WO2017221748A1 - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

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WO2017221748A1
WO2017221748A1 PCT/JP2017/021504 JP2017021504W WO2017221748A1 WO 2017221748 A1 WO2017221748 A1 WO 2017221748A1 JP 2017021504 W JP2017021504 W JP 2017021504W WO 2017221748 A1 WO2017221748 A1 WO 2017221748A1
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modeling
cartridge
unit
determination
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PCT/JP2017/021504
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English (en)
French (fr)
Inventor
修一 大川
内藤　起久雄
Original Assignee
キヤノン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.
  • AM technology slices a three-dimensional model of a modeling object into a plurality of layers, generates slice data, forms a material layer with a modeling material based on the slice data, and sequentially stacks the material layer on a modeling table.
  • This is a technology for modeling solid objects by fixing them.
  • the modeling material is accommodated in a cartridge mounted in the cartridge slot.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a configuration in which only a cartridge in which attachment is detected is driven to form an image in a two-dimensional image forming apparatus.
  • the first aspect of the present invention is: In a modeling apparatus that has a plurality of types of modeling materials and creates a three-dimensional object by laminating the plurality of types of modeling materials based on data of a three-dimensional model, A first determination means for performing a determination as to whether or not there is a combination of modeling materials having no problem when used for producing a three-dimensional object among the plurality of types of modeling materials; A first output means for outputting information regarding the negative determination when the negative determination is made by the first determination means;
  • the modeling apparatus characterized by having is provided.
  • the second aspect of the present invention is: In a modeling method using a modeling apparatus that has a plurality of types of modeling material and laminates the plurality of types of modeling material based on data of a three-dimensional model to produce a three-dimensional object, A determination step of determining whether there is a combination of modeling materials that have no problem when used for producing a three-dimensional object among the plurality of types of modeling materials, and at a preset timing; When a negative determination is made in the determination step, a step of outputting information on the negative determination; The modeling method characterized by including this is provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the overall configuration of the modeling apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining a control configuration in the modeling apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of control executed when the cartridge is attached and detached according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of the modeling process according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating information regarding the cartridge according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating information regarding the material type specified in the job according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating information regarding the cartridge according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating information regarding the material type specified in the job according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating information regarding the cartridge according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating information regarding the material type of the fourth embodiment.
  • the present invention relates to a modeling apparatus (AM technique), that is, a modeling apparatus that employs a technique for producing a three-dimensional object (three-dimensional object) by arranging modeling materials in two dimensions and laminating them in layers.
  • AM technique a modeling apparatus that employs a technique for producing a three-dimensional object (three-dimensional object) by arranging modeling materials in two dimensions and laminating them in layers.
  • the modeling material various materials can be selected according to the application, function, purpose, etc. of the three-dimensional object to be produced.
  • a material constituting a three-dimensional model for modeling is referred to as “structural material”, and a portion formed of the structural material is referred to as a structure.
  • a material that constitutes a support body (for example, a column that supports the overhang portion from below) for supporting the structure being manufactured is referred to as a “support material”.
  • the term “modeling material” is simply used.
  • the structural material for example, a thermoplastic resin such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), ABS, PS (polystyrene) can be used.
  • the support material a material having thermoplasticity and water solubility can be preferably used in order to simplify the removal from the structure. Examples of the support material include carbohydrates, polylactic acid (PLA), PVA (polyvinyl alcohol), and PEG (polyethylene glycol).
  • slice data digital data (cross-sectional image data) obtained by slicing data of a three-dimensional model intended for modeling into a plurality of layers along the stacking direction.
  • the slice data is generated by adding information such as support material data as necessary.
  • a layer formed of a modeling material based on slice data is referred to as a “material layer”.
  • a three-dimensional model that is, a three-dimensional object represented by three-dimensional model data given to the modeling apparatus) to be manufactured using the modeling apparatus is referred to as a “modeling object”.
  • a three-dimensional object (three-dimensional object) produced (output) by the modeling apparatus is referred to as a “modeled object”.
  • the modeled object includes the support body, a portion excluding the support body becomes a “structure” constituting the modeled object.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the modeling apparatus 100 of the present embodiment.
  • the modeling apparatus 100 includes a material layer forming unit 101, a transfer unit 102, a layered modeling unit 103, a control unit 104, and an operation unit 105.
  • the material layer forming unit 101 includes a cartridge (process cartridge) 106 including a photosensitive drum 107, a first transfer belt 108, a transfer roller 109, and a transfer roller 110.
  • the cartridge 106 is detachably attached to the unit main body of the material layer forming unit 101.
  • the transfer unit 102 includes a second transfer belt 111, a rotation roller 112, a transfer roller 117, and a heater 113.
  • the layered modeling unit 103 has a stage 114.
  • the control unit 104 incorporates a controller having a controller, UI (user interface), and various I / O interfaces, and controls various controls of the entire apparatus.
  • a plurality of cartridges 106 (four in this embodiment) are provided, and the user inserts each cartridge 106 into the modeling apparatus main body from the front and attaches it.
  • the plurality of cartridges 106 are juxtaposed along the conveyance direction of the first transfer belt 108, and each cartridge 106 faces each transfer roller 109 via the first transfer belt 108 above each transfer roller 109.
  • the first transfer belt 108 is disposed so as to be sandwiched between the photosensitive drum 107 provided in the cartridge 106 and the transfer roller 109.
  • Each cartridge 106 accommodates each modeling material independently. In this embodiment, the particle size of the modeling material is 5 to 100 ⁇ m.
  • the modeling material stored in each cartridge 106 is supplied to the photosensitive drum 107.
  • the photosensitive drums 107 corresponding to the modeling materials provided in the cartridges 106 are arranged along the transport direction (the direction of the arrow a shown in FIG. 1) during the material layer forming operation.
  • a material layer is formed on the photosensitive drum 107 by supplying a modeling material to the photosensitive drum 107 exposed by the optical system.
  • the material layer formed on the photosensitive drum 107 is transferred onto the first transfer belt 108 sandwiched between the photosensitive drum 107 and the transfer roller 109, and the material layer is formed on the first transfer belt 108.
  • the material layer formed on the first transfer belt 108 is conveyed to the transfer roller 110 as the first transfer belt 108 moves.
  • the transfer roller 110 and the transfer roller 117 are disposed to face each other with the first transfer belt 108 and the second transfer belt 111 interposed therebetween.
  • the material layer formed on the first transfer belt 108 is transferred to the second transfer belt 111 at the contact portion between the first transfer belt 108 and the second transfer belt 111.
  • the present invention is not limited to the material layer forming method using the above-described laser printer. That is, the present invention can be applied to a material layer forming method using various types of printers such as a thermal printer (sublimation type, thermal transfer type, etc.), dot impact printer, LED printer, and inkjet printer.
  • the material layer transferred onto the second transfer belt 111 is transported in the direction of arrow b shown in FIG.
  • the material layer on the second transfer belt 111 is thermally welded to the modeled object 115 formed in the layered modeling unit 103 for each predetermined modeling unit length by the heater 113.
  • the length of the predetermined modeling unit varies depending on the size of the modeled object 115 to be modeled. For example, when the size of the cross section of the modeled object 115 is equivalent to the L size photo size, the length in the transport direction is 135 mm, and when the cross section is equivalent to the A4 size, the length in the transport direction is 297 mm.
  • the material layer on the second transfer belt 111 is heat-welded on the stage 114.
  • the modeled object 115 is modeled on the stage 114 by performing lamination by thermal welding on the stage 114.
  • the stage 114 moves in the d direction in synchronization with the moving operation of the second transfer belt 111. After heat welding, it descends in the e direction according to the thickness of the stack and moves in the f direction.
  • the stage 114 moves in the d direction.
  • the directions c to f may be directions other than those illustrated depending on the apparatus configuration.
  • the operation unit 105 is used to check the modeling status for each order, such as whether the specified ordered model is being modeled or the model has been completed, to check the device status such as the remaining amount of modeling material, and to perform device maintenance such as belt cleaning. This is a unit for the operator to operate / confirm.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a control unit in the control unit 104 of the modeling apparatus 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing information about the cartridge.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating information regarding the type (material type) of a modeling material (hereinafter referred to as “used material”) designated (requested) by a job to be used in modeling.
  • the modeling apparatus 100 receives the 3D model data from the client terminal 201 and performs modeling.
  • the control unit 203 receives (acquires) the cartridge information shown in FIG. 5 from the print engine unit 204 and stores the acquisition result in the cartridge information storage unit 211.
  • 3D model data is received from the client terminal 201, slice data is generated, and the generated slice data is transmitted to the print engine unit 204.
  • the control unit 203 records the received 3D model data in the input buffer 205.
  • the job analysis unit 206 receives the 3D model data from the input buffer 205, performs analysis processing, and transmits the job analysis result to the layout instruction unit 207 and the UI unit 209.
  • a layout instruction end notification is received from the layout instruction unit 207.
  • the UI unit 209 receives the job analysis result from the job analysis unit 206 and displays it on the UI.
  • an erroneous loading notification is received from the erroneous cartridge loading detection unit 212 and displayed on the UI.
  • the layout instruction unit 207 receives the job analysis result from the job analysis unit 206, organizes the layout information, and transmits the job analysis result and the layout instruction to the image processing unit 208.
  • an image processing end notification is received from the image processing unit 208.
  • a layout instruction end notification is transmitted to the job analysis unit 206.
  • the image processing unit 208 receives the job analysis result and the layout instruction from the layout instruction unit 207, extracts material information (such as the type of modeling material) used in the job shown in FIG. Transmit to the erroneous loading detection unit 212. Thereafter, the image processing unit 208 receives a determination result as to whether or not a desired cartridge (a cartridge containing a modeling material used in a job) is correctly mounted from the cartridge erroneous loading detection unit 212. If the desired cartridge is correctly mounted, the image processing unit 208 performs image processing and transmits an image processing end notification to the layout instruction unit 207. In addition, the slice data as the image processing result is transmitted to the intermediate buffer 210.
  • material information such as the type of modeling material
  • the cartridge misloading detection unit 212 compares the material information used in the job received (acquired) from the image processing unit 208 with the cartridge information received from the cartridge information storage unit 211, so that the corresponding desired cartridge is mounted. Determine if you are. Then, the erroneous cartridge loading detection unit 212 transmits a determination result as to whether or not a desired cartridge is correctly mounted to the image processing unit 208. This will be described later with reference to FIG. Further, the cartridge misload detection unit 212 refers to the cartridge information received from the cartridge information storage unit 211, determines whether there is a problem with the combination of the mounted cartridges, and sends the determination result to the image processing unit 208. Send. This will be described later with reference to FIG.
  • the cartridge information storage unit 211 receives and stores cartridge information from the print engine unit 204, and transmits the stored content to the cartridge misloading detection unit 212.
  • the intermediate buffer 210 receives the slice data from the image processing unit 208, records the slice data, and transmits the slice data to the print engine unit 204.
  • the print engine unit 204 reads cartridge information attached when the modeling apparatus 100 is activated or when the cartridge 106 is attached or detached, and transmits the cartridge information to the control unit 203. Further, the print engine unit 204 forms a material layer while converting the slice data received from the control unit 203 from the material type to the cartridge slot type, and stacks the material layer to produce a modeled object.
  • the cartridge attachment / detachment detection unit 214 reads information about the cartridges that are attached when the modeling apparatus 100 is activated or when the cartridges 106 are attached / detached, and transmits the information to the cartridge information storage unit 213.
  • the material layer forming unit 215 receives slice data from the control unit 203 and reads cartridge information from the cartridge information storage unit 213. Further, by using the cartridge information, the material layer is formed while converting the material type of each pixel constituting the slice data into the cartridge slot type.
  • the type of modeling material is classified using the material and color of the modeling material.
  • the material of the structural material is represented by a thermoplastic resin A
  • the color of the structural material is represented by K, Y, M, and C. From the cartridge information shown in FIG. 5, it can be seen that a cartridge group each containing a structural material of each color made of the thermoplastic resin A and a cartridge containing a support material for the thermoplastic resin A are mounted in the cartridge slot. .
  • the materials of the modeling material are the same, a modeled object can be produced without any problem no matter how the modeling materials are combined.
  • the information regarding the material of the modeling material group obtained from the cartridge information of FIG. 5 is the same information.
  • a cartridge containing a structural material of black (K) made of thermoplastic resin B and a cartridge containing a support material for thermoplastic resin B are cartridge slots. It is a figure shown about the example with which it was mounted
  • the cartridge information shown in FIG. It can be seen from the cartridge information shown in FIG. 7 that a modeled object can be produced without any problem no matter how the modeling materials are combined.
  • the cartridges in the cartridge slots ID-1 and ID 4 shown in FIG. 7 are exchanged, and each cartridge containing the structural material made of the thermoplastic resin A and the support material for the thermoplastic resin C is mounted.
  • the structural material of the thermoplastic resin B and the support material for the thermoplastic resin B are accommodated in the cartridge slots ID-2 and 3, and the molding can be suitably performed without any problem by the combination of these modeling materials. It can be carried out.
  • the molding can be suitably performed without any problem by the combination of these modeling materials. It can be carried out.
  • there is at least one combination of the structural material and the support material of the same material it is possible to perform modeling. In this embodiment, there is no problem in the combination of modeling materials. Even if a plurality of types of structural materials are used, modeling can be performed without any problem as long as the structural materials are made of the same material.
  • each cartridge in cartridge slot IDs 1, 3, and 4 shown in FIG. 7 contains a structural material made of thermoplastic resin A and support materials for thermoplastic resins C and D, respectively.
  • thermoplastic resin A and support materials for thermoplastic resins C and D different information regarding the material of the modeling material supplied from each cartridge is obtained from the cartridge information.
  • different information regarding the material of the modeling material supplied from each cartridge is obtained from the cartridge information.
  • the adhesive force between the modeling materials is low and stacking failure occurs.
  • Whether there is a problem in the combination of modeling materials can be determined by the following means. First, with respect to a combination of various modeling materials, it is confirmed whether or not a problem such as stacking failure occurs due to physical property comparison or actual modeling, or whether the modeling material deteriorates due to contact. Then, combinations of modeling materials that do not cause these problems are classified as “recommended”, for example, and combinations of modeling materials that cause problems such as poor stacking and deterioration are classified as “not recommended”, for example. Then, a combination of various modeling materials and whether or not the combination is recommended, that is, whether or not there is a problem are linked and stored as a combination determination criterion.
  • the modeling material information obtained from the job analysis result is collated with the combination determination criterion to determine whether the combination is recommended.
  • the combination determination criteria may be provided in the modeling apparatus or an external device accessible by the modeling apparatus as long as it can be referred to in the determination by the cartridge misloading detection unit.
  • a material group having a “recommended” relationship based on a combination determination criterion created in advance is included in the cartridge information. Then, when the cartridge is mounted, it may be confirmed whether or not the materials detected by the cartridge misload detection unit are included in the “recommended” material group.
  • the combination of modeling materials with different materials has a problem.
  • the fact that there is a problem with the combination is output as a signal or information, and in this embodiment, an error notification is performed.
  • the type of the modeling material is classified using the material and color of the modeling material, but the present invention is not limited to this and may be classified only by the material.
  • the kind of modeling material is good to be classified using the property and form of the modeling material, which may cause problems when used in combination when producing a three-dimensional object.
  • only cartridge information may be used, but as a combination of modeling materials used when producing a three-dimensional object, there is no problem or a problem combination.
  • a table in which information is set may be used. Such a table may be stored in the control unit 203 in advance.
  • FIG. 3 is a flowchart of the control executed when the cartridge is attached / detached in this embodiment.
  • the cartridge attachment / detachment detection unit 214 detects the activation of the modeling apparatus 100 or the attachment / detachment operation of the cartridge 106, and reads cartridge information (FIG. 7) of the attached cartridge (step S301 and step S302).
  • the read cartridge information is stored in the cartridge information storage unit 213, and the cartridge information is transmitted from the print engine unit 204 to the control unit 203 (steps S303 and S304).
  • the control unit 203 receives cartridge information from the print engine unit 204 (step S305) and stores it in the cartridge information storage unit 211 (step S306). Then, the cartridge information is transmitted to the cartridge erroneous loading detection unit 212 (step S307).
  • the cartridge misloading detection unit 212 refers to the received cartridge information and determines whether there is a problem with the combination of the mounted cartridges (step S308). If there is a problem with the combination of the mounted cartridges (No determination in step S308 (No)), the UI unit 209 notifies an error (step S309). If there is no problem (Yes in Step S308), the control flow at the time of cartridge attachment / detachment is terminated.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the modeling process of this embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating information regarding the type of modeling material (used material) designated by a job to be used in modeling in the present embodiment.
  • the control unit 203 receives a modeling job (modeling command) from the client terminal 201, and stores the three-dimensional model data received from the client terminal 201 in the input buffer 205.
  • the job analysis unit 206 analyzes the 3D model data
  • the layout instruction unit 207 organizes the layout information from the job analysis result, and transmits the job analysis result and the layout instruction to the image processing unit 208.
  • step S ⁇ b> 402 the image processing unit 208 extracts information (FIG. 8) relating to the material used from the job analysis result and transmits it to the cartridge misloading detection unit 212.
  • the cartridge misload detection unit 212 confirms that all the used material type IDs shown in FIG. 8 are present in the cartridge information (FIG. 7) read from the cartridge information storage unit 211 and that the corresponding cartridge is not empty. (Step S403). If any of the used material type IDs shown in FIG. 8 does not exist in the cartridge information shown in FIG. 7 or if at least one of the used materials is empty (No in step S403), the UI The unit 209 sends an error notification (step S406).
  • step S404 a normal modeling process is performed (step S404). Thereafter, whether or not the modeling is completed is determined in step S405. If the determination is negative (No in step S405), the process proceeds to step S407.
  • step S407 it is determined whether cartridge attachment / detachment is detected. If cartridge attachment / detachment is not detected (No in step S407), the process returns to step S403. When it is detected that the cartridge is attached or detached (Yes in step S407), the control at the time of cartridge attachment / detachment shown in FIG. 3 is performed in step S408, and then the process returns to step S403.
  • step S405 an affirmative determination is made (Yes in step S405), and modeling is completed.
  • step S403 it is confirmed that the corresponding cartridge is not empty. At this time, it is confirmed whether or not the remaining amount of the modeling material in the corresponding cartridge remains in an amount necessary for producing the modeled object. It is good to do.
  • the modeling apparatus 100 when the modeling apparatus 100 is started or the cartridge 106 is attached or detached, it is determined whether or not there is a problem with the combination of modeling materials accommodated in the mounted cartridge. As a result, it is possible to confirm whether there is no problem in the combination of modeling materials at an earlier stage before modeling, and reduction of modeling using a plurality of modeling materials having a problem with the combination. can do. Furthermore, in this embodiment, it is determined whether or not the same type of modeling material as that specified in the job is accommodated in the cartridge mounted in the cartridge slot. Thereby, it can reduce that modeling will be performed using the modeling material which is not designated by the job. Thus, according to the present embodiment, it is possible to reduce that modeling is performed using an inappropriate modeling material.
  • the modeling apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Examples 2 to 6 will be described below as other embodiments. In the following embodiments, configurations and processes different from those of the first embodiment will be described, and descriptions of configurations and processes similar to those of the first embodiment will be omitted.
  • step S406 the error is notified in step S406 and then the process is terminated.
  • the present invention is not limited to this. That is, it may be configured to proceed to step S407 so that the modeling process can be continued when an appropriate cartridge is mounted.
  • the processing may be interrupted in preparation for a case where there is no appropriate cartridge.
  • step S406 it is output as a signal or information that there is a material that does not exist in the cartridge information shown in FIG.
  • the user may be allowed to select whether to interrupt. If no cartridge attachment / detachment is detected in step S407, it is confirmed whether there is an interruption instruction. If there is an interruption instruction, the process is interrupted. If there is no interruption instruction, step S403 is executed. It is good to process.
  • the cartridge misloading detection unit 212 exists in the control unit 203, but is not limited thereto.
  • the cartridge misloading detection unit 212 may be provided in the print engine unit 204.
  • the cartridge information storage unit 211 is not necessary, and the image processing unit 208 performs the processing without confirming the cartridge information.
  • the material layer forming unit 215 receives the slice data from the control unit 203, reads the cartridge information from the cartridge information storage unit 213, and transmits the cartridge information to the cartridge erroneous loading detection unit.
  • the cartridge misloading detection unit determines whether there is no problem in the combination of cartridges that are mounted when the cartridge is attached or detached, and receives the used material information from the material layer forming unit 215 and performs the following confirmation. That is, it is confirmed whether all used material type IDs exist in the cartridge information read from the cartridge information storage unit 213 and whether the corresponding cartridge is empty. Further, by using the cartridge information, the material layer is formed while converting the material type of each pixel constituting the slice data into the cartridge slot type. In this embodiment, compared with the first embodiment, there is a concern that the error detection when the cartridge of the corresponding modeling material is not mounted is delayed, but the configuration can be simplified and simplified.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating information regarding the cartridge according to the present exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating information regarding the material type of the present embodiment.
  • the material type information in the cartridge information includes information on the material and color of the modeling material as shown in FIGS. 5 and 7, but is not limited thereto.
  • the main material group and the material color may be managed separately.
  • the type of used material is also managed separately from the format shown in FIG. 10, that is, the main material group and the color of the material, instead of FIG. 6 and FIG.
  • the modeling apparatus 100 receives a modeling job from the client terminal 201 as illustrated in FIG. 2, but is not limited thereto. That is, the modeling apparatus 100 may receive a modeling job from a storage device such as a USB memory, an SD card, an external HDD, and a file server.
  • a storage device such as a USB memory, an SD card, an external HDD, and a file server.
  • the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

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Abstract

複数種類の造形材料を有し、３次元モデルのデータに基づいて前記複数種類の造形材料を積層して立体物を作製する造形装置において、前記複数種類の造形材料のなかに、立体物の作製に用いたときに問題がない造形材料の組み合わせがあるかどうかの判断を、予め設定されたタイミングで行う第１判断手段と、前記第１判断手段により否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する第１出力手段と、を有する。

Description

造形装置及び造形方法
　本発明は、造形装置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）と呼ばれる立体造形技術（以下、ＡＭ技術）が注目を集めている。ＡＭ技術は、造形対象物の３次元モデルを複数の層にスライスしてスライスデータを生成し、そのスライスデータを基に造形材料により材料層を形成し、材料層を造形台上に順次積層して固着することで、立体物を造形する技術である。このようなＡＭ技術を適用した造形装置において、造形材料は、カートリッジスロットに装着されたカートリッジに収容されている。ここで、カートリッジがカートリッジスロットに未装着の場合に、ユーザに通知を行う構成が知られている。また、特許文献１では、２次元の画像形成装置において、装着が検知されたカートリッジのみを駆動して画像形成を行う構成が開示されている。
特許第４３８０３６１号公報
　しかしながら、上記した従来の技術では、適切でない種類の造形材料が収容されたカートリッジがカートリッジスロットに装着された場合であっても、そのまま造形が行われてしまうことが懸念される。造形材料の組み合わせによっては、造形時に一緒に使用されることで、適切な造形を行うことができなくなるおそれがある。
　本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、適切でない造形材料を用いて造形が行われてしまうことを低減することを目的とする。
　本発明の第１態様は、
　複数種類の造形材料を有し、３次元モデルのデータに基づいて前記複数種類の造形材料を積層して立体物を作製する造形装置において、
　前記複数種類の造形材料のなかに、立体物の作製に用いたときに問題がない造形材料の組み合わせがあるかどうかの判断を、予め設定されたタイミングで行う第１判断手段と、
　前記第１判断手段により否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する第１出力手段と、
　を有することを特徴とする造形装置を提供する。
　本発明の第２態様は、
　複数種類の造形材料を有し、３次元モデルのデータに基づいて前記複数種類の造形材料を積層して立体物を作製する造形装置を用いる造形方法において、
　前記複数種類の造形材料のなかに、立体物の作製に用いたときに問題がない造形材料の組み合わせがあるかどうかの判断を、予め設定されたタイミングで行う判断工程と、
　前記判断工程で否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する工程と、
　を含むことを特徴とする造形方法を提供する。
　本発明によれば、適切でない造形材料を用いて造形が行われてしまうことを低減することが可能となる。
図１は、実施例１の造形装置の全体構成を示す概略断面図である。 図２は、実施例１の造形装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。 図３は、実施例１のカートリッジ着脱時に実行される制御のフローチャートである。 図４は、実施例１の造形処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、実施例１のカートリッジに関する情報を示す図である。 図６は、実施例１のジョブで指定された材料種別に関する情報を示す図である。 図７は、実施例１のカートリッジに関する情報を示す図である。 図８は、実施例１のジョブで指定された材料種別に関する情報を示す図である。 図９は、実施例４のカートリッジに関する情報を示す図である。 図１０は、実施例４の材料種別に関する情報を示す図である。
　以下、この発明を実施するための形態を図面を参照して例示的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている各部材の寸法、材質、形状、その相対配置など、各種制御の手順、制御パラメータなどは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　本発明は、造形技術（ＡＭ技術）、すなわち、造形材料を２次元に配置して層状に積層することによって３次元物体（立体物）を作製する技術を採用した造形装置に関する。
　造形材料としては、作製する立体物の用途・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、造形目的の３次元モデルを構成する材料を「構造材料」と呼び、構造材料で形成される部分を構造体と呼ぶ。作製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、造形目的とする３次元モデルのデータを積層方向に沿って複数層にスライスして得られるデジタルデータ（断面画像データ）を「スライスデータ」と呼ぶ。スライスデータは、必要に応じて、サポート材料のデータなどの情報を付加して生成される。スライスデータに基づき造形材料で形成される層を「材料層」と呼ぶ。また、造形装置を用いて作製しようとする立体モデル（つまり造形装置に与えられる３次元モデルのデータが表す３次元物体）を「造形対象物」と呼ぶ。また、造形装置で作製された（出力された）３次元物体（立体物）を「造形物」と呼ぶ。造形物がサポート体を含む場合において、サポート体を除いた部分が造形対象物を構成する「構造体」となる。
　［実施例１］
　以下に、実施例１について説明する。
　図１は、本実施例の造形装置１００の全体構成を示す概略断面図である。
　造形装置１００は、材料層形成ユニット１０１、転写ユニット１０２、積層造形ユニット１０３、制御ユニット１０４、及び操作ユニット１０５を備えている。
　材料層形成ユニット１０１は、感光ドラム１０７を備えたカートリッジ（プロセスカートリッジ）１０６、第１転写ベルト１０８、転写ローラ１０９、及び転移ローラ１１０を有する。カートリッジ１０６は材料層形成ユニット１０１のユニット本体に対して着脱可能に設けられている。
　また、転写ユニット１０２は、第２転写ベルト１１１、回転ローラ１１２、転移ローラ１１７、及びヒータ１１３を有する。また、積層造形ユニット１０３は、ステージ１１４を有する。
　また、制御ユニット１０４は、コントローラやＵＩ（ユーザインターフェース）、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えた制御部を内蔵し、装置全体の各種制御を司る。
　カートリッジ１０６は複数（本実施例では４個）設けられており、使用者は各カートリッジ１０６をそれぞれ、造形装置本体に正面から挿入して装着する。複数のカートリッジ１０６は、第１転写ベルト１０８の搬送方向に沿って並設されており、各カートリッジ１０６は、各転写ローラ１０９の上方に、第１転写ベルト１０８を介して各転写ローラ１０９に対向するように配置されている。第１転写ベルト１０８は、カートリッジ１０６に設けられた感光ドラム１０７と、転写ローラ１０９との間で挟持されるように配置されている。
　各カートリッジ１０６には、各造形材料がそれぞれ独立して収容されている。本実施例では、造形材料の粒径としては、５～１００μｍのものを用いている。
　各カートリッジ１０６に貯蔵されている造形材料は、感光ドラム１０７に供給される。各カートリッジ１０６に設けられた、各造形材料に対応する感光ドラム１０７は、材料層形成動作時の搬送方向（図１に示す矢印ａ方向）に沿って並んでいる。
　ここで、材料層形成ユニット１０１で行われる材料層形成動作について説明する。
　光学系により露光された感光ドラム１０７に造形材料が供給されることで感光ドラム１０７上に材料層が形成される。感光ドラム１０７上に形成された材料層は、感光ドラム１０７と転写ローラ１０９とに挟持された第１転写ベルト１０８上に転写され、第１転写ベルト１０８上に材料層が形成される。
　第１転写ベルト１０８上に形成された材料層は、第１転写ベルト１０８の移動に伴い転移ローラ１１０まで搬送される。
　材料層形成ユニット１０１と転写ユニット１０２において、転移ローラ１１０と転移ローラ１１７とは、第１転写ベルト１０８と第２転写ベルト１１１を挟んで対向配置されている。そして、第１転写ベルト１０８上に形成された材料層は、第１転写ベルト１０８と第２転写ベルト１１１との接触部で、第２転写ベルト１１１に転写される。
　なお、本発明は、上述したレーザ方式のプリンタによる材料層形成方法に限定されるものではない。すなわち、サーマルプリンタ（昇華型、熱転写型など）、ドットインパクトプリンタ、ＬＥＤプリンタ、インクジェットプリンタなど、様々な方式のプリンタによる材料層形成方法に適用可能である。
　転写ユニット１０２において、第２転写ベルト１１１上に転写された材料層は、第２転写ベルト１１１の移動に伴い図１に示す矢印ｂ方向に搬送され、ヒータ１１３まで搬送される。第２転写ベルト１１１上の材料層は、ヒータ１１３により、所定の造形単位の長さ毎に積層造形ユニット１０３内で形成されている造形物１１５に熱溶着される。ここで、所定の造形単位の長さは、造形する造形物１１５のサイズに応じて異なる。例えば、造形物１１５の断面の大きさがＬ版写真サイズ相当の場合では搬送方向の長さは１３５ｍｍ、Ａ４サイズ相当では搬送方向の長さは２９７ｍｍとなる。初回の熱溶着時には、ステージ１１４上に第２転写ベルト１１１上の材料層が熱溶着されることとなる。
　積層造形ユニット１０３において、ステージ１１４上で熱溶着による積層が行われることで、ステージ１１４上に造形物１１５が造形される。熱溶着時、ステージ１１４は、第２転写ベルト１１１の移動動作と同期してｄ方向に移動する。熱溶着後、積層の厚みに従ってｅ方向に下降し、ｆ方向に移動する。造形が終了した際には、ステージ１１４はｄ方向に移動する。異なる造形物１１５の造形を開始する際には、ステージ１１４はｃ方向に移動する。ただし、方向ｃ～ｆは装置構成によっては図示した以外の方向でもよい。
　操作ユニット１０５は、指定のオーダ造形物が造形中か造形終了か等、オーダ毎の造形状況の確認や、造形材料残量等の装置状態の確認、ベルトクリーニング等の装置メンテナンスの実施を行うために操作者が操作／確認するためのユニットである。
　図２は、本実施例の造形装置１００の制御ユニット１０４における制御部の構成を説明するためのブロック図である。図５は、カートリッジに関する情報を示す図である。図６は、造形で使用するようにジョブで指定（要求）された造形材料（以下、使用材料）の種類（材料種別）に関する情報を示す図である。
　造形装置１００は、クライアント端末２０１から３次元モデルデータを受信し、造形を行う。
　コントロール部２０３は、プリントエンジン部２０４から図５に示すカートリッジ情報を受信（取得）し、その取得結果をカートリッジ情報記憶部２１１で記憶する。また、クライアント端末２０１から３次元モデルデータを受信し、スライスデータを生成し、生成したスライスデータをプリントエンジン部２０４に送信する。コントロール部２０３は、受信した３次元モデルデータを入力バッファ２０５に記録する。
　ジョブ解析部２０６は、入力バッファ２０５から３次元モデルデータを受信し、解析処理を行い、ジョブ解析結果をレイアウト指示部２０７およびＵＩ部２０９に送信する。また、レイアウト指示部２０７からレイアウト指示の終了通知を受信する。
　ＵＩ部２０９は、ジョブ解析部２０６からジョブ解析結果を受信し、ＵＩに表示する。また、カートリッジ誤装填検知部２１２から誤装填通知を受信し、ＵＩに表示する。
　レイアウト指示部２０７は、ジョブ解析部２０６からジョブ解析結果を受信し、レイアウト情報を整理し、ジョブ解析結果とレイアウト指示とを画像処理部２０８に送信する。また、画像処理部２０８から画像処理の終了通知を受信する。ジョブ解析部２０６にレイアウト指示の終了通知を送信する。
　画像処理部２０８は、レイアウト指示部２０７からジョブ解析結果とレイアウト指示とを受信し、受信したジョブ解析結果から図６に示すジョブで使用する材料情報（造形材料の種類等）を抽出し、カートリッジ誤装填検知部２１２に送信する。その後、画像処理部２０８は、カートリッジ誤装填検知部２１２から所望のカートリッジ（ジョブで使用する造形材料が収容されたカートリッジ）が正しく装着されているかどうかの判断結果を受信する。画像処理部２０８は、所望のカートリッジが正しく装着されていた場合には、画像処理を行い、画像処理の終了通知をレイアウト指示部２０７に送信する。また、画像処理結果であるスライスデータを中間バッファ２１０に送信する。
　カートリッジ誤装填検知部２１２は、画像処理部２０８から受信（取得）したジョブで使用する材料情報を、カートリッジ情報記憶部２１１から受信したカートリッジ情報と比較することで、該当する所望のカートリッジが装着されているかどうかを判断する。そして、カートリッジ誤装填検知部２１２は、所望のカートリッジが正しく装着されているかどうかの判断結果を画像処理部２０８に送信する。この点については、図４を用いて後述する。
　また、カートリッジ誤装填検知部２１２は、カートリッジ情報記憶部２１１から受信したカートリッジ情報を参照し、装着されているカートリッジの組み合わせに問題がないかどうかを判断し、その判断結果を画像処理部２０８に送信する。この点については、図３を用いて後述する。
　カートリッジ情報記憶部２１１は、プリントエンジン部２０４からカートリッジ情報を受信し、記憶し、その記憶内容をカートリッジ誤装填検知部２１２に送信する。
　中間バッファ２１０は、画像処理部２０８からスライスデータを受信し、スライスデータを記録し、スライスデータをプリントエンジン部２０４に送信する。
　プリントエンジン部２０４は、造形装置１００の起動時やカートリッジ１０６の着脱時に装着されているカートリッジ情報を読み出し、コントロール部２０３にカートリッジ情報を送信する。また、プリントエンジン部２０４は、コントロール部２０３から受信したスライスデータを材料種別からカートリッジスロット種別に変換しながら材料層を形成し、材料層を積層して造形物を作製する。
　カートリッジ着脱検知部２１４は、造形装置１００の起動時やカートリッジ１０６の着脱時に、装着されているカートリッジ情報を読出し、カートリッジ情報記憶部２１３に送信する。
　材料層形成部２１５は、コントロール部２０３からスライスデータを受信し、カートリッジ情報記憶部２１３からカートリッジ情報を読出す。また、カートリッジ情報を利用し、スライスデータを構成する各画素の材料種別をカートリッジスロット種別に変換しながら、材料層を形成する。
　ここで、装着されているカートリッジの組み合わせ、すなわち、造形材料の組み合わせについて説明する。
　本実施例では、造形材料の種類を、造形材料の材質と色を用いて分類している。図５、図６においては、構造材料の材質を熱可塑性樹脂Ａで表し、構造材料の色をＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃで表している。
　図５に示すカートリッジ情報からは、熱可塑性樹脂Ａからなる各色の構造材料をそれぞれ収容したカートリッジ群と、熱可塑性樹脂Ａ用のサポート材料を収容したカートリッジがカートリッジスロットに装着されていることがわかる。このように、造形材料の材質が同じ場合には、造形材料をどのように組み合わせても問題なく造形物を作製することができる。このとき、図５のカートリッジ情報から得られる、造形材料群の材質に関する情報は、同じ情報である。
　図７は、図５のカートリッジ情報に対して、熱可塑性樹脂Ｂからなるブラック（Ｋ）の構造材料が収容されたカートリッジと、熱可塑性樹脂Ｂ用のサポート材料が収容されたカートリッジが、カートリッジスロットに装着された例について示す図である。説明を簡単にするため、図７に示すカートリッジ情報を用いて、以下、説明する。
　図７に示すカートリッジ情報からも、造形材料をどのように組み合わせても問題なく、造形物を作製することができることがわかる。
　ここで、図７に示すカートリッジスロットＩＤ－１，４のカートリッジが交換され、熱可塑性樹脂Ａからなる構造材料と、熱可塑性樹脂Ｃ用のサポート材料をそれぞれ収容した各カートリッジが装着された場合について考える。
　この場合、カートリッジスロットＩＤ－２，３には、熱可塑性樹脂Ｂの構造材料と、熱可塑性樹脂Ｂ用のサポート材料が収容されており、これらの造形材料の組み合わせにより問題なく、好適に造形を行うことができる。
　このように、同じ材質の構造材料とサポート材料の組み合わせが少なくとも１組あれば、造形を行うことは可能なので、本実施例では、造形材料の組み合わせに問題がないものとする。また、複数種類の構造材料を用いる場合であっても、同じ材質の構造材料の組み合わせであれば、問題なく造形を行うことができる。
　これに対して、図７に示すカートリッジスロットＩＤ－１，３，４のカートリッジが交換され、熱可塑性樹脂Ａからなる構造材料と、熱可塑性樹脂Ｃ，Ｄ用のサポート材料をそれぞれ収容した各カートリッジが装着された場合を考える。
　このとき、カートリッジ情報からは、各カートリッジから供給される造形材料の材質に関して、異なる情報が得られることになる。
　このような、造形材料の材質がそれぞれ異なる場合に、互いに異なる造形材料を組み合わせて造形を行うと問題が生じることが懸念される。具体的には、材質が異なる造形材料を組み合わせて造形が行われた場合、その組み合わせによっては、造形材料間の接着力が低く、積層不良が生じるという問題が懸念される。あるいは、積層できたとしても、造形材料同士が接触する界面近傍において、少なくとも一方の造形材料からなる部分に腐食や浸食が生じ、劣化してしまうという問題が懸念される。
　造形材料の組合せに問題があるかどうかは、次の手段によって判断することができる。
　まず、あらかじめ各種造形材料の組合せについて、物性比較や実際の造形などにより、積層不良が生じるか、接触により造形材料の劣化が進んでしまうか、などの問題が生じるかどうかを確認する。そして、これらの問題が生じない造形材料の組合せを、例えば「推奨する」、積層不良や劣化などの問題が生じる造形材料の組合せを、例えば「推奨しない」に分類する。そして、各種造形材料の組合せと、その組合せが推奨されるか否か、即ち、問題があるかどうかの結果を紐付けして、組合せ判断基準として記憶しておく。そして、カートリッジ誤装填検知部にて、ジョブ解析結果から得られる造形材料の情報を組合せ判断基準に照合して、推奨される組み合わせか否かを判断する。組合せ判断基準は、カートリッジ誤装填検知部での判断の際に参照できるのであれば、造形装置内に備えていてもよいし、造形装置がアクセス可能な外部装置が備えていてもよい。
　あるいは、予め作成した組合せ判断基準に基づいて「推奨する」関係にある材料グループをカートリッジ情報に含ませておく。そして、カートリッジを装着した際に、カートリッジ誤装填検知部にて検知した材料同士が「推奨する」関係にある材料グループに含まれているかどうかを確認してもよい。
　本実施例では、材質が異なる造形材料の組み合わせは、問題があるものとした。そして、造形材料の組み合わせに問題があると判断した場合には、その組み合わせに問題があることを信号または情報として出力するものとし、本実施例では、エラー通知を行うこととした。
　なお、本実施例では、造形材料の種類を、造形材料の材質と色を用いて分類したが、これに限るものではなく、材質のみで分類してもよい。造形材料の種類は、立体物を作製するときに、組み合わせて用いられることで問題が生じることが懸念される造形材料の性質、形態を用いて分類されるものであるとよい。また、上記の判断を行う際には、カートリッジ情報のみを用いるものであってもよいが、立体物を作製するときに用いる造形材料の組み合わせとして、問題のない組み合わせ、又は、問題のある組み合わせに関する情報が設定されたテーブルを用いてもよい。このようなテーブルは、コントロール部２０３に予め記憶されるものであるとよい。
　以下に、本実施例のカートリッジ着脱時の制御について説明する。
　本実施例においては、カートリッジの着脱時に、装着されているカートリッジの組み合わせに問題がないかどうかを判断している。この制御は造形装置１００の起動時に行われるものであってもよく、また、予め設定されたタイミングで適宜行われるものであってもよい。
　図３は、本実施例のカートリッジ着脱時に実行される制御のフローチャートである。
　まず、カートリッジ着脱検知部２１４が、造形装置１００の起動もしくはカートリッジ１０６の着脱動作を検知し、装着されているカートリッジのカートリッジ情報（図７）を読み出す（ステップＳ３０１およびステップＳ３０２）。読み出したカートリッジ情報をカートリッジ情報記憶部２１３に記憶し、カートリッジ情報をプリントエンジン部２０４からコントロール部２０３に送信する（ステップＳ３０３およびステップＳ３０４）。
　コントロール部２０３では、カートリッジ情報をプリントエンジン部２０４から受信し（ステップＳ３０５）、カートリッジ情報記憶部２１１に記憶する（ステップＳ３０６）。そして、そのカートリッジ情報をカートリッジ誤装填検知部２１２に送信する（ステップＳ３０７）。
　カートリッジ誤装填検知部２１２は、受信したカートリッジ情報を参照し、装着されているカートリッジの組み合わせに問題がないかどうかを判断する（ステップＳ３０８）。
　装着されているカートリッジの組み合わせに問題があった場合には（ステップＳ３０８で否定判断（Ｎｏ））、ＵＩ部２０９でエラーを通知する（ステップＳ３０９）。問題がなかった場合には（ステップＳ３０８で肯定判断（Ｙｅｓ））、カートリッジ着脱時の制御フローを終了する。
　次に、本実施例の造形処理の流れについて説明する。
　本実施例では、ジョブで指定された造形材料と同じ種類の造形材料を収容したカートリッジがあるかどうかを判断してから造形を行っている。
　図４は、本実施例の造形処理の流れを示すフローチャートである。図８は、本実施例において、造形で使用するようにジョブで指定された造形材料（使用材料）の種類に関する情報を示す図である。
　まず、ステップＳ４０１では、コントロール部２０３でクライアント端末２０１から造形ジョブ（造形命令）を受信し、クライアント端末２０１から受信した３次元モデルデータを入力バッファ２０５で記憶する。そして、ジョブ解析部２０６で３次元モデルデータを解析し、レイアウト指示部２０７でジョブ解析結果からレイアウト情報を整理し、画像処理部２０８にジョブ解析結果およびレイアウト指示を送信する。
　ステップＳ４０２では、画像処理部２０８がジョブ解析結果から、使用材料に関する情報（図８）を抽出し、カートリッジ誤装填検知部２１２に送信する。
　次に、カートリッジ誤装填検知部２１２で、図８に示す使用材料種別ＩＤが全て、カートリッジ情報記憶部２１１から読み出したカートリッジ情報（図７）に存在することと、該当カートリッジが空でないことを確認する（ステップＳ４０３）。
　図８に示す使用材料種別ＩＤのなかで、図７に示すカートリッジ情報に存在しないものがある場合、また、使用材料の少なくとも一種類が空であった場合には（ステップＳ４０３でＮｏ）、ＵＩ部２０９でエラー通知を行う（ステップＳ４０６）。
　使用材料種別ＩＤが全て、カートリッジ情報に存在し、使用材料が空でないことが確認できた場合には（ステップＳ４０３でＹｅｓ）、通常の造形処理を行う（ステップＳ４０４）。
　その後、ステップＳ４０５で造形完了かどうかが判断され、否定判断の場合には（ステップＳ４０５でＮｏ）、ステップＳ４０７に進む。
　ステップＳ４０７では、カートリッジ着脱を検知したかどうかが判断され、カートリッジの着脱を検知しない場合には（ステップＳ４０７でＮｏ）、ステップＳ４０３に戻る。カートリッジの着脱を検知した場合には（ステップＳ４０７でＹｅｓ）、ステップＳ４０８で図３に示したカートリッジ着脱時の制御を行い、その後、ステップＳ４０３に戻る。
　そして、ステップＳ４０５において、肯定判断されることで（ステップＳ４０５でＹｅｓ）、造形が完了する。
　ここで、ステップＳ４０３では、該当カートリッジが空でないことを確認するものであるが、このとき、該当カートリッジ内の造形材料の残量が、造形物の作製に必要な量だけ残っているかどうかを確認するものであるとよい。
　以上説明したように、本実施例では、造形装置１００の起動もしくはカートリッジ１０６の着脱動作時に、装着されているカートリッジに収容されている造形材料の組み合わせに問題がないかどうかを判断している。これにより、造形前のより早い段階で、造形材料の組み合わせに問題がないかどうかを確認することができ、組み合わせに問題がある複数の造形材料を用いて、造形が行われてしまうことを低減することができる。
　さらに、本実施例では、ジョブで指定された造形材料と同じ種類の造形材料が、カートリッジスロットに装着されているカートリッジに収容されているかどうかを判断している。これにより、ジョブで指定されていない造形材料を用いて、造形が行われてしまうことを低減することができる。
　このように本実施例によれば、適切でない造形材料を用いて造形が行われてしまうことを低減することが可能となる
　本発明に係る造形装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。以下に、他の実施形態として実施例２～実施例６を例示して説明する。なお、以下の実施例においては、上述した実施例１と異なる構成や処理について説明することとし、実施例１と同様の構成や処理についての説明は省略する。
　［実施例２］
　上述した実施例１では、ステップＳ４０６でエラー通知を行った後、処理を終了するものであったが、これに限るものではない。すなわち、適切なカートリッジが装着された時に、造形処理を継続することができるように、ステップＳ４０７に進むように構成してもよい。このとき、適切なカートリッジが無い場合に備えて、処理を中断できるようにしてもよい。このような場合には、ステップＳ４０６で、使用材料のなかで、図７に示すカートリッジ情報に存在しないものがあること、または、使用材料が足りないことを、信号または情報として出力し、処理を中断するかどうかをユーザに選択させてもよい。そして、ステップＳ４０７でカートリッジ着脱を検知できなかった場合に、中断指示があるかどうかの確認をし、中断指示があった場合は中断し、中断指示がなかった場合にステップＳ４０３を実行するような処理にするとよい。
　［実施例３］
　上述した実施例１では、カートリッジ誤装填検知部２１２は、コントロール部２０３に存在するものであったが、これに限るものではない。カートリッジ誤装填検知部２１２は、例えば、プリントエンジン部２０４に設けられるものであってもよい。
　カートリッジ誤装填検知部が、プリントエンジン部２０４に存在する場合には、カートリッジ情報記憶部２１１が不要となり、画像処理部２０８はカートリッジ情報を未確認のまま処理を行うことになる。このとき、材料層形成部２１５は、コントロール部２０３からスライスデータを受信し、カートリッジ情報記憶部２１３からカートリッジ情報を読出し、カートリッジ誤装填検知部に送信する。
　カートリッジ誤装填検知部では、カートリッジ着脱時に装着されているカートリッジの組み合わせに問題がないかどうかを判断するとともに、材料層形成部２１５から使用材料情報を受信して次の確認を行う。すなわち、使用材料種別ＩＤが全て、カートリッジ情報記憶部２１３から読みだしたカートリッジ情報に存在することと、該当カートリッジが空かどうかを確認する。また、カートリッジ情報を利用し、スライスデータを構成する各画素の材料種別をカートリッジスロット種別に変換しながら、材料層を形成する。
　本実施例では、実施例１と比較すると、該当造形材料のカートリッジが未装着の場合のエラー検知は遅れることが懸念されるが、構成を単純化、簡素化することができる。
　［実施例４］
　図９は、本実施例のカートリッジに関する情報を示す図である。図１０は、本実施例の材料種別に関する情報を示す図である。
　上述した実施例１において、カートリッジ情報における材料種別の情報には、図５および図７に示すように、造形材料の材質と色の情報を含むものであったが、これに限るものではない。図５および図７の代わりに、図９に示すように、メイン素材グループと材料の色とを分けて管理してもよい。この場合、使用材料種別についても、図６および図８の代わりに、図１０に示すような形式、すなわち、メイン素材グループと材料の色とを分けて管理することになる。
　［実施例５］
　上述した実施例１において、造形装置１００は、図２に示すように、クライアント端末２０１から造形ジョブを受信するものであったが、これに限るものではない。
　すなわち、造形装置１００は、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、外付けＨＤＤおよびファイルサーバ等の記憶装置から造形ジョブが入力されるものであってもよい。
（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。

Claims (9)

  1. 　複数種類の造形材料を有し、３次元モデルのデータに基づいて前記複数種類の造形材料を積層して立体物を作製する造形装置において、
    　前記複数種類の造形材料のなかに、立体物の作製に用いたときに問題がない造形材料の組み合わせがあるかどうかの判断を、予め設定されたタイミングで行う第１判断手段と、
    　前記第１判断手段により否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する第１出力手段と、
    　を有することを特徴とする造形装置。
  2. 　前記造形装置に着脱可能に装着され、各造形材料をそれぞれ収容する複数のカートリッジと、
    　前記カートリッジの着脱を検知する検知手段と、
    　を有し、
    　前記予め設定されたタイミングは、前記検知手段により前記カートリッジの装着が検知されたタイミングであることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
  3. 　各カートリッジに収容された各造形材料に関する情報を取得する第１取得手段を有し、
    　前記第１取得手段は、立体物を作製するときに組み合わせて用いても問題のない造形材料群からは、同じ情報を取得し、
    　前記第１判断手段は、前記第１取得手段により取得された各造形材料に関する情報が異なる場合に、否定判断することを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
  4. 　立体物を作製するときに用いる造形材料の組み合わせとして、問題のない組み合わせ、又は、問題のある組み合わせを予め記憶している記憶手段と、
    　各カートリッジに収容された各造形材料に関する情報を取得する第１取得手段と、
    　を有し、
    　前記第１判断手段は、前記記憶手段の記憶内容、及び、前記第１取得手段の取得結果を用いて、前記判断を行うことを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
  5. 　各カートリッジに収容された各造形材料に関する情報を取得する第１取得手段と、
    　前記３次元モデルをスライスして生成されるスライスデータに基づいて、指定された造形材料からなる材料層を形成する材料層形成手段と、
    　前記材料層形成手段により前記材料層が形成される際に、前記指定された造形材料に関する情報を取得する第２取得手段と、
    　前記第１取得手段の取得結果、及び、前記第２取得手段の取得結果から、前記複数のカートリッジに収容された前記複数種類の造形材料のなかに、前記指定された造形材料と同じ種類の造形材料があるかどうかを判断する第２判断手段と、
    　前記第２判断手段により否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する第２出力手段と、を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の造形装置。
  6. 　前記第２判断手段は、前記指定された造形材料と同じ種類の造形材料が、立体物の作製に必要な量だけ収容されているかどうかをさらに判断することを特徴とする請求項５に記載の造形装置。
  7. 　前記複数種類の造形材料は、前記３次元モデルを構成する構造材料、及び、作製途中の前記３次元モデルを支持するサポート体を構成するサポート材料を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の造形装置。
  8. 　前記予め設定されたタイミングは、前記造形装置が起動されるタイミングであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の造形装置。
  9. 　複数種類の造形材料を有し、３次元モデルのデータに基づいて前記複数種類の造形材料を積層して立体物を作製する造形装置を用いる造形方法において、
    　前記複数種類の造形材料のなかに、立体物の作製に用いたときに問題がない造形材料の組み合わせがあるかどうかの判断を、予め設定されたタイミングで行う判断工程と、
    　前記判断工程で否定判断がなされた場合に、当該否定判断に関する情報を出力する工程と、
    　を含むことを特徴とする造形方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0894440A (ja) * 1994-09-28 1996-04-12 Kanebo Ltd 色材の色再現範囲識別方法及び選択方法
JPH1045138A (ja) * 1996-08-02 1998-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 包装容器
JP2015134499A (ja) * 2013-12-18 2015-07-27 キヤノン株式会社 パターンの形成方法、パターンの製造装置、立体物の形成方法およびその製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0894440A (ja) * 1994-09-28 1996-04-12 Kanebo Ltd 色材の色再現範囲識別方法及び選択方法
JPH1045138A (ja) * 1996-08-02 1998-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 包装容器
JP2015134499A (ja) * 2013-12-18 2015-07-27 キヤノン株式会社 パターンの形成方法、パターンの製造装置、立体物の形成方法およびその製造装置

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