JP2019046222A - 情報処理装置、プログラム及び三次元造形システム - Google Patents

Abstract

【課題】立体モデルをスライスして得られるスライスデータに応じた画像を形成する場合に、スライスデータに対応付けられた紙種に応じて用紙を供給する供給元を切り替えることができる情報処理装置、プログラム及び三次元造形システムを提供する。【解決手段】三次元形状データをスライスして得られるスライスデータから、画像データを生成する生成手段と、前記スライスデータに対応付けられた紙種情報から、予め定めた前記紙種情報と前記供給元との対応関係を用いて、前記紙種情報に応じた用紙を供給する供給元を表す供給元情報を取得する取得手段と、前記画像データと前記供給元情報とを含む画像形成情報を出力する出力手段と、を備える情報処理装置とする。【選択図】図１２

Description

本発明は、情報処理装置、プログラム及び三次元造形システムに関する。

特許文献１には、３次元物体の形状データに基づき造形材料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物を形成する積層造形装置において、前記３次元物体の形状データに基づき前記薄層を形成するために予め設定されたピッチ毎に作成されたスライス像データと前記スライス像データに基づき前記薄層を積層するために前記薄層を支持するサポート部を指示するサポートデータとを入力するデータ入力手段と、前記スライス像データにより前記薄層を形成する像形成手段と、前記ステージに設けられ、前記ステージの前記薄層を積層する面と直交する方向に、それぞれ移動停止可能な複数のサポートピンを備えたサポートピン手段と、前記サポートデータにより、前記サポートピン手段の複数のサポートピンのそれぞれの移動停止を制御するサポートピン制御手段と、前記薄層を前記ステージ上に積層する積層手段と、前記各手段の作動を制御する造形制御手段とを備えたことを特徴とする積層造形装置が記載されている。

特開２００３−０７１９４０号公報

本発明の目的は、立体モデルをスライスして得られるスライスデータに応じた画像を形成する場合に、スライスデータに対応付けられた紙種に応じて用紙を供給する供給元を切り替えることができる情報処理装置、プログラム及び三次元造形システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、立体モデルをスライスして得られるスライスデータから、画像データを生成する生成手段と、前記スライスデータに対応付けられた紙種情報から、前記紙種情報に応じた用紙を供給する供給元を表す供給元情報を取得する取得手段と、前記画像データと前記供給元情報とを含む画像形成情報を出力する出力手段と、を備える情報処理装置である。

請求項２に記載の発明は、前記紙種情報は、前記立体モデルを表す三次元形状データを構成する単位要素の属性を識別する識別情報であり、前記三次元形状データの前記単位要素毎に保持されている、請求項１に記載の情報処理装置である。

請求項３に記載の発明は、前記三次元形状データがＸＭＬ形式で記述され、前記紙種情報は、前記識別情報として三次元形状データに記述されている、請求項２に記載の情報処理装置である。

請求項４に記載の発明は、前記紙種情報は、前記立体モデルを表す三次元形状データを構成する単位要素の属性を識別する識別情報に対応付けられた情報であり、紙種と前記属性との予め定めた対応関係を用いて、前記識別情報で表される前記属性に応じた紙種情報が取得される、請求項１に記載の情報処理装置である。

請求項５に記載の発明は、前記属性が、前記単位要素が属する前記立体モデルの部分である、請求項４に記載の情報処理装置である。

請求項６に記載の発明は、前記属性が、前記単位要素の高さ方向の位置である、請求項４に記載の情報処理装置である。

請求項７に記載の発明は、前記紙種情報は、前記スライスデータの生成後に、前記スライスデータに対応付けられた情報である、請求項１、４から６までのいずれか１項に記載の情報処理装置である。

請求項８に記載の発明は、前記供給元情報は、紙種と前記供給元との予め定めた対応関係から取得される、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の情報処理装置である。

請求項９に記載の発明は、前記紙種と前記供給元との予め定めた対応関係は、画像形成情報に基づいて用紙上に画像を形成する画像形成装置から取得される、請求項８に記載の情報処理装置である。

請求項１０に記載の発明は、コンピュータを、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラムである。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理装置と、画像形成情報に応じて記録媒体に画像を形成する画像形成装置と、画像が形成された記録媒体に対し、三次元造形用の後処理を行う三次元造形用後処理装置と、を備える三次元造形システムである。

請求項１、請求項１０、請求項１１に記載の発明によれば、立体モデルをスライスして得られるスライスデータに応じた画像を形成する場合に、スライスデータに対応付けられた紙種に応じて用紙を供給する供給元を切り替えることができる。

請求項２、請求項３に記載の発明によれば、三次元形状データ内に紙種情報を保持することができる。

請求項４に記載の発明によれば、三次元形状データが保持する情報に対応付けて、紙種情報を記憶しておくことができる。

請求項５に記載の発明によれば、立体モデルの部分に応じて紙種を変更することができる。

請求項６に記載の発明によれば、立体モデルの高さに応じて紙種を変更することができる。

請求項７に記載の発明によれば、スライスデータを確認してから、画像を形成する紙種を設定することができる。

請求項８、請求項９に記載の発明によれば、事前に取得した対応関係から、供給元を特定することができる。

三次元造形システムの構成の一例を示すブロック図である。 三次元造形システムの構成の一例を示す概略図である。 三次元造形システムの構成の他の一例を示す概略図である。 情報処理装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。 （Ａ）はシート積層型の三次元造形の画像形成工程を示す模式図である。（Ｂ）はシート積層型の三次元造形の後処理工程を示す模式図である。 （Ａ）から（Ｃ）はスライス画像の一例を示す模式図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は切り出し線を特定する制御データの一例を示す模式図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は糊付け領域を特定する制御データの一例を示す模式図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は三次元形状データのデータ構造を示す模式図である。 三次元形状データのデータフォーマットの違いを表す図表である。 ＸＭＬ形式で記述された三次元形状データの一例を示す図である。 立体モデルの部分と紙種との対応付けの一例を示す図である。 立体モデルの高さと紙種との対応付けの一例を示す図である。 「三次元データを用いた三次元造形」に関係した機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 「情報処理プログラム」の処理手順の一例を示すフローチャートである。 「印刷データ生成処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。 紙種と供給元との対応関係の一例を示す図表である。 「紙種情報検出処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

＜三次元造形システム：全体構成＞
まず、三次元造形システムについて説明する。
第１の実施の形態に係る三次元造形システムでは、画像形成の指示を受け付けた場合に、例えば、記録媒体に電子写真方式による画像形成を行う。また、三次元造形の指示を受け付けた場合に、記録媒体を積層するシート積層型の三次元造形法で三次元造形物を作製する。

シート積層型の三次元造形法では、立体モデルの三次元データを複数面でスライスして複数のスライスデータを生成し、複数のスライスデータに基づいて紙等のシート状の記録媒体上に一連のスライス画像を形成する。そして、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体を加工して積層する等、複数の記録媒体に対し三次元造形用の後処理を行う。ここで「一連の」とは、三次元データから生成された「複数のスライスデータ」に対応するという意味である。

図１は第１の実施の形態に係る三次元造形システムの構成の一例を示すブロック図である。図２は三次元造形システムの構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る三次元造形システムは、情報処理装置１０、画像形成装置１２、及び三次元造形用後処理装置１４を備えている。情報処理装置１０、画像形成装置１２、及び三次元造形用後処理装置１４の各々は、互いに通信回線１８を介して通信可能に接続されている。以下では、三次元造形用後処理装置１４を「後処理装置１４」と略称する。

（情報処理装置）
図４は情報処理装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、情報処理装置１０は、情報処理部３０、利用者の操作を受け付ける操作部３２、利用者に情報を表示する表示部３４、外部装置３１との通信を行う通信部３６、及び外部記憶装置等の記憶部３８を備えている。操作部３２、表示部３４、通信部３６、及び記憶部３８は、情報処理部３０の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）３０Ｅに接続されている。

情報処理部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０Ｃ、不揮発性メモリ３０Ｄ、及びＩ／Ｏ３０Ｅを備える。そして、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃ、不揮発性メモリ３０Ｄ、及びＩ／Ｏ３０Ｅがバス３０Ｆを介して互いに接続されている。ＣＰＵ３０Ａは、ＲＯＭ３０Ｂからプログラムを読み出し、ＲＡＭ３０Ｃをワークエリアとしてプログラムを実行する。

操作部３２は、マウス、キーボード等により利用者からの操作を受け付ける。表示部３４は、ディスプレイ等により各種画面を利用者に表示する。通信部３６は、有線又は無線の通信回線を介して外部装置３１と通信を行う。通信部３６は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、専用回線、又はインターネット等の通信回線に接続されたコンピュータ等の外部装置と通信を行うためのインターフェースとして機能する。記憶部３８は、ハードディスク等の記憶装置を備えている。

（画像形成装置）
画像形成装置１２は、画像データに基づいて記録媒体５０上に画像を形成する。画像形成装置１２は、例えば、電子写真方式により記録媒体上に画像を形成する装置である。電子写真方式の画像形成装置１２は、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、及び定着装置等を含んで構成される。なお、画像形成装置１２をインクジェット記録装置としてもよい。この場合、画像形成装置１２は、画像に応じてインク滴を記録媒体上に吐出するインクジェット記録ヘッド等を含んで構成される。

（後処理装置）
後処理装置１４は、画像形成装置１２により一連のスライス画像が形成された記録媒体５０に対し、三次元造形用の後処理を行う。三次元造形用の後処理工程については後述する。図２に示すように、後処理装置１４は、画像形成装置１２に対し、記録媒体５０の搬送路を共有しない配置（オフライン、ニアライン）としてもよい。また、図３に示すように、後処理装置１４は、画像形成装置１２に対し、記録媒体５０の搬送路を共有する配置（インライン）としてもよい。

搬送路を共有しない配置の場合は、一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体５０は、スライス画像の形成順に積層され、スタッカ等の収容機構１６に蓄積される。積層された複数の記録媒体５０の束は、収容機構１６から取り出され、まとめて後処理装置１４に引き渡される。一方、搬送路を共有する配置の場合は、スライス画像が形成された記録媒体５０が、１枚ずつ後処理装置１４に搬送される。

（指示に応じた情報処理）
上記の三次元造形システムでは、画像形成装置１２は三次元造形専用の装置ではない。画像形成が指示された場合は、画像形成装置１２は通常の画像形成装置として機能する。即ち、情報処理装置１０は、基本的には、画像形成の指示か、三次元造形の指示かに応じて異なる情報処理を行う。

画像形成の指示は、本実施の形態では「印刷データ」を用いて行われる。印刷データは、画像を表す画像データと、ページ、部数、用紙サイズ等の印刷設定を表す設定データとを含む。また、本実施の形態では、印刷データは、画像形成装置１２が解釈可能なページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されている。

情報処理装置１０は、印刷データを受け付けると、受け付けた印刷データを画像形成装置に１２に出力する。画像形成装置に１２は、印刷データに含まれる画像データをラスタ処理して、画像形成が可能なラスタ画像データに変換する。また、画像形成装置に１２は、画像データと設定データに応じて各部を指示して画像形成処理を実行する。

三次元造形の指示は、本実施の形態では「三次元データ」を用いて行われる。三次元データは、三次元造形に必要な情報を含むデータである。本実施の形態では、三次元データは、造形対象となる立体モデルを表す三次元形状データと、スライス間隔等の各種設定を表す設定データとを含む。

情報処理装置１０は、三次元データを受け付けると、三次元データに含まれる三次元形状データと設定データとから、複数のスライスデータを生成する。次に、複数のスライスデータから、一連のスライス画像を形成するための印刷データを生成する。そして、生成した印刷データを、画像形成装置１２に出力する。

また、情報処理装置１０は、複数のスライスデータから、一連の制御データをさらに生成する。一連の制御データは、後処理装置１４に三次元造形用の後処理を行わせるためのデータである。後述する通り、制御データは、記録媒体から積層部品を切り出す「切り出し線」を特定する制御データと、記録媒体に糊を塗布する「糊付け領域」を特定する制御データとを含む。

（シート積層型の三次元造形）
次に、シート積層型の三次元造形の各工程について説明する。
図５（Ａ）は三次元データを用いたシート積層型の三次元造形の「画像形成工程」を示す模式図である。図５（Ｂ）はシート積層型の三次元造形の「後処理工程」を示す模式図である。

まず、図５（Ａ）に示すように、情報処理装置１０は、立体モデルＭの三次元データから複数のスライスデータを生成する。本実施の形態では、１番からＴ番までのＴ個のスライスデータが生成される。１番からＴ番までのＴ個のスライスデータの各々は、１番からＴ番までのＴ個のスライス画像を形成するために、ラスタ画像データに変換される。

次に、図５（Ａ）に示すように、スライス画像を記録媒体に形成する。画像形成装置１２は、一連のラスタ画像データに基づいて、記録媒体５０上に一連のスライス画像を形成する。一連のスライス画像が形成された複数の記録媒体５０_１〜５０_Ｔは、スライス画像の形成順に積層される。「ｎ番」を１番からＴ番までの番号とすると、ｎ番のスライス画像はｎ番の記録媒体５０_ｎに形成される。

図示した例では、１番からＴ番までのＴ個のスライス画像は、Ｔ番から１番まで降順に形成される。Ｔ番のスライス画像を形成した記録媒体５０Ｔを最下層として、複数の記録媒体５０_１〜５０_ＴはＴ番から１番まで降順に積層される。複数の記録媒体５０_１〜５０_Ｔを降順に積層しておくことで、続く後処理工程では、複数の記録媒体５０_１〜５０_Ｔは、１番からＴ番まで昇順に供給される。即ち、後処理装置１４で後処理を行う順序とは「逆」の順序で、Ｔ個のスライス画像を記録媒体５０に形成する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、スライス画像が形成された記録媒体５０に対し後処理を行う。本実施の形態では、後処理装置１４は、糊付け処理を行う糊付け部２０、切り出し処理を行う切り出し部２２、及び圧着処理を行う圧着部２４を備えている。糊付け部２０、切り出し部２２、及び圧着部２４の各々は、記録媒体５０を搬送する搬送路２６に沿って記載した順序で配置されている。後処理装置１４は、一連のスライス画像に応じた一連の制御データを、情報処理装置１０から取得する。

−スライス画像−
ここで、スライス画像について説明する。
図６（Ａ）から（Ｃ）はスライス画像の一例を示す模式図である。図６（Ａ）に示すように、記録媒体５０上のスライス画像Ｍは、積層されて三次元造形物となる積層部品５２と不要部分５３とで構成される。積層部品５２の周辺部には、設定された幅の着色領域５６が設けられる。図６（Ｂ）に示すように、積層部品５２の外周線が、記録媒体５０から積層部品５２を切り出すための切り出し線５４である。

図６（Ｃ）に示すように、糊付け領域５８は、例えば、着色領域５６よりも内側の領域等、積層部品５２の外周線（切り出し線５４）よりも内側に設定される。なお、不要部分５３も含め記録媒体５０の全面に糊付けしてもよいが、糊付け領域５８を積層部品５２の外周線の内側に設定することで、全面に糊付けする場合に比べて、除去対象Ｄ（図５（Ｂ）参照）を取り除く作業が容易になる。また、糊付け領域５８を積層部品５２の外周線の内側に設定することで、糊付け後の圧着処理の際に糊が積層部品５２からはみ出さない。

なお、着色領域５６の幅の設定や、糊付け領域５８の積層部品５２の外周線からの後退幅の設定は、例えば、情報処理装置１０の表示部３４に設定画面を表示して、操作部３２により利用者からの設定を受け付けるなど、利用者が三次元造形を指示する際に行ってもよい。また、予め定めた初期設定を採用してもよい。

制御データは、切り出し線５４を特定する制御データと、糊付け領域５８を特定する制御データとを含む。例えば、切り出し線５４の経路に在る点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。また、糊付け領域５８の各点の座標データが、糊付け領域５８を特定する制御データとなる。

糊付け部２０には、複数の記録媒体５０の束から、記録媒体５０が１枚ずつ供給される。糊付け部２０は、糊付け領域５８を特定する制御データに基づいて、記録媒体５０の糊付け領域５８に糊を塗布する。糊付け部２０は、例えば、糊を吐出する糊吐出ヘッドを備えていてもよい。糊吐出ヘッドは、積層方向（ｚ方向）及び記録媒体５０の面内方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動する。糊吐出ヘッドが糊を吐出しながら糊付け領域５８を走査することで、記録媒体５０の糊付け領域５８に糊が塗布される。糊付け処理を終えた記録媒体５０は、切り出し部２２に供給される。

切り出し部２２は、切り出し線５４を特定する制御データに基づいて、切り出し線５４に沿って記録媒体５０に切り込みを入れる。切り出し部２２は、例えば、刃先を有するカッタとしてもよい。カッタの刃先は、積層方向（ｚ方向）及び記録媒体５０の面内方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動する。カッタの刃先を、記録媒体５０に押し当てながら、面内方向に移動させることで、記録媒体５０に切り込みが入れられる。

カッタの刃先の積層方向の位置を調節することで、切り込みの深さが決められる。切り込みの深さは、裏面に到達しない深さとしてもよい。積層部品が記録媒体５０から切り離されていないので、搬送過程での積層部品５２の欠落が回避される。

カッタは、記録媒体５０に対し切り出し線５４に沿って切り込みを入れる機能を備えていればよく、刃先を押し当てる力学的カッタには限定されない。例えば、超音波を照射して切り込みを入れる超音波カッタや、レーザ光を照射して切り込みを入れるレーザカッタを用いてもよい。

なお、切り出し部２２は、切り込みを入れる代わりに、切り出し線５４に沿って記録媒体５０に複数の穿孔を形成してもよい。複数の穿孔を形成する場合は、積層部品が記録媒体５０と繋がっているので、搬送過程での積層部品５２の欠落が更に回避される。

切り出し処理を終えた記録媒体５０は、圧着部２４に供給される。圧着部２４は、供給された記録媒体５０を順次積層する。このとき、複数の記録媒体５０_１〜５０_Ｔは１番からＴ番まで昇順に積層される。そして、圧着部２４は、積層された複数の記録媒体５０の束に対し積層方向に沿って圧力を付加して、複数の記録媒体５０を圧着する。圧着により、糊付けされた複数の記録媒体５０_１〜５０_Ｔの各々は、上下の記録媒体５０と糊付け領域５８で接着される。

切り出し処理を終えた記録媒体５０は、積層されて三次元造形物Ｐとなる積層部品５２と不要部分５３とで構成されるが、不要部分５３を除去せずに一体として積層する。記録媒体５０の不要部分５３は、積層部品５２が積層された三次元造形物Ｐを支える支持部材となる。圧着部２４での圧着処理が終了した後に、記録媒体５０の積層部品５２が積層された除去対象Ｄを除去して、三次元造形物Ｐを分離する。

−制御データ−
ここで「制御データ」の一例について説明する。
図７（Ａ）及び（Ｂ）は切り出し線を特定する制御データの一例を示す模式図である。図８（Ａ）及び（Ｂ）は糊付け領域を特定する制御データの一例を示す模式図である。後述するとおり、積層データは、ポリゴンとスライス面とが交差する交差領域の頂点の座標データを含む。交差領域は、積層部品５２の外周線に沿って存在する。したがって、図７（Ａ）に示すように、点Ａ０の座標（ｘ_０、ｙ_０）など、切り出し線５４の経路に在る点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。

図示した例では、星型の積層部品５２は１１個の頂点Ａ０からＡ１０までを有している。例えば、点Ａ０を始点とする場合は、Ａ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６→Ａ７→Ａ８→Ａ９→Ａ１０の順に各点を辿ることで、切り出し線５４が特定される。

また、図７（Ｂ）に示すように、複数の穿孔を形成する場合は、切り出し線５４の経路に在る穿孔点の座標データが、切り出し線５４を特定する制御データとなる。例えば、点Ａ０を始点とする場合は、Ａ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４・・・など、穿孔の形成順に各点を辿ることで、切り出し線５４が特定される。

図８（Ａ）に示すように、糊付け領域５８の各点の座標データが、糊付け領域５８を特定する制御データとなる。糊付け領域５８は、積層部品５２よりもひとまわり小さく、積層部品５２の外周線の内側に設定される。積層部品５２の画像を縮小して、糊付け領域５８を特定してもよい。この場合、積層部品５２の画像の重心と糊付け領域５８の重心とを合わせるように、糊付け領域５８を配置する。糊付け領域５８の各点の座標データは、積層部品５２の外周線からの後退幅、及び切り出し線５４の経路に在る点の座標データから求められる。

また、図８（Ｂ）に示すように、糊付け領域５８の全体にわたって糊付けを行う必要はない。糊付け領域５８を部分的に間引いて、糊付け領域５８の一部に糊付けを行ってもよい。また、糊付け領域５８の全体にわたって糊の濃度が一定である必要はない。糊の濃度を変更してもよい場合は、糊付け領域５８の周辺部の糊の濃度を、糊付け領域５８の中央部の糊の濃度より濃くしてもよい。

切り出し線５４を特定する制御データの原点、及び糊付け領域５８を特定する制御データの原点は、積層画像を形成する際の画像形成位置の原点と揃えられる。後処理装置１４が画像読み取り機能を備えている場合には、画像形成装置１２で記録媒体５０上に積層画像と共に「制御データの原点」の位置を表すマーク画像を形成し、後処理装置１４でマーク画像を読み取って「制御データの原点」の位置情報を取得してもよい。

なお、制御データの形式は、座標データには限定されない。例えば、２値のラスタ画像データなど、切り出し線５４や糊付け領域５８が、図形やイメージとして表現される画像データとしてもよい。２値のラスタ画像データである場合、図６（Ｂ）に示す例では、切り出し線５４の画素値を「１」とし、その他の領域の画素値を「０」とする。図６（Ｃ）に示す例では、糊付け領域５８の画素値を「１」とし、その他の領域の画素値を「０」とする。例えば、糊付け部２０の糊吐出ヘッドは、画素値「１」の場合に、記録媒体５０上に糊を吐出する。また、画素値「０」の場合には、記録媒体５０上に糊を吐出しない。

＜紙種情報の設定＞
次に、紙種情報の設定について説明する。
本実施の形態では、三次元形状データを構成する単位要素に対して、その単位要素を三次元造形する際に使用する紙種情報を設定する。ここで「紙種」とは、普通紙、コート紙等の用紙の種類をいう。本実施の形態では、シート状の記録媒体として「用紙」を用いるものとする。

（データ構造）
三次元形状データは、立体モデルを単位要素の集合として表現するデータである。図９（Ａ）及び（Ｂ）は三次元形状データのデータ構造を示す模式図である。ＯＢＪフォーマットの三次元形状データでは、図９（Ａ）に示すように、立体モデルは三角形のポリゴン６０の集合として表現される。また、図９（Ｂ）に示すように、立体モデルを立方体のボクセル６２の集合として表現するデータ構造もある。

三次元形状データには、形状データを取り扱うファイルが含まれる。このファイルでは、各単位要素に対し、ＸＹＺ座標系での座標データ等、三次元空間での位置情報が対応付けられて定義されている。例えば、ポリゴンの場合は、三角形の各頂点の位置情報が対応付けられて定義されている。また、ボクセルの場合は、立方体を点とみなして、立方体の位置情報が対応付けられて定義されている。

（データフォーマット）
三次元形状データは、種々のデータフォーマットで記述される。
図１０は三次元形状データのデータフォーマットの違いを表す図表である。三次元形状データのデータフォーマットには、ポリゴンを単位要素とするか、ボクセルを単位要素とするかに拘らず、単位要素毎に独自の識別情報を「保持可能」なものと「保持不可能」なものとがある。

ここで「識別情報」とは、単位要素の属性を識別する情報である。上記の通り、各単位要素に対しては位置情報が対応付けられており、単位要素の属性のうち、単位要素の位置（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向での位置）は、単位要素毎に保持されている。「独自の識別情報」とは、これ等の「位置」以外の属性を識別する識別情報である。

独自の識別情報は、例えば、単位要素の「色」や「濃度」、立体モデルが「人」を表す場合は、顔、服、靴等の、単位要素が属する立体モデルの「部分」を識別する情報である。独自の識別情報を保持可能な場合は、普通紙、コート紙等の、単位要素を三次元造形する際に使用する「紙種」を、独自の識別情報としてもよい。この識別情報は、単位要素の「紙種」を識別する情報となる。

図１１はＸＭＬ形式で記述された三次元形状データの一例を示す図である。図１１に示すように、ＸＭＬ形式で記述された三次元形状データは、ツリー構造をとり、単位要素毎に位置情報と独自の識別情報とが定義されている。独自の識別情報は、タグ情報として位置情報に付帯されている。

図示した例では、単位要素である「object」に対し、「grid」というタグで位置情報ｘ、ｙ、ｚが定義されている。位置情報には、「structure」というタグでタグ情報が付帯されている。「紙種」を表すタグ情報を付与する場合には、「紙種」というタグを設け、「紙種」を表すタグ情報を「structure」と同列で位置情報に付帯させればよい。

一方、独自の識別情報を保持不可能な場合は、単位要素毎に保持される識別情報、即ち「位置情報」に「紙種」を対応付けておく。例えば、単位要素毎に保持される高さ情報に「紙種」を対応付けておく。高さ情報は、立体モデルの高さ方向（例えば、ＸＹＺ座標系でのＺ軸方向）での位置を表す。

この場合は、高さと紙種との対応関係を、情報処理装置１０のメモリ３０Ｄ等に予め記憶しておく。立体モデルをスライスして得られるスライスデータは、単位要素とスライス面とが交差する交差領域の単位要素の位置情報によって、立体モデルの断面画像を表すデータである。したがって、スライスデータから単位要素の位置情報（高さ情報）が取得される。予め記憶しておいた高さと紙種との対応関係を読み出して、取得された高さ情報に応じた「紙種」を特定する。

なお、独自の識別情報を保持可能な場合でも、色や部分等の他の属性を表す識別情報に「紙種」を対応付けておいてもよい。例えば、単位要素毎に部分を識別する識別情報（以下、「部分情報」という。）を保持させて、保持される部分情報に「紙種」を対応付けて対応関係を記憶しておく。そして、スライスデータから取得された部分情報に応じた「紙種」を特定する。

（属性と紙種との対応付け）
ここで、識別情報で識別される属性と紙種との対応付けの一例を示す。
図１２は立体モデルの部分と紙種との対応付けの一例を示す図である。識別情報で識別される単位要素の属性は「立体モデルの部分」である。図１２に示すように、立体モデル６４が「人」を表す場合は、立体モデル６４は、顔、服、靴等の部分に分けられる。これら部分毎に紙種が設定される。例えば、顔はやわらかい「マット紙」、服はごわっとした「エンボス紙」、靴はつるつるした「コート紙」等、部分の質感に応じて紙種を設定してもよい。紙種の指定が無い部分には対しては、「普通紙」が設定される。

図１３は立体モデルの高さと紙種との対応付けの一例を示す図である。識別情報で識別される単位要素の属性は「高さ（高さ方向の位置）」である。図１３に示すように、立体モデル６６は、ボクセル６２の集合として表現されている。ボクセル６２の位置は、ＸＹＺ座標系での座標データで表される。高さ方向の位置Ｚ毎に紙種が設定される。例えば、Ｚ＝１０〜３０は「上質紙」、Ｚ＝３０〜４０は「コート紙」、Ｚ＝４０〜５０は「エンボス紙」、Ｚ＝５０〜１００は「マット紙」等、高さを区切って紙種を設定してもよい。紙種の指定が無い部分には対しては、「普通紙」が設定される。

＜三次元データを用いた三次元造形＞
次に、三次元造形の指示を受け付けた場合の情報処理について説明する。

（情報処理装置の機能構成）
次に、情報処理装置の機能構成について説明する。
図１４は情報処理装置の「印刷データを用いた三次元造形」に関係した機能構成の一例を示す機能ブロック図である。情報処理装置１０は、図１４に示した機能構成の他、印刷データを受け付け、受け付けた印刷データを画像形成装置１２に出力する、図示しない印刷データ処理部を有するが、ここでは説明を省略する。

図１４に示すように、情報処理装置１０は、スライス処理部７０、印刷データ生成部７２、制御データ生成部７６、及び制御データ記憶部７８を備えている。印刷データ生成部７２が、「生成手段」、「取得手段」、「出力手段」の一例である。

スライス処理部７０は、三次元形状データから一連のスライスデータを生成する。上記の通り、三次元形状データは、立体モデルを単位要素の集合として表現するデータである。形状データを取り扱うファイルでは、各単位要素に対し、ＸＹＺ座標系での座標データ等、三次元空間での位置情報が対応付けられて定義されている。

スライス処理部７０は、立体モデルが接地される接地面（ＸＹ平面）に平行なスライス面を設定する。このスライス面を、高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って予め定めた間隔でシフトさせながら、スライス面がシフトする毎にスライスデータを生成する。本実施の形態では、三次元形状は、用紙の厚さに応じた間隔で、高さ方向と交差する方向にスライスされる。三次元造形の際には、高さ方向が、記録媒体を積層する積層方向となる。

スライスデータは、立体モデルを表す三次元形状データをスライス面でスライスして得られる断面画像を表す。具体的には、スライスデータは、ポリゴン等の単位要素とスライス面とが交差する交差領域の単位要素の位置情報によって、立体モデルの断面画像を表すデータである。一連のスライスデータの各々には、スライス番号等の識別情報が付加される。

印刷データ生成部７２は、一連のスライスデータから、一連のスライス画像を形成するための印刷データを生成する。スライスデータは、例えばＪＰＥＧ等のファイル形式の画像データに変換される。また、用紙サイズ等の印刷設定を表す設定データが生成される。画像データ及び設定データは、スライスデータの識別情報（以下、「スライス番号」という。）と関連付けられる。画像データ及び設定データを含む印刷データが、画像形成装置に１２に出力される。

制御データ生成部７６は、一連のスライスデータから、糊付けや切り出しを行うための制御データを生成する。生成された制御データは、スライス番号と関連付けられて、制御データ記憶部７８に記憶される。なお、制御データは、利用者から後処理開始の指示を受け付けると、制御データ記憶部７８から読み出されて、後処理装置１４に出力される。

なお、本実施の形態では、情報処理装置１０が制御データ記憶部７８を備える構成としているが、制御データを格納する記憶手段は、情報処理装置１０外に配置してもよい。例えば、後処理装置１４に記憶手段を設けてもよい。この場合は、情報処理装置１０で生成された制御データは、後処理装置１４の記憶手段に格納され、後処理装置１４の記憶手段から読み出されて使用される。

また、例えば、制御データを格納する記憶手段を、ＵＳＢ（Universal Serial Bus)メモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体としてもよい。この場合は、情報処理装置１０で生成された制御データは、コンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体に格納される。格納された制御データは、情報処理装置１０又は後処理装置１４に設けられたドライブ等のデータ読み取り機構により、コンピュータ読み取り可能な可搬型の記録媒体から読み出されて使用される。

（情報処理プログラム）
次に、情報処理プログラムについて説明する。
図１５は本実施の形態に係る「情報処理プログラム」の処理手順の一例を示すフローチャートである。情報処理プログラムは、情報処理装置１０のＲＯＭ３０Ｂに記憶されている。情報処理プログラムは、利用者から画像形成の指示を受け付けた場合に、情報処理装置１０のＣＰＵ３０ＡによりＲＯＭ３０Ｂから読み出されて実行される。

まず、ステップＳ１００で、スライス処理部７０は、三次元データに含まれる三次元形状データを取得する。次に、ステップＳ１０２で、スライス処理部７０は、三次元形状データを用紙の厚さに応じた間隔でスライスして、一連のスライスデータを生成する。次に、ステップＳ１０４で、印刷データ生成部７２は、一連のスライスデータから、用紙上へのスライス画像の形成に用いる印刷データを生成する「印刷データ生成処理」を実行する。

次に、ステップＳ１０６で、制御データ生成部７６は、一連のスライスデータから、スライス画像が形成された用紙に対し後処理を行うための制御データを生成する。次に、ステップＳ１０８で、得られた制御データを、制御データ記憶部７８に制御データを記憶して、図１５に示す情報処理プログラムを終了する。

−印刷データ生成処理−
ここで、情報処理プログラムのステップＳ１０６で実行される「印刷データ生成処理」について説明する。図１６は「印刷データ生成処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２００で、１つのスライスデータを選択する。一連のスライスデータの各々には、スライス番号等の識別情報が付加されている。例えば、スライスデータは、スライス番号の順に選択されるものとする。次に、ステップＳ２０２で、スライスデータから、ＪＰＥＧ等のファイル形式の画像データを生成する。

次に、ステップＳ２０４で、用紙を供給する供給元以外の印刷設定について設定データを生成する。用紙を供給する供給元とは、画像形成部に供給される用紙が格納されるトレイ等の容器である。供給元以外の印刷設定とは、スライス画像を形成する用紙サイズやスライス画像を形成する色、濃度等である。例えば、用紙サイズは、スライス画像の大きさに応じて設定される。また、スライス画像を形成する色や濃度は、単位要素に保持された色情報に応じて設定される。

次に、ステップＳ２０６で、スライスデータから「紙種情報」を検出する「紙種情報検出処理」を実行する。「紙種情報検出処理」については後述する。

次に、ステップＳ２０８で、「紙種情報」がスライスデータに含まれるか否かを判断する。スライスデータに「紙種情報」が含まれる場合は、ステップＳ２１０に進み。ステップＳ２１０で、予め記憶しておいた「紙種と供給元との対応関係」を読み出し、紙種と供給元との対応関係を用いて、紙種情報に応じた供給元を特定する。一方、スライスデータに「紙種情報」が含まれない場合は、ステップＳ２１６に進み。ステップＳ２１６で、初期設定の供給元を特定する。

図１７は紙種と供給元との対応関係の一例を示す図表である。
図１７に示すように、紙種と供給元との対応関係は、テーブル等の形式でメモリ３０Ｄに予め記憶されている。用紙を供給する供給元には、その供給元から供給される用紙の種類（紙種）が対応付けられている。図示した例では、トレイ１には普通紙、トレイ２には上質紙、トレイ３にはコート紙、トレイ４にはエンボス紙、トレイ５にはマット紙など、トレイ毎に紙種が対応付けられている。

紙種と供給元との対応関係は、「印刷データ生成処理」の前に予め取得されていればよい。紙種と供給元との対応関係は、通常、画像形成装置１２により管理されている。したがって、画像形成装置１２が、紙種と供給元との対応関係を、情報処理装置１０に定期的に通知するようにしてもよい。また、画像形成装置１２が、情報処理装置１０からの要求に応じて、紙種と供給元との対応関係を通知するようにしてもよい。

ステップＳ２１０では、図示したような紙種と供給元との対応関係を用いて、紙種情報に応じた供給元を特定する。例えば、スライスデータに含まれる紙種情報が「コート紙」を表す場合は、トレイ３と特定される。また、例えば、初期設定の供給元を、普通紙を供給するトレイ１とする。スライスデータに紙種情報が含まれない場合は、トレイ１が指定される。

次に、ステップＳ２１２で、画像データと印刷設定とを、ＲＡＭ３０Ｃ等の記憶装置に記憶しておく。画像データと印刷設定とは、スライス番号に対応付けて記憶される。

次に、ステップＳ２１４で、次のスライスデータがあるか否かを判断する。次のスライスデータが無い場合は、ルーチンを終了する。一方、次のスライスデータがある場合は、ステップＳ２０２に戻ってステップＳ２０２からステップＳ２１６までの手順を繰り返し行う。一連のスライスデータの各々について、画像データと印刷設定とが取得される。

−紙種情報検出処理−
ここで、「印刷データ生成処理」のステップＳ２０６で実行される「紙種情報検出処理」について説明する。図１８は「紙種情報検出処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ３００で、スライスデータが紙種情報を含むか否かを判断する。紙種情報が単位要素に識別情報として保持されている場合は、スライスデータが紙種情報を含む。スライスデータが紙種情報を含む場合は、ステップＳ３０２に進む。次に、ステップＳ３０２で、スライスデータから紙種情報を取得して、ルーチンを終了する。一方、スライスデータが紙種情報を含まない場合は、ステップＳ３０４に進む。

次に、ステップＳ３０４で、スライスデータが部分情報を含むか否かを判断する。部分情報が単位要素に識別情報として保持されている場合は、スライスデータが部分情報を含む。スライスデータが部分情報を含む場合は、ステップＳ３０６に進む。スライスデータが部分情報を含まない場合は、ステップＳ３１０に進む。

次に、ステップＳ３０６で、部分に紙種情報が対応付けられているか否かを判断する。対応付けられている場合は、ステップＳ３０８に進む。対応付けられていない場合は、ステップＳ３１０に進む。例えば、三次元造形の指示に、部分に紙種が対応付ける「指定」等が含まれている場合は、部分に紙種情報が対応付けられていると判断する。次に、ステップＳ３０８で、部分と紙種との対応関係から、部分情報で指定された部分に応じた紙種情報を取得して、ルーチンを終了する。

次に、ステップＳ３１０で、高さに紙種情報が対応付けられているか否かを判断する。高さ情報は単位要素に必ず保持されるので、スライスデータは必ず高さ情報を含む。対応付けられている場合は、ステップＳ３１２に進む。例えば、三次元造形の指示に、高さに紙種が対応付ける「指定」等が含まれている場合は、高さに紙種情報が対応付けられていると判断する。対応付けられていない場合は、ルーチンを終了する。次に、ステップＳ３１２で、高さと紙種との対応関係から、高さ情報に応じた紙種情報を取得して、ルーチンを終了する。

＜変形例＞
なお、上記実施の形態で説明した情報処理装置、プログラム及び三次元造形システムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない

上記の実施の形態では、三次元形状データの各単位要素に対して紙種情報を対応付けることで、スライスデータに紙種情報が対応付けられる例について説明したが、紙種情報は、印刷データの生成前にスライスデータに対応付けられていればよい。

例えば、図１５に示すフローチャートの、スライスデータを生成するステップＳ１０２と、印刷データを生成するステップ１０４との間に、紙種情報をスライスデータに対応付けるステップを挿入してもよい。紙種情報をスライス後に対応付ける場合は、紙種情報をスライスデータに付加してもよいし、スライスデータの識別情報に関連付けて記憶しておいてもよい。

また、単位面積当たりの色材（トナーやインク）の量が同じでも、紙種に応じて発色度合いが異なる。したがって、紙種が設定された後に、目的の発色度合いが得られるように、画像データを補正してもよい。

１０ 情報処理装置
１２ 画像形成装置
１４ 三次元造形用後処理装置（後処理装置）
１６ 収容機構
１８ 通信回線
２０ 糊付け部
２２ 切り出し部
２４ 圧着部
２６ 搬送路
３０ 情報処理部
３１ 外部装置
３２ 操作部
３４ 表示部
３６ 通信部
３８ 記憶部
５０ 記録媒体
５２ 積層部品
５３ 不要部分
５４ 切り出し線
５６ 着色領域
５８ 糊付け領域
Ｄ 除去対象
Ｍ 立体モデル
Ｐ 三次元造形物
６０ ポリゴン
６２ ボクセル
６４、６６ 立体モデル
７０ スライス処理部
７２ 印刷データ生成部
７６ 制御データ生成部
７８ 制御データ記憶部

Claims (11)

1. 立体モデルをスライスして得られるスライスデータから、画像データを生成する生成手段と、
   前記スライスデータに対応付けられた紙種情報から、前記紙種情報に応じた用紙を供給する供給元を表す供給元情報を取得する取得手段と、
   前記画像データと前記供給元情報とを含む画像形成情報を出力する出力手段と、
   を備える情報処理装置。
2. 前記紙種情報は、
   前記立体モデルを表す三次元形状データを構成する単位要素の属性を識別する識別情報であり、
   前記三次元形状データの前記単位要素毎に保持されている、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記三次元形状データがＸＭＬ形式で記述され、
   前記紙種情報は、前記識別情報として三次元形状データに記述されている、
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記紙種情報は、
   前記立体モデルを表す三次元形状データを構成する単位要素の属性を識別する識別情報に対応付けられた情報であり、
   紙種と前記属性との予め定めた対応関係を用いて、前記識別情報で表される前記属性に応じた紙種情報が取得される、
   請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記属性が、前記単位要素が属する前記立体モデルの部分である、
   請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記属性が、前記単位要素の高さ方向の位置である、
   請求項４に記載の情報処理装置。
7. 前記紙種情報は、
   前記スライスデータの生成後に、前記スライスデータに対応付けられた情報である、
   請求項１、４から６までのいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記供給元情報は、
   紙種と前記供給元との予め定めた対応関係から取得される、
   請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 前記紙種と前記供給元との予め定めた対応関係は、
   画像形成情報に基づいて用紙上に画像を形成する画像形成装置から取得される、
   請求項８に記載の情報処理装置。
10. コンピュータを、
    請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
11. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の情報処理装置と、
    画像形成情報に応じて記録媒体に画像を形成する画像形成装置と、
    画像が形成された記録媒体に対し、三次元造形用の後処理を行う三次元造形用後処理装置と、
    を備える三次元造形システム。