比と略同一になるように空洞部の体積を算出する。ここで、部品Ａの空洞部の変更による重量差をＸ、部品Ｂの空洞部の変更による重量差をＹとすると、重量比は以下のように表すことができる。
（７２０−Ｘ）：（９６−Ｙ）：１４４＝９：２：４
すなわち、重量差Ｘおよび重量差Ｙとして、Ｘ＝３９６ｇ、Ｙ＝２４ｇが算出される。
したがって、部品Ａについて３９６ｇ分の空洞部の体積は３３０ｃｍ3であり、部品Ｂについて２４ｇ分の空洞部の体積は２０ｃｍ3である。したがって、部品Ｂおよび部品Ｃについては、算出された体積分の空洞部が追加されるように３Ｄ印刷データが編集される。
【００７４】
このように、本実施形態によれば、実製品が複数の実部品で構成される場合に印刷製品の印刷部品の重量比を実部品の重量比と略同一になるように３Ｄ印刷データを編集する。したがって、使用者は印刷製品を用いた使用感の事前確認を行うことができる。
【００７５】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能であり、上述した実施形態を適時組み合わせてもよい。
上述した実施形態では、３Ｄ印刷装置１０２が第１〜第４の実施形態の処理を実行する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、情報処理装置１０１が第１〜第４の実施形態の処理を実行し、３Ｄ印刷装置１０２は情報処理装置１０１により編集された３Ｄ印刷データに基づいて単に３Ｄ印刷物を印刷するように構成してもよい。この場合、情報処理装置１０１は、図２のプリントユニット２０４を除いたハードウェア構成にすることができ、図３の印刷部３０４を除いた機能構成にすることができる。
【００７６】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは各種記憶媒体を介してシステムまたは３Ｄ印刷装置に供給し、システムまたは３Ｄ印刷装置のコンピュータ（ＣＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７７】
１００：印刷システム  １０１：情報処理装置  １０２：３Ｄ印刷装置
【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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