JP2015103017A

JP2015103017A - 情報処理装置、印刷装置、情報処理装置の制御方法、印刷装置の制御方法及びプログラム

Info

Publication number: JP2015103017A
Application number: JP2013243062A
Authority: JP
Inventors: 師岡　秀和; Hidekazu Morooka; 秀和師岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-06-04

Abstract

【課題】３Ｄプリントされる３Ｄオブジェクトの検品処理の可否および検品時期、並びに検品内容を制御する３Ｄプリントデータを生成する。
【解決手段】
３Ｄオブジェクトを生成するための印刷装置と通信可能な情報処理装置において、印刷装置で生成される３Ｄオブジェクトについて検品処理を行うか否かの指定を受け付ける。そして、印刷装置で３Ｄプリントされる３Ｄオブジェクトについて検品処理を行うことが指定された場合、３Ｄオブジェクトを生成するためのデータと、前記３Ｄオブジェクトに付加される検品オブジェクトのデータとに基づいて３Ｄプリンタ用の印刷データを生成することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、情報処理装置、印刷装置、情報処理装置の制御方法、印刷装置の制御方法及びプログラムに関するものである。

従来、３Ｄプリンティングの方法として、インクを積層造形する方法や、面露光したシートを積層して行く方法が知られている。しかし、動作中の振動によるズレや、モータの精度の劣化、移動軸の摩擦、積層引き揚げ時張力や、露光精度の不均一による強度差等の影響により、積層する際の位置ズレが発生するケースがある。
一方、３Ｄプリンティングした成果物を３次元スキャンし、３Ｄプリンティング用の３Ｄデータとの差分を取る方法で検品する方法が特許文献１に開示されている。

特開平０７−０９１９３２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、３次元センサを準備する必要があり、容易に３次元の出力物を検証することができなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、３Ｄプリントされる３Ｄオブジェクトの検品処理の可否および検品時期、並びに検品内容を制御する３Ｄプリントデータを生成できる仕組みを提供することである。

上記目的を達成する本発明の情報処理装置は以下に示す構成を備える。
３Ｄオブジェクトを生成するための印刷装置と通信可能な情報処理装置であって、前記印刷装置で生成される３Ｄオブジェクトについて検品処理を行うか否かの指定を行う指定手段と、前記指定手段により検品処理を行うことが指定された場合、３Ｄオブジェクトを生成するためのデータと、前記３Ｄオブジェクトに付加される検品オブジェクトのデータとに基づいて３Ｄプリンタ用の印刷データを生成する生成手段と、を備えることを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の印刷装置は以下に示す構成を備える。
３Ｄプリントデータを生成する情報処理装置と通信する印刷装置であって、前記情報処理装置から検品オブジェクトを含む３Ｄプリントデータを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記３Ｄプリントデータに基づいて検品オブジェクトと３Ｄオブジェクトを所定の材料を用いて印刷する印刷手段と、前記所定の材料が積層される平面に位置決めされて前記検品オブジェクトを撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した検品オブジェクト画像データを２次元平面に投影変換する画像処理手段と、前記画像処理手段により２次元平面に投影変換された前記検品オブジェクトの特定点情報と、前記３Ｄプリントデータで特定される検品オブジェクトの特定点情報とを比較して検品処理を行う検品手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、３Ｄプリントされる３Ｄオブジェクトの検品処理の可否および検品時期、並びに検品内容を制御する３Ｄプリントデータを生成できる。

情報処理システムの一例を示す図である。ホストコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示した３Ｄプリンタのハードウェア構成例を示すブロック図である。スライスデータに基づく３Ｄプリント処理例を示す図である。情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。表示部に表示されるＵＩ画面の一例を示す図である。情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。３次元スライスデータと外接矩形との対応を示す図である。３Ｄプリントされる成果物の検品処理を説明する模式図である。情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。スライスデータの位置ずれを説明する模式図である。３Ｄプリンタによる検品処理を説明するフローチャートである。３Ｄプリンタによる検品処理を説明する模式図である。検品処理されるデータの検品結果を示す図である。

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
＜システム構成の説明＞
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態を示す情報処理装置を含む印刷システムの一例を示す図である。本例は、３Ｄ印刷処理を行う印刷装置と、３Ｄプリントデータを生成する情報処理装置とが通信可能な印刷システムに対応する。

図１において、３Ｄ印刷システムを構成している各装置がネットワーク１０４を介して接続されている。３Ｄ印刷システムを構成している各装置とは、３Ｄプリンタ１０１、ホストコンピュータ１０２、画像形成装置１０３である。

本３Ｄ印刷システムにおいて、ホストコンピュータ１０２からの指示により、３Ｄプリンタ１０１で３Ｄオブジェクトを造形する事が可能である。この場合、ネットワーク１０４を介して、ホストコンピュータ１０２から３Ｄプリンタ１０１に対して３Ｄ印刷用データ（スライスデータ：詳細については後述）を３Ｄプリンタ用の印刷データに対応する３Ｄデータとして送信する。これにより３Ｄプリンタ１０１での３Ｄオブジェクトの造形を行う事が出来る。一方、画像形成装置１０３における通常印刷の場合には、ネットワーク１０４を介して、ホストコンピュータ１０２から画像形成装置１０３に対して画像データを印刷ジョブとして送信する事で、画像形成装置１０３での２Ｄ画像の印刷を行う事が可能である。

＜ホストコンピュータのハードウェア構成＞
図２は、図１に示すホストコンピュータ１０２のハードウェア構成を示すブロック図である。
図２において、ホストコンピュータ１０２は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、Ｉ／Ｏインターフェース２０４、ＮＩＣ２０５、バス２０６から構成される。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３のプログラム用ＲＯＭにロードされたＯＳや一般アプリケーション、プログラムなどを実行するとともに、バス２０６に接続されている各デバイスを総括的に制御する。また、ＲＯＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるオペレーティングシステムプログラムや、各種データを記憶する。さらに、本実施形態の３Ｄ印刷システムにおいて検品用データを付加したスライスデータを生成する３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７も記憶している。ここで、検品用データとは、３Ｄオブジェクトとともに、３Ｄオブジェクトの印刷状態を検品する検品オブジェクトのデータに対応する。本実施形態では、検品オブジェクトと３Ｄオブジェクトとを分離して印刷する場合と、検品オブジェクトの特定の外接点（詳細は後述する）に対応づけたオブジェクトとして、３Ｄオブジェクトとに付加して印刷する場合とを含む。
ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。Ｉ／Ｏインターフェース２０４は、ディスプレイ表示やディスプレイ上からのキー入力等を制御する。ＮＩＣ２０５は、ネットワークに接続されて、他の機器との通信制御処理を実行する。

＜３Ｄプリンタのハードウェア構成＞
図３は、図１に示した３Ｄプリンタ１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。本実施形態では、３Ｄプリンタ１０１が平面上で特定される座標位置に位置決めされた状態で所定の材料を積層させることで３Ｄオブジェクトが印刷される。
図３に示すように、３Ｄプリンタ１０１は、メイン制御部３０１、操作表示部３０２、ネットワーク通信部３０３、データ管理部３０４、造形材料補給部３０５、３Ｄオブジェクト造形部３０８、２次元スキャン部３１１（デジタルカメラ）を含む。なお、本実施形態では、２次元スキャン部を３Ｄプリンタ内に設けているが、外部に設置された２次元スキャン部を使用しても本提案が有効なのは言うまでもない。なお、２次元スキャン部３１１は、所定の材料が積層される平面に対して位置決めされて設けられ、検品オブジェクトを撮影して、３次元の検品オブジェクト画像データを生成する。また、生成される３次元の検品オブジェクト画像データは、データ量が多いので、メイン制御部３０１が後述するように２次元平面に投影変換する演算処理を行うことで、検品処理負担を軽減するとともに、短時間で検品処理を可能としている。

メイン制御部３０１は、３Ｄプリンタ１０１全体の動作を制御する。操作表示部３０２は、利用者が３Ｄプリンタ１０１への設定情報を入力するための操作部と、３Ｄプリンタ１０１の状態表示や設定画面などのＵＩ画面を表示する表示部とで構成されている。

ネットワーク通信部３０３は、ネットワーク１０４に接続しており、ホストコンピュータ１０２から送信される３Ｄデータの受信や、ホストコンピュータ１０２に対して印刷状況や３Ｄプリンタ１０１の状態を送信する際などに利用される。また、ネットワーク通信部３０３を介して、ＣＰＵ２０１はネットワーク１０４上の他の機器（例えば画像形成装置１０３）との通信を行う事も出来る。

データ管理部３０４は、ＲＡＭ３０４Ａ、ハードディスク（ＨＤＤ）３０４Ｂなどのメモリや、ＲＯＭ３０４Ｃ、外部記憶装置Ｉ／Ｆ３０４Ｄで構成され、各種メモリへの読み書きなどのデータ制御を管理する。ＲＡＭ３０４Ａは、ＣＰＵ２０１が動作するためのシステムワークメモリであり、３Ｄデータなどを一時記憶するための揮発性メモリである。ＨＤＤ３０４Ｂはシステム制御ソフトウエアや３Ｄプリンタの各種設定、３Ｄデータ及び３Ｄデータなどを格納するための大容量メモリである。ＲＯＭ３０４Ｃは不揮発性のメモリであり、システムのブートプログラムなどの起動用プログラムが格納されている。また、外部記憶装置Ｉ／Ｆ３０４Ｄは、ＵＳＢメモリやＳＤカード、外付けＨＤＤなどの外部記憶装置に対するデータの読み書き行う際に利用される。

電源ＯＮ等の起動時、メイン制御部３０１はデータ管理部３０４を介して、ＲＯＭ３０４Ｃに格納されている起動用プログラムを実行する。この起動用プログラムは、ＨＤＤ３０４Ｂに格納されている制御用プログラムや３Ｄプリンタ１０１の各種設定を読み出し、ＲＡＭ上に展開するためのものである。メイン制御部３０１は起動用プログラムを実行すると、続けてＲＡＭ３０４Ａ上に展開した制御用プログラムを実行し、システム全体の制御を行う。また、メイン制御部３０１は、制御用プログラムによる動作に用いるデータもＲＡＭ３０４Ａ上に格納して読み書きを行う。

造形材料補給部３０５は、３Ｄオブジェクトを造形するのに必要な造形材料を３Ｄオブジェクト造形部３０８に供給する。また、造形材料の残量を検知してメイン制御部３０１に通知し、メイン制御部３０１は操作表示部３０２やネットワーク通信部３０３を介してホストコンピュータ１０２に残量検知を通知する。なお、造形材料は造形用樹脂３０６とサポート材３０７を含んでいる。

造形用樹脂３０６は、３Ｄオブジェクトを造形するために必要な材料である。造形用樹脂３０６には、光硬化型樹脂や熱可塑性樹脂など様々なタイプが存在する。光硬化型樹脂は、液体状の樹脂であり、これを造形ステージ４０２に配置、紫外線などを照射する事で硬化させ積層していくものである。また、熱可塑性樹脂は、造形ヘッド４０１において樹脂を熱で融解させ、積層していくものである。

一方、サポート材３０７は、３Ｄオブジェクトを造形する際に土台となる部分を造形するためなどに使用する材料である。このサポート材３０７で造形された土台となる部分は、３Ｄオブジェクト造形後に溶解して除去する事が可能である。具体的なサポート材の除去方法としては、サポート材の特性毎に、加熱、アルカリ水溶液、水による溶解を選択する。

３Ｄオブジェクト造形部３０８は、図４に示すように、造形ヘッド４０１と造形ステージ４０２とで構成され、造形ヘッド制御部３０９と造形ステージ制御部３１０によりそれぞれ制御される。３Ｄオブジェクト造形部３０８は、ホストコンピュータ１０２上にインストールされている３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７で生成された積層面単位の断面形状データ（すなわちスライスデータ）を、ネットワーク１０４を介して受信する。これにより３Ｄオブジェクトの造形処理を開始する。そして、３Ｄオブジェクト造形部３０８は、造形ヘッド制御部３０９と造形ステージ制御部３１０を制御して断面形状を１層ずつ積層する処理を行う。1つの３Ｄデータを構成する全スライスデータについて処理を終了すると、３Ｄオブジェクトが完成する。

造形ヘッド制御部３０９は、造形ヘッド４０１を制御して、造形材料補給部３０５から供給される造形材料４０３を造形ステージ４０２上に積層する。まず、造形ヘッド４０１をＸ軸方向（以後、主走査方向と呼ぶ）に往復させて１ライン分を積層する。これをＹ軸方向（以後、副走査方向と呼ぶ）へ順番に移動させて繰り返す事で、１増分の断面形状を積層する。なお、造形ヘッド４０１は造形ステージ４０２上の断面形状データが存在している範囲内のみを制御して移動させる事が出来るものとする。また、積層後は造形ヘッド初期位置（Ｘ＝Ｙ＝０）へ戻るものとする。
造形ステージ制御部３１０は、造形ステージ４０２上へ１層分の断面形状の積層が終了すると、造形ステージ４０２をＺ軸方向（以後、積層方向と呼ぶ）に１層分下げるように移動させる。

造形用樹脂３０６として、光硬化型樹脂シートを使用する場合について説明する。光硬化型樹脂シートを使用する場合には、造形ステージの一方には、光硬化型樹脂シートの巻き取り部があり、もう一方には光硬化型樹脂シートがロール状に設置されている。まず、ロール状になっているシートから、シートを引き出し造形ステージ上に配置する。３Ｄプリンタは、造形ステージ上の光硬化型樹脂シートに対して、スライスデータに従い紫外線照射を行い造形面を硬化させる。
その後、造形ステージ上の作成中の３ＤオブジェクトをＺ軸方向に引きあげる。その間に、紫外線照射した範囲の光硬化型樹脂シートを一方に巻き取る事で、造形ステージ上の光硬化型樹脂シートが引きなおされる。その後、前記、３Ｄオブジェクトをシート上に載せスライスデータに従い紫外線照射を行い、１ライン毎に前記積層処理を繰り返して３Ｄオブジェクトを生成して行く。
＜本発明の３Ｄデータ印刷処理＞

図５は、本実施形態を示す情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、図２に示した３Ｄ印刷システムの３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７における３Ｄデータ印刷処理例である。なお、各ステップは、図２に示したホストコンピュータ１０２のＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３に記憶される制御プログラム（３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を含む）を実行することで実現される。
利用者から、ホストコンピュータ１０２のＩ／Ｏインターフェース２０４を介して、印刷指示を行うと、本処理を開始される。
まず、３ＤＣＡＤ等で作成した３Ｄデータをユーザが本実施形態の３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７にＤｒａｇ＆Ｄｒｏｐなどの操作を行い読み込ませる。そしてユーザの操作に従って、ＣＰＵ２０１は、図６に示すＵＩ画面を介して受け付けた指示に従い、検品処理などの印刷設定を設定する。

図６は、図２に示した表示部２０８に表示される３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７のＵＩ画面の一例を示す図である。本例は、３Ｄプリンタ印刷する成果物（３Ｄオブジェクト）に対して検品処理を行うか否か、検品する場合には、どのようなタイミングで行うかなどの設定を行う。設定完了後に印刷ボタンを押下しＳ５０２へ進む。
なお、同一の３Ｄプリンタで積層方式を選択できる場合には、ここで任意の積層方式を選択し、その情報を印刷設定に組み込むようにしても良い。
Ｓ５０２では、ＣＰＵ２０１がＳ５０１でＵＩ画面を用いて設定した印刷設定から検品をするか否かを判定する。なお、図６において、ユーザが指定可能な検品タイミングとして、本実施形態では、毎回実施するがボタン６０２Ａに割当られ、プリンタ起動直後のジョブに実施するがボタン６０２Ｂに割当られ、指定印刷回数毎がボタン６０２Ｃに割当られている。また、検品処理の実施６０１は、検品する場合のボタン６０１Ａ、検品しない場合の６０１Ｂのいずれかで指定可能に構成されている。また、ボタン６０１Ａが選択された場合、後述する検品ＦｌａｇがＯＮに設定された状態で保持される。
ここで、検品処理の設定がされていると、Ｓ５０３へ進む。それ以外では、Ｓ５０４へ進む。Ｓ５０３では、ＣＰＵ２０１がＳ５０２の確認結果を受けて、検品ＦｌａｇをＯＮに設定する。

ここで、検品ＦｌａｇがＯＮの場合には、後述する３Ｄプリントの成果物に対して検品処理が実施される。
Ｓ５０４では、ＣＰＵ２０１が３Ｄデータ（例：ＳＴＬデータなど）から、３Ｄデータ印刷アプリケーションを用いて３Ｄプリンティング用のスライスデータを作成する。本実施形態において、スライスデータ（例：Ｇ−Ｃｏｄｅデータなど）とは、３Ｄプリントするための積層面単位の断面形状データを指す。３Ｄデータからのスライスデータへの変換方法については一般的な既知の技術であり、ここでは詳述しない。
Ｓ５０５では、ＣＰＵ２０１は、前述した検品Ｆｌａｇを判定する。ここで、ＦｌａｇがＯＮであるとＣＰＵ２０１が判断した場合には、Ｓ５０６へ進む。また、それ以外であればＳ５０７へ進む。

Ｓ５０６では、ＣＰＵ２０１が３Ｄデータ印刷アプリケーションを用いて、スライスデータに検品用のデータを付加する。詳細については、図７以降で詳述する。Ｓ５０７では、ＣＰＵ２０１が３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて生成された全スライスデータを３Ｄプリンタ１０１に転送する。具体的には、ＣＰＵ２０１がＳ５０４で生成されたスライスデータを３Ｄプリンタ１０１に転送することで、３Ｄプリンタ１０１では、1層毎にスライスデータに基づく造形用樹脂を積層して３Ｄオブジェクトが生成される。

Ｓ５０８では、ＣＰＵ２０１が前述した検品ｆｌａｇを判定する。ここで、検品ｆｌａｇがＯＮであるとＣＰＵ２０１が判断した場合には、Ｓ５０９に進む。Ｓ５０９では、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７が検品処理を行う。

図７は、本実施形態を示す情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、図２に示した３Ｄデータ印刷アプリケーションに基づく図６に示したＳ５０６の詳細処理例である。
Ｓ７０１では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて印刷処理を実行する３Ｄプリンタの積層造形方式（３Ｄプリント方式）を読み込む。３Ｄプリント方式としては、熱溶解積層方式として、熱で融解した樹脂を少しずつ積み重ねていく方式及び、光造形方式として、紫外線硬化するシートに対して紫外線を照射し少しずつ硬化させていく方式などが知られている。本ステップでは、３Ｄオブジェクトがどのような方式で生成されるか３Ｄプリンタの能力情報取得や印刷指示（１台の３Ｄプリンタで３Ｄプリント方式が切り替えられる場合には、印刷指示に積層方式の指示があるため）から読み込むステップである。
Ｓ７０２は、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７０１で読み込んだ３Ｄプリント方式により、検品方法の選択を行う。本ステップでは、３Ｄプリント方式としてサポート材の使用の有無により処理の分岐を行う。例えば、３Ｄプリント方式が光硬化型樹脂シートを使用する方式であれば、Ｓ７０２はＮｏと判定される。一方、３Ｄプリント方式が熱可塑性樹脂を使用する方式であれば、Ｓ７０２はＹｅｓと判定される。

Ｓ７０３では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いてサポート材を使用しない３Ｄプリント方式に対応した検品データの付加したスライスデータを作成する。
一方、Ｓ７０４では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いてサポート材を使用する３Ｄプリント方式に対応した検品データの付加したスライスデータを作成する。

図８は、本実施形態を示す情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、図７に示したＳ７０３で実行される３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７によるサポート材を使用しない３Ｄプリント方式に対応した検品データを付加してスライスデータを作成する処理例である。
Ｓ８０１は、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて３Ｄオブジェクトの外接矩形を求める。具体的には、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７が、印刷用３Ｄデータより、３ＤオブジェクトのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の最大値を求めそれを外接矩形データとする。
ここで述べている、外接矩形データとは３Ｄオブジェクトが格納可能な立法体データを指している。ここで具体例を上げて以下に説明する。

なお、以下具体例では説明を容易にするため３つのスライスデータに対しての外接矩形をもとめている。しかし、実際の運用では、後述する検品用構造物との接触が発生しないように、全てのスライスデータを対象に求める、もしくは、ある一定のサンプリング間隔で求めるようにする。以下の座標の表現は（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）である。

図９は、本実施形態を示す情報処理装置における３Ｄオブジェクトの底部スライスデータの構成を示す座標図である。本例は、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７で行われる以下の処理を３次元の座標上で模式的表したものである。
３Ｄオブジェクトの底部スライスデータの座標が、座標点Ａ（０，０，０）、座標点Ｂ（１０，０，０）、座標点Ｃ（１０，１０，０）、座標点Ｄ（０，１０，０）とし、中間部スライスデータの座標が、座標点Ｅ（２，２，１０）、座標点Ｆ（８，２，１０）、座標点Ｇ（８，８，１０）、座標点Ｈ（２，８，１０）とし、頂点部スライスデータの座標が座標点Ｉ（０，０，２０）、座標点Ｊ（１０，０，２０）、座標点Ｋ（１０，１０，２０）、座標点Ｌ（０，１０，２０）で構成される立法体がある場合を想定する。この場合において、外接矩形はそれぞれの座標の最大値を取り底部は、座標点Ａ（０，０，０）、座標点Ｂ（１０，０，０）、座標点Ｃ（１０，１０，０）、座標点Ｄ（０，１０，０）と表され、頂部は座標点Ｉ（０，０，２０）、座標点Ｊ（１０，０，２０）、座標点Ｋ（１０，１０，２０）、座標点Ｌ（０，１０，２０）で表される座標で構成される立方体となる。

Ｓ８０２では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いてＳ８０１で求めた３Ｄオブジェクトの外接矩形のデータより検品用構造物のサイズを決定する。ここで、検品用構造物の高さは、Ｓ８０１で求めたＺ軸方向の最大値を採用（前述の例では２０）し、矩形としては、あらかじめ設定しておいた矩形を適用する。
具体例を上げて以下に説明すると、あらかじめ、設定しておいた検品用構造物の形状が三角柱である場合には、底部（０，０，０）（５，０，０）（０，５，０）、頂部（０，０，２０）（５，０，２０）（０，５，２０）といったＺ軸方向の高さが２０の検品用構造物となる。

Ｓ８０３では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて検品用構造物の配置位置を決定する。具体的には、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７が造形ステージ上で前記、外接矩形に接しない位置に配置位置を決定する。
本ステップでは、造形ステージに収まりかつ、外接矩形からあらかじめ決められた距離に配置できるように位置を決定する。

Ｓ８０４では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いてＳ８０３で決定した配置位置に検品用構造物が積層されるように、スライスデータに検品用構造物のデータを付加する。具体的には、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７が３Ｄオブジェクトを構成する全スライスデータに対して検品用構造物のスライスデータを追加する。

図１０は、Ｓ７０３により生成されたスライスデータから出力された３Ｄオブジェクトを用いて検品処理を実行する例を説明する図である。本例は、３Ｄデータ印刷アプリケーションで行われる３Ｄオブジェクトとスライスデータに追加された検品用構造物とが、同時に積層されていく状況を模式的に表した例である。以下、図１０に示すＳｔｅｐ１，２，３に合わせて説明する。
Ｓｔｅｐ１では、造形ステージ上に光硬化型樹脂シートを載せている。Ｓｔｅｐ２では、３Ｄオブジェクト及び検品用構造物を光硬化型樹脂シート上に降ろし紫外線（ＵＶ）による硬化を行っている。Ｓｔｅｐ３では、硬化が終わったタイミングで前記オブジェクトと検品用構造物を上部に引きあげている。
このように３Ｄオブジェクトと検品用構造物を同時に生成する事で、検品用構造物に積層ズレが発生すれば、３Ｄオブジェクトにも積層ズレが発生するため、検品用構造物を検査する事で間接的に３Ｄオブジェクトの検品処理を行う。なお、光硬化型樹脂シートを造形ステージ上に配置する処理は、前述した通である。

図１１は、本実施形態を示す情報処理装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、図７に示したＳ７０４で実行される３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７による、サポート材を利用した３Ｄプリント方式に対応した検品データを付加してスライスデータを作成する例である。
Ｓ１００１は、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて底部スライスデータに対して複数の検品データ設定箇所を仮決めする。本実施形態では、図１２に示すようにスライスデータＳＤ１〜ＳＤ３に対してＡ〜Ｈまでの検品データを設定するための候補点を設定している。

Ｓ１００２では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いてスライスデータをＺ軸方向にスキャンして行き、仮決めした検品データ設定箇所の差分を計測する。図１１のスライスデータＳＤ２、ＳＤ３が具体例であり、スライスデータＳＤ２のＨ，Ｇ，Ｆ、Ｂ，Ｃ，Ｄは候補点との乖離が大きい事を示している。また、スライスデータＳＤ３についてもＨ，Ｇ，Ｆが候補点と乖離している事を示している。Ｓ１００３では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて候補点を基準とした各スライスデータの乖離状況を平均化してソートする。

Ｓ１００４では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて前記ソート結果から乖離が少ない候補点を、検品データの設定箇所として決定する。本例では、図１２に示す具体例から、候補点Ａ，Ｅが乖離が少なかったためこれらの候補点を検品データの設定箇所として決定する。

Ｓ１００５では、ＣＰＵ２０１が、３Ｄデータ印刷アプリケーション２０７を用いて各スライスデータに対して、図１２に示した候補点に対応する位置にサポート材による検品データが印字されるように、スライスデータにサポート材による検品データを付加する。なお、検品データを付加して積層した例については図１４において後述する。

図１３は、本実施形態を示す印刷装置における制御方法を説明するフローチャートである。本例は、３Ｄプリンタ１０１側で実行される検品処理に対応する。なお、本実施形態では、Ｓ７０４で説明したサポート材を利用した３Ｄプリント方式における検品処理を、例に上げて説明を行う。各ステップは、３Ｄプリンタ１０１のメイン制御部３０１がＲＯＭに記憶される制御プログラムを実行することで実現される。なお、本願では印刷装置が検品処理を実行する例を示しているが、印刷装置とは別の検品装置が実行しても良い。
Ｓ１２０１では、デジタルカメラＤＣ（図２に示した２次元スキャン部３１１に対応する）などで３Ｄプリンティングの成果物である、３Ｄオブジェクトを２次元スキャンする。ここで、３Ｄオブジェクトの３次元座標系におけるデジタルカメラＤＣの位置を計測しておく。本計測方法としては、あらかじめ３Ｄオブジェクトに基準点を設けて、そこからの３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の相対位置を計測するようにしても良い。また、別に３次元座標系の基準点（原点）を設け、３Ｄオブジェクトの位置座標とデジタルカメラＤＣの位置座標を当該座標系で表すようにしても良い。

図１４は、本実施形態を示す印刷装置における検品処理を説明する模式図である。本例は、３Ｄプリンタ１０１による図１３に示した処理の内容を模式的に表したものである。本実施形態では、３Ｄオブジェクトの外接点に対応づけて付加される検品オブジェクトの特定点を二次元スキャン部３１１が撮像した検品オブジェクトデータに画像処理を行う。ここで、メイン制御部３０１が行う画像処理とは、所定の演算処理、具体的には３次元の画像データを２次元平面に投影変換処理を含み、当該変換処理により検品オブジェクトの外接点に対応づけられた特定点情報が得られる。
図１４において、Ｓｔｅｐ１では、図１１のＳ１００５で付加したスライスデータへの検品データ（サポート材の付加）を行った例を示している。Ｓｔｅｐ２で、スライスデータを３Ｄプリントとして積層した例を示しており、図１３に示したＳ１２０１で説明したように、２次元スキャンを行った例となる。スキャンした座標は（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）、３Ｄオブジェクトの原点座標は、（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表される。

Ｓ１２０２では、メイン制御部３０１がＳ１２０１でスキャンしたスキャンデータより、検品データを抽出する。検品データは、積層用の樹脂とは異なるため、色味の違い（または、検品用データの形状に特徴を持たせる）などにより２次元スキャンデータより抽出が可能である。
画像の抽出方法については、既に様々な方法が提案されており、一般的な技術となっているためここでは詳述しない。ここでは、抽出した検品データの座標位置を実測値データとしてＤＢに登録する。

Ｓ１２０３では、メイン制御部３０１が検品データ数のカウンタを「０」にクリアする。Ｓ１２０４では、メイン制御部３０１が設定した検品データの総数とカウンタとの比較を行う。ここで、カウンタが検品データ数に到達したとメイン制御部３０１が判断した場合には、検品結果がＯＫとしてＳ１２０８に進む。それ以外では、Ｓ１２０５に進む。

Ｓ１２０５では、メイン制御部３０１がスライスデータに設定した検品データの３次元空間上の座標位置と２次元スキャンカメラの３次元空間上の位置から、検品データの位置を２次元、デジタルカメラＤＣの視点座標系に投影して期待値を求める。ここで、視点座標系に投影された、スライスデータ上の検品データの位置が期待値となる。なお、本投影方法は、３次元座標系の物体を２次元座標系に投影して表示するＣＧなどで用いられる技術である。この技術は、ワールド座標系から視点座標系への投影法として知られ、一般的な既知の技術であるためここでは詳述しない。

Ｓ１２０６では、メイン制御部３０１がＳ１２０２で２次元スキャンデータから抽出した座標位置とＳ１２０５で算出した期待値とを比較する。
図１５は、本実施形態を示す情報処理装置における検品結果の一例を示す図である。本例は、メイン制御部３０１が実行した検品データの比較結果例に対応する。ここで比較した処理を行った結果、異なるとメイン制御部３０１が判定した場合にはＳ１２０７に進み、検品結果ＮＧと判断される。
なお、判定方法としては製品の求められる精度によっては、あらかじめ決められた閾値の範囲に入っていない場合のみＮＧするといった判定を行うようにしても本提案が有効なのは言うまでもない。そして、印刷装置が行った検品処理の結果を情報処理装置に送信する。情報処理装置は、この検品処理の結果を用いてＳ５０９の検品処理を実行する。

以上の処理により３Ｄオブジェクトに検品データを付加する事で、３次元スキャンといった方法を用いなくても２次元スキャンしたデータを使って検品処理が短時間に実現可能となる。また、検品データに溶解可能な材質を利用する事で検品後、ユーザが検品データの材質に応じて適切な処理を行う事で３Ｄオブジェクトを破損させる事無く検品データの除去が可能となる。

本実施形態によれば、検品をする／しないの設定変更が可能となり、任意のタイミングで検品が行えるようになる。また、３Ｄオブジェクトに検品用のデータを付加し、前記データを使用して３Ｄプリントを行い、検品処理を行うため、処理が２次元スキャンで行えるようになる。
これにより高価な３次元センサを準備する必要がなくなる。従って、検品する際にも膨大な３次元データを使わずに済む。以上により、高速に検品処理が行えるため、コストを含め、検品が容易になるといった効果がある。

本発明の各工程は、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウエア（プログラム）をパソコン（コンピュータ）等の処理装置（ＣＰＵ、プロセッサ）にて実行することでも実現できる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

１０１情報処理装置
３０１メイン制御部
３１１２次元スキャン部

Claims

３Ｄオブジェクトを生成するための印刷装置と通信可能な情報処理装置であって、
前記印刷装置で生成される３Ｄオブジェクトについて検品処理を行うか否かの指定を行う指定手段と、
前記指定手段により検品処理を行うことが指定された場合、３Ｄオブジェクトを生成するためのデータと、前記３Ｄオブジェクトに付加される検品オブジェクトのデータとに基づいて３Ｄプリンタ用の印刷データを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
前記生成手段が生成する検品オブジェクトは、前記３Ｄオブジェクトとは分離して生成されるオブジェクトであることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記生成手段が生成する検品オブジェクトは、前記３Ｄオブジェクトの位置ずれを検品する特定の外接点に付加するオブジェクトであることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記検品オブジェクトは、溶解可能な材料が指定されることを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
３Ｄプリントデータを生成する情報処理装置と通信する印刷装置であって、
前記情報処理装置から検品オブジェクトを含む３Ｄプリントデータを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記３Ｄプリントデータに基づいて検品オブジェクトと３Ｄオブジェクトを所定の材料を用いて印刷する印刷手段と、
前記所定の材料が積層される平面に位置決めされて前記検品オブジェクトを撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した検品オブジェクト画像データを２次元平面に投影変換する画像処理手段と、
前記画像処理手段により２次元平面に投影変換された前記検品オブジェクトの特定点情報と、前記３Ｄプリントデータで特定される検品オブジェクトの特定点情報とを比較して検品処理を行う検品手段と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
３Ｄオブジェクトを生成するための印刷装置と通信可能な情報処理装置の制御方法であって、
前記印刷装置で生成される３Ｄオブジェクトについて検品処理を行うか否かの指定を行う指定工程と、
前記指定工程により検品処理を行うことが指定された場合、３Ｄオブジェクトを生成するためのデータと、前記３Ｄオブジェクトに付加される検品オブジェクトのデータとに基づいて３Ｄプリンタ用の印刷データを生成する生成工程と、
を備えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。
３Ｄプリントデータを生成する情報処理装置と通信する印刷装置の制御方法であって、
前記情報処理装置から検品オブジェクトを含む３Ｄプリントデータを受信する受信工程と、
前記受信工程が受信した前記３Ｄプリントデータに基づいて検品オブジェクトと３Ｄオブジェクトを所定の材料を用いて印刷する印刷工程と、
前記所定の材料が積層される平面に位置決めされて前記検品オブジェクトを撮影する撮影工程と、
前記撮影工程が撮影した検品オブジェクト画像データを２次元平面に投影変換する画像処理工程と、
前記画像処理工程により２次元平面に投影変換された前記検品オブジェクトの特定点情報と、前記３Ｄプリントデータで特定される検品オブジェクトの特定点情報とを比較して検品処理を行う検品工程と、
を備えることを特徴とする印刷装置の制御方法。
請求項１に記載の手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
請求項７に記載の手段としてコンピュータを機能させるプログラム。