(57)【要約】  食品製品を調製する方法は、２次元画像を受信するステップと、２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、その処理は、食品製品に成形パラメータを適用して３次元形状のデジタル表現を生成することを含む、ステップと、食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を含むファイルを生成するステップと、のコンピュータ実行ステップによって食品製品の３次元形状を画定することを含む。デジタル表現は、食品製品を形成するためのプロセスの一部として加法的及び／又は減法的３次元製造装置を制御するのに使用される。【選択図】  図３
2018524650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品製品のための３次元形状を画定する方法であって、
２次元画像を受信するステップと、
前記２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して前記食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、前記処理は、前記食品製品に成形パラメータを適用して前記３次元形状の前記デジタル表現を生成することを含む、ステップと、
前記食品製品の前記少なくとも一部を画定するために３次元形状の前記デジタル表現を含むファイルを生成するステップと、のコンピュータ実行ステップを含む、方法。
【請求項２】
デジタルの前記２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理するステップは、前記色又はグレースケール画素値のうちの少なくとも１つを量子化して量子化された画素値を生成することと、前記量子化された画素値を高さ値にマッピングすることと、前記成形パラメータを適用して前記３次元形状の前記デジタル表現を生成することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記３次元形状は、
前記食品製品、
前記食品製品の一部、
前記食品製品用の型、
前記食品製品用の型の一部、
前記食品製品用の型を形成するための型のネガ、又は
前記食品製品用の型を形成するための型の一部のネガ、のうちの１つの形状に対応する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記食品製品の前記成形パラメータは、
量子化された画素値と高さ値との間のマッピングの範囲と、
高さ値間の移行における曲率と、
高さ値内のエッジの曲率と、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル表現を出力するステップは、３次元製造装置を制御するためのフォーマットでファイルを出力することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
食品製品用の型を形成する方法であって、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法を含み、更に、
前記食品製品の前記少なくとも一部を画定する前記３次元形状の前記デジタル表現を３次元製造装置に入力するステップと、
前記３次元製造装置に前記３次元形状の前記デジタル表現を使用させて前記食品製品の前記少なくとも一部を画定して３次元物体を形成させるステップと、
を含み、その３次元物体は、
前記食品製品用の型、若しくは型の一部、又は、
前記食品製品用の型を形成するための型のネガ、若しくは型の一部のネガである、方法。
【請求項７】
前記３次元物体が前記食品製品用の前記型の前記一部である場合、前記３次元物体を前記型のブランクと組み合わせて前記型を形成するステップ、又は、
前記３次元物体が前記型の一部の前記ネガである場合、前記３次元物体を前記型の前記ネガ用のブランクと組み合わせて前記型の前記ネガを形成するステップを、更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項６若しくは７に記載の前記方法によって形成された前記型は、食品等級材料を含むか、又は、
前記方法は、請求項６若しくは７の方法によって形成された前記型の前記ネガから食品等級材料を含む型を形成するステップを更に含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の前記方法によって形成された前記型を使用するステップを含む、食品製品の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の前記方法によって形成された前記型は、
チョコレート食品製品製造用型であって、前記方法は、前記型を用いて前記チョコレートベースの食品製品を成形するステップを含む、型と、
グミ製造用型であって、前記方法は、前記型を用いてグミを成形するステップを含む、型と、
のいずれかである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
食品製品を形成する方法であって、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記方法を含み、更に、
前記食品製品の前記少なくとも一部を画定する前記３次元形状の前記デジタル表現を３次元製造装置に入力するステップと、
前記３次元製造装置に前記３次元形状の前記デジタル表現を使用させて、前記食品製品用の材料から食品製品を形成するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記食品製品を包装することを含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の前記方法を実行するための手段を含む装置。
【請求項１４】
食品製品を製造するための、請求項１３に記載の装置の使用。
【請求項１５】
１つ以上のプロセッサによって実行される場合、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、食品製品の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの異なるタイプの食品製品があり、そのうちのいくつか（成形食品製品）は型から製作され得る。例えば、様々な成形プロセスが、菓子製品を製造するのに典型的に使用される。チョコレート菓子製品（本明細書ではチョコレート製品とも呼ばれる）などの脂肪ベースの菓子製品は、特に製品がチョコレートでコーティングされている場合には、型から製造され得る。他の成形プロセスは、典型的には、グミスイーツ又はグミキャンディ（以下、「グミーズ（gummies）」又は単数で「グミ（gummy）」若しくは「グミ（gummi）」と称する）などの菓子製品を製造するのに使用される。好ましい「グミ」は菓子製品であり、少なくとも部分的に変形可能な、非剛性の、可塑性の、ゴム状の、チュアブル及び／又はゼラチン状の粘稠度を示す。グミは、ゲル化剤（ゼラチンなど）、砂糖、香味料及び／又は着色料を含む組成物から調製され得る。
【０００３】
本明細書で使用される場合、用語「チョコレート」は、任意の管轄区域においてチョコレートの法的定義に合致する任意の製品を意味し、カカオバターの全部又は一部がカカオバター同等物（ＣＢＥ）及び／又はカカオバター代替物ＣＢＲ）によって置き換えられている製品も含む。本明細書で使用される用語「チョコレート化合物」又は「化合物」は（文脈が明らかに他に示さない限り）、カカオ固形物（カカオリカー／塊、カカオバター及びカカオ粉末を含む）の存在によって特徴付けられるチョコレート類似体を意味するが、いくつかの管轄区域では、化合物は、最小限の量のカカオ固形物の存在によって法的に定義され得る。本明細書で使用される用語「チョコ材料」は、チョコレートと化合物の両方を意味する。本明細書で使用される用語「チョコレートコーティング」は、チョコレートシェルも指し、任意のチョコ材料から作られたコーティングを意味する。本明細書で使用される用語「チョコレート菓子」は、チョコ材料及び任意選択で他の原材料も含む任意の食品を意味し、したがってチョコ材料がチョコレートコーティング及び／又は製品のバルクを含むかどうかにかかわらず、菓子、ケーキ及び／又はビスケットなどの食品を指してもよい。文脈が明らかに他に示していない限り、本発明では、任意の１つのチョコ材料を任意の他のチョコ材料に置き換えることができ、用語チョコレート又は化合物のいずれも、本発明の範囲を特定のタイプのチョコ材料に限定するものとみなされるべきではない。
【０００４】
本明細書に記載の方法によって調製され得る適切な成形食品製品は、以下の非限定的リストから選択されてもよい：焼成食品、ビスケット、ケーキ、キャンディ、シリアル、チョコレート、調味料、菓子製品、冷凍食品、グミ、アイスクリーム、ピザ、パスタ、ペレット、ペットフード、ソリッドソース、スイーツ、おやつ；ウェハ、それらの組み合わせ、及び／又はそれらの混合物；好ましくはビスケット、ケーキ、キャンディ、シリアル、チョコレート、菓子類、グミ、アイスクリーム及び／又はスイーツから、より好ましくはビスケット、キャンディ、チョコレート、菓子製品、グミ、アイスクリーム及び／又はスイーツから、最も好ましくはキャンディ、菓子、グミ及び／又はスイーツから；例えば、グミ及び／又はチョコレート。
【０００５】
伝統的に、このような食品製品を製造するために使用される型は、手動の立体造形及び機械加工などの工芸技術を使用して設計され作製されてきた。そのようなアプローチは、そのような食品製品の形状がより長期間にわたって静的に保たれる傾向があり、それによって型を製造するためのコスト及びリードタイムが許容されているので、典型的にはコスト効率が高かった。
【０００６】
しかしながら、近年、食品製品に使用される様々な形状のより多様な傾向があった。例えば、Ｒｏｗｎｔｒｅｅ’ｓ（登録商標）Ｒａｎｄｏｍｓ（登録商標）として市販されているグミには、異なる形状のグミが含まれている。カスタマイズされた食品製品を提供する傾向もあった。
【０００７】
１つの先行技術では、グミを製造するための新しい形状の型は、型用の新しい形状を彫刻し、次いでその形状から型をキャストすることを含む工芸技術を使用して、作製された。例えば、職人は、グミを成形するために使用される成形プロセスを考慮しながら、意図されたグミのための３次元形状を彫刻した。このプロセスはかなりの時間を必要とし、型を作るための職人の知識と技能に頼っている。例えば、一つの先行技術では、型を使用して粉末デンプンにくぼみを作製し、次いでグミを形成するための材料で充填する。
【０００８】
１つのプロセスも知られており（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｈａｒｉｂｏ．ｃｏｍ／ｅｎＵＳ／ｃｏｎｓｕｍｅｒ−ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／ｇｕｍｍｉｅｓ／ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ−ｐｒｏｃｅｓｓ．ｈｔｍｌ参照）、ここでは意図された形状の手描きの図面を作成し、手描きの図面をスキャンし、スキャンした図面を設計者が編集して３次元表現を形成し、これを使用してフライス盤を制御し、石膏プロトタイプ型をグミ形状に切削する。次いで、このプロトタイプ型を使用して、トウモロコシ澱粉粉中にグミ成形用の石膏スタンプを作製する。そのようなプロセスは、編集プロセスにおける設計者のスキルにも依存する。
【０００９】
使用される成形プロセスの特性は、関連する食品製品に依存する。
【００１０】
グミは、典型的には澱粉粉末トレイを用いて製造される。したがって、例えば、グミ用に使用される型は、意図されたグミの正の形状（ポジ）を有し、澱粉中にプレスされて意図されたグミに対応する負の形状（ネガ）を生成する。この場合、型の形状は、使用される粉末材料の性質及び、グミができるだけ少ない澱粉粉末で硬化したときに、グミを粉末トレイから取り除くことができる必要性を考慮しなければならない。澱粉に加えて、グミ型を形成するために他の粉末を使用してもよく、この場合粉末は食品製品との接触に適している。
【００１１】
これとは対照的に、チョコレートベースの製品は典型的には剛性又は半剛性の固体の型を使用して製造され、それは得られるチョコレートベースの製品のために意図された形状のネガである。この場合、型の設計者は、チョコレートが気泡を形成することなく型内の凹部に完全に到達すること、及び成形プロセス後にチョコレート製品を硬質又は半硬質の型から除去できることを保証しなければならない。
【００１２】
チョコレート製品などの固形食品製品を形成する場合、形状の設計者は、型を設計するときと同様の問題を考慮しなければならず、食品形状の詳細を製品の寿命にわたって食品材料において保持し維持することができることを保証しなければならない。例えば、チョコレート製品が貯蔵期間にわたって通常の、許容される条件下で保管され取り扱われる場合、その形状は、チョコレートが、立体造形された後の形状の隙間、エッジ又は凹部に流入しないようにすべきであり、成形要素は十分ロバストで、細部を有意に損なうことなくチョコレート製品の通常の取り扱いに耐えるものである。
【００１３】
米国特許出願公開第２０１２／００８８０２３号は、チョコレート、キャンディ又は他の食品材料を、複製されることが望ましい元の物体の１つ以上の３次元画像に基づく形状で成形された食用製品に成形する方法を開示している（要約書参照）。２次元画像の３次元スキャン又は処理によって得られた３次元画像データと、型形状の３次元印刷に基づいて、３次元型を形成する。食品安全／ＦＤＡ準拠の材料を、型の構築に使用する。段落［００１２］及び［００１３］には、２Ｄ参照画像からの３Ｄ幾何形状の能動的構築が、２Ｄ画像のデータ点の深さ又は高さを手動で割り当てて所望の３Ｄ画像を生成することによって実行されることが記載されている。代替案として、２Ｄ画像の表面上の各点における見掛けのテクスチャから決定された値に従って、２Ｄ画像の表面上に割り当てられた深さ又は高さのデータ点を変位させることによって、所望の３Ｄ画像を生成するために２Ｄ画像のデータ点の変位マッピングを使用することができることが示唆されている。グレースケール又は色画像を用いて変位マップを生成することができる。しかし、そのようなアプローチは、非常に大きなデジタルファイルの処理を必要とする可能性があり、生産される製品のタイプに基づく最適化を提供しない。
【００１４】
Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｏｒ又はＰｈｏｔｏｓｈｏｐを使用して、画像を作成し、次いで画像を３次元ファイルに変換し、これを次いで３次元プリンタを使用して食品等級のシリコンに硬質又は半硬質の型を印刷するのに使用して、チョコレート製品用の型を作製することが示唆されている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎｅｒｙｎｅｗｓ．ｃｏｍ／Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ−Ｐａｃｋａｇｉｎｇ／３Ｄ−ｃｈｏｃｏｌａｔｅ−ｍｏｌｄｓ−ａｄｄ−ｉｎｔｒｉｃａｔｅ−ｄｅｔａｉｌ−Ｌｅｈｒｍｉｔｔ−Ｄｅｓｉｇｎ−Ｓｔｕｄｉｏｓ参照）。しかしながら、そのようなプロセスは、適切な型を作製するためにデザイナーの熟練した知識も必要とする。
【００１５】
上記のグミ及びチョコレートベースの食品製品の例は、単に成形食品製品の２つの例に過ぎないことが理解されよう。
【００１６】
異なるタイプの食品製品を製造するための型のより効率的な作製を可能にするために克服すべき技術的問題が残っている。
【発明の概要】
【００１７】
特許請求される主題事項の態様は、添付の特許請求の範囲に定義される。
【００１８】
一態様では、食品製品のための３次元形状を画定する方法は、２次元画像を受信するステップと、２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、その処理は、食品製品に成形パラメータを適用して３次元形状の前記デジタル表現を生成することを含む、ステップと、食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を含むファイルを生成するステップと、のコンピュータ実行ステップを含む。
【００１９】
食品製品の成形パラメータを提供することにより、画像に基づいて食品製品の形状を自動的にカスタマイズすることが可能となるので、食品製品の材料の制限を、例えば型内での食品製品の確実な成形及び食品製品の確実な離型を保証し、並びに／又は成形及び／若しくは立体造形によって形成された形状を保持することを保証するように考慮しなければならない。
【００２０】
デジタル２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理するステップは、色又はグレースケール画素値のうちの少なくとも１つを量子化して量子化された画素値を生成することと、量子化された画素値を高さ値にマッピングすることと、成形パラメータを適用して３次元形状のデジタル表現を生成することと、を含むことができる。量子化された値を使用することにより、より効率的な処理が可能になり、製造される食品製品に基づいてカスタマイズを最適化することがより良好に可能になる。
【００２１】
異なる例では、３次元形状は、食品製品、食品製品の一部、食品製品の型、食品製品の型の一部、食品製品の型を形成するための型のネガ、又は食品製品の型を形成するための型の一部のネガであってもよい。
【００２２】
食品製品の成形パラメータは、量子化された画素値と高さ値との間の１つ以上のマッピングの範囲と、高さ値間の移行における曲率と、又は高さ値内のエッジの曲率とを含むことができる。成形パラメータは記憶装置内に保持されることができ、食品製品及び食品製品のレシピに固有のものであることができる。
【００２３】
デジタル表現を出力することは、３次元製造装置を制御するためのフォーマットでファイルを出力することを含み得る。３次元製造装置（デジタル製造装置としても知られる）の例は、例えば、３次元物体（又は物品）を作製するための加法的及び／又は減法的製造装置を含むことができる。適切な加法的製造装置は、例えば、３次元プリンタを含み、それにおいては液体又は粉末基材から連続する固体層を硬化又は溶融することによって３次元物体が構築される。適切な減法的製造装置は、例えば、コンピュータ制御の切断機、フライス盤及び／又はくりぬき機を含み、これらにおいては刃、鋸、えぐり鉋及び／又はレーザが固形ブロックから材料を除去して３次元物体を作製することができる。したがって、文脈が異なることを明確に示さない限り、３次元プリンタ又は３次元印刷方法への任意の言及は、代替実施形態では、３次元物体を生成する適切な他の加法的又は減法的手段によって置き換えられ得ることが理解される。
【００２４】
食品製品の型を形成する方法は、食品製品のための３次元形状を画定する前述のコンピュータ実行方法を含むことができ、更に、上記食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を３次元製造装置に入力するステップと、３次元製造装置に上記食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を使用させて、３次元物体を形成するステップと、を含むことができ、その３次元物体は、食品製品の型、若しくは型の一部、又は食品製品の型を形成するための型のネガ、若しくは型の一部のネガである。
【００２５】
一例では、３次元物体が食品製品の型の一部である場合、３次元物体を、型を形成するために型のブランクと組み合わせることができ、又は３次元物体が型の一部のネガである場合、３次元物体を、型のネガを形成するために型のネガのブランクと組み合わせることができる。このようにして、３次元製造装置によって処理される必要がある材料をより少なくして、型又は型のネガを形成することができ、それによって型又は型のネガを形成するためのコスト及び時間が短縮される。
【００２６】
型を形成する例示的な方法によって形成された例示的な型又は型のネガは、食品等級の材料を含むことができる。例示的な方法は、例えば、減圧（真空成形）及び／又は熱（熱成形）を使用することによって、型のネガから食品等級の材料を含む型を形成することを含むこともできる。
【００２７】
一例では、食品製品を製造する方法は、前述の方法によって形成された型を使用することを含むことができる。
【００２８】
一例では、食品製品はチョコレートベースの食品製品であり、その方法は、型を使用してチョコレートベースの食品製品を成形することを含む。特許請求された主題事項による製造に適したチョコレートベースの成形製品の例は、登録商標であるＫｉｔＫａｔ（登録商標）の下でネスレから市販されている特定の形状及びサイズの４本又は２本指状のチョコレートコーティングされた積層ウェハバーである。
【００２９】
別の例では、食品製品はグミであり、この方法は、型を用いてグミを成形することを含む。
【００３０】
別の例では、食品製品を製造する方法は、食品製品の３次元形状を画定するための前述のコンピュータ実行方法を含むことができ、更に、上記食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を３次元製造装置に入力して、３次元製造装置に３次元形状のデジタル表現を使用させて食品製品用材料から食品製品を形成させることを含むことができる。この例では、３次元製造装置を使用して、加法的及び／又は減法的製造プロセスによって食品製品を直接製造することができる。
【００３１】
食品製品を製造する方法は、食品製品を包装することを更に含むことができる。
【００３２】
特許請求された主題事項の別の態様は、そのような方法を実行するための手段を含む装置を含む。特許請求された主題事項の更なる態様は、食品製品を製造するためのそのような装置の使用を含む。
【００３３】
特許請求された主題事項の別の態様は、１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、食品製品用の型を画定する方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品を含む。
【００３４】
例示的な実施形態は、縮尺通りではない添付の概略図を参照して、単なる例として以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】カスタマイズされた食品製品を製造するための例示的なプロセスの一部を実行するためのネットワーク化されたシステムの一例の概略図である。
【図２】図１のシステムのホストシステムの記憶装置におけるソフトウェアモジュールの概略図である。
【図３】カスタマイズされた食品製品を製造するための例示的なプロセスを示す。
【図４】２次元画像から３次元ファイルを生成するための図３のプロセスの一部を示す。
【図５】食品製品を製造するための型を生成するための図３のプロセスの一部を示す。
【図６】図３のプロセス中に使用されるファイルの例示的なセットを示す。
【図７】グミを製造するための例示的なプロセスを示す。
【図８Ａ】グミを製造するための型及びグミを製造するための型のネガの概略図を形成する。
【図８Ｂ】グミを製造するための型及びグミを製造するための型のネガの概略図を形成する。
【図９】チョコレートベースの製品を製造するための例示的なプロセスの概要である。
【図１０Ａ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第１の例の概略図である。
【図１０Ｂ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第１の例の概略図である。
【図１０Ｃ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第１の例の概略図である。
【図１１Ａ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第１の例の概略図である。
【図１１Ｂ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第１の例の概略図である。
【図１１Ｃ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第１の例の概略図である。
【図１１Ｄ】型ネガに基づく型の製造を示す。
【図１２Ａ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第２の例の概略図を形成する。
【図１２Ｂ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第２の例の概略図を形成する。
【図１２Ｃ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第２の例の概略図を形成する。
【図１３Ａ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第２の例の概略図を形成する。
【図１３Ｂ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第２の例の概略図を形成する。
【図１３Ｃ】チョコレートベースの製品を製造するための型のネガの第２の例の概略図を形成する。
【図１３Ｄ】型ネガに基づく型の製造を示す。
【図１４Ａ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第３の例の概略図を形成する。
【図１４Ｂ】チョコレートベースの製品を製造するための型の第３の例の概略図を形成する。
【図１５】食品製品を直接製造するように動作可能な３次元プリンタの形態の３次元製造装置を使用する自動販売機の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
カスタマイズされた食品製品を製造する方法及び装置の例が記載されている。
【００３７】
図１は、カスタマイズされた食品製品を製造するための例示的なプロセスの一部を実行するためのネットワーク化されたシステムの一例の概略図である。図１は、ホストストレージ１０２、１つ以上のホストプロセッサ１０４、及びホストシステムを外部システムにインタフェースするための１つ以上のインタフェース１０６及び１０８を含む１つ以上のコンピュータシステムを含むホストシステム１００を示す。ホストシステムは、キーボード及びマウス、及び１つ以上のディスプレイ（図示せず）などの従来の入力及び出力デバイスを含むこともできる。図１に示す例では、インタフェース１０６は、外部ネットワーク１２０、例えばインターネットを介して１つ以上のユーザデバイス１１０に外部インタフェースを提供する。図１には２つのユーザデバイス１１０のみが示されているが、多くのユーザデバイスがネットワーク１２０及びインタフェース１０６を介してホストシステム１００に接続できることが理解されよう。ユーザは、例えば、食品製造業者の従業員であってもよく、例えば、食品製造業者の顧客であってもよい。インタフェース１０８は、ホストシステムを３次元製造装置１３０に接続する。３次元製造装置１３０（デジタル製造装置としても知られる）は、例えば、３次元物体（又は物品）を作製するための加法的及び／又は減法的製造装置を含むことができる。
【００３８】
３次元製造装置１３０は、具体的な実施に応じて様々な形態をとることができる。適切な加法的製造装置は、例えば、３次元プリンタを含み、それにおいては液体又は粉末基材から連続する固体層を硬化又は溶融することによって３次元物体が構築される。例えば、３次元製造装置１３０は、従来の３次元印刷材料を使用するように構成された３次元プリンタであってもよい。そのような３次元プリンタは、食品等級のプラスチック材料とともに使用するために特に設計され得る。適切な減法的製造装置は、例えば、コンピュータ制御の切断機、フライス盤及び／又はくりぬき機を含み、これらにおいては刃、鋸、えぐり鉋及び／又はレーザが固形ブロックから材料を除去して３次元物体を作製することができる。
【００３９】
図２は、ホストシステム１００の記憶装置１０２に保持された例示的なモジュールを示す。モジュールは、オペレーティングシステム２０２、画像処理を行って外部システムとインタフェースするためのソフトウェアモジュール（コンピュータプログラム）２０４、様々な画像及び３次元表現を記憶するための画像記憶装置２０６、並びに製造される個々の製品タイプに関するパラメータ２０９を記憶するためのパラメータ記憶装置２０８を含む。パラメータ記憶装置のパラメータ２０９は、食品製品の成形パラメータを含み、ソフトウェアモジュール２０４によって食品製品の材料の制限を考慮に入れることができ、例えば、型内での食品製品の確実な形成及び型からの食品製品の確実な離型を保証し、並びに／又は製品が成形及び／若しくは立体造形によって一旦形成された形状を保持することを保証する。
【００４０】
図３は、カスタマイズされた食品を製造するための例示的なプロセスを示す。
【００４１】
ステップ３００では、ユーザは、カスタマイズされた食品製品を形成するのに使用される２次元画像を指定するためのインタフェースを提供される。インタフェースは、例えば、スマートフォン又はタブレットなどのコンピュータ又は移動通信機器で使用するためのウェブサイト又はアプリケーション（「アプリ」）の形態であってもよい。ユーザは、例えば、顧客であることができ、又は食品製造会社の従業員であることができる。
【００４２】
ユーザインタフェースは、カスタマイズされた食品製品を生成するための１つ以上の選択肢をユーザに与えるように構成され得る。
【００４３】
一例では、カスタマイズが可能な各食品製品について、別個のウェブサイト又はアプリケーションが提供され得る。あるいは、ウェブサイト又はアプリケーションは、複数の食品製品のカスタマイズをサポートすることができ、更に、カスタマイズされサポートされる食品製品の特定の１つをユーザが選択できるようにすることができる。
【００４４】
カスタマイズが可能である、食品製品又はそれぞれの食品製品の場合、ウェブサイト又はアプリケーションは、食品をカスタマイズするための１つ以上の選択肢を提供するように構成される。そのような食品製品の一例はグミであってもよく、そのような食品製品の別の例はチョコレートベースの製品、例えばＫｉｔＫａｔ（登録商標）であってもよい。
【００４５】
例えば、ユーザインタフェースは、ユーザに予め決定された選択から２次元画像を提供することができ、及び／又はユーザが所望の２次元画像を作成することができる予め選択された（及び検査された）モジュラ構成要素から構成又は構築される画像を配置することができる。
【００４６】
一選択肢では、ユーザインタフェースは、ユーザが顔の表現を作成することができるメニュー又は入力画面のセットを提供することができる。これは、例えば、異なるメニュー選択又は連続的なスクリーンを含むことができ、ここでは顔の形状を選択することができ、髪のスタイル及び／又は顔の毛を選択することができ、及び／又は鼻の形状を選択することができ、眼鏡類のスタイル選択することができる、など。連続する顔の特徴を選択した結果は、顔の２次元画像を生成することができる。
【００４７】
別の選択肢では、ユーザインタフェースはユーザに、ユーザが選択を行うことができる色及び／又はグレースケールの複数の標準２次元ポップアート画像のセットを提供することができる。
【００４８】
別の選択肢では、ユーザインタフェースは、例えば、名前又は挨拶を選択するために、ユーザが食品製品をカスタマイズするためのテキストを入力することができるテキストボックスを提供することができる。ユーザインタフェースは、選択されたテキストを組み込んだ２次元画像を作成するように動作可能である。
【００４９】
別の選択肢は、ユーザが、例えばインターネット検索から、上記で明示的に説明した以外の方法で２次元画像を供給することを可能にすることができる。
【００５０】
ユーザインタフェースは、カスタマイズが可能な場所を識別する食品製品の２次元又は３次元表現を提供するように構成され得る（例えば、全体製品、製品の完全な表面、又は製品の表面の１つ以上の部分）。ユーザインタフェースは、ユーザが食品製品をカスタマイズするときに食品製品の２次元又は３次元表現を更新し、カスタマイズの効果についてユーザにフィードバックを提供するように構成され得る。
【００５１】
ユーザインタフェースによって行われるカスタマイズプロセスの結果は、意図されたカスタマイズの２次元画像を含むデジタルファイル（デジタル文書又はデジタル記録）である。２次元画像は、画像の個々の画素を色及び／又はグレースケール値で画定することができる。２次元画像は、選択された選択肢に応じて様々な形態をとることができる。これは、ユーザによって選択された２次元ポップアート画像、食品製品のカスタマイズされた表面の２次元画像、又は食品製品のカスタマイズされた表面の一部であり得る。デジタルファイルは、例えば、ユーザによって選択されたテキスト（例えば、ＡＳＣＩＩ又は他のコーディングを使用して）並びにテキストのフォント及びサイズの指定を含むこともできる。
【００５２】
ウェブサイト又はアプリケーションは、任意の標準的な２次元画像生成ソフトウェアを使用して、２次元画像を生成することができる。２次元画像は、色又はグレースケール（モノクロ）であり得る。図１を参照すると、ユーザは、ネットワーク１２０（例えば、インターネット）を介してホストシステム１００に接続されているユーザデバイス１１０上の２次元画像を特定することができることに留意されたい。ユーザデバイス１１０を介して２次元画像を特定した後、ウェブサイト又はアプリケーションは、図３のステップ３０２において、デジタルファイルの２次元画像を含む１つ以上のメッセージをホストシステム１００に送信するように動作することができる。２次元画像の符号化は、様々な形態をとることができ、その例については、図４の説明を参照して後述する。
【００５３】
図３のステップ３０４において、ホストシステム１００は、ユーザによって提案されたカスタマイズを分析するように動作可能であり得る。特に、ホストシステムは１つ以上のソフトウェアモジュールを含むことができ、それはカスタマイズが受け入れ可能であるかどうかを判断するために、例えばテキスト認識を含む画像分析を提供することによってユーザによって提案されたカスタマイズを分析するように動作可能である。例えば、デジタルファイルの２次元画像内に含まれるテキストは、受け入れられない記憶された単語又はフレーズと比較され得る。例えば、テキストが冒涜を含むと判定された場合、テキストはホストシステムによって拒否され、ユーザに提案テキストを拒否するメッセージを提供することができる。ウェブサイト又はアプリケーションが、２次元画像に加えてユーザによって選択された実際のテキストを提供する場合、これを使用して、テキストが許容可能であることをチェックすることができる。グラフィック画像分析を自動的に実行して、ユーザによって提案されたイメージが、任意の所与の理由で受け入れられない表現を含むかどうかを判定することができる。受け入れられないテキスト及び／又は画像表現の例は、ホストシステム１００のパラメータ記憶装置２０８に記憶され、ウェブサイト又はアプリケーションによって提供される情報を分析するために１つ以上のソフトウェアモジュールによって使用される。所望であれば、ソフトウェアモジュールによって実行される自動プロセスは、製造に進む前に、カスタマイズを承認するための手動介入によって増強され得る。
【００５４】
カスタマイズが許容可能であると考えられる場合、次いで、ステップ３０６において、ホストシステムは、食品製品又はその一部のための３次元形状を画定するための３次元表現を含むデジタルファイル（デジタル文書又はデジタル記録）を生成するように動作可能である。３次元表現は、ウェブサイト又はユーザデバイス１１０のアプリケーションからのメッセージに提供された２次元画像からホストによって生成される。ホストシステム１００は、パラメータ記憶装置２０８に保持されたパラメータ情報と組み合わせて、ソフトウェアモジュール記憶装置２０４に保持された１つ以上のソフトウェアモジュールを使用して、３次元表現を生成するためにホストシステム１００の１つ以上のホストプロセッサ１０４を制御する。
【００５５】
図４は、ホストが３次元デジタル表現を含む１つ以上のデジタルファイルを生成するように動作可能であるステップ３０６の実施例をより詳細に示す。
【００５６】
ステップ４０２では、２次元画像がホストシステムに入力され、第１のファイル６０２としてホスト記憶装置に記憶される（図６参照）。先に述べたように、２次元画像は、色画像及び／又はグレースケール画像の形態であることができる。色画像は、典型的には非常に多くの異なる色（例えば、数千の色彩値）の画素を含み、任意選択で追加の彩度（グレースケール）値を有する。同様に、グレースケール画像（モノクロ画像）は、通常、非常に多くのグレースケール値（例えば、数百グレースケール値）を有する画素を含む。
【００５７】
図４に示す例示的なプロセスでは、ステップ４０４において、２次元画像を処理して異なる画素値の数を減らし、画素のデジタル深度を減少させる。例えば、色画像の数千色を、より少ない数のデジタル値に低減することができる。同様に、グレースケール画像では、グレースケール値の数を数百のグレースケール値からより少ない数のデジタル値に減らすことができる。
【００５８】
一例では、使用されるデジタル値の数を、少なくとも１つの値、有用には少なくとも２つの値、より有用には少なくとも３つの値、更により有用には４つの値に減少しもよい。
【００５９】
別の例では、使用されるデジタル値の数は、１５０以下の値、好都合には１００以下の値、より好都合には４０以下の値、更により好都合には３０以下の値、更により好都合には２０以下の値及び例えば１６以下の値である。
【００６０】
更なる例では、使用されるデジタル値の数を、１〜１５０に、有利には１〜１００に、より有利には２〜４０に、更により有利には３〜３０に、更により有利には４〜２０に、及び例えば４〜１６の値に減少させてもよい。
【００６１】
実際には、使用されるデジタル値の数に対する制限要因は、食品製品の最大の高さ及び食品製品が製造される材料において分解され得る最小の形状のサイズの上限と、再現される画像において望まれる忠実度による下限によって決定される。これらの要因の例示的例については後述する。
【００６２】
以下、説明の目的のためだけに、選択された値の数は、８つの色／グレースケール値を表す８つのデジタル値（以下、８つの量子化された値と呼ぶ）であると仮定する。上述のように、本明細書では色又はグレースケール値が低減されるデジタル値の数の例として８が示されているが、他の例では、別の色又はグレースケール値の数を選択することができる。
【００６３】
様々なデジタル深度低減技術を使用して、色又はグレースケール値の数を減らすことができる。例えば、閾値処理技法を使用することができる。
【００６４】
例えば、元の画像は２５６のグレースケール値を含み（すなわち、２次元画像は、白から黒までの２５６の異なるグレースケール値を指定することを可能にする）、グレースケール値の数を８個のデジタル値に減らすことが望ましい場合、値０〜２５５の範囲を８つの等しいか又は不等な範囲に分割することができる。例えば、等しい範囲が選択されている場合、それらは０〜３１、３２〜６３、６４〜９５、９６〜１２７、１２８〜１５９、１６０〜１９１、１９２〜２２３、２２４〜２５５の範囲であり得る。
【００６５】
次いで、２次元画像の各画素のグレースケール値（０〜２５５）を範囲と比較することができ、それが入る範囲内に応じて、個々のグレースケール値が入る範囲に依存する、８つの範囲のそれぞれに対して０〜７の量子化された画素値に設定することができる。これの技術的効果は、２次元画像にわたって画素の値の総数を減らすか、又は量子化することである。この例では、画素が有することができる値の数は、２５６のグレースケール値から８つの量子化された値に低減される。上述したように、８つの量子化された値の数は、説明の目的で選択される。値の数を減らすことは、処理をより効率的にすることができるだけでなく、意図された食品製品の高さの分解能の制限を考慮することができ、食品製品のカスタマイズを容易にする。
【００６６】
２次元色画像の画素値の数を減らすために同様のアプローチをとることができることも理解されよう。しかし、色画像に関しては、グレースケール値に基づいて高さを分類することは可能であるが、例えば画像の要素（画素又はセグメント）が同じ強度の色で作られている場合、次いでこれらの高さはグレースケールに関しては同じであるので、異常な結果をもたらすことに注意すべきである。このような場合、要素を分離するためにグレースケール値ではなく、色値を使用することができる。換言すれば、色画像については、グレースケール値に基づいて行われる上記の分析が、代わりに色値に基づいて行われ、それによって、グレースケール値の範囲のみに基づいて量子化された値を割り当てるのではなく、色値の範囲に基づいて量子化された値が割り当てられる。１つの例示的な例では、画像が少なくとも部分的に飽和した原色（例えば、赤色値２５５及び緑色値２５５）を含む場合において、この画像がグレースケール（強度）値を使用して変換される場合、量子化された値は同じになり、異なる色の飽和領域を区別することはできないであろう。
【００６７】
色空間キューブ内の全体的な色を定義する３つの色成分の１つ以上（ＲＧＢ（赤／緑／青）、又はＣＭＹ（シアン／マゼンタ／イエロー））を別々に使用して高さを分類し、１つ、２つ又は３つの別々の色成分に基づいてデジタル値を割り当てることができる。他の色空間システムを使用して、色を定義し、そのような他の色空間の異なる色成分に基づいて量子化されたデジタル値を割り当てることもできる。
【００６８】
そのような色空間の１つの例は、色を定義するために色相、彩度、明度（ＨＳＬ）を使用する。ＨＳＬ色空間では、色相（ラジカル角度によって変化する）と彩度（中心からの距離で強度が変化する）の両方の変化を有する定義された一定明度（Ｌ）のディスクが定義される。したがって、色相及び彩度は、Ｒ／Θで示される所与の明度値のディスク内の極座標によって定義される（Ｒは彩度を表し、ディスクの中心からの長さＲの線であり、線は０からΘ（シータ）の角度で配向され、色相に対応する）。したがって、１つの代替案では、画像内の所与の色は、Θによって与えられる色相についてはＨの値に基づいて、彩度（Ｒによって与えられる）についてはＳの値に基づいて、色が選択された特定の色ディスクの値によって与えられる明度についてはＬの値に基づいて、デジタル値を割り当てられ得るであろう。
【００６９】
例示的な実施形態では、ＲＧＢ色座標は、使用するのが簡単であり、デジタルディスプレイ機器で色が測定される従来の方法であるという利点を有するので、色を定義するのに使用される。
【００７０】
ステップ４０４における処理の結果として、量子化された画像６０４（図６参照）を含むファイルが生成され、それは２次元画像６０２の画素の色値及び／又はグレースケール値に基づく量子化された画素値を含む。
【００７１】
後述するように、量子化された画素値（画素の色値及び／又はグレースケール値に基づく）は、パラメータ記憶装置２０８（図２参照）に保持されたパラメータによって高さ値にマッピングされる。量子化された画素値と高さ値との間のマッピングに使用される高さパラメータは、製造される製品タイプによって決定され得る。例えば、高さパラメータ値の範囲は、グミ製造とチョコレート製品製造で異なり得る。量子化された画素値と記憶された高さ値との間のマッピングは、食品製品製造業者によって予め決定されることができ、後述するように食品製品及び食品製品のレシピに基づいて各食品製品に対して変り得る。したがって、量子化された画像内の個々の画素の量子化された値は、問題の食品製品のパラメータ記憶部２０８に保持された高さパラメータマッピングに基づいて高さ値と等しくされ得る。
【００７２】
隣接画素間の個体差の結果として、パラメータ記憶装置２０８に保持された量子化された画像は、特に、グレースケール値又は色値の範囲の境界（閾値）に近い個々の画素値に対して、異なる画素範囲に入る個々の画素をもたらし得る。
【００７３】
したがって、ステップ４０６では、個々の画素（例えば、位置（ｉ、ｊ）における画素）の量子化された値を、８つのすぐ隣接する画素（例えば、位置（ｉ−１、ｊ−１）（ｉ、ｊ−１）（ｉ＋１、ｊ−１）（ｉ−１、ｊ）（ｉ＋１、ｊ）（ｉ−１、ｊ＋１）（ｉ、ｊ＋１）（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素）と比較することができ、８つのすぐ隣接する画素の所定の数、例えば多数（例えば５つ以上）が同じ量子化された値を有し、これが単一画素（ｉ、ｊ）の量子化された値と異なる場合、位置（ｉ、ｊ）における個々の画素を、それらのすぐ隣接する画素の量子化された値に変更することができる。同様のアプローチを、画素のブロック、例えば、画素の２×２ブロックに基づいて用いることができる。この操作は、例えば、画素のブロックのサイズの増加に基づいて、１回以上のパスで実行することができる。このアプローチは、得られた量子化された画像を「平滑化」して平滑化された量子化された画像６０６を生成するのに使用され得る。
【００７４】
図４に示す例示的なプロセスでは、ステップ４０８において、平滑化された量子化された画像６０６に対して更なる処理ステップが実行され、製造される食品製品に基づいた更なるパラメータが適用される。
【００７５】
例えば、グミの製造の場合、グミの硬化後の澱粉粉末の効率的な除去を達成するために、型の縁部は、澱粉が鋭いくぼんだコーナに閉じ込められる可能性を低減するために、最小の曲率を有することが望ましい。したがって、カスタマイズされたグミを製造するためのステップ４０８の例では、３次元表現内のエッジに関して画像全体にわたる高さ値の間にエッジ半径ルールが適用される。これを行うために、個々の画素の値及び画素のブロックの値を、隣接する画素値及び画素のブロックの値と比較して、画素値間のエッジを識別し、エッジを平滑化して、過度に急峻な又は急峻な移行を回避することができる。
【００７６】
単純化された例として、位置（ｉ、ｊ）の１つの画素が、６の量子化された値を有し、位置（ｉ−１、ｊ−１）（ｉ，ｊ−１）及び（ｉ＋１、ｊ−１）（ｉ−１、ｊ）及び（ｉ＋１，ｊ＋１）の隣接する画素も６の値を有するが、位置（ｉ−１、ｊ＋１）（ｉ、ｊ＋１）（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素は４の量子化された値を有する状況を考えると、画素（ｉ−１、ｊ）、（ｉ、ｊ）及び（ｉ＋１、ｊ＋１）のラインはエッジを表すと決定することができる。エッジを平滑化するために、画素（ｉ−１、ｊ）、（ｉ、ｊ）及び（ｉ＋１、ｊ＋１）の値を５の値に変更してエッジを平滑化することができる。このアプローチが、所定の最大又は最小曲率を有する平滑化されたエッジを生成するためにどのように拡張され得るかは、当業者には明らかであろう。このプロセスを制御するパラメータは、所与の製品タイプ及び製品レシピに対してパラメータ記憶装置２０８に記憶され得る。他の製品タイプについても同様のアプローチをとることができる。パラメータは、製品タイプと製品レシピよって異なり得る。パラメータは、整数値又は浮動小数点値であることができ、整数値はより少ないメモリを使用するという利点を有する。
【００７７】
ステップ４０８で適用されるプロセスの更なる例として、チョコレートベースの製品の型の製造業者の場合、相対的に隣接する高さを選択して、チョコレートが型内で型のすべての先端に流れることができるようにする。平滑化された画像の所与の量子化された値内でコーナの鋭さを画定するパラメータも記憶することができ、製造中に、チョコレートがコーナに流れ込み、望ましくない気泡が避けられることを確実にすることができる。上述のように、エッジの平滑化に関するアプローチと同様に、量子化されたレベル間の移行における画素と画素ブロックの間の比較を使用してコーナの平滑化を達成することもできる。
【００７８】
ステップ４０８に続く平滑化され量子化された画像６０６の量子化された画素値は、図２のパラメータ記憶部２０８に保持されたパラメータによって高さ値に等しくされる。画素値と高さ値との間のマッピングに使用される高さパラメータは、製造される製品タイプによって決定される。例えば、高さパラメータ値の範囲は、グミ製造とチョコレート製品製造で異なり得る。量子化された画素値と記憶された高さ値との間のマッピングは、食品製品製造業者によって予め決定されることができ、食品製品及び食品製品のレシピに基づいて各食品製品に対して変化し得る。ステップ４０４、４０６及び４０８に関して説明した処理では、使用される他のパラメータの設定において、これらの高さのマッピングが考慮される。例えば、製品タイプに応じて、ステップ４０４において、高さのより大きな差異を可能にする所与の製品及び製品レシピについては、より多くの量子化レベルを選択し得ることが決定されてもよく、高さのより低い差異を可能にする所与の製品及び製品レシピについては、より少ない量子化レベルを選択し得ることが決定されてもよい。
【００７９】
例えば、８つの量子化範囲が使用されるチョコレート製品では、隣接する高さの間の、例えば、０．０５ｍｍと０．２ｍｍの間の差異、例えば０．１ｍｍを、製造される製品のタイプ、サイズ及び製品レシピに応じて選択することができる。例えば、８個の量子化範囲が使用されるグミ製品の場合、隣接する高さの間、例えば、０．１ｍｍと２．０ｍｍとの間の差異、例えば１．０ｍｍを、製造される製品のタイプ、サイズ及び製品レシピに応じて選択することができる。形状の隣接する高さ値の差は、同じであっても異なっていてもよい。
【００８０】
典型的なグミは、約１．５ｃｍの高さを有することができ、約０．１ｍｍ（１００ミクロンのサイズ）より小さいグミを製造するために典型的に使用される澱粉型の形状を解像することは実用的ではない。これは、典型的なグミを製造するのに使用できる量子化レベル（量子化されたデジタル値）の数に対して１５０の現実的な実用上の上限を与える。実際には、グミを製造するのに使用される量子化されたデジタル値の数は、ほとんどの形状と同様に１５０未満であることができ、より低い値は、消費者が視覚的に許容できるグミの細部を解像するには十分以上である。非常に多数のデジタル値から作製される３次元製品は、生産するのにより高価で複雑なものであり、最終的な食品製品の外観に劇的に改善された忠実度をもたらすものではない。
【００８１】
錠剤、コーティング製品、エンロービング製品及び／又は計数ライン製品などのチョコレート製品の場合、典型的な高さは約１ｃｍであることができる（例えば登録商標ＫｉｔＫａｔ（登録商標）の下で販売される成形チョコレートウエハバーは、約９．９ｍｍの典型的な高さを有する）。チョコレートコーティングの現実的な最小解像度は約０．０５ｍｍ（５０ミクロン）であり、これらのタイプの典型的なチョコレート製品を製造するのに使用される量子化されたデジタル値の数に対して約４０の現実的な実用上の上限を与える。実際には、量子化されたデジタル値の数は、ＫｉｔＫａｔ（登録商標）のような低身長のチョコレート製品の場合、典型的には４０以下であるが（ずっと少ないことが多い）、チョコレート製品が高いか又は大きい場合（例えば、チョコレートのイースタエッグ）、有用にもっと大きく成り得る。
【００８２】
ステップ４１０では、形状の３次元表現のための出力ファイルを生成することができる。このステップでは、製造される製品のパラメータ記憶装置２０８に記憶された量子化された画像値と高さ値との間のマッピングが、量子化された画像値を形状の３次元表現の３次元高さ値に変換するのに使用される。出力ファイルは、標準的な３次元フォーマット、例えばＳＴＬ（ＳＴｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｆｙ）フォーマットで生成することができる。あるいは、独自仕様又は他のファイル形式を使用することもできる。
【００８３】
図３に戻って、ステップ３０８において、３次元表現を含む出力ファイルを、３次元表現によって表される形状を有する３次元物体を作製するための３次元製造装置に入力することができる。
【００８４】
一例では、３次元製造装置１２０（例えば、図１参照）は、従来の３次元プリンタである。３次元プリンタは、少なくとも実施のためには食品等級の材料で印刷するように動作可能であり、これは後述のように食品規制によって必要とされる。
【００８５】
図５は、３次元表現を含む出力ファイルを入力するステップ５０２と、食品製品を製造するための成形用型を形成又は使用するための３次元形状を印刷するステップ５０４を示す。図３に示すステップ５０４は、以下に更に詳細に説明するように、３次元プリンタで使用される材料及び製造される食品製品にも応じて、様々な代替実施形態を含むことができる。
【００８６】
図３に戻って、ステップ３１０において、食品製品は、後述するように、適切な食品製造技術を用いて製造される。
【００８７】
ステップ３２０において、食品製品は包装され、配布される。例えば、ユーザが顧客である場合、食品製品を包装して顧客に配布することができる。あるいは、ユーザが食品製造会社の従業員である場合、製造された製品を正規の流通ネットワークに入れることができる。
【００８８】
パラメータ記憶装置２０８（図２）は、ホストシステム１００によってサポートされる製品タイプ及びレシピのそれぞれについてのパラメータを記憶する。パラメータは、ソフトウェアモジュール２０４によって使用され、２次元画像を処理して、それぞれの製品タイプに適した型を作製するための３次元表現を提供する。
【００８９】
所与の製品のタイプ及びレシピのパラメータの例としては、
ａ）色又はグレースケールの深さを減らすための量子化範囲の数（例えば、上記の例では８）、
ｂ）量子化範囲の閾値（例えば、上述の例では、０〜３１、３２〜６３、６４〜９５、９６〜１２７、１２８〜１５９、１６０〜１９１、１９２〜２２３、２２４〜２５５）、
ｃ）量子化範囲と高さ値との間のマッピング（例えば、８つの量子化レベルが使用され、１つの量子化レベルは、例えばチョコレート製品及びレシピの例では０．１２５ｍｍ、又は、例えば、グミ製品及びレシピの例では０．２ｍｍ）、
ｄ）全体的な型の高さ（例えば、チョコレート製品レシピの例では１０ｍｍ、又はガム製品及びレシピの例では１６ｍｍ）、
ｅ）高さの間の最小縁部半径値（これは、製品の離型を確実にするための隣接する表面間の最小角度によっても規定され得るは、例えば粉末澱粉の型から製造されるグミ製品の場合５°未満であり、硬質又は半軟質の型から製造されるチョコレート製品の場合、好ましい離型角度は１０〜３０°、より好ましくは１５〜２５°、更により好ましくは１８〜２２°、例えば約２０°である、
ｆ）高さ内の最小コーナ半径、のうちの１つ以上をあげることができる。
【００９０】
他の任意選択のパラメータは、１つ以上の追加のパラメータを含むことができる。
【００９１】
本明細書に記載されているように２次元画像から実質的に完全に形状が生成される３次元食品製品の場合、２次元画像は透明な背景を有する（又は有するように処理されている）ことが有利である。透明な背景は、画像により少ないアーチファクト及びより少ないノイズを導入し、本発明の方法の操作後に、良好な画定とより少ないぼやけを有するより鮮明な３次元形状をもたらす。輪郭形状を切り取るための公差があるような単一のＲＧＢ色値（又は狭い範囲のＲＧＢ値）を有する背景も使用され得る。
【００９２】
人間の目に単一の色（白を含む）の背景を有するように見える画像背景は、そのような背景はディスプレイデバイス（例えば、コンピュータ画面）において肉眼と区別できないにもかかわらず、広い範囲内で広範の異なるＲＧＢ値を有する画素から構成されることが多く、そのような不正確な背景を除去するために画像を処理することは困難であり、例えば、不正確で不明瞭な輪郭を有し、及び／又は画像の内部からの穴若しくは切り抜きを含む切り抜き形状をもたらす。これは、本明細書に記載されているように３次元製品を作製する際に問題を引き起こす可能性があり、したがって、それらの形状が２次元画像によって大きく画定されるグミなどの製品では、背景が透明であれば有利である。
【００９３】
後述のように、例示的な方法を使用して特定のチョコレート製品などのいくつかの食品製品を作製することもでき、２次元画像を使用して既存の製品形状の表面に３次元テクスチャを提供する。したがって、２次元画像は完全な型形状を形成するのではなく、表面又はその一部のみを形成するために使用される。例えば、バー、錠剤又は計数ラインなどの成形されたチョコレート製品は、典型的には、元となる製品形状を有し、それは予め画定され、製品アイデンティティの一部を形成する（並びに設計及び／又は商標によって保護されることも可能である）。そのような場合、全体的な製品形状を、特定の境界内で広く拘束し、次いで、２次元画像が使用して、所定の形状の表面を装飾するために３次元の形状及びテクスチャを追加する。画像が製品表面の一部の全体を覆うために使用される場合、２次元画像の背景色はあまり重要ではない。実質的に２次元画像から生成された３次元形状として調製された他のチョコレート製品については、グミの場合と同じ考慮があてはまり、透明背景を有する２次元画像の使用が有利である。
【００９４】
ホストシステムは１つ以上の構成ソフトウェアモジュールを含むことができ、ホストシステムのオペレータがパラメータを設定及び修正して、異なる食品製品及び／又はレシピをサポートできるようにする。構成ソフトウェアモジュールはオペレータにユーザインタフェースを提供することができ、パラメータの入力及び／若しくは調製、並びに／又はパラメータの変更の効果のシミュレートを可能にする。
【００９５】
一例では、例えば、自宅で又はモバイルアプリを使用する及び／若しくは店舗での顧客によって、並びに／又は専用セルフサービスデバイスを使用する顧客によって、並びに／又はショップアシスタント及び／若しくは製菓業者などの訓練されたオペレータによって媒介される入力を介して、ライン上に入力を生成することができる。システムを、注文を生成するのに使用することができ（任意選択で、上述のように適性が予めチェックされている）、それは３次元型又はその一部（又はそのネガ若しくはポジ）を作製するためにデバイスに送信され、いずれも特別注文（顧客にローカルに及び／又は遠隔地で）で生産され、したがって菓子製造業者は、特別注文の型を使用して製品を手作りすることができ、及び／又は従来の工場生産ライン上の工業プロセスで使用するために型を自動的に製造することができる。製品を、注文に対して製造し、例えば、郵便又はのちの回収で顧客に配送するか、又はすぐに購入するために店頭に置くことができる。
【００９６】
例示的な実施態様は、自動販売機の形態であってもよく、製品は画像から製造され、型は機械内で完全に作製される。
【００９７】
図７は、グミ製造プロセスの一例を示す。ステップ７０２及び７０４は、それぞれ、図７のプロセスで使用するために、糖及びグルコースを混合し、ゼラチンを水に溶解するステップを表す。
【００９８】
ステップ７０６は、混合された砂糖及びグルコース混合物を溶解したゼラチンと予め混合し、混合物を７０℃で加熱することを記載する。次いで、ステップ７０８で混合物を調理して、ステップ７１０で９０℃で保持タンクに保持された未香味溶液を生成する。ステップ７１２では、色、香味及び酸を用いて容積測定添加が行われ、グミの所望の色、香味及びテクスチャが得られる。ステップ７１４は、得られる混合物のためのスタティックミキサを表す。
【００９９】
ステップ７１６は、澱粉トレイの調製を表す。グミ製造プロセスでは、型は粉末トウモロコシ澱粉で作製される。ステップ７１６は、トレイにコンディショニングされた澱粉を充填することを含む。粉末澱粉は、安価で、再使用可能で、食品製品との接触に適しており、硬化中のグミ溶液から水分を引き出すなどの付加的な有用な特性を有するので、グミの型を作製するのに使用するための好ましい粉末材料である。澱粉は、米澱粉、小麦澱粉、トウモロコシ澱粉及び／又はそれらの混合物から選択され得るが、トウモロコシ澱粉が好ましい。
【０１００】
ステップ７１８では、個々のグミの形状に対応する正の型が澱粉トレイにインプリントされて、グミの「ネガ」（すなわち負の型の形状）が作製される。ステップ７２０では、ステップ７１４で生成された混合物を澱粉トレイのインプリントネガ内に堆積させる。
【０１０１】
ステップ７２２では、次いで、使用されたレシピに応じて、グミは、澱粉トレイ中である期間（例えば、１〜５日間）熟成される。ステップ７２４では、グミは澱粉から取り出される。ステップ７２６では、グミを植物油と混合して過剰の澱粉を除去し、光沢のある仕上がりを得る。ステップ７２８では、得られたグミ製品が包装され、包装プロセス中にグミ製品中の異物の存在について金属検出が行われる。
【０１０２】
図８Ａは、上面図８０２、側面図８０４及び端面図８０６を含むグミ用のポジ型８００の概略図である。グミ用のポジ型８００は、３次元プリンタを用いた３次元印刷によって製造され得る。ポジ型８００が食品等級のプラスチック材料を使用して印刷される場合、ポジ型８００を、グミの製造中に直接使用することができる。この場合、ポジ型８００を、他の適切なポジ型とともにプレート（図示せず）に取り付け、それは澱粉トレイの上面に対してプレスして、グミ製造中に使用される材料を受容するための澱粉トレイの上面にネガ型を設けるのに使用される。ポジ型８００は、任意の適切な従来の方法、例えば食品等級の接着剤を用いてプレートに取り付けられ得る。
【０１０３】
図８Ｂは、上面図８１２、側面図８１４、及び端面図８１６を含むグミの製造に使用するためのネガ型８１０の概略図である。図８Ｂに見られるように、ネガ型は、３次元プリンタを使用して印刷された材料８１８内の凹部を形成する。次いで、ネガ型８１０を使用して、図８Ａのポジ型８００の形状に対応するポジ型（図示せず）の複数のコピーを作製することができる、例えば食品等級の石膏材料を用いて製造することができる。次いで、石膏ポジ型を、他の適切なポジ型とともにプレート（図示せず）に取り付け、それは澱粉トレイの上面に対してプレスして、グミ製造中に使用される材料を受容するための澱粉トレイの上面にネガ型を設けるのに使用される。ポジ石膏型は、例えば食品等級の接着剤を用いて、任意の適切な従来の方法でプレートに取り付けることができる。
【０１０４】
図９は、チョコレートベースの製品を製造するプロセスの概要を提供する。ミルクチョコレートは、通常、４つの基本成分、すなわちカカオペースト、カカオバター、砂糖及びミルクを含む。混合物は、製造されるチョコレートのタイプに依存する。図９に示す例示的なプロセスは、
チョコレートを精製して粒子のサイズを小さくするステップ９０２と、
滑らかで光沢のあるチョコレートを製造するためにコンチング（撹拌）するステップ９０４と、
均質で平滑な最終製品を製造するためにテンパリング（所定の温度、例えば４５℃で加熱）するステップ９０６と、
チョコレートを形状に成形するステップ９０８と、
製品を包装するステップ９１０と、のステップを含む。
【０１０５】
チョコレート製品を製造する当業者に公知の他の従来のステップも、本明細書に記載の方法によってチョコレート製品を製造するのに使用することができる。
【０１０６】
食品を製造するのに使用される型（又は型の一部）は、本明細書に記載のプロセスによって作製されるマスター形状（例えば、型のネガ）から形成され得る。マスター形状から形成されたそのような型は、当業者に公知の任意の適切な型作製方法を使用して形成され得る。例えば、型は、食品との接触に適した型材料（例えば、ポリエステル、シリコーン及び／又はポリカーボネートなどの食品等級ポリマ）のシート又はウェブから調製され得る。シートは、減圧（真空成形）及び／又は熱（熱成形）などの任意の適切な方法によってマスター形状にコンフォームであるように成形され得る。ロストワックスを使用した鋳造、砂型鋳造又は溶融鋳型材料（金属又はプラスチック）の射出成形などの他の成形方法も、型を作製するのに使用され得る。
【０１０７】
型は１つ以上の３次元要素から形成されてもよく、その要素（型インサートとも呼ばれる）は大きな型形状（本明細書では型ブランクとも呼ばれる）内に保持され得る。型インサートは、型バンクと永久に又は離型可能に保持されてもよい。型インサートが離型可能に保持されている場合、これは型のクリーニング及び異なる型インサートによる型ブランクの再利用を容易にする。型インサートが型に保持される手段（保持手段）は、高速工業生産に適合することが有利である。したがって、要素は少なくするべきであり、製品に侵入したり、落下したりする可能性のある要素（クリップ、ネジ、釘など）がないことが有利である。接着剤又は接着剤以外の保持手段を使用すると、これらが食品製品中に移動又は漏出する危険性が回避される。これらの考察を満たすために、保持手段は、例えば、インタロック及び／又はスナップ嵌めを形成する、型インサートと型ブランクの間の相互係止要素のような簡単な機械的手段の形態で提供され得る。型インサートと型ブランクの間に良好なシールを形成する保持手段を設けることにより、食品製品の漏れが生じることを避けることができ、並びに／又は継ぎ目及び／若しくは接合線が食品製品表面に現れるのを実質的に回避することができる。
【０１０８】
任意の食料品と直接接触する型（並びに型インサート及び型ブランク）は、食品等級の材料からなる。型が、成形食品製品を作製するのに使用される最終型の作製のためのネガ又はポジの中間型である場合、そのような中間型は食品等級の材料からなっていてもいなくてもよいが、そうでなければ、更なるステップが必要とされ得る。例えば、地方の法律によれば、そのような（非食品等級の）中間型は、使用前に洗浄、滅菌又は他の方法で処理する必要があり、食品生産地域内でそのような非食品等級の中間型をどのようにどこで取り扱うか、又は使用するかに関しては規制が存在し得る。したがって、多くの実施形態では、中間型を製造するために食品等級の材料を使用することが有利である。
【０１０９】
本明細書で使用される場合、本明細書中の材料を指す場合の表現「食品等級」は、その材料が、関連する現地法で規定されるヒトの摂取に適した食料品と接触することが許容される（本明細書では「食品接触に適した」とも呼ばれる）ことを表す。欧州連合における本出願の出願日において、食品接触に適した材料に関する関連規則には、「食品と接触することを意図した材料及び物品の枠組み規則」と題するＥＵ規則１９３５／２００４及び「食品と接触することを意図した材料及び物品のための良い製造実践」と題するＥＵ規則２０２３／２００６が含まれる。以下のＥＵ規則も関連する：プラスチック材料との食品接触に関する１０／２０１１（２０１５／１７４、２０２／２０１４、１１８３／２０１２、１１８３／２０１２、１２８２／２０１１、３２１／２０１１、２８４／２０１１によって改訂）、アクティブでインテリジェントな物質との食物接触に関する４５０／２００９、再生プラスチック材料との食物接触に関する２８２／２００８、再生セルロースフィルムとの食品接触に関する４２／２００７／４２、特定のエポキシ材料との食品接触の制限に関する１８９５／２００５、及びセラミック物品との食品接触の国内法に関するＥＵ指令５００／１９８４、並びにＮ−ニトロソアミン及びＮ−ニトロソ化可能な物質の放出に関する１１／１９９３。したがって、本明細書で使用される場合、「食品等級材料」は、該材料が食品接触の適合性に関する前述のＥＵ規則に準拠していることを表し、そのような食品等級の材料は、これらの及び／又は関連するＥＵ規則若しくは指令の下で発行された任意の最新規則及び材料のリストに引き続き適合する材料であることが好ましい。
【０１１０】
図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃから形成される図１０は、チョコレートベースの製品の製造に使用するための型１０２０を作製するための一例の概略図である。図１０において、型１０２０は、ブランク型１０１０に挿入するためのカスタマイズされたインサート１００２を使用して作製される。
【０１１１】
図１０Ａに示すように、カスタマイズされたインサート１００２を型の一部の３次元表現に基づいて印刷することができ、カスタマイズされたインサート１００２の上面１００４上に型のカスタマイズされた表面詳細（ネガで）が生成される。図１０の例では、型１０２０は、食品製品の形状の「ネガ」である。言い換えると、型及びカスタマイズされた表面の形状及びパターニングは、型内にチョコレートベースの製品のチョコレートを受け入れるための形状を提供し、これにより、得られるチョコレートベースの製品は、製品の所望の形状及びそのためのカスタマイズされた表面を有する。
【０１１２】
図１０Ｂは、ブランク型１０１０に挿入する前のブランク型１０１０及びカスタマイズされたインサート１００２の断面側面図を表す。図１０に示す例では、カスタマイズされたインサート１００２は、カスタマイズされたインサート１００２の上部のカスタマイズされた表面１００４と平坦な下部の表面１００５の間にキーイング面１００８を形成するような形状の外縁部を有する。図１０Ｂに示すように、カスタマイズされたインサートは、チョコレート製品の基本形状のネガを提供するが、カスタマイズされたインサート１００２を受け入れるための凹部１０１４を有するブランク型１０１０に挿入される。凹部１０１４の下面は、カスタマイズされたインサートの平坦な表面を受けるための平坦な表面を有し、カスタマイズされたインサート１００２のキーイング面１００８と適合するように構成された周縁部１０１８を有する。カスタマイズされたインサート１００２はプラスチック材料の３次元印刷によって製造され、カスタマイズされたインサート１００２をブランクモールド１０１０の凹部１０１４内の場所にスナップ嵌めすることを可能にする程度の弾力性を提供する。
【０１１３】
図１０Ｃは、ブランク型１０１０及びカスタマイズされたインサート１００２を含む、組み立てられた型１０２０の断面側面図を示す。２つの構成部品から型１０２０を製造する利点は、完全な型１０２０が３次元プリンタを使用して印刷された場合に必要とされるよりもカスタマイズされたインサート１００２の印刷においてより少ない材料が使用されることである。これは、ブランク型１０１０を従来の成形技術を使用してより低コストで製造することができ、カスタマイズされた表面１００４の印刷を、完全な型１０２０が３次元プリンタを用いて３次元的に印刷された場合よりも著しく低コストでかつより迅速に達成できることを意味する。カスタマイズされたインサート１００２は、カスタマイズされたインサート１００２とブランク型１０１０のキーイング面１００８と１０１８間に、それぞれ、良好なシールが形成されるように、高精度で印刷され得る。ブランク型が食品等級のプラスチック材料から製造され、カスタマイズされたインサート１００２が食品等級のプラスチック材料から３次元的に印刷される場合、得られた型１０２０を、次いで、チョコレート製品の製造中に直接使用することができる。図１０に示すアプローチを使用して、複数のカスタマイズされた製品用の複数の型をブランク型１０１０を所持させることによって作製することもでき、複数のカスタマイズされたインサート１００２がそれぞれのチョコレート製品又はチョコレート製品の部分のそれぞれの位置に挿入されることを可能にする。型１０２０は食品製品のネガを形成するので、図１０に記載されたプロセスは直接型を形成することができる。
【０１１４】
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び１１Ｄから形成される図１１は、チョコレートベースの製品の製造に使用するための型のネガ１１２０の作製の一例の概略図である。図１１では、型のネガ１１２０は、ブランク型ネガ１１１０に挿入するためのカスタマイズされたインサート１１０２を使用して作製される。
【０１１５】
図１１Ａに示すように、カスタマイズされたインサート１１０２は型ネガの一部の３次元表現に基づいて印刷されることが可能であり、型用のカスタマイズされた表面の詳細がカスタマイズされたインサート１１０２の上面１１０４に生成される。図１１は型ネガ１１２０の作製に関するが、これは、型ブランク１１２０及びそのカスタマイズされた表面１１０４のネガの形状及びパターニングが、型から製造される場合に、所望のチョコレートベースの製品と同じ形状及びパターニングを有することを意味する。
【０１１６】
図１１Ｂは、ブランク型ネガ１１１０及びカスタマイズされたインサート１１０２の、ブランク型ネガ１１１０への挿入前の断面側面図を示す。図１１に示す例では、カスタマイズされたインサート１１０２は、カスタマイズされた上部表面１１０４の下にキーイング面１１０８を形成するように成形された外縁部１１０８を有する。カスタマイズされたインサート１１０２は、平坦な下面１１０５を有する。図１１Ｂに示すように、カスタマイズされたインサート１１０２は、チョコレート製品の基本形状を提供するが、カスタマイズされたインサート１１０２を受け入れるための凹部１１１４を有するブランク型ネガ１１１０に挿入される。凹部１０１４の下面は、カスタマイズされたインサート１１０２の平坦な表面を受けるための平坦な表面１１１５を有し、カスタマイズされたインサート１１０２のキーイング面１１０８と適合するように構成された周縁部１１１８を有する。カスタマイズされたインサート１１０２はプラスチック材料の３次元印刷によって製造され、カスタマイズされたインサート１１０２をブランク型ネガ１１１０の凹部１１１４内の場所にスナップ嵌めすることを可能にする程度の弾力性を提供する。
【０１１７】
図１１Ｃは、ブランク型ネガ１１１０及びカスタマイズされたインサート１１０２を含む、組み立てられた型もネガ１１２０の断面側面図を示す。２つの構成部品から成形ネガ１１２０を製造することの利点は、完全な型ネガが３次元プリンタを使用して印刷された場合に必要とされるよりもカスタマイズされた表面１１０４の印刷においてより少ない材料が使用されることである。これは、ブランク型ネガ１１１０を従来の成形技術を使用してより低コストで製造することができ、カスタマイズされた表面１１０４の印刷を、完全な型ネガが３次元プリンタを用いて３次元的に印刷された場合よりも著しく低コストでかつより迅速に達成できること意味する。カスタマイズされたインサート１１０２は、カスタマイズされたインサート１１０２のキーイング面１１０８とブランク型ネガ１１１０キーイング面１１１８との間に、それぞれ、良好なシールが形成されるように、高精度で印刷され得る。
【０１１８】
図１１に示した例では、型ネガ１１２０は食品製品を直接形成するのに使用されないので、ブランク型ネガ１１１０もカスタマイズされたインサートも、食品等級のプラスチック材料から作製される必要はない。代わりに、型ネガ１１２０を代わりに使用して、例えば、ポリプロピレン若しくはポリエチレンテレフタレート、又は別の食品等級の真空成形可能なプラスチック材料などの食品等級のプラスチック材料を使用して例えば真空成形することによって、型１１３０（図１１Ｄの断面側面図に示す）を形成する。図１１の例は、図１０の例と比較して追加の製造ステップを含むが、食品等級のプラスチック材料用の３次元プリンタは他のプラスチック材料用の３次元プリンタよりも高価になり得るので、このアプローチはいくつかの実施においてコスト効果に優れることができる。
【０１１９】
複数のカスタマイズされた製品用の複数の型を、共通のブランク型ネガ１１１０を所持することによって作製することができ、複数のカスタマイズされたインサート１１０２を、それぞれのチョコレート製品又はチョコレート製品の部分のそれぞれの位置に挿入することを可能にする。
【０１２０】
図１２は、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃから形成され、チョコレートベースの製品の製造に使用する型１２２０を作製するための別の例の概略図である。図１２では、型１２２０は、ブランク型１２１０に挿入するためのカスタマイズされたインサート１２０２を使用して作製される。
【０１２１】
図１２に示すように、カスタマイズされたインサート１２０２を型の３次元表現部分に基づいて印刷することができ、カスタマイズされた型の表面の詳細がカスタマイズされたインサート１２０２の上面１２０４上に生成される。図１２と図１０の例の相違は、カスタマイズされたインサート１２０２が、食品製品のカスタマイズされた表面の一部分のみを表すことである。図１２に示す例では、楕円形のインサート１２０２は、ネガ型の表面の中央領域に挿入するために提供される。また、図１２に示す例では、インサート１２０２は順にブランク型１２１０の底面を貫通して挿入される。
【０１２２】
図１２Ｂは、ブランク型１２１０への挿入前のブランク型１２１０及びカスタマイズされたインサート１２０２の断面側面図を示す。図１２に示す例では、カスタマイズされたインサート１２０２はブランク型１２１０の開口部に対応して構成されたキーイング面１２１８を有する位置にスナップ嵌めするためのキーイング面１２０８を形成するように成形された外縁部１２０８を有する。図１２に示す例では、ネガ型の表面１２１６は、チョコレートベースの製品の表面内に形成される標準パターニングを含むことができる。図１２に示す例では、カスタマイズ可能な表面１２０４は、カスタマイズされたインサート１２０２の楕円部分に限定される。
【０１２３】
図１２Ｃは、ブランク型１２１０及びカスタマイズされたインサート１２０２を含む、組み立てられた型１２２０の断面側面図を示す。図１２に示される例の利点は、図１０に示される例と比較して、３次元プリンタで印刷するのに更に少ない材料を必要とすることである。ブランク型１２１０を従来の成形技術を使用してより低コストで製造することができ、カスタマイズされた表面１２０４の印刷を、完全な型１２２０が３次元プリンタを用いて３次元的に印刷された場合よりも著しく低コストでかつより迅速に達成できる。カスタマイズされたインサート１２０２は、カスタマイズされたインサート１２０２のキーイング面１２０８及びとブランク型１２１０のキーイング面１２１８の間に、それぞれ、良好なシールが形成されるように、高精度で印刷され得る。ブランク型１２２０が食品等級のプラスチック材料から製造され、カスタマイズされたインサート１２０２が食品等級のプラスチック材料から３次元的に印刷される場合、得られた型１２２０を、次いで、チョコレート製品の製造中に直接使用することができる。複数のカスタマイズされた製品用の複数の型を、共通のブランク型１２１０を所持することによって作製することができ、複数のカスタマイズされたインサート１２０２を、それぞれのチョコレート製品又はチョコレート製品の部分のそれぞれの位置に挿入することを可能にする。
【０１２４】
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ及び図１３Ｄから形成される図１３は、チョコレートベースの製品の製造に使用する型用のネガ１３２０を作製するための別の例の概略図である。図１３Ａは、カスタマイズされたインサート１３０２を示し、図１３Ｂはカスタマイズされたインサート１３０２及びブランク型ネガ１３１０の断面側面図であり、図１３Ｃは、カスタマイズされたインサート１３０２及びブランク型ネガ１３１０を含む組み立てられた型ネガ１３２０の側断面図を示す。図１３の例は、図１１の型ネガ１１２０にほぼ対応する。しかしながら、図１３の例では、カスタマイズされた表面１３０４は、型１３２０の上面１３１６の一部を形成するだけである。したがって、図１３のカスタマイズされたインサート１３０２は、製造されるチョコレートベースの製品のパターン化された表面の一部、本ケースでは、パターン化された表面の中心の楕円形の部分を表す。ブランク型ネガ１３１０は、その中央部に凹部１３１４が形成されたパターン面１３１６を有する。凹部１３１４は、カスタマイズされたインサート１３０２を受け入れるように構成され、カスタマイズされたインサート１３０２の対応するキーイング面１３０８をキー加工するために、その周囲にキーイング面１３１８を備える。図１３Ｃは、ブランク型ネガ１３１０の凹部１３１４に挿入されたカスタマイズされたインサート１３０２を含む組み立てられた型ネガ１３２０を示す。
【０１２５】
図１１に示す例に関しては、組み立てられた型ネガ１３２０は食品製品を形成するのに直接使用されないので、図１３のブランク型ネガ１３１０もカスタマイズされたインサート１３０２も、食品等級のプラスチック材料から作製される必要はない。代わりに、型ネガ１３２０を代わりに使用して、例えば、ポリプロピレン若しくはポリエチレンテレフタレート、又は別の食品等級の真空成形可能なプラスチック材料などの食品等級のプラスチック材料を使用して、型１３３０（図１３Ｄの断面側面図に示す）を真空成形する。図１３の例は、図１２の例と比較して追加の製造ステップを含むが、食品等級のプラスチック材料用の３次元プリンタは他のプラスチック材料用の３次元プリンタよりも高価になり得るので、このアプローチはいくつかの実施においてコスト効果に優れることができる。
【０１２６】
図１４Ａ及び図１４Ｂから形成された図１４は、例示的な実施形態によって作製され得る代替の型の概略図を形成する。図１４Ａは、型の上面図である図１４Ｂに示す線Ｘ−Ｘに沿って型を通る断面側面図である。図１４の例では、完全な型が３次元印刷によって直接形成されている。図１４に示すように、型１４２０は、２つの連結されたバーを含むチョコレートベースの製品用の型を形成し、各バーは、カスタマイズされたプロファイルを有する表面を有する。図示の例では、カスタマイズされた表面は、バーの各々の中央領域に名前１４０４、第１の領域１４０６内の１つ以上のグラフィックアイテム（例えば、ハート形）、及び別の領域１４０６に対角線の矩形によって表される製品ロゴ領域１４０８を含む。上述のように、完全な型を直接印刷することは、図１０〜図１４で説明したアプローチよりも多くの時間及び材料を要し得る。しかし、いくつかの例では、特に食品等級のシリコン材料などの食品等級材料に直接印刷することができる３次元プリンタが利用可能な場合に、これは有利であり得る。
【０１２７】
上記の例に対して、様々な変更及び／又は変更を行うことができる。
【０１２８】
例えば、図１０〜１４に記載された例を参照すると、先に述べたように、３次元印刷及び３次元プリンタの使用が参照される場合、他の加法的及び／又は減法的手段を使用した３次元製造装置を使用して、３次元プリンタの使用による以外の型を作製することもできることが理解されるべきである。
【０１２９】
また、図３を参照して説明したプロセスのステップ３０４において、ホストシステム１００が、おそらく製造に進む前にカスタマイズを承認するための手動介入によって、ユーザによって提案されたカスタマイズを分析することができるように動作可能であることが記載されているが、別の実施形態では、３次元物体を作製するインタフェースとデバイスの間のプロセスの別の段階で、画像の適合性を人間又はコンピュータがチェックする任意選択のステップを行うことができる。そのようなチェックは、製品の製造に関する技術的問題ではなく、使用される提案された画像の妥当性を評価するために行うことができることが理解されるべきである。例えば、画像に第三者の知的財産権がないこと、及び／又は関連するライセンスが取得されていることを保証するために、画像を評価する必要があり得る。画像は道徳的又は倫理的な観点から適合性をチェックされる必要があり得るものであり、したがって画像は、猥褻、違法、不道徳、不適切なものではなく、並びに／又はそうでなければ、準備されている食品製品の特定のブランド価値及び／若しくはブランド所有者の企業価値と一致するものでる。そのようなチェックは、手動で、及び／又は所定の基準を適用したコンピュータによって、及び／又は適応学習システムによって（例えば、ニューラルネットワークを使用して）行うことができる。適合性のコンピュータチェックが行われる場合、２次元画像の選択から最終食品製品の工業生産までシステムを完全に自動化し得ることが可能である。２次元画像は、適合性を承認された予めスクリーニングされた画像ライブラリからユーザによって選択され、及び／又はユーザが２Ｄ画像を作成するために組み立てることができる適合性を承認された画像構成要素の予めスクリーニングされたライブラリからユーザによって組み立てられることも可能である。そのような場合、チェックのステップは不要であり得る。
【０１３０】
上記の例では、カスタマイズされた食品製品の製造は、２次元画像に基づいて食品製品を製造するための３次元形状を画定し、３次元製造装置を使用して、食品製品用の型のカスタマイズされた部分若しくは全部又は食品製品用のカスタマイズされた型を形成するための型の部分若しくは全部のネガを形成し、次いでそのようなカスタマイズされた型を使用して食品製品を製造すること、によって達成され得る。
【０１３１】
しかし、上記でも説明したように、別の例ではカスタマイズされた食品製品の製造は、２次元画像に基づいて食品製品を製造するための３次元形状を画定し、３次元製造装置を使用して食品製品を直接製造することによって、達成され得ることが想定される。そのような場合、食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を３次元製造装置に入力することができ、それは、次いで３次元形状のデジタル表現を使用して、例えば減法的プロセスの付加を使用して、食品製品用材料から食品製品を形成するようにされ得る。
【０１３２】
そのような代替的な一例では、食品製品の基本又は標準形状を有するカスタマイズされた食品製品、例えばチョコレート食品製品は、基本又は標準形状の食品材料から、例えば減法的プロセスによって形成され得る。減法的プロセスは、例えば、刃、鋸、えぐり鉋及び／又はレーザを含むコンピュータ制御の切断機、フライス盤及び／又はくりぬき機の１つ以上を含む３次元製造装置を使用して実施され得る。３次元製造装置は、３次元形状のデジタル表現を使用して制御され、基本又は標準形状から食品材料を選択的に除去して、カスタマイズされた食品製品を直接形成することができる。
【０１３３】
別のそのような代替例では、食品製品用の基本又は標準形状を有する食品製品、例えばチョコレート食品製品は、基本又は標準形状の食品材料から、例えば付加プロセスによって形成され得る。加法的プロセスは、液体若しくは粉末食品材料から連続層を選択的に硬化又は溶融してカスタマイズされた食品製品を直接形成するように動作可能な３次元製造装置を使用して実施され得る。３次元製造装置は、３次元形状のデジタル表現を使用して制御され、食物材料を基本又は標準形状に選択的に加えて、カスタマイズされた食品を直接形成することができる。
【０１３４】
更なるそのような代替例、食品製品、例えばチョコレート食品製品では、食品製品は、例えば、加法的プロセスによって形成され、それによって液体材料又は粉末食品材料から連続的な層を選択的に硬化又は溶融するように動作可能な３次元製造装置を使用して、食品材料を選択的に敷設して、カスタマイズされた食品製品を直接形成することができる。
【０１３５】
上記のような代替プロセスは、自動販売機での使用に適していることができ、それによって食品製品用の食品材料を自動販売機に提供し、次いでユーザが食品製品をカスタマイズ又は形成するための２次元表現を選択することに応じて、カスタマイズされた食品製品を形成することができる。しかし、そのような代替プロセスは、自動販売機での使用に限定されない。
【０１３６】
図１５は、例えば、食品製品を直接製造するように動作可能な３次元プリンタの形態の３次元製造装置を使用する自動販売機の一例の概略図である。
【０１３７】
図１５は自動販売機１５００を示し、それはユーザインタフェース１５１０、支払いサブシステム１５２０、制御システム１５３０、１つ以上の液体、固体又は粉末食品材料の１つ以上のリザーバ１５４０、３次元製造装置１５５０、例えば３次元プリンタ、得られる食品製品を包装するための包装装置１５６０、及び包装された食品製品を分配するための分配装置１５７０を含む。ユーザインタフェース１５１０は、制御システム１５３０によって制御されて、上記のような２次元画像を選択するための１つ以上の選択肢を提供することができる。食品製品の支払いは、例えば制御システム１５３０の制御下の任意の従来の支払い装置を使用して行われ得る。制御システム１５３０は、１つ以上のプロセッサ及び記憶装置を備えることができ、記憶装置は、例えば図２に示す構成に対応する構成を含む。制御システムは、図３、図４及び図６を参照して説明した方法を実施し、３次元製造装置１５５０を制御して、食品製品を１つ以上のリザーバ１５４０内の食品材料を使用してカスタマイズされた３次元食品製品に構築することができる。包装装置１５６０は、制御システム１５３０の制御下で、カスタマイズされた３次元食品製品を包装又はラップし、分配装置１５７０を使用してカスタマイズされラップされた食品製品をユーザに分配するように動作可能であり得る。
【０１３８】
したがって、２次元画像に基づいてカスタマイズされた３次元食品製品を直接製造するための方法、装置及びシステムが記載されている。
【０１３９】
２次元画像に基づいてカスタマイズされ成形された３次元食品製品の作製に使用する型を製造するための方法、装置、及びシステムも記載されている。
【０１４０】
例示的型又は型ネガは以下の形状のうちの１つ以上を含むと考えられる：
１）一体の型又は型ネガとして形成された例示的型又は型ネガ、又は
２）カスタマイズされた型又は型ネガを形成するためにカスタマイズされたインサートと組み合わされた型又は型ネガのブランクから形成された例示的な型又は型ネガ、
例えば、
２ａ）型又は型用のブランク及びカスタマイズされた型又は型ネガを形成するために互いに係合する対応する形状で形成されたカスタマイズされたインサート、
例えば、
２ａｉ）型又は型ネガ用のブランクの再使用を可能にするために、好ましくは互いに離型可能に係合するように構成された対応する形状、及び／又は
２ａｉｉ）互いにキー操作し、及び／又は互いにスナップ嵌めを提供するように構成された対応する形状。
【０１４１】
食品製品を調製する例示的方法が記載されており、それらの方法は、２次元画像を受信するステップと、２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、その処理は、食品製品に成形パラメータを適用して３次元形状のデジタル表現を生成することを含む、ステップと、及び食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を含むファイルを生成するステップと、のコンピュータ実行ステップによって食品製品の３次元形状を画定することを含む。デジタル表現は、食品製品の３次元形状を形成するためのプロセスの一部として加法的及び／又は減法的３次元製造装置を制御するのに使用される。
【０１４２】
記載された方法は、カスタマイズ可能な食品製品の３次元形状をコスト効果が高く柔軟な方法で形成することを可能にする。例示的な方法及び装置は、最小限の人間の介入が必要とされる食品製品のカスタマイズを可能にする。記載された方法及び装置で動作パラメータを予め規定することによって、ユーザによる食品製品のカスタマイズのリクエストは、ユーザによって指定又は入力された画像を使用して、カスタマイズをリクエストに応答して操作者が手動で行うか又は制御することを必要とせずに、３次元のカスタマイズを有する食品製品を製造することができる。
【０１４３】
そのような方法を実行するための手段を含む例示的な装置も記載されている。そのような装置は、食品製品を製造するのに使用することができる。適切な装置の様々な例示的実施形態について記載した。
【０１４４】
例示的な装置は、少なくとも１つのプロセッサ及び記憶装置、並びにプロセッサによって実行されると、操作可能な命令を含む１つ以上のコンピュータプログラム製品を含み、２次元画像を受信するステップと、２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して、食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、その処理は食品製品の形状パラメータを適用して３次元形状のデジタル表現を生成することを含む、ステップと、食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を含むファイルを生成するステップと、を含む方法を実行するコンピュータシステムを含む。
【０１４５】
例示的な装置は、コンピュータシステムに動作可能に接続された３次元製造装置を更に含むことができ、その３次元製造装置は、例えば、１つ以上のコンピュータプログラム製品によって構成されて、３次元製造装置への該食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現の入力を受信し、３次元製造装置に食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現を使用させて、食品製品用の型若しくは型の一部、又は食品製品用の型を形成するための型のネガ、若しくは型の一部のネガのうちの１つである３次元物体を形成する。
【０１４６】
例示的な装置は、型を使用して食品製品を製造するための装置を更に含むことができる。
【０１４７】
例示的な装置は、コンピュータシステムに動作可能に接続された３次元製造装置を含むこともでき、その３次元製造装置は、例えば、１つ以上のコンピュータプログラム製品によって構成されて、３次元製造装置への食品製品の少なくとも一部を画定するための３次元形状のデジタル表現の入力を受信し、３次元製造装置に３次元形状のデジタル表現を使用させて食品製品用の材料から食品製品を立体造形する。
【０１４８】
例示的な装置は、食品製品を包装するための手段も含むことができる。
【０１４９】
例示的な装置は、そのようなコンピュータシステム自動販売機、３次元製造装置、及び食品製品を包装するための手段を含む。
【０１５０】
例示的な実施形態は、コンピュータプログラム製品を提供することができ、そのコンピュータプログラム製品は、例示的な装置の１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、食品製品用の型を画定する方法を実行するプログラムコードを含み、その方法は、２次元画像を受信するステップと、２次元画像の色又はグレースケール画素値の少なくとも１つを処理して食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を生成するステップであって、その処理は、食品製品に成形パラメータを適用して３次元形状のデジタル表現を生成することを含む、ステップと、食品製品の少なくとも一部を画定するために３次元形状のデジタル表現を含むファイルを生成するステップと、のステップを少なくとも含む。
【０１５１】
例示的なコンピュータプログラム製品は、１つ以上のプロセッサを制御するための１つ以上のコンピュータプログラムモジュール及び／又は命令を含むことができる。コンピュータプログラム製品は、例えば、コンピュータプログラム命令を記憶する非一時的な機械可読記憶媒体を含むことができる。
【０１５２】
特定の例が記載されているが、特許請求の範囲の主題事項の範囲内で更なる例を想定し得ることが理解されよう。
【図１】
2018524650.tif 000003
【図２】
2018524650.tif 000004
【図３】
2018524650.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018524650.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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