JP2019046316A - 情報処理装置、プログラム及び三次元造形システム - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(x0、y0)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。
次に、「印刷データを用いた三次元造形」の概略について説明する。
図9は、印刷データを用いた三次元造形により造形される三次元造形物の一例を示す図である。印刷データを用いた三次元造形では、台紙である記録媒体50B上に二次元画像Gが形成される。なお、本実施の形態において「台紙」とは、三次元造形物が重畳される(貼り付けられる)基盤となる記録媒体である。「台紙」は、基盤としての役割を果たす記録媒体であればよく、厚紙である必要はない。
次に、三次元造形用の印刷データについて説明する。
印刷データを用いた三次元造形では、印刷データは、三次元造形物を造形するための情報として、三次元造形物の「高さ情報」を含む。また、印刷データには、指定した属性に高さ情報を対応付ける「指定」が含まれる。例えば、印刷データを生成する他の装置で操作される印刷設定画面に「指定した特色部分を立体にする。」等の選択肢を用意して、指定した属性に高さ情報を対応付ける「指定」を行う。
次に、本実施の形態で行われる「印刷データを用いた三次元造形」について説明する。 本実施の形態では、スライスデータから得られた部品の画像データに従って部品の画像を形成したのでは、不要部分として廃棄される割合が高くなる場合に、部品の画像を形成する位置を変更する。
図12(A)及び図12(B)は、台紙である記録媒体上に造形される三次元造形物の一例を示す図である。図12(A)に示すように、本実施の形態の「印刷データを用いた三次元造形」では、台紙である記録媒体50B上に二次元画像Gが形成される。記録媒体50Bを台紙として、台紙上に三次元造形物601から604が造形される。三次元造形物601から604の各々は、二次元画像G上に配置される。
次に、情報処理装置の機能構成について説明する。
図16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16に示した機能構成の他、三次元データを受け付け、受け付けた三次元データを処理してスライスデータと制御データを生成する図示しない三次元データ処理部を有するが、ここでは説明を省略する。
次に、情報処理プログラムについて説明する。
図17は第1の実施の形態に係る「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。
ここで、ステップS20で実行される「スライスデータ生成処理」について説明する。 図18は「スライスデータ生成処理」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S100で、印刷データから、二次元画像の各画素位置の「特色濃度」を抽出する。次に、ステップS102で、特色濃度を高さに変換する「高さ変換テーブル」を取得する。高さ変換テーブルは、高さと特色濃度との対応関係として、不揮発性メモリ30D等の記憶装置に予め記憶されている。
ここで、ステップS40で実行される「部品位置変更処理」について説明する。
本実施の形態では、二次元画像が形成される記録媒体に、複数の部品各々の画像を形成する余白部分が存在する場合は、余白部分に部品の画像を形成する。また、二次元画像が形成される記録媒体に、複数の部品各々の画像を形成する余白部分が存在しない場合は、他の記録媒体に部品の画像を形成する。
まず、ステップS200で、二次元画像の面積S1を求める。次に、ステップS202で、部品の画像の形成に必要な面積S2を求める。次に、ステップS204で、初期設定のサイズの記録媒体の画像形成領域の面積S3を求める。
なお、上記の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、図16に示すように、情報処理装置10が制御データを生成する制御データ生成部48、制御データを記憶する制御データ記憶部49を備える構成としたが、制御データは生成しない構成としてもよい。
上記の実施の形態では、三次元造形用の印刷データが、下記の(1)から(4)の条件で、三次元造形物の高さ情報を含む例について説明したが、各条件を変更してもよい。
(2)造形用属性が「特色濃度」である。
(3)三次元造形物の「高さ」は、三次元造形物の底面から上面までの距離を表す物理量である。
(4)高さと特色濃度との対応関係は、高さ変換テーブルで与えられる。
上記の実施の形態では、部品の画像を形成する形成先を、二次元画像が形成される記録媒体上の位置、または、二次元画像が形成される記録媒体に連続する少なくとも1枚の他の記録媒体上の位置としたが、これらには限定されない。例えば、「一部」の部品の画像を二次元画像が形成される記録媒体上の位置に形成し、「残り」の部品の画像を他の記録媒体上の位置に形成してもよい。
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
40 解析部
41 抽出部
42 変換部
43 三次元データ生成部
44 スライス処理部
45 画像データ生成部
46 部品位置変更部
47 ラスタ処理部
48 制御データ生成部
49 制御データ記憶部
50 記録媒体
50Y 余白部分
52 部品(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
60 三次元造形物
D 除去対象
G 二次元画像
M 立体モデル
P、Q 三次元造形物
R 領域
Claims (15)
- 記録媒体上に形成される二次元画像の画像データ、及び、各々が形成された記録媒体から切り出されて前記二次元画像上に積層される複数の部品であって、前記二次元画像が形成された記録媒体上に造形する三次元造形物のスライスデータから得られる複数の部品各々の画像データを取得する取得手段と、
前記複数の部品各々の画像がスライスデータを生成する際のスライス数より少ない枚数の記録媒体に形成されるように、前記複数の部品各々の画像が形成される記録媒体上の位置を変更する変更手段と、
備える情報処理装置。 - 前記複数の部品各々の画像が形成される記録媒体上の位置を、前記二次元画像が形成される記録媒体上の位置、または、前記二次元画像が形成される記録媒体に連続する少なくとも1枚の他の記録媒体上の位置に変更する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記二次元画像が形成される記録媒体に前記複数の部品各々の画像を形成する余白部分が存在する場合には、前記複数の部品各々の画像が形成される記録媒体上の位置を、前記余白部分に含まれる位置とする、
請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記二次元画像と前記複数の部品各々の画像とが1枚の記録媒体に形成される、
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記余白部分が存在しない場合に、前記二次元画像が形成される記録媒体のサイズを変更するサイズ変更手段を更に備え、
前記二次元画像が形成されるサイズ変更後の記録媒体に前記複数の部品各々の画像を形成する余白部分が存在する場合には、前記複数の部品各々の画像が形成される記録媒体上の位置を、前記サイズ変更後の余白部分に含まれる位置とする、
請求項3または請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記記録媒体のサイズは、前記複数の部品の点数及び前記複数の部品各々の大きさの少なくとも一方に応じて変更される、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記二次元画像が形成される記録媒体に前記複数の部品各々の画像を形成する余白部分が存在しない場合には、前記複数の部品各々の画像が形成される記録媒体上の位置を、前記二次元画像が形成される記録媒体に連続する少なくとも1枚の他の記録媒体上の位置とする、
請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記複数の部品各々の画像が1枚の他の記録媒体に形成される、
請求項7に記載の情報処理装置。 - 前記複数の部品各々に対し、前記部品を積層する位置を表す第1位置情報を付加する、
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記複数の部品各々に対し、更に前記部品が形成される位置を表す第2位置情報を付加する、
請求項9に記載の情報処理装置。 - 前記三次元造形物が前記二次元画像の内容を表す点字である、
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記二次元画像の画像データの各画素位置に前記三次元造形物の高さ情報が対応付けられており、前記複数の部品各々の画像データは、前記各画素位置での前記三次元造形物の高さ情報に応じた三次元形状をスライスして得られるスライスデータから生成される、
請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の情報処理装置。 - コンピュータを、
請求項1から請求項12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。 - 請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の情報処理装置と、
画像データ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。 - 前記画像形成装置が、前記情報処理装置から出力された画像データに基づいて二次元画像と部品の画像とを形成し、
前記三次元造形用後処理装置が、前記画像形成装置により形成された二次元画像上に、記録媒体から切り出された前記複数の部品各々を積層して三次元造形する、
請求項14に記載の三次元造形システム。
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