JP2017087458A - 造形システム及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の３次元造形装置のうち１つを用いて造形物を形成する造形システムにおいて、より効率的に造形物を造形する。【解決手段】造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムであって、前記３次元データの属性を検出する検出手段と、各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得して記憶する、又は、各造形装置の属性に関する情報を予めそれぞれ記憶している記憶手段と、前記検出手段の検出結果、及び、前記記憶手段に記憶された各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段により決定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、造形システム及び造形方法に関するものである。

近年、アディティブマニファクチャリング（ＡＭ）、３次元プリンタ、ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）等で呼称される、３次元造形技術（立体造形技術、３Ｄプリンタ技術）が注目を集めている。３次元造形技術では、コントローラから指定された３次元造形用のデータを入力して、３次元の造形処理を行う。
３次元造形装置（以下、３Ｄプリンタ）とコントローラは、１対１で対応しているものであり、コントローラは、その造形装置に最適な出力用データを生成するのが一般的である。現状では、３次元造形装置は高価である為、複数の３Ｄプリンタがネットワークでつながっている構成は一般的ではない。しかし、今後、３Ｄプリンタの普及に伴って、ネットワークでつながっている複数の３Ｄプリンタから一つを選択して使用することが想定される。特許文献１では、センサを用いて、複数の３Ｄプリンタの稼働状況を取得して、プリントジョブを管理する方法が公開されている。

米国特許第８４２５２１８号明細書

しかしながら、性能の異なる複数の３Ｄプリンタの中から、出力データに最適な３Ｄプリンタを選択することは実現されていない。この為、性能において差がある複数の３Ｄプリンタを有するシステムにおいて、３Ｄプリンタが複数あるということを有効に利用できないという課題がある。具体的には、２台の３Ｄプリンタを有し、例えば、精度の面で１台は性能が高く、もう１台は性能が低いケースにおいて、精度を要求されない第１の３次元データを造形するのに、性能が高い方の３Ｄプリンタが選択されたとする。その後、第１の３次元データに基づく造形物の造形中に、高性能の造形が必要な第２の３次元データに基づく造形物の造形指示があった場合、既に実施している第１の３次元データに基づく造形物の造形動作の終了を待たなければならないという課題が想定される。

本発明は上記事情に鑑みてなされ、３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムにおいて、より効率的に造形物を造形することを目的とする。

本発明の第１態様は、
造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムであって、
前記３次元データの属性を検出する検出手段と、
各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得して記憶する、又は、各造形装置の属性に関する情報を予めそれぞれ記憶している記憶手段と、
前記検出手段の検出結果、及び、前記記憶手段に記憶された各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を決定する決定手段と、
を有し、
前記決定手段により決定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
ことを特徴とする造形システムを提供する。

本発明の第２態様は、
造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムであって、
前記３次元データの属性を検出する検出手段と、
各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得して記憶する、又は、各造形装置の属性に関する情報を予めそれぞれ記憶している記憶手段と、
前記検出手段の検出結果、及び、前記記憶手段に記憶された各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を選択する選択手段と、
前記選択手段による選択結果を、ユーザに対して示す提示手段と、
前記提示手段により示された前記選択結果に基づいて前記３次元データに基づく造形物の形成を行う造形装置をユーザが指定する操作を受け付ける受付手段と、
を有し、
ユーザにより指定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
ことを特徴とする造形システムを提供する。

本発明の第３態様は、
造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形方法であって、
前記３次元データの属性を検出する検出工程と、
各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得する取得工程と、
前記検出工程の検出結果、及び、前記取得工程で取得した各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を決定する決定工程と、
を有し、
前記決定工程により決定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
ことを特徴とする造形方法を提供する。

本発明の第４態様は、
造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形方法であって、
前記３次元データの属性を検出する検出工程と、
各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得する取得工程と、
前記検出工程の検出結果、及び、前記取得工程で取得した各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を選択する選択工程と、
前記選択工程による選択結果を、ユーザに対して示す提示工程と、
前記提示工程により示された前記選択結果に基づいて前記３次元データに基づく造形物の形成を行う造形装置をユーザが指定する操作を受け付ける受付工程と、
を有し、
ユーザにより指定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
ことを特徴とする造形方法を提供する。

本発明によれば、３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムにおいて、より効率的に造形物を造形することが可能となる。

実施形態の３次元造形システムの構成を模式的に示す図 実施形態のコントローラを詳細に説明するためのブロック図 実施例１の表示部に表示される３Ｄプリンタの一覧を示す図 実施例１の制御の具体例について示すフローチャート 図４に示したＳ１０７の処理を詳細に説明するためのフローチャート 実施例２の制御の具体例について示すフローチャート 実施例３の制御の具体例について示すフローチャート 実施例４の制御の具体例について示すフローチャート 実施例１の３Ｄプリンタの一覧表示を具体的に示す図 実施例１の指定された３Ｄプリンタが表示されている具体例を示す図

本発明は、造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データ（３次元形状データ）に基づく造形物を形成する造形システムに関する。
造形装置の造形方式としては、特に限定されるものではないが、本発明は、次に例示する方式において好適に適用できる。それは、造形対象物の３次元データを積層造形用のスライスデータへ変換し、各層のスライスデータに応じて層ごとに造形材料からなる画像を形成し、それらを順に積層することで、造形物を造形する方式である。
造形材料としては、作成する造形物の用途・機能・目的などに応じてさまざまな材料を選択することができる。本明細書では、造形目的である立体物（構造体）を構成する材料を「構造材料」と呼び、積層途中の構造体を支持するためのサポート体（例えばオーバーハング部を下から支える柱）を構成する材料を「サポート材料」と呼ぶ。また両者を特に区別する必要がない場合には、単に「造形材料」という用語を用いる。構造材料としては、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ、ＰＳ（ポリスチレン）など、熱可塑性の樹脂を用いることができる。また、サポート材料としては、構造体からの除去を簡単にするため、熱可塑性と水溶性を有する材料を好ましく用いることができる。サポート材料としては、例えば、糖質、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを例示できる。

また、本明細書では、１層分の画像の形成に用いられるデジタルデータを「スライスデータ」と呼ぶ。スライスデータに基づき造形材料で形成される１層分の画像を「材料層」と呼ぶ。また、造形装置を用いて作製しようとする目的の立体物（つまり造形装置に与えられる３次元データが表す物体）を「造形対象物」と呼び、積層造形装置で作成された（出力された）物体を「造形物」と呼ぶ。サポート材料を要する立体物の造形の場合、造形物は、構造体とサポート体から構成される。

図１は、本実施形態の３次元造形システムの構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、本実施形態の３次元造形システム１は、３Ｄ−ＣＡＤ１０１、３Ｄスキャナ１０２、３ＤプリンタＡ_１０３、３ＤプリンタＢ_１０５、３ＤプリンタＥ_１
０７、３Ｄビューア１０９、コントローラ１１０などで構成される。
ここで、３Ｄ−ＣＡＤ１０１は、３次元造形に用いるＣＡＤデータを出力するためのものである。

ＣＡＤデータとしては、ＳＴＥＰ（Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｍｏｄｅｌ ｄａｔａ）：ＩＳＯ１０３０３が、ＩＳＯ（国際標準化機構）によって国際規格となっている。この規格は、ＩＳＯの技術委員会ＴＣ１８４／ＳＣ４（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ １８４／Ｓｕｂ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ４）で策定されている。しかし、これ以外にも、多くのＣＡＤデータが存在する。
３Ｄ−ＣＡＤ１０１により出力されたＣＡＤデータは、コントローラ１１０に入力される。３Ｄ−ＣＡＤ１０１は、コントローラ１１０と制御線で接続されて、コントローラ１１０からのコマンドと３Ｄ−ＣＡＤ１０１からのレスポンス等の信号制御が行われる。

３Ｄスキャナ１０２は、３次元の立体物をスキャンした３次元データを点群（ｐｏｉｎｔ ｃｌｏｕｄ。３次元空間での頂点の集合）として出力する。３Ｄスキャナ１０２により出力された点群は、コントローラ１１０に入力される。３Ｄスキャナ１０２は、コントローラ１１０と制御線で接続され、３Ｄスキャナ１０２とコントローラ１１０の間で、コントローラ１１０からのコマンドと３Ｄスキャナ１０２からのレスポンス等の信号制御が行われる。

３ＤプリンタＡ_１０３は、コントローラ１１０から入力される３次元データに基づい
て、３次元の造形物を生成する。３ＤプリンタＡ_１０３に入力される３次元データとし
ては、例えば、スライス化されたデータがある。３ＤプリンタＡ_１０３は、コントロー
ラ１１０と制御線で接続され、３ＤプリンタＡ_１０３とコントローラ１１０の間でコン
トローラ１１０からのコマンドと３ＤプリンタＡ１０３からのレスポンス等の信号制御が行われる。

また、３ＤプリンタＡ_１０３内の造形材料の残量が、残量検出回路１０４により検出
される。残量検出回路１０４により検出される造形材料の残量は、３ＤプリンタＡ_１０
３に出力される。例えば、所定サイズのボックスの中に造形材料を格納する構成とした場合、このボックスを振動させることにより造形材料を拡散させ、そのボックス内の造形材料の高さを検出することで、造形材料の量を検出できる。
カラー３次元造形を実現する場合、３Ｄプリンタには、複数色の造形材料が格納されることとなるが、造形材料の残量の検出においては、複数色の造形材料の残量のうち、最も少ない残量が検出されるものとする。

３ＤプリンタＢ_１０５は、３ＤプリンタＡ_１０３同様に、コントローラ１１０と制御線で接続され、コントローラ１１０から入力される３次元データに基づいて、３次元の造形物を生成する。３ＤプリンタＥ_１０７においても同様である。
また、残量検出回路１０４同様に、３ＤプリンタＢ_１０５内の造形材料の残量を検出
する残量検出回路１０６、及び、３ＤプリンタＥ_１０７内の造形材料の残量を検出する
残量検出回路１０８が設けられている。

また、図１では省略しているが、本実施形態の３次元造形システム１には、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＣ内の造形材料の残量を検出する回路、３ＤプリンタＤ内の造形材料の残量を検出する回路が含まれている。
すなわち、本実施形態の３次元造形システム１は、５台の３Ｄプリンタを有するもので、５台の３Ｄプリンタのうち、３次元データに応じた１台の３Ｄプリンタを用いて、造形物を形成するものである。

ここで、５台の３ＤプリンタＡ_１０３、３ＤプリンタＢ_１０５、３ＤプリンタＣ（不図示）、３ＤプリンタＤ（不図示）、３ＤプリンタＥ_１０７においては、次のように設
定されているものとする。すなわち、３ＤプリンタＢ_１０５は、カラーでの３次元造形
が可能であり、３ＤプリンタＡ_１０３、３ＤプリンタＣ（不図示）、３ＤプリンタＤ（
不図示）、３ＤプリンタＥ_１０７は、カラーでの３次元造形ができない。
また、３ＤプリンタＡ_１０３、３ＤプリンタＢ_１０５、３ＤプリンタＣにおいて、造形可能な造形物の最大サイズは、縦×横×高さの寸法が５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍとなるサイズとする。また、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥ_１０７において、造形可能
な造形物の最大サイズは、縦×横×高さの寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍとなるサイズとする。
以下の説明においては、説明の便宜上、３ＤプリンタＡ_１０３を３ＤプリンタＡ、３
ＤプリンタＢ_１０５を３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＥ_１０７を３ＤプリンタＥと呼ぶこととする。

３Ｄビューア１０９は、コントローラ１１０からの３次元データを入力して、３次元情報を作成する。３Ｄビューア１０９に入力される３次元データとしては、例えば、ＸＶＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ ｗｏｒｌｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）がある。これは、軽量な３次元データである。３Ｄビューア１０９は、コントローラ１１０と制御線で接続されて、３Ｄビューア１０９とコントローラ１１０の間でコントローラ１１０からのコマンドと３Ｄビューア１０９からのレスポンス等の信号制御が行われる。

図２は、コントローラ１１０を詳細に説明するためのブロック図である。図２に示すように、後述する各ブロックは、システムバス２１５によって接続されている。
図２において、ＣＡＤデータ２０１は、３Ｄ−ＣＡＤ１０１から出力される信号を入力するブロックである。この情報は、３Ｄ−ＣＡＤデータであり、ＣＡＤデータ２０１に入力された３Ｄ−ＣＡＤデータは、システムバス２１５を経由して、例えば、後述するデータメモリ（記憶部）２１０に格納される。

点群２０２は、３Ｄスキャナ１０２から出力される信号を入力するブロックである。この情報は、点群であり、入力された点群は、システムバス２１５を経由して、例えば、後述するデータメモリ２１０に格納するブロックである。
ＳＴＬ化２０３は、システムバス２１５から、後述するポリゴンメッシュ最適化２１４またはポリゴン化２１３によってポリゴンデータに変換され最適化された３次元データを入力して、この情報をＳＴＬデータに変換するブロックである。ここで変換されたＳＴＬデータは、システムバス２１５を経由して、後述するスライス化２０６に渡される。

ＡＭＦ化２０４は、システムバス２１５から、後述するポリゴンメッシュ最適化２１４またはポリゴン化２１３によってポリゴンデータに変換され最適化された３次元データを入力して、この情報をＡＭＦデータに変換するブロックである。ここで変換されたＡＭＦデータは、システムバス２１５を経由して、後述するスライス化２０６に渡される。ＡＭＦデータは、カラー情報を持つデータフォーマットである。
ＸＶＬ化２０５は、システムバス２１５から、後述するポリゴンメッシュ最適化２１４またはポリゴン化２１３によってポリゴンデータに変換され最適化された３次元データを入力して、この情報をＸＶＬ化して３Ｄビューア１０９に出力するブロックである。

スライス化２０６は、システムバス２１５から、ＳＴＬデータ、あるいは、ＡＭＦデータを入力して、システムバス２１５を経由して、造形を行う３Ｄプリンタに出力するブロックである。ここで、スライスデータに対する変倍処理も実行する。スライスデータ（Ｘ、Ｙ）に対して、縮小、拡大処理を行うとともに、高さ方向（Ｚ）のデータに対しても縮小拡大処理を行うことで変倍を実現する。

使用材料量見積もり部２０７は、例えば、前述したＳＴＬデータやＡＭＦデータやスラ
イスデータを入力して、この３次元データに基づいて、３次元の造形対象物を作製する時に使用する構造材料の量を見積もるブロックであり、見積もった結果を出力する。例えば、２次元情報に基づく材料層を積層して３次元造形をする場合は、材料層造形時の厚さ（Ｚ方向の長さ）をｄとして、積層開始から積層終了までの、積層する平面のサイズの面積の合計に厚さｄをかければ、使用する構造材料の量を求めることができる。
また、使用材料量に単位あたりの重さをかけることにより、３次元造形された造形物の重さを求めることができる。ここで、使用材料量見積もり部２０７が、サポート材料を含んだ使用材料量を見積もった場合には、使用材料量の見積もり結果から、サポート体の造形に要するサポート材料の量を減ずることで、構造材料の量を見積もることができる。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０８は、後述するプログラムメモリ２０９上の制御プログラムに基づいて、後述する制御を実行する中央演算処理装置である。プログラムメモリ２０９には、後述する制御を実行するためのプログラムが格納されている。
データメモリ２１０は、３Ｄ−ＣＡＤ１０１の情報、点群情報、ポリゴンデータ、ＳＴＬデータ、スライスデータＸＶＬデータ、操作履歴データなどを格納するためのデータメモリである。

入力部２１１は、不図示の操作部などからの入力情報を検出する（受付ける）ためのものである。入力部２１１には、少なくとも、３次元の造形物の造形（造形動作）の実行の指示、複数の３Ｄプリンタの中から造形動作を行う３Ｄプリンタを指定する選択操作が入力される。この情報は、システムバス２１５に出力される。

表示部２１２は、各種の情報を表示するためのものである。表示部２１２は、少なくとも、３Ｄプリンタの一覧を表示したり、３Ｄプリンタ一覧のうち今回の３次元造形に適した３Ｄプリンタを表示したり、３次元造形する時の造形物の重量を表示したりすることが可能である。表示部２１２は、システムバス２１５から情報を入力して表示する。

ポリゴン化２１３は、データメモリ２１０に格納されているＣＡＤデータを入力して、このデータをポリゴン化するブロックである。ここで、データメモリ２１０に格納せずに、直接、ＣＡＤデータ２０１を入力して、このデータをポリゴン化することもある。ポリゴン化したデータは、システムバス２１５を経由して、例えば、前述したデータメモリ２１０に格納される。

ポリゴンメッシュ最適化２１４は、データメモリ２１０に格納されている点群情報を入力して、このデータをポリゴンメッシュに変換して最適化してポリゴン化するブロックである。点群データの場合は、３Ｄ−ＣＡＤデータよりもポリゴン化処理が複雑で多岐にわたるエラー修正により最適化する必要がある。その為、本実施例では３Ｄ−ＣＡＤデータのポリゴン化処理を分けて処理するように説明したが、一つのポリゴン化処理とすることも可能である。ここで、データメモリ２１０に格納せずに、直接、点群２０２を入力して、このデータをポリゴン化することもある。ポリゴン化したデータは、システムバス２１５を経由して、例えば、前述したデータメモリ２１０に格納される。

以下に、３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥからコントローラ１１０に通知される情報について説明する。
本実施形態においては、３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥからコントローラ１１０に、以下の（１）〜（７）に例示する各３Ｄプリンタの属性に関する情報が通知される。
（１）各３Ｄプリンタで造形可能な３次元の造形物の最大サイズに関する情報
（２）各３Ｄプリンタにおける材料層（３次元データから生成されるスライスデータに基
づいて、造形材料で形成される１層分の画像）の厚さに関する情報
（３）各３Ｄプリンタにおける材料層の解像度に関する情報
（４）各３Ｄプリンタにおいて材料層１層を生成するのに要する時間に関する情報
（５）各３Ｄプリンタにおいて複数色の造形材料で造形物を造形可能かどうかに関する情報
（６）各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の残量に関する情報
（７）各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の種類に関する情報

ここでは、各３Ｄプリンタの属性に関する情報として、（１）〜（６）の情報を例示したが、これらの情報のうち少なくともいずれか１つの情報が３Ｄプリンタからコントローラ１１０に通知されるものであればよい。また、３Ｄプリンタからコントローラ１１０に通知される情報は、（１）〜（６）の情報に限るものではなく、使用される３Ｄプリンタや３次元データ等に応じて適宜設定されるものであるとよい。
一方、コントローラ１１０から３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥへは、上記の通知情報において、決定した情報が通知される。

以下に、本実施形態のコントローラ１１０の制御の具体例について、実施例１〜実施例４を用いて説明する。なお、実施例１〜実施例４において、上述した実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
（実施例１）
以下に、実施例１について説明する。
本実施例の３次元造形システムにおいて、コントローラ１１０は、造形すべき造形物の３次元データの属性を検出する手段、複数の３Ｄプリンタの属性を検出（取得）する手段、複数の３Ｄプリンタの属性を表示する手段等を有する。そして、３次元の造形物の造形を実行する際には、３次元データの属性を検出する手段の検出結果から、３次元データに基づく造形物を造形可能な３Ｄプリンタを選択する。そして、選択した３Ｄプリンタの一覧をユーザに提示するために、表示部２１２に表示する。そして、表示した３Ｄプリンタの中から、ユーザが３Ｄプリンタを指定する操作（選択操作）を受付けることで、造形動作を実行する３Ｄプリンタを決定する。

図３は、表示部２１２に表示される、ネットワークを介してコントローラ１１０に接続されている３Ｄプリンタの一覧を示す図である。図３では、各３Ｄプリンタの属性情報と現在の状態について示している。
具体的には、図３では、３Ｄプリンタの仕様として、次のような属性情報が表示されている。それは、カラーでの造形が可能であるか否かの情報、造形可能な最大サイズの立方体の１辺の長さ、精度（スライス幅、材料層の厚さ）、材料層１層を生成するのに要する時間（生成時間）、３Ｄプリンタに収容されている造形材料（構造材料）の種類である。
一方、３Ｄプリンタの状態としては、使用中（稼働中、造形動作中）であるか否かの情報、使用中の場合は造形終了予定時刻、残存している造形材料の量の目安、造形動作を行った場合の造形物の重量（予測値）等が示される。

図４は、本実施例によるコントローラ１１０が実行する制御の具体例について示すフローチャートである。
図４において、システムが起動すると、Ｓ１０１で、コントローラ１１０は、３ＤプリンタＡに属性情報取得のコマンドを出力し、３ＤプリンタＡからのレスポンス信号を入力し、３ＤプリンタＡの属性情報を検出し、データメモリ２１０に格納する。
同様に、３ＤプリンタＢ〜３ＤプリンタＥそれぞれに対しても属性情報取得のコマンドを出力し、各３Ｄプリンタからのレスポンス信号を入力し、それぞれ属性情報を検出し、データメモリ２１０に格納する。

次に、Ｓ１０２で、各種設定を初期化すると、Ｓ１０３に進み、入力部２１１からの情報を入力して、３Ｄプリンタの一覧表示が選択されたか否かが判断される。Ｓ１０３で、３Ｄプリンタの一覧表示が選択されるとＳ１０４に進み、３Ｄプリンタの一覧表示が選択されていないとＳ１０２に進む。
Ｓ１０４では、図３に示すような３Ｄプリンタの一覧を表示部２１２に表示する。ここでは、ネットワークを介してコントローラ１１０に接続されているすべての３Ｄプリンタの一覧が表示される。

次に、Ｓ１０５に進み、入力部２１１からの情報を入力して、３次元の造形物の造形動作の実行が選択されたか否かが判断される。Ｓ１０５で、造形動作の実行が選択されたと判断されるとＳ１０６に進み、造形動作の実行が選択されていないと判断されるとＳ１０４に戻る。
Ｓ１０６では、造形すべき造形対象物の３次元データを入力して、造形すべき３次元の造形対象物の３次元データの属性を検出する。ここでは、３次元の造形対象物の色（カラーかどうか）に関する情報と、造形すべき３次元の造形対象物のサイズ情報を検出する。

そして、これらの情報を検出すると、Ｓ１０７において、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタを、複数の３Ｄプリンタの中から選択し、どの３Ｄプリンタで造形をするか、候補を挙げる。そして、選択した３Ｄプリンタ（選択結果）を、Ｓ１０４で表示した３Ｄプリンタの一覧の中で、選択して表示する。具体的には、３Ｄプリンタの属性、並びに、現在の状態を表示する３Ｄプリンタの一覧を示す図の中で、Ｓ１０７で選択した３Ｄプリンタの表示部分に対して色をつける等して、他の３Ｄプリンタの表示部分と区別できるようにする。
図９は、３Ｄプリンタの属性、並びに、現在の状態を示す３Ｄプリンタの一覧表示を具体的に示す図である。図９では、Ｓ１０７で選択した３Ｄプリンタが表示されるように構成されている。

Ｓ１０８では、入力部２１１の情報を入力して、３次元データに基づく造形物の造形を行わせる３Ｄプリンタをユーザが指定する選択操作を検出する。このときユーザは、Ｓ１０７で示された３Ｄプリンタの一覧から、各３Ｄプリンタの属性、状態を確認し、造形したい造形対象物を造形するのに最適な３Ｄプリンタを指定する。
Ｓ１０９では、Ｓ１０８において３Ｄプリンタを指定する選択操作があればＳ１１０に進み、なければＳ１０８に戻る。

Ｓ１１０では、表示部２１２により、３次元造形することを指定された３Ｄプリンタを表示する。３次元造形することを指定された３Ｄプリンタが表示部２１２に表示されている具体例を図１０に示す。
Ｓ１１１では、Ｓ１０８で指定された３Ｄプリンタに、３次元データに基づく造形物の造形動作を実行するように指示する。

ここで、図４に示したＳ１０７の処理について、詳細に説明する。
図５は、図４に示したＳ１０７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
Ｓ２０１は、図４のＳ１０６と同じ処理であり、これから造形する造形対象物の３次元データの属性を検出する。ここでは、３次元の造形対象物の色（カラーかどうか）に関する情報と、造形すべき３次元の造形対象物のサイズ情報を検出する。これらの情報を検出して、複数の３Ｄプリンタの中から、条件の合う３Ｄプリンタを選択する（どの３Ｄプリンタで造形できるか、候補を挙げる）。

Ｓ２０２で、Ｓ２０１の検出結果から、これから造形する造形対象物がカラーであるか
否かが判断され、カラーであればＳ２０３に進み、モノクロであればＳ２０４に進んでサイズ判定を行う。
３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥの中で、カラー対応しているのは、３ＤプリンタＢのみであるので、Ｓ２０３では、３ＤプリンタＢを選択する。

Ｓ２０５では、Ｓ２０１で検出した造形対象物のサイズが判定される。具体的には、縦×横×高さの寸法が、５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ（以下、第１基準寸法）を超えるか否かが判断される。
Ｓ２０５において、Ｓ２０１で検出した造形対象物のサイズが第１基準寸法を超えると判定した場合はＳ２０９に進み、超えないと判定した場合はＳ２０６に進む。ここでは、縦、横、高さのうちいずれか１つでも５０ｃｍを超える寸法があれば、第１基準寸法を超えると判断する。また、縦、横、高さの全ての寸法が５０ｃｍ以下である場合に、第１基準寸法を超えないと判断する。

次に、Ｓ２０６では、Ｓ２０１で検出した造形対象物のサイズにおいて縦×横×高さの寸法が、さらに３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ（以下、第２基準寸法）以下であるか否かが判断される。
Ｓ２０６において、Ｓ２０１で検出した造形対象物のサイズが第２基準寸法を超えると判定した場合はＳ２０８に進み、第２基準寸法以下であると判定した場合はＳ２０７に進む。具体的には、縦×横×高さが、第１基準寸法（５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ）以下で、かつ、第２基準寸法（３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ）を超える場合に、Ｓ２０８に進む。

Ｓ２０７では、すべての３Ｄプリンタ、すなわち、３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣ、３ＤプリンタＤ、３ＤプリンタＥを選択する。これは、すべての３Ｄプリンタが、縦×横×高さの寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ以下の造形物の造形が可能であるためである。
Ｓ２０８では、３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣを選択する。これは、すべての３Ｄプリンタの中で、３ＤプリンタＡ、３ＤプリンタＢ、３ＤプリンタＣが、縦×横×高さの寸法が第１基準寸法（５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ）以下で、第２基準寸法（３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍ）を超える造形物を造形できるためである。

Ｓ２０９では、Ｓ２０５で造形対象物のサイズが各３Ｄプリンタで造形可能な最大サイズを超えると判断された場合であるため、エラーメッセージを作成し、続くＳ２１０で、エラー処理を起動する。
ここで、作成されるエラーメッセージの内容は、「造形しようとしている３次元の造形対象物のサイズが、各３Ｄプリンタの造形可能な最大サイズを超えている為に、造形出来ない」ことを通知するものである。

以上説明したように本実施例では、３次元データの属性を検出する手段の検出結果から、３次元データに基づく造形物を造形可能な３Ｄプリンタを選択し、選択した３Ｄプリンタの一覧をユーザに提示している。そして、この３Ｄプリンタの一覧の中からユーザに指定させることで、造形動作を実行する３Ｄプリンタを決定している。
これにより、３Ｄプリンタによる造形を行う場合に、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタをユーザが選択できるようになる。すなわち、３Ｄプリンタを用いて造形動作を行う際に、性能の異なる複数の３Ｄプリンタの中から、造形したい造形対象物を造形するのに最適な３Ｄプリンタをユーザが選択することが可能となる。
ここで、３Ｄプリンタによる造形においては、造形物の大きさや形状によっては、１つの造形物を造形するのに数時間がかかる場合がある。複数の３Ｄプリンタのうち１つの３
Ｄプリンタで造形を開始してから、造形したい造形対象物の造形を行うのに最適な３Ｄプリンタが他にあることを認識した場合に、最適な３Ｄプリンタで造形をやり直すとすると、かなりの時間を要することになる。
本実施例によれば、造形したい造形対象物を造形するのに最適な３Ｄプリンタを選択できるので、ユーザによる操作のやり直し等の無駄をなくすことができ、より効率的に造形物を造形することができる。特に、複数の造形物を造形する場合に、より効率的に造形物を造形することが可能となる。

また、図４のＳ１０８において、ユーザは、造形したい造形対象物を造形した場合の造形対象物の重量の予測値を確認することができる。
これにより、ユーザは、３次元の造形対象物が完成した時の造形対象物の重量を認識できるようになり、３次元の立体物の完成品を事前に（造形前に）ユーザが把握できるという効果がある。

ここで、本実施例では、コントローラ１１０は、３Ｄプリンタの属性情報を検出し、データメモリ２１０に格納するものであったが、これに限るものではない。３次元造形システムとしては、各３Ｄプリンタの属性情報が予めデータメモリ２１０に格納されているものであってもよい。

（実施例２）
以下に、実施例２について説明する。なお、上述した実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
上述した実施例１においては、３次元データの属性と、各３Ｄプリンタの属性に基づいて、３次元データに基づく造形対象物の造形を好適に実行可能な３Ｄプリンタを選択した。
これに対して、本実施例では、３Ｄプリンタに関する情報として、各３Ｄプリンタの属性だけでなく、これに加えて各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の残量に関する情報をも考慮することとした。
具体的には、図４のＳ１０７で、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタを、複数の３Ｄプリンタの中から選択する際の選択対象から、造形材料の残量が少ない３Ｄプリンタを除外することにした。

図６は、本実施例のコントローラ１１０による制御の具体例について示すものであって、より詳しくは図４に示したＳ１０７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
図６において、Ｓ２０１〜Ｓ２１０までの処理は、実施例１の図５について説明した処理と同じである。
本実施例の処理では、図６に示すように、Ｓ１２１１において、造形材料の残量が少ない３Ｄプリンタは、３Ｄプリンタを選択する選択時の選択対象（選択候補）から外すことにしている。

このように、本実施例では、３Ｄプリンタに関する情報として、各３Ｄプリンタの属性だけでなく、これに加えて各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の残量に関する情報をも考慮している。
３Ｄプリンタによる造形が開始されてから、造形途中に造形材料が無くなってしまった場合には、造形をやり直すことになってしまい、１つの造形物を造形するのに、かなりの時間を要してしまう。
本実施例によれば、造形材料が十分に残っている３Ｄプリンタを用いて、造形を行うことができる。このため、本実施例では、実施例１よりも、より効率的に造形を行うことが可能となる。

（実施例３）
以下に、実施例３について説明する。なお、上述した実施例１，２と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
上述した実施例２においては、３Ｄプリンタに関する情報として、各３Ｄプリンタの属性だけでなく、各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の残量に関する情報をも考慮した。
これに対して、本実施例では、さらに、３Ｄプリンタの使用状態に関する情報をも考慮することとした。
具体的には、図４のＳ１０７で、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタを、複数の３Ｄプリンタの中から選択する際の選択対象から、造形材料の残量が少ない３Ｄプリンタと共に、使用中の３Ｄプリンタを除外することにした。

図７は、本実施例のコントローラ１１０による制御の具体例について示すものであって、より詳しくは図４に示したＳ１０７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
図７において、Ｓ２０１〜Ｓ２１０までの処理は、実施例１の図５について説明した処理と同じである。
そして、Ｓ１２１１では、実施例２同様、造形材料の残量が少ない３Ｄプリンタは、３Ｄプリンタを選択する選択時の選択候補から外すことにしている。これに加えて本実施例の処理では、Ｓ１３１２において、使用中の３Ｄプリンタも、選択候補から外すことにしている。

このように、本実施例では、３Ｄプリンタに関する情報として、各３Ｄプリンタの属性だけでなく、これに加えて各３Ｄプリンタに収容されている造形材料の残量に関する情報、さらには、３Ｄプリンタの使用状態に関する情報をも考慮している。
すなわち、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタを選択する際に、使用中の３Ｄプリンタを選択対象から外すことで、使用中の３Ｄプリンタが選択されることを防止することができる。
ここで、使用中の３Ｄプリンタを選択してしまった場合には、使用中の３Ｄプリンタの造形が終わるまで待つ必要がある。
これに対して本実施例によれば、事前に、使用可能な３Ｄプリンタをユーザが認識することができる。これにより、３Ｄプリンタの選択の際に、ユーザが、使用中の３Ｄプリンタを選択してしまうことがなくなる。したがって、使用中の３Ｄプリンタがある場合、ユーザは、すぐに使用可能な３Ｄプリンタを選択して、造形を行うことができるので、使用中の３Ｄプリンタの造形が終わるまで待つ必要がなくなる。このため、本実施例では、実施例１，２よりも、より効率的に造形を行うことが可能となる。

（実施例４）
以下に、実施例４について説明する。なお、上述した実施例１〜３と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
上述した実施例１〜３においては、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタを、複数の３Ｄプリンタの中から選択して表示し、表示した３Ｄプリンタの中からユーザが最適な３Ｄプリンタを指定するものであった。しかしながら、複数の３Ｄプリンタの中から最適な３Ｄプリンタを決定する方法は、ユーザの指定による方法に限るものではない。
すなわち、３Ｄプリンタの属性と、３次元データの属性とに基づいて、コントローラ１１０が自動的に、３次元データに基づく造形対象物を造形するのに最適な３Ｄプリンタを決定するものであってもよい。このとき、３次元データに基づく造形対象物を造形するのに適した３Ｄプリンタが複数存在する場合には、例えば、収容されている造形材料の残量
が最も多い３Ｄプリンタを最適な３Ｄプリンタに決定するとよい。

図８は、本実施例によるコントローラ１１０が実行する制御の具体例について示すフローチャートである。
図８において、Ｓ１０１〜Ｓ１０７までの処理は、実施例１の図４について説明した処理と同じである。図８において、Ｓ１４０１では、Ｓ１０７で複数の３Ｄプリンタの中から選択された、３次元データの属性に合った造形物を造形可能な３Ｄプリンタのうち、収容されている造形材料の残量が最も多い３Ｄプリンタに自動的に決定する。
Ｓ１４０２では、図４のＳ１１０同様に、表示部２１２により、３次元造形することを決定した３Ｄプリンタを表示する。
Ｓ１４０３では、図４のＳ１１１同様に、Ｓ１４０１で決定した３Ｄプリンタに、３次元データに基づく造形物の造形動作を実行するように指示する。

このように、３Ｄプリンタの属性と３次元データの属性とに基づいて、コントローラ１１０が自動的に、３次元データに基づく造形対象物を造形するのに最適な３Ｄプリンタを決定することで、より効率的に造形を行うことができる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１…３次元造形システム、１０３…３ＤプリンタＡ、１０５…３ＤプリンタＢ、１０７…３ＤプリンタＥ、１１０…コントローラ、２１０…データメモリ

Claims (8)

1. 造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムであって、
   前記３次元データの属性を検出する検出手段と、
   各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得して記憶する、又は、各造形装置の属性に関する情報を予めそれぞれ記憶している記憶手段と、
   前記検出手段の検出結果、及び、前記記憶手段に記憶された各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を決定する決定手段と、
   を有し、
   前記決定手段により決定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
   ことを特徴とする造形システム。
2. 前記決定手段により決定された造形装置が複数ある場合には、これらの造形装置の中で、収容されている造形材料の残量が最も多い造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成することを特徴とする請求項１に記載の造形システム。
3. 造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形システムであって、
   前記３次元データの属性を検出する検出手段と、
   各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得して記憶する、又は、各造形装置の属性に関する情報を予めそれぞれ記憶している記憶手段と、
   前記検出手段の検出結果、及び、前記記憶手段に記憶された各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を選択する選択手段と、
   前記選択手段による選択結果を、ユーザに対して示す提示手段と、
   前記提示手段により示された前記選択結果に基づいて前記３次元データに基づく造形物の形成を行う造形装置をユーザが指定する操作を受け付ける受付手段と、
   を有し、
   ユーザにより指定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
   ことを特徴とする造形システム。
4. 造形対象物を造形したときの造形対象物の重量を予測する予測手段を有し、
   前記提示手段は、前記選択手段による選択結果と共に、前記予測手段により予測された重量をユーザに対して示すことを特徴とする請求項３に記載の造形システム。
5. 各造形装置が稼働中であるかどうかをそれぞれ判断する判断手段を有し、
   前記判断手段により稼働中と判断された造形装置は、前記選択手段による選択時に選択対象から除外されることを特徴とする請求項３又は４に記載の造形システム。
6. 前記記憶手段は、各造形装置の属性に関する情報として、
   各造形装置で造形可能な３次元の造形物の最大サイズに関する情報、
   各造形装置において３次元データから生成されるスライスデータに基づいて、造形材料で形成される１層分の画像の厚さに関する情報、
   各造形装置において３次元データから生成されるスライスデータに基づいて、造形材料で形成される１層分の画像の解像度に関する情報、
   各造形装置において３次元データから生成されるスライスデータに基づいて、造形材料で
   形成される１層分の画像を生成するのに要する時間に関する情報、
   各造形装置において複数色の造形材料で造形物を造形可能かどうかに関する情報、
   各造形装置に収容されている造形材料の残量に関する情報、
   及び、各造形装置に収容されている造形材料の種類に関する情報
   のうち少なくともいずれかを記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の造形システム。
7. 造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形方法であって、
   前記３次元データの属性を検出する検出工程と、
   各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得する取得工程と、
   前記検出工程の検出結果、及び、前記取得工程で取得した各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を決定する決定工程と、
   を有し、
   前記決定工程により決定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
   ことを特徴とする造形方法。
8. 造形材料からなる３次元の造形物を形成する複数の造形装置のうち１つの造形装置を用いて、与えられた３次元データに基づく造形物を形成する造形方法であって、
   前記３次元データの属性を検出する検出工程と、
   各造形装置の属性に関する情報をそれぞれ取得する取得工程と、
   前記検出工程の検出結果、及び、前記取得工程で取得した各造形装置の属性に関する情報を用いて、前記複数の造形装置の中から、前記３次元データに基づく造形物を形成することができる造形装置を選択する選択工程と、
   前記選択工程による選択結果を、ユーザに対して示す提示工程と、
   前記提示工程により示された前記選択結果に基づいて前記３次元データに基づく造形物の形成を行う造形装置をユーザが指定する操作を受け付ける受付工程と、
   を有し、
   ユーザにより指定された造形装置を用いて、前記３次元データに基づく造形物を形成する
   ことを特徴とする造形方法。
   

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