(57)【要約】【課題】品質を低下させずに三次元造形処理時間を短縮する。【解決手段】三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形装置であって、コンピュータ支援設計モデルの重心を算出する重心算出手段と、コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する回転軸算出手段と、回転軸に基づいて、積層数が最小になるようにコンピュータ支援設計モデルを回転させる回転手段と、コンピュータ支援設計モデルをスライスするスライス手段と、スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する変更手段と、を備えた。【選択図】図５
2015217538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形装置であって、
コンピュータ支援設計モデルの重心を算出する重心算出手段と、
前記コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する回転軸算出手段と、
前記回転軸に基づいて、積層数が最小になるように前記コンピュータ支援設計モデルを回転させる回転手段と、
前記コンピュータ支援設計モデルをスライスするスライス手段と、
スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する変更手段と、
を備えたことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の三次元造形装置において、吐出補正に基づく吐出量に応じて積層数を変更することを特徴とする三次元造形装置。
【請求項３】
請求項１に記載の三次元造形装置において、温度に応じて吐出補正を行うことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の三次元造形装置において、湿度に応じて吐出補正を行うことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項記載の三次元造形装置において、吐出補正は係数の掛け合わせであることを特徴とする三次元造形装置。
【請求項６】
請求項１から４の何れか一項記載の三次元造形装置において、吐出補正は補正テーブルから選択することを特徴とする三次元造形装置。
【請求項７】
三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形方法であって、
コンピュータ支援設計モデルの重心を算出する重心算出工程と、
前記コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する回転軸算出工程と、
前記回転軸に基づいて、積層数が最小になるように前記コンピュータ支援設計モデルを回転させる回転工程と、
前記コンピュータ支援設計モデルをスライスするスライス工程と、
スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する変更工程と、
を備えたことを特徴とする三次元造形方法。
【請求項８】
重心算出手段、回転軸算出手段、回転手段、スライス手段、及び変更手段を備え、三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
前記コンピュータが、
前記重心算出手段に、コンピュータ支援設計モデルの重心を算出させる手順、
前記回転軸算出手段に、前記コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する手順、
前記回転手段に、前記回転軸に基づいて、積層数が最小になるように前記コンピュータ支援設計モデルを回転させる手順、
前記スライス手段に、前記コンピュータ支援設計モデルをスライスする手順、
前記変更手段に、スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する手順、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形装置、三次元造形方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末積層法を利用する三次元造形装置において、１層ごとの粉末の積層とIJ(Ink Jet)ヘッドによるバインダー液の粉末への塗布もしくは印刷の工程を繰り返し実施することにより、三次元造形物を得ることができる。
このような三次元造形装置では、一般に三次元造形プログラムを用いて、三次元造形物を形成するための設定データを作成することができる。
ここで、三次元CAD(Computer Aided Design)プログラムで予め作成された三次元造形物の三次元データを、三次元造形プログラムで読み込み、造形プレート上にこの三次元データのオブジェクトを配置し、オブジェクトの位置及び姿勢を決定する。
次に、三次元データを三次元造形装置用データフォーマットへ変換し、三次元造形装置本体に送信することによって、三次元造形装置本体での三次元造形物が生成される。
【０００３】
しかし、一般的な粉末積層法を利用する三次元造形装置では、以下の問題があった。
複数層の造形処理としての積層及びバインダー液塗布が必要となるため、全層の造形を完了させるまでの時間が長い。
そこで、この種の問題を解決すべく提案がなされた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、三次元画像の重心を中心に回転し、生成速度を早くすることを目的とした、画像回転方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、各層を均等に割り振っているため、全層の造形を完了させるまでの時間が長いという問題は解消できていない。
そこで、本発明の目的は、品質を低下させずに三次元造形処理時間を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形装置であって、コンピュータ支援設計モデルの重心を算出する重心算出手段と、前記コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する回転軸算出手段と、前記回転軸に基づいて、積層数が最小になるように前記コンピュータ支援設計モデルを回転させる回転手段と、前記コンピュータ支援設計モデルをスライスするスライス手段と、スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、品質を低下させずに三次元造形処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係る三次元造形装置の全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】三次元造形装置におけるリコータ11の近傍の拡大斜視図である。
【図３】図１に示した三次元造形装置のＹ−Ｚ平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｙ平面図である。
【図５】三次元造形物となる印刷物の印刷前の工程を示す図である。
【図６】三次元造形装置内のCTLボードに搭載された各種制御部と周辺デバイスの構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図１に示した三次元造形装置による三次元造形物に用いる各層のデータについて示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における層数を少なくする方法を示す説明図である。
【図９】図８の三次元造形物のスライスデータに対する画像位置図の一例である。
【図１０】図８の三次元造形物のスライスデータに対する吐出位置図の一例である。
【図１１】図８〜図１０で示した内容を制御フローで表現しフローチャートの一例である。
【図１２】図１に示した三次元造形装置の吐出ヘッドを駆動するための駆動波形の一例である。
【図１３】図１に示した三次元造形装置の吐出ヘッドを駆動するための駆動波形の補正のフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜概  要＞
本発明の実施の形態を説明する。本実施形態は、CADモデルから作成した三次元オブジェクトをもとに、粉末積層法を用いて三次元造形物を生成する造形装置について、以下の特徴を有する。
本実施形態は、重心を中心に回転し、高さの低い位置を算出することにより、全体の層数を少なくする。
本実施形態は、前後の画像データを比較し、画像データが重なっている部分は、液滴の吐出量を変更することで、全体の層数を少なくする。
要するに、本実施形態は、全体の層数を少なくし、前後のデータパターンをもとに精密に印刷する必要があるか否かを判断し、吐出量を随時切替えながら造形処理をすることで、品質を低下させることなく全体の造形処理時間を短縮するものである。
【０００９】
＜構  成＞
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る三次元造形装置の全体構成を示す外観斜視図であり、図２は、図１に示した三次元造形装置におけるリコータ11の近傍の拡大斜視図である。
三次元造形装置10は、主にリコータ11、供給槽12、造形槽13、及び主走査モジュール(Md)17を有する。主走査モジュール17は、ヒータ14、キャリッジ15、制御部16、維持部18、及び供給部19を有する。
【００１０】
図１に示すように、三次元造形装置10は、供給部19にバインダー液の入ったカートリッジであるメインタンクを装着し、吐出ヘッド21内に配置されたサブタンクにバインダー液を供給する。吐出ヘッド21から造形槽13に収容された粉末槽13b内の所定の造形位置に対しバインダー液を吐出する。但し、本発明はこの構成に限るものではなく、メインタンクとサブタンクとが一体となる構成であっても良い。
【００１１】
維持部18は、吐出ヘッド21のノズル面の吐出性能を回復させる手段である。尚、本実施形態に係る部分ではないため、維持部18の詳細については記載しない。
主電源部（図示しない）は、三次元造形装置10の電源のオン/オフ制御を可能とする。
三次元造形装置10はヘッド駆動用モータ（図示しない）を備え、ヘッド部の主走査方向の移動を可能とする。
さらに、三次元造形装置10は、粉末槽可動用ユニット・モータ（図示しない）を備え、粉末槽13aのＺ軸方向である上下方向と、Ｘ軸方向である吐出ヘッド21と粉末槽13bとの間の水平移動を可能とする。
また吐出ヘッド21はエンコーダセンサ(図示しない)を備え、主走査方向の移動位置情報を制御部16に通知する。
【００１２】
図３は、図１に示した三次元造形装置のＹ−Ｚ平面図であり、図４は、図３のＸ−Ｙ平面図である。
リコータ11は、リコータローラ11aと、モータM1と、を有する。モータM1の回転によってリコータローラ11bが矢印P3方向に回転可能である。リコータ11には例えばナット22が固定されており、ナット22に挿入された送りネジ23をモータM2が回転させることにより、リコータ11がＹ軸方向である矢印P4方向に移動可能である。供給槽12の供給槽Ｚステージ12aは、モータM3の回転によってＺ軸方向である矢印P5方向に移動可能である。造形槽13の造形槽Ｚステージ13aは、モータM4の回転によってＺ軸方向である矢印P6方向に移動可能である。
リコータ11がリコータローラ11aごと矢印P7方向に移動することにより、供給槽12の粉末を粉末積層部13bに移動させることが可能である。主走査モジュール17には、例えばボールスクリュー24が設けられており、モータM3の回転により送りネジ25が回転することで矢印P9方向への移動が可能である。吐出ヘッド21は、図示しないモータによりキャリッジ15ごと矢印P8方向に移動可能である。ヒータ14は主走査モジュール17に固定されている。
【００１３】
次に、三次元造形物の作製中の印刷物の印刷前後の各工程について段階的に説明する。
図５は、三次元造形物となる印刷物の印刷前の工程を示す図である。
０．PC(Personal Computer)から印刷データを送信する（１ジョブ/層、積層する層数分のジョブ）。
１．１層分の画像データをPCから受け取る。このとき、三次元造形装置は、供給槽及び造形槽の粉末が同一平面となっている。
２．リコータローラ11bの移動により供給槽12から造形槽13に粉末を移動し、造形槽13に１槽分の粉末を敷き詰める。
３．PCから受け取った画像データによる画像を、造形槽13上の粉末層に吐出ヘッド21によりバインダー液で印刷する。
４．印刷した粉末層の印刷面をヒータ14により加熱乾燥する。
５．主走査モジュール17を待避位置へ移動させる。１〜５を積層する枚数分繰り返す。
６．多数の印刷物の積層体である三次元造形物の生成が完成する。
【００１４】
上述した３．の詳細について述べる。
３−１．主走査モジュール17を印刷開始位置まで移動させる。
３−２．主走査モジュール17への吐出ヘッド21をキャリッジ15ごと移動させながら、吐出ヘッド21からバインダー液を吐出させる。
３−３．主走査モジュール17を１スキャン分だけ移動させる。
３−４．主走査モジュール17上のキャリッジ15を移動させながら吐出ヘッド21からバインダー液を吐出させる。
３−３〜３−４の処理を、画像全体である三次元造形物が生成し終えるまで繰り返す。
【００１５】
次に三次元造形装置の機能ブロックについて述べる。
図６は、三次元造形装置内のCTLボードに搭載された各種制御部と周辺デバイスの構成とを示す機能ブロック図であり、本実施形態に係る主走査モジュールを制御する制御部と周辺デバイスの概要を示す。
この制御部300は、印刷制御やモータ駆動制御、維持・供給制御等の装置全体の制御を司るCPU(Central Processing Unit)301と、CPU301が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM302と、を有する。CPU301は例えばマイクロプロセッサが挙げられる。
制御部300は、画像データ等を一時格納するRAM303と、三次元造形装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ(NVRAM)304と、を有する。画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC(Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路)306を有する。ROMはRead Only Memoryの略であり、RAMはRandom Access Memoryの略である。
【００１６】
CPU301は、重心算出手段301a、回転軸算出手段301b、回転手段301c、スライス手段301d、及び変更手段301eを有する。
重心算出手段301aは、コンピュータ支援設計モデルの重心を算出する機能を有する。回転軸算出手段301bは、コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する機能を有する。回転手段301cは、回転軸に基づいて、積層数が最小になるようにコンピュータ支援設計モデルを回転させる機能を有する。スライス手段301dは、コンピュータ支援設計モデルをスライスする機能を有する。変更手段301eは、スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する機能を有する。これら重心算出手段301a、回転軸算出手段301b、回転手段301c、スライス手段301d、及び変更手段301eはソフトウェアで構成されている。供給部19としての供給部308は、カートリッジ318が装着されると、吐出ヘッド21内のサブタンクにバインダー液を供給する。吐出ヘッド21は、キャリッジ15としてのキャリッジ319で移動される。
尚、吐出補正は補正テーブルから必要な補正データを選択して実施するように構成してもよい。
【００１７】
制御部300は、ホスト側とのデータ及び信号の送受を行うためのホストI/F305を有する。制御部300は、吐出ヘッド21を駆動するための駆動波形を生成するとともに、吐出ヘッド21の圧力発生手段を選択駆動させる画像データ及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ315に出力する吐出制御部309を有する。
制御部300は、モータM1制御部310を有し、モータM1制御部310はリコータ11の回転可動部320のモータM1の回転を制御する。
制御部300は、モータM2制御部311を有し、モータM2制御部311はリコータのＹ軸方向可動部321のモータM2の回転を制御する。
制御部300は、モータM3制御部312を有し、モータM3制御部312は主走査モジュールＹ軸方向可動部322のモータM3の回転を制御する。
制御部300は、モータM4制御部313を有し、モータM4制御部313は粉末槽のＺ軸方向可動部323のモータM4の回転を制御する。
制御部300は、モータM5制御部327を有し、モータM5制御部327は造形槽のＺ軸方向可動部329のモータM5の回転を制御する。
制御部300は、モータM6制御部328を有し、モータM6制御部328は、キャリッジＸ軸方向可動部330の図示しないモータの回転を制御する。
維持制御部314は、維持部18としての維持ユニット201を制御する。
制御部300は、三次元造形物となる印刷物の搬送経路調整用のローラーを制御するローラー制御部を備える。
制御部300は、三次元造形物検知センサ326、距離検知センサ325、リニアエンコーダ324等の各種センサからの検知信号を入力するためのI/O307を有する。
三次元造形物検知センサ326は、印刷物の積層体である三次元造形物を検知する。距離検知センサ325は、本実施形態に係わる三次元造形装置と三次元造形物との間の垂直距離を測定する。
制御部300は、PC等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置、デジタルカメラ等の撮像装置を含むホスト装置、外部装置等のドライバ317が生成した印刷データをケーブルまたはネットワークを介してホストI/F305で受信する。
【００１８】
制御部16としての制御部300のCPU301は、ホストI/F305に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC306にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い吐出制御部309に転送する。吐出制御部309から所要のタイミングでヘッドドライバ315に画像データや駆動波形を出力する。
尚、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えば、ROM302にフォントデータを格納しても、ホスト側のドライバ317で画像データをビットマップデータに展開して画像形成装置に転送するようにしても良い。
【００１９】
吐出制御部309の駆動波形生成部（図示せず）は、ROM302に格納されてCPU301で読み出される駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び増幅器等で構成される。１つの駆動パルスあるいは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を、ヘッドドライバ315に対して出力する。
【００２０】
ヘッドドライバ315は、シリアル入力される吐出ヘッド21の１行分の画像データとしてのドットパターンデータにて吐出制御部309の駆動波形生成部からの駆動パルスを選択的に吐出ヘッド21の圧力発生手段に印加して吐出ヘッド21を駆動する。
このヘッドドライバ315は、例えば、シフトレジスタ、ラッチ回路、レベル変換回路、及びアナログスイッチアレイ等を含む。ヘッドドライバ315は、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に吐出ヘッド21の圧力発生手段に印加する。
シフトレジスタはクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力する機能を有するデバイスである。ラッチ回路はシフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチする機能を有するデバイスである。レベル変換回路であるレベルシフタはラッチ回路の出力値をレベル変化する機能を有するデバイスである。
【００２１】
図７は、図１に示した三次元造形装置による三次元造形物に用いる各層のデータについて示す図である。
全体をN層で構成する三次元造形物のある層をM層と定義し以下の説明を行う。
スライスデータの作成は、三次元CAD(Computer Aided Design)で入力された形状データをSTLデータに変換し、STLデータをN層にスライス処理することにより、スライスデータを作成する。このとき、三次元造形物の層数を少なくすることにより、印刷速度、すなわち三次元造形物の生成速度を向上することが可能になる。尚、STLはStandard Template Libraryの略である。
【００２２】
図８（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における層数を少なくする方法を示す説明図である。
図８（ｂ）は、図８（ａ）を回転した図である。
図８（ａ）に示すように円柱の重心位置を中心に、座標軸であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を引く。
図８（ｂ）に示すようにＸ軸、Ｙ軸及び、Ｚ軸で最も短いものから順に、Ｚ軸、Ｙ軸及び、Ｘ軸方向に位置するように画像を回転する。
次に全体をN層で構成する三次元造形物をスライスした場合のある層をM層と定義し以下の説明を行う。
まず本実施形態として、主走査モジュール17は吐出ヘッド21からバインダー液を吐出する際の駆動波形から、実際に媒体、すなわちリコータによって敷かれた粉末層に着弾させる滴サイズの複数調整が可能であるものとする。
【００２３】
ここで、吐出した滴による媒体に浸透・凝固可能な厚み(Ｚ方向)＞三次元造形物の１層あたりの厚み(X[μm])の関係である時、複数層に対するバインダー液の吐出を１度に行うことも可能である。
つまり、例えばある位置の後層において同一データが連続する場合は、その位置に対するバインダー液の吐出を複数層まとめて１回で行い、一方である位置の後層が異なるデータである場合はバインダー液の吐出を各層で行う。このようにして三次元造形物の形状に応じてバインダー液の吐出の有無を切り替えることで、全体の三次元造形物の作成時間を短くすることができる。さらにある層のデータ全てがその後層のデータと同一である場合は、敷き詰める粉末層の量を複数層分に調整してもよい。
【００２４】
上記の制御例として、例えば三次元造形物の各層のデータにおける画像位置のＸ軸、Ｙ軸方向の座標情報を持ち、m層とそのＺ軸方向の後層（m＋1,m＋2,…,m＋α層）との間での画像位置情報を比較する。
画像位置情報が同じ場合は、複数層まとめて実施することにより、印刷速度である三次元造形物の造形速度を向上することができる。
【００２５】
図９は、図８の三次元造形物のスライスデータに対する画像位置図の一例である。
Ｘ−Ｙ平面における１層目にＸ軸方向に画像としての35個のドットが一列形成されて、同平面における２層目に35個のドットが３列形成され、同平面におけるN層目に35個のドットが20列形成されている。
【００２６】
図１０は、図８の三次元造形物のスライスデータに対する吐出位置図の一例である。
Ｘ−Ｙ平面における１層目にｘ軸方向に画像としての35個の白丸が一列記載されている。この白丸は吐出しないことを意味する。同平面における２層目に35個の吐出大のドットと、吐出大のドットを挟むように吐出小の灰丸が１列ずつ記載されている。
【００２７】
具体的な吐出位置の算出方法を以下に説明する。
１層目と２層目の画像位置を比較する。１層目の画像データと、２層目の中央の列の画像データとは完全に一致しているので、まとめて形成することが可能である。
そのため、１層目はスキップして、２層目のみを印刷することにより、２層分の印刷にかかる時間を短縮することができる。
ここで、１層しかスキップしていないが、複数層スキップすることも可能である。
【００２８】
図１１は、図８〜図１０で示した内容を制御フローで表現しフローチャートの一例である。
ステップ801にて、STLデータの重心を算出する。
ステップ802にて重心を中心に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を設定する。ここで、設定の方法は自動で設定してもユーザが設定してもかまわない。
ステップ803にて、各軸と画像データとの交点から、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向の座標を決定する。
ステップ804にて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ座標で小さいものから、順にＺ軸、Ｙ軸、及びＸ軸方向に位置するように三次元画像の回転を行う。
ステップ805にて、Ｚ軸方向に、x[μｍ]間隔で三次元画像をスライスする。
ステップ806から、各層ごとの三次元画像データの比較を行う。
三次元画像データの比較は１〜N層目まで全てのデータで行う。ここでは、n層及びn＋1層の隣接する２層に関して比較を行っているが、３層以上の比較を行ってもかまわない。
ステップ807にて、画像データが一致しているか否かを確認する。ここでは、n層とn＋1層とでＸ、Ｙ座標の成分が一致しているもの全ての抽出を行う。
ステップ808にて、ステップ807で抽出されたデータのn＋1層に配置されているものを大滴に変換を行う。続いてステップ809にて、ステップ807で抽出されたデータのn層に配置されているものを吐出なしに変換を行う。ここで、変換方法は吐出滴の大きさによって変更してもかまわない。
ステップ810にて、ステップ809の変換の結果、n層内に画像データがなくなったか否かの判定を行う。画像データがなくなった場合は、その層を印刷する必要はなくなるので、n層の印刷は行わずステップ811にてｚ軸方向の移動量を2xとしステップ812、813にてn＋1層の印刷を行う。画像データがある場合は、ステップ815にてＺ軸方向の移動量をｘとしてステップ812、813にてn層の印刷を行う。
尚、ステップ811にてｚ軸方向の移動量を2xとしたのは、N層目に画像データがないので、N層目を飛ばしてN＋1層目の印刷を行うことを意図したためである。
最後に、ステップ814にて、全ての層の印刷が終了しているか否かの確認を行う。印刷が終了していない場合はステップ806に戻って再度印刷を実行する。
【００２９】
図１２は、図１に示した三次元造形装置のヘッドを駆動するための駆動波形の一例である。
図１２に示すように、吐出ヘッドからバインダー液を吐出するために、吐出ヘッドを駆動するための駆動波形を形成する必要がある。
バインダー液の吐出には、予備吐出と印刷吐出とがあり、それぞれ異なる駆動波形を有する。一例として記載されている予備吐出の駆動波形は振幅が一定の鋸波であり、印刷吐出の駆動波形は振幅が二値の間で順次変化する鋸波である。
三次元造形物を構成する、バインダー液が粉末層に着弾した滴である的の大小も、吐出ヘッドを駆動するための駆動波形により実現している。
ただし、バインダー液は粘性を持っており、その特性は温度や湿度によって変わる。同じ駆動波形で吐出ヘッドを駆動しても吐出されるバインダー液の滴の大きさは異なる。そのため、バインダー液の滴の大きさを一定にするために、温度や湿度に応じた補正を行う必要がある。
【００３０】
図１３は、図１に示した三次元造形装置の吐出ヘッドを駆動するための駆動波形の補正のフローチャートの一例である。
ステップ1001,1002で温度及び湿度の補正値の取得を行い、ステップ1003,1004にて温度及び湿度に応じた補正を行う。
ここで、補正の方法としては、駆動波形に対して係数をかけることにより実現を行う方法や、温度湿度ごとに駆動波形をテーブルとして持っておき、選択する方法等がある。
また、温度及び湿度両方にて補正を行っているが、バインダー液の特性に応じて、温度のみもしくは湿度のみにて補正を行ってもかまわない。
【００３１】
＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係る三次元造形装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
【００３２】
例えば、
重心算出手段、回転軸算出手段、回転手段、スライス手段、及び変更手段を備え、三次元オブジェクトを構築して三次元造形物を形成する三次元造形装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータが、
重心算出手段に、コンピュータ支援設計モデルの重心を算出させる手順、
回転軸算出手段に、コンピュータ支援設計モデルの重心に基づいて複数の回転軸を算出する手順、
回転手段に、回転軸に基づいて、積層数が最小になるようにコンピュータ支援設計モデルを回転させる手順、
スライス手段に、コンピュータ支援設計モデルをスライスする手順、
変更手段に、スライスした画像データの前後を比較し、比較結果に基づいて吐出補正を変更する手順、
を実行させるプログラムが挙げられる。
【００３３】
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
【００３４】
＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
【００３５】
CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。HDDは、Hard Disc Driveの略である。
【００３６】
＜作用効果＞
以上より、本実施形態によれば、三次元画像の重心を中心に回転処理し、高さの低い位置を算出処理することにより、全体の層数を少なくする。そして、前後の画像データを比較処理し、画像データが重なっている部分は、バインダー液の液滴の吐出量を変更処理することで、全体の層数を少なくする。これらの処理により、通常の三次元造形処理と比べて品質を低下させることなく、全体の三次元造形処理にかかる時間を短くすることができる。
【００３７】
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１１    リコータ
１２    供給槽
１３    造形槽
１４    ヒータ
１５    キャリッジ
１６、３００    制御部
１７    主走査モジュール
１８    維持部
１９、３０８    供給部
３０１    ＣＰＵ
３０２    ＲＯＭ
３０３    ＲＡＭ
３０４    ＮＶＲＡＭ
３０５    ホストＩ／Ｆ
３０６    ＡＳＩＣ
３０７    Ｉ／Ｏ
３０９    吐出制御部
３１０    モータＭ１制御部
３１１    モータＭ２制御部
３１２    モータＭ３制御部
３１３    モータＭ４制御部
３１４    維持制御部
３１５    ヘッドドライバ
３１７    ドライバ
３１８    カートリッジ
３２４    リニアエンコーダ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特許第５０６４４８６号公報
【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１】
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【図２】
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