特開 2024-3384 情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024003384

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/40 20170101AFI20240105BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20240105BHJP

   B29C 64/386 20170101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

B29C64/40

B33Y50/00

B29C64/386

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102488

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石倉 圭吾

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL62

4F213WL85

(57)【要約】

【課題】三次元造形において不要な箇所にサポートが配置されることを抑制可能な技術を提供する。
【解決手段】情報処理装置は、三次元造形装置によって造形される造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する第１処理部と、造形物の形状、及び、第１処理部によって生成されたサポート構造の形状を画面に表示する表示制御部と、第１処理部によって生成されたサポート構造のうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける受付部と、第１処理部によって生成されたサポート構造、及び、受付部で受け付けた除去情報に基づいて、三次元造形装置によってサポート構造を造形するためのサポートデータを生成する第２処理部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元造形装置によって造形される造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する第１処理部と、
前記造形物の形状、及び、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造の形状を画面に表示する表示制御部と、
前記第１処理部によって生成された前記サポート構造のうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける受付部と、
前記第１処理部によって生成された前記サポート構造、及び、前記受付部で受け付けた前記除去情報に基づいて、前記三次元造形装置によって前記サポート構造を造形するためのサポートデータを生成する第２処理部と、
を備える情報処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記表示制御部は、前記除去情報を、柱状形状によって前記画面に表示する、情報処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記表示制御部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造と、前記除去情報とを、区別可能に表示する、情報処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の情報処理装置であって、
前記表示制御部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造を、前記除去情報よりも透明度を高く表示する、情報処理装置。

【請求項5】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記受付部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造に対して追加する領域を指示する追加情報を受け付け、
前記第２処理部は、前記除去情報によって指定される領域と、前記追加情報によって指定される領域の少なくとも一部が重なる場合、前記除去情報及び前記追加情報のうち、前記受付部が後に受け付けた方の情報に基づいて前記サポートデータを生成する、情報処理装置。

【請求項6】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記表示制御部は、前記サポート構造のうちの除去可能な領域を、他の領域と区別可能に表示する、情報処理装置。

【請求項7】

請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記受付部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造に対して追加する領域を指示する追加情報を受け付け、
前記表示制御部は、前記サポート構造に対して追加可能な領域を、他の領域と区別可能に表示する、情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、３Ｄプリンターによって成形する造形物のサポートを最適な位置に自動設定する技術について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－４７６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記技術は、サポートの成形位置を自動設定できるので便利である反面、不要な箇所にサポートが配置された場合、造形精度を低下させる可能性があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、三次元造形装置によって造形される造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する第１処理部と、前記造形物の形状、及び、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造の形状を画面に表示する表示制御部と、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造のうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける受付部と、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造、及び、前記受付部で受け付けた前記除去情報に基づいて、前記三次元造形装置によって前記サポート構造を造形するためのサポートデータを生成する第２処理部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】三次元造形システムの概略構成を示す説明図。

【図2】フラットスクリューの概略構成を示す斜視図。

【図3】バレルの概略平面図。

【図4】造形物を造形する様子を模式的に示す説明図。

【図5】情報処理装置の概略構成を示す説明図。

【図6】造形データ生成処理のフローチャート。

【図7】造形物及びサポート構造の表示例を示す図。

【図8】除去情報の表示例を示す図。

【図9】第２処理部によって生成された造形データの表示例を示す図。

【図10】第２実施形態における造形データ生成処理のフローチャート。

【図11】追加情報の表示例を示す図。

【図12】第２処理部によって生成された造形データの表示例を示す図。

【図13】除去情報と追加情報とが重なった場合のサポート構造の表示例を示す図。

【図14】更新後のサポート構造の表示例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における三次元造形システム１０の概略構成を示す説明図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向及びＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、鉛直上向きに沿った方向である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印は、他の図においても、図示の方向が図１と対応するように適宜、図示してある。以下の説明において、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「＋」、その反対の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、＋Ｚ方向のことを「上」、－Ｚ方向のことを「下」ともいう。

【0008】

三次元造形システム１０は、三次元造形装置１００と情報処理装置４００とを備えている。本実施形態の三次元造形装置１００は、材料押出方式によって造形物を造形する装置である。三次元造形装置１００は、三次元造形装置１００の各部を制御するための制御部３００を備えている。制御部３００と情報処理装置４００とは、相互に通信可能に接続されている。

【0009】

三次元造形装置１００は、造形材料を生成して吐出する造形部１１０と、造形物の基台となる造形用のステージ２１０と、造形材料の吐出位置を制御する移動機構２３０とを備える。

【0010】

造形部１１０は、制御部３００の制御下において、固体状態の材料を可塑化させた造形材料をステージ２１０上に吐出する。造形部１１０は、造形材料に転化される前の原材料の供給源である材料供給部２０と、原材料を造形材料へと転化させる可塑化部３０と、造形材料を吐出する吐出部６０とを備える。

【0011】

材料供給部２０は、可塑化部３０に、原材料ＭＲを供給する。材料供給部２０は、例えば、原材料ＭＲを収容するホッパーによって構成される。材料供給部２０は、連通路２２を介して、可塑化部３０に接続されている。原材料ＭＲは、ペレットや粉末等の形態で材料供給部２０に投入される。本実施形態では、ペレット状のＡＢＳ樹脂の材料が用いられる。

【0012】

可塑化部３０は、材料供給部２０から供給された原材料ＭＲを可塑化させて流動性を発現させたペースト状の造形材料を生成し、吐出部６０へと導く。本実施形態において「可塑化」とは 、溶融を含む概念であり、固体から流動性を有する状態に変化させることである。具体的には、ガラス転移が起こる材料の場合、可塑化とは、材料の温度をガラス転移点以上にすることである。ガラス転移が起こらない材料の場合、可塑化とは、材料の温度を融点以上にすることである。

【0013】

可塑化部３０は、スクリューケース３１と、駆動モーター３２と、フラットスクリュー４０と、バレル５０と、を有する。フラットスクリュー４０は、ローターあるいはスクロールとも呼ばれる。バレル５０は、スクリュー対面部とも呼ばれる。

【0014】

図２は、フラットスクリュー４０の下面４８側の概略構成を示す斜視図である。図２に示したフラットスクリュー４０は、技術の理解を容易にするため、図１に示した上面４７と下面４８との位置関係を、鉛直方向において逆向きとした状態で示されている。図３は、バレル５０の上面５２側を示す概略平面図である。フラットスクリュー４０は、その中心軸に沿った方向である軸線方向における長さが、軸線方向に垂直な方向における長さよりも小さい略円柱状を有する。フラットスクリュー４０は、その回転中心となる回転軸ＲＸがＺ方向に平行になるように配置される。

【0015】

図１に示すように、フラットスクリュー４０は、スクリューケース３１内に収納されている。フラットスクリュー４０の上面４７は駆動モーター３２に連結されており、フラットスクリュー４０は、駆動モーター３２が発生させる回転駆動力によって、スクリューケース３１内で回転する。駆動モーター３２は、制御部３００の制御下において駆動する。なお、フラットスクリュー４０は、減速機を介して駆動モーター３２によって駆動されてもよい。

【0016】

図２に示すように、フラットスクリュー４０の、回転軸ＲＸと交差する面である下面４８には、渦状の溝部４２が形成されている。上述した材料供給部２０の連通路２２は、フラットスクリュー４０の側面から、当該溝部４２に連通する。本実施形態では、溝部４２は、凸条部４３によって隔てられて３本分形成されている。なお、溝部４２の数は、３本に限られず、１本でもよいし、２本以上であってもよい。溝部４２は、渦状に限らず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状であってもよいし、中央部から外周に向かって弧を描くように延びる形状であってもよい。

【0017】

フラットスクリュー４０の下面４８は、バレル５０の上面５２に対面しており、フラットスクリュー４０の下面４８の溝部４２と、バレル５０の上面５２との間には空間が形成される。フラットスクリュー４０とバレル５０との間のこの空間には、材料供給部２０から図２に示した材料流入口４４を通じて原材料ＭＲが供給される。

【0018】

図１に示すように、バレル５０には、回転しているフラットスクリュー４０の溝部４２内に供給された原材料ＭＲを加熱するためのバレルヒーター５８が埋め込まれている。バレル５０の中心には連通孔５６が設けられている。図３に示すように、バレル５０の上面５２には、連通孔５６に接続され、連通孔５６から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝５４が形成されている。なお、案内溝５４の一端は、連通孔５６に接続されていなくてもよい。また、案内溝５４は省略することも可能である。

【0019】

フラットスクリュー４０の溝部４２内に供給された原材料ＭＲは、溝部４２内において可塑化されながら、フラットスクリュー４０の回転によって溝部４２に沿って流動し、造形材料としてフラットスクリュー４０の中央部４６へと導かれる。中央部４６に流入した流動性を発現しているペースト状の造形材料は、バレル５０の中心に設けられた連通孔５６を介して吐出部６０に供給される。なお、造形材料では、造形材料を構成する全ての種類の物質が溶融していなくてもよい。造形材料は、造形材料を構成する物質のうちの少なくとも一部の種類の物質が溶融することによって、全体として流動性を有する状態に転化されていればよい。

【0020】

図１の吐出部６０は、造形材料を吐出するノズル６１と、フラットスクリュー４０とノズル開口６２との間に設けられた造形材料の流路６５と、造形材料の吐出を制御する吐出制御部７７を備える。

【0021】

ノズル６１は、流路６５を通じて、バレル５０の連通孔５６に接続されている。ノズル６１は、可塑化部３０において生成された造形材料を、先端のノズル開口６２からステージ２１０に向かって吐出する。

【0022】

吐出制御部７７は、流路６５を開閉する吐出調整部７０と、造形材料を吸引して一時的に貯留する吸引部７５とを備える。

【0023】

吐出調整部７０は、流路６５内に設けられており、流路６５内で回転することにより流路６５の開度を変化させる。本実施形態において、吐出調整部７０は、バタフライバルブによって構成されている。吐出調整部７０は、制御部３００による制御下において、第１駆動部７４によって駆動される。第１駆動部７４は、例えば、ステッピングモーターによって構成される。制御部３００は、第１駆動部７４を用いて、バタフライバルブの回転角度を制御することによって、可塑化部３０からノズル６１に流れる造形材料の流量、つまり、ノズル６１から吐出される造形材料の吐出量を調整することができる。吐出調整部７０は、造形材料の吐出量を調整可能であると共に、造形材料の流出のオン／オフを制御可能である。

【0024】

吸引部７５は、流路６５において吐出調整部７０とノズル開口６２との間に接続されている。吸引部７５は、ノズル６１からの造形材料の吐出停止時に、流路６５中の造形材料を一時的に吸引することによって、造形材料がノズル開口６２から糸を引くように垂れる尾引き現象を抑制する。本実施形態において、吸引部７５は、プランジャーにより構成されている。吸引部７５は、制御部３００による制御下において、第２駆動部７６によって駆動される。第２駆動部７６は、例えば、ステッピングモーターや、ステッピングモーターの回転力をプランジャーの並進運動に変換するラックアンドピニオン機構等によって構成される。

【0025】

ステージ２１０は、ノズル６１のノズル開口６２に対向する位置に配置されている。第１実施形態では、ノズル６１のノズル開口６２に対向するステージ２１０の造形面２１１は、Ｘ，Ｙ方向、すなわち水平方向に平行となるように配置される。ステージ２１０には、ステージ２１０上に吐出された造形材料が急激に冷却することを抑制するためのステージヒーター２１２が備えられている。ステージヒーター２１２は制御部３００によって制御される。

【0026】

移動機構２３０は、制御部３００の制御下において、ステージ２１０とノズル６１との相対位置を変化させる。本実施形態では、ノズル６１の位置が固定されており、移動機構２３０は、ステージ２１０を移動させる。移動機構２３０は、３つのモーターの駆動力によって、ステージ２１０をＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸方向に移動させる３軸ポジショナーによって構成される。本明細書において、特に断らない限り、ノズル６１の移動とは、ノズル６１や吐出部６０をステージ２１０に対して相対的に移動させることを意味する。

【0027】

なお、他の実施形態では、移動機構２３０によってステージ２１０を移動させる構成の代わりに、ステージ２１０の位置が固定された状態で、移動機構２３０がステージ２１０に対してノズル６１を移動させる構成が採用されてもよい。また、移動機構２３０によってステージ２１０をＺ方向に移動させ、ノズル６１をＸ，Ｙ方向に移動させる構成や、移動機構２３０によってステージ２１０をＸ，Ｙ方向に移動させ、ノズル６１をＺ方向に移動させる構成が採用されてもよい。これらの構成であっても、ノズル６１とステージ２１０との相対的な位置関係が変更可能である。

【0028】

制御部３００は、三次元造形装置１００全体の動作を制御する制御装置である。制御部３００は、１つ、又は、複数のプロセッサー３１０と、主記憶装置や補助記憶装置からなる記憶装置３２０と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成される。プロセッサー３１０は、記憶装置３２０に記憶されたプログラムを実行することによって、情報処理装置４００から取得された造形データに従い、造形部１１０及び移動機構２３０を制御して、ステージ２１０上に造形物の造形を行う。なお、制御部３００は、コンピューターによって構成される代わりに、回路を組み合わせた構成により実現されてもよい。

【0029】

図４は、三次元造形装置１００が造形物を造形する様子を模式的に示す説明図である。三次元造形装置１００では、上述したように、固体状態の原材料ＭＲが可塑化されて造形材料ＭＭが生成される。制御部３００は、ステージ２１０の造形面２１１とノズル６１との距離を保持したまま、ステージ２１０の造形面２１１に沿った方向に、ステージ２１０に対するノズル６１の位置を変えながら、ノズル６１から造形材料ＭＭを吐出させる。ノズル６１から吐出された造形材料ＭＭは、ノズル６１の移動方向に連続して堆積されていく。

【0030】

制御部３００は、ノズル６１の移動を繰り返して層ＭＬを形成する。制御部３００は、１つの層ＭＬを形成した後、ステージ２１０に対するノズル６１の位置を、Ｚ方向に相対移動させる。そして、これまでに形成された層ＭＬの上に、さらに層ＭＬを積み重ねることによって造形物を造形していく。

【0031】

制御部３００は、例えば、一層分の層ＭＬを完了した場合のノズル６１のＺ方向への移動や、各層で独立する複数の造形領域がある場合には、ノズル６１からの造形材料の吐出を一時的に中断させることがある。この場合、吐出調整部７０によって流路６５を閉塞させて、ノズル開口６２からの造形材料ＭＭの吐出を停止させ、吸引部７５によって、ノズル６１内の造形材料を一時的に吸引する。制御部３００は、ノズル６１の位置を変更した後、吸引部７５内の造形材料を排出しつつ吐出調整部７０によって流路６５を開くことによって、変更後のノズル６１の位置から造形材料ＭＭの堆積を再開させる。

【0032】

図５は、情報処理装置４００の概略構成を示す説明図である。情報処理装置４００は、ＣＰＵ４１０とメモリー４２０と記憶装置４３０と通信インターフェイス４４０と入出力インターフェイス４５０とがバス４６０によって相互に接続されたコンピューターとして構成されている。入出力インターフェイス４５０には、キーボードやマウスなどの入力装置４７０と、液晶ディスプレイなどの表示装置４８０とが接続されている。情報処理装置４００は、通信インターフェイス４４０を介して、三次元造形装置１００の制御部３００に接続される。

【0033】

ＣＰＵ４１０は、記憶装置４３０に記憶されたプログラムを実行することによって、第１処理部４１１、表示制御部４１２、受付部４１３、第２処理部４１４として機能する。

【0034】

第１処理部４１１は、三次元造形装置１００によって造形される造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する。

【0035】

表示制御部４１２は、造形物の形状、及び、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造の形状を表示装置４８０の画面に表示する。

【0036】

受付部４１３は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造のうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける。

【0037】

第２処理部４１４は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造、及び、受付部４１３で受け付けた除去情報に基づいて、三次元造形装置１００によってサポート構造を造形するためのサポートデータを生成する。

【0038】

情報処理装置４００は、造形物の本体を造形するための本体データと、サポート構造を造形するためのサポートデータとを含む造形データを、三次元造形装置１００の制御部３００に送信する。制御部３００は、受信した造形データに従って、吐出部６０及び移動機構２３０を制御して、造形物と、造形物を支持するためのサポート構造とをステージ２１０上に造形する。

【0039】

図６は、情報処理装置４００によって実行される造形データ生成処理のフローチャートである。

【0040】

ステップＳ１０において、情報処理装置４００の第１処理部４１１は、他のコンピューター、記録媒体、あるいは、記憶装置４３０から、造形物の三次元形状を表す形状データを取得する。形状データは、三次元ＣＡＤソフトや三次元ＣＧソフト等を用いて作成された三次元造形物の形状を表すデータである。形状データとしては、例えば、ＳＴＬ形式やＡＭＦ形式等のデータを用いることができる。

【0041】

ステップＳ２０において、第１処理部４１１は、形状データが表す造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する。サポート構造を生成する条件は、システムあるいはユーザーが予め指定する。この条件には、例えば、造形物のうちのサポート構造を生成する場所の条件が含まれる。サポート構造を生成する場所としては、例えば、オーバーハング部やブリッジ部を指定できる。オーバーハング部とは、造形物のうちの下方に支えのない出っ張りの部分を指す。ブリッジ部とは、両端が支持された橋状の部分を指す。第１処理部４１１は、システムあるいはユーザーから指示された条件に従って、造形物に対して自動的にその造形物を支持するためのサポート構造を生成する。

【0042】

ステップＳ３０において、表示制御部４１２は、造形物の形状、及び、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造の形状を表す画面を表示装置４８０に表示する。

【0043】

図７は、造形物ＭＤ及びサポート構造ＳＣの表示例を示す図である。図７には、造形物ＭＤの形状として、アルファベットの「Ｆ」という文字を表す造形物の形状が表示されている。本実施形態では、表示制御部４１２は、他の領域と区別するためにサポート構造ＳＣを半透明で表示する。図７では、サポート構造ＳＣに該当する部分に、ハッチングを付している。図７には、予め定められた条件に従って、サポート構造ＳＣが、オーバーハング部ＯＢと、ステージ２１０の造形面２１１に対応する最下面ＬＳとの間に自動的に生成された例を示している。図７に示した例では、造形物ＭＤに含まれる２つのオーバーハング部ＯＢ１，ＯＢ２の間の隙間部分ＧＰには、サポート構造ＳＣが生成されていない。

【0044】

図６のステップＳ４０において、受付部４１３は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣのうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける。受付部４１３は、情報処理装置４００に接続されたマウスやキーボードによって、除去を行う領域を受け付ける。受付部４１３は、除去情報を、１つに限らず、２以上受け付けてもよい。図７において、表示制御部４１２が他の領域と区別するために半透明で表示したサポート構造ＳＣを示す部分が、サポート構造ＳＣを除去可能な領域でもある。

【0045】

ステップＳ５０において、表示制御部４１２は、ステップＳ４０で受け付けた除去情報を表す画面を表示装置４８０に表示する。

【0046】

図８は、除去情報ＲＩの表示例を示す図である。図８に示すように、表示制御部４１２は、除去情報ＲＩが表す除去範囲を、柱状形状によって画面に表示する。図８では、四角柱の形状によって除去情報ＲＩを表しているが、表示制御部４１２は、円柱や、その他一定の高さを有する形状によって除去情報ＲＩを表してもよい。ユーザーは、柱状形状によって表された除去情報ＲＩの位置を、マウスやキーボードを用いて移動させることで、サポート構造ＳＣの内の任意の領域を除去情報ＲＩとして指定することができる。また、例えば、ユーザーは、マウスを用いて柱状形状の辺や頂点をドラッグすることにより、除去情報ＲＩが表す除去範囲の大きさを任意に変更することが可能である。表示制御部４１２は、例えば、マウス等を用いてユーザーが柱状形状を造形物ＭＤの範囲外から、柱状形状を配置可能な領域に進入させた場合に、柱状形状の色を変化させることで、柱状形状がその位置に配置可能であることをユーザーに報知してもよい。

【0047】

表示制御部４１２は、柱状形状の高さを、その柱状形状を配置する位置における造形物ＭＤの形状に応じて自動的に調整してもよい。この場合、例えば、表示制御部４１２は、柱状形状を配置しようとする位置に造形物ＭＤのオーバーハング部ＯＢやブリッジ部がある場合、最下面ＬＳからオーバーハング部ＯＢ又はブリッジ部までの高さに、柱状形状の高さを調整する。

【0048】

表示制御部４１２は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣと、除去情報ＲＩとを区別可能に表示する。本実施形態では、表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣを除去情報ＲＩよりも透明度を高く表示することで、これらを区別可能に表示する。表示制御部４１２は、例えば、除去情報ＲＩを、造形物ＭＤとは異なる不透明な色で表示し、サポート構造ＳＣを透明な色で表示する。なお、表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣと除去情報ＲＩとを、異なる色や異なるパターンで表示してもよい。

【0049】

図６のステップＳ６０において、第２処理部４１４は、造形データの生成を行う。造形データは、造形物ＭＤを造形するための本体データと、サポート構造を造形するためのサポートデータとを含む。

【0050】

本体データの生成にあたり、第２処理部４１４は、ステップＳ１０で取得した形状データを解析して、造形物ＭＤの形状をＸＹ平面に沿って複数の層にスライスする。そして、第２処理部４１４は、各層の外殻を形成すると共にその内部領域を予め定められた充填率や充填パターンで埋めるためのノズル６１の移動経路を表す移動経路情報を生成する。移動経路情報は、直線状の複数の移動経路を表すデータを含んでいる。移動経路情報に含まれる各移動経路には、その移動経路において吐出される造形材料の吐出量を表す吐出量情報が含まれる。第２処理部４１４は、造形物ＭＤの全ての層について移動経路情報及び吐出量情報を生成することによって本体データを生成する。本体データは、例えば、Ｇコードによって表される。

【0051】

サポートデータの生成にあたり、第２処理部４１４は、ステップＳ２０において生成されたサポート構造ＳＣのうち、ステップＳ４０で受け付けた除去情報ＲＩに該当する部分を除いた部分について、サポート構造ＳＣの形状をＸＹ平面に沿って複数の層にスライスする。そして、第２処理部４１４は、各層の外殻を形成すると共にその内部領域を予め定められた充填率や充填パターンで埋めるためのノズル６１の移動経路を表す移動経路情報を生成する。移動経路情報は、直線状の複数の移動経路を表すデータを含んでいる。移動経路情報に含まれる各移動経路には、その移動経路において吐出される造形材料の吐出量を表す吐出量情報が含まれる。第２処理部４１４は、サポート構造ＳＣの全ての層について移動経路情報及び吐出量情報を生成することによってサポートデータを生成する。サポートデータは、本体データと同様に、例えば、Ｇコードによって表される。

【0052】

図９は、第２処理部４１４によって生成された造形データを視覚化した表示例を示す図である。図９に示すように、造形データは、造形物を造形するための本体データＢＤと、サポート構造を造形するためのサポートデータＳＤを有している。サポート構造ＳＣのうち、除去情報ＲＩによって除去された部分には、サポートデータＳＤは生成されず、切り欠かかれた状態になっている。

【0053】

情報処理装置４００のＣＰＵ４１０は、上述した造形データ生成処理によって生成された造形データを、三次元造形装置１００の制御部３００へ送信する。制御部３００は、情報処理装置４００から取得した造形データに従って、吐出部６０及び移動機構２３０を制御することによって、ステージ２１０の造形面２１１上に、造形物ＭＤ及びサポート構造ＳＣを造形する。

【0054】

以上で説明した本実施形態の情報処理装置４００によれば、造形物ＭＤを支持するサポート構造ＳＣが予め定めた条件に従って自動的に生成された結果、不要な箇所にサポート構造ＳＣが生成された場合であっても、その部分のサポート構造ＳＣをユーザーが後から除去することできる。そのため、造形物ＭＤに対して適切なサポート構造ＳＣを配置することができ、造形物ＭＤの造形精度を向上させることができる。

【0055】

また、本実施形態では、サポート構造ＳＣの一部を除去するための除去情報ＲＩを柱状形状によって画面に表示するので、ユーザーは、除去情報ＲＩを認識しやすい。

【0056】

また、本実施形態では、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣと、除去情報ＲＩとを、それぞれ区別可能に表示するので、サポート構造ＳＣ内における除去情報ＲＩの位置を認識しやすい。特に、本実施形態では、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣを、除去情報ＲＩよりも透明度を高く表示するので、サポート構造ＳＣにおける除去情報ＲＩの位置をより認識しやすい。

【0057】

また、本実施形態では、サポート構造ＳＣの除去可能な領域を他の領域と区別可能に表示するので、ユーザーは、除去情報ＲＩを容易に指定できる。

【0058】

Ｂ．第２実施形態：
上述した第１実施形態では、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣのうち、除去情報ＲＩによって指定された領域が、サポート構造ＳＣから除去される。これに対して、第２実施形態では、除去情報ＲＩによってサポート構造ＳＣの一部を除去できるだけではなく、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣに対して、新たに追加する領域を受け付け、サポート構造ＳＣを拡張ないし増加させる。

【0059】

図１０は、第２実施形態において情報処理装置４００によって実行される造形データ生成処理のフローチャートである。図１０では、図６に示した第１実施形態の造形データ生成処理と同じ処理内容のステップについては同じステップ番号を付している。

【0060】

ステップＳ１０において、情報処理装置４００の第１処理部４１１は、造形物ＭＤの三次元形状を表す形状データを取得する。

【0061】

ステップＳ２０において、第１処理部４１１は、形状データが表す造形物ＭＤを支持するサポート構造ＳＣを、予め定められた条件に従って生成する。

【0062】

ステップＳ３０において、表示制御部４１２は、造形物ＭＤの形状、及び、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣの形状を表す画面を表示装置４８０に表示する。

【0063】

ステップＳ４０ｂにおいて、受付部４１３は、除去情報ＲＩを受け付けると共に、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣに対して、新たに追加する領域を指示する追加情報を受け付ける。受付部４１３は、領域を追加するための追加情報を、除去情報ＲＩと同様に、情報処理装置４００に接続されたマウスやキーボードによって受け付ける。受付部４１３は、追加情報を、１つに限らず、２以上受け付けてもよい。また、受付部４１３は、除去情報ＲＩと共に追加情報を受付けるだけでなく、追加情報のみを受付けてもよい。

【0064】

ステップＳ５０ｂにおいて、表示制御部４１２は、除去情報ＲＩと共に、受付部４１３によって受け付けた追加情報を表す画面を表示装置４８０に表示する。

【0065】

図１１は、追加情報ＡＩの表示例を示す図である。図１１には、造形物ＭＤの隙間部分ＧＰに対してサポート構造ＳＣを追加する追加情報ＡＩを示している。図１１に示すように、表示制御部４１２は、追加情報ＡＩが表す追加範囲を、柱状形状によって画面に表示する。図１１では、四角柱の形状によって追加情報ＡＩを表示しているが、表示制御部４１２は、円柱や、その他一定の高さを有する形状によって追加情報ＡＩを表してもよい。ユーザーは、柱状形状によって表された追加情報ＡＩの位置を、マウスやキーボードを用いて移動させることができる。また、ユーザーは、マウスを用いて柱状形状の辺や頂点をドラッグすることにより、追加情報ＡＩが表す追加範囲の大きさを任意に変更することが可能である。

【0066】

表示制御部４１２は、柱状形状の高さを、その柱状形状を配置する位置における造形物ＭＤの形状に応じて自動的に調整してもよい。例えば、表示制御部４１２は、柱状形状を配置しようとする位置が、造形物ＭＤの隙間部分ＧＰであれば、その隙間のＺ方向の長さに柱状形状の高さを一致させる。また、表示制御部４１２は、造形物ＭＤのオーバーハング部ＯＢやブリッジ部の下方に柱状形状を配置しようとする場合、最下面ＬＳからオーバーハング部ＯＢ又はブリッジ部までの高さに、柱状形状の高さを調整する。

【0067】

表示制御部４１２は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣと、追加情報ＡＩを区別可能に表示する。本実施形態では、表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣを追加情報ＡＩよりも透明度を高く表示することで、これらを区別可能に表示する。表示制御部４１２は、例えば、追加情報ＡＩを、造形物ＭＤとは異なる不透明な色で表示し、サポート構造ＳＣを透明な色で表示する。なお、表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣと追加情報ＡＩとを、異なる色や異なるパターンで表示してもよい。

【0068】

表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣに対して追加情報ＡＩを追加可能な領域を、他の領域と区別可能に表示してもよい。例えば、表示制御部４１２は、造形物ＭＤ中の、第１処理部４１１においてサポート構造ＳＣが生成されなかった隙間部分ＧＰを明滅するように表示する。こうすることで、ユーザーは、サポート構造ＳＣを追加可能な領域を容易に指定できる。また、サポート構造ＳＣを造形物ＭＤからＸ方向あるいはＹ方向にはみ出して配置することが許容されている場合、表示制御部４１２は、サポート構造ＳＣを生成可能な最大領域を、他の領域と区別可能に表示してもよい。

【0069】

ステップＳ６０において、第２処理部４１４は、本体データ及びサポートデータを含む造形データを生成する。このステップＳ６０では、第２処理部４１４は、第１処理部４１１によって生成されたサポート構造ＳＣに、除去情報ＲＩ及び追加情報ＡＩを反映させた新たなサポート構造ＳＣを造形するためのサポートデータを生成する。

【0070】

図１２は、第２処理部４１４によって生成された造形データの表示例を示す図である。図１２には、サポート構造ＳＣに対して追加情報ＡＩのみが反映された例を示している。サポート構造ＳＣに対して追加情報ＡＩが反映されることで、造形物ＭＤの隙間部分ＧＰなどに対して適切にサポート構造ＳＣを追加することができる。

【0071】

本実施形態において、第２処理部４１４は、上記ステップＳ６０で造形データを生成する際に、除去情報ＲＩによって指定される領域と、追加情報ＡＩによって指定される領域の少なくとも一部が重なる場合、除去情報ＲＩ及び追加情報ＡＩのうち、ステップＳ４０ｂにおいて受付部４１３が後に受け付けた方の情報に基づいてサポートデータＳＤを生成する。

【0072】

図１３は、除去情報ＲＩと追加情報ＡＩとが重なった場合のサポート構造ＳＣの表示例を示す図である。図１３では、受付部４１３が、除去情報ＲＩを先に受け付け、その後、追加情報ＡＩを受け付けた例を示している。図１３には、除去情報ＲＩによって指定された領域と、追加情報ＡＩによって指定された領域との重複部分をクロスハッチで示している。クロスハッチによって示した重複部分は、追加情報ＡＩの領域と一致している。

【0073】

図１４は、更新後のサポート構造ＳＣの表示例を示す図である。除去情報ＲＩと追加情報ＡＩとが図１３に示したように表示された状態で、ユーザーによって所定の更新操作が行われると、表示制御部４１２は、図１４に示すように、除去情報ＲＩと追加情報ＡＩとを反映させた更新後のサポート構造ＳＣを画面に表示する。図１４に示した例では、除去情報ＲＩによって除去されたサポート構造ＳＣの中に、追加情報ＡＩによって追加された新たなサポート構造ＳＣが生成されている。第２処理部４１４は、このように更新されたサポート構造ＳＣに基づいてサポートデータＳＤを生成することで、除去情報ＲＩ及び追加情報ＡＩのうち、受付部４１３が後に受け付けた方の情報に基づいてサポートデータＳＤを生成できる。

【0074】

以上で説明した第２実施形態によれば、第１処理部４１１によって自動的に生成されたサポート構造ＳＣから、不要な部分を除去できるだけではなく、必要な部分に対してサポート構造ＳＣを追加することができる。そのため、造形物ＭＤに対して適切なサポート構造ＳＣを配置することができ、造形物ＭＤの造形精度を向上させることができる。

【0075】

また、第２実施形態では、除去情報ＲＩによって指定される領域と、追加情報ＡＩによって指定される領域の少なくとも一部が重なる場合、除去情報ＲＩ及び追加情報ＡＩのうち、受付部４１３が後に受け付けた方の情報、すなわち、ユーザーが後から指示した情報に基づいてサポートデータＳＤを生成する。そのため、サポート構造ＳＣの形状にユーザーの意図を反映させやすい。

【0076】

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上記実施形態の三次元造形装置１００は、造形部１１０を１つ備えているが、三次元造形装置１００は、２つの造形部１１０を備えてもよい。この場合、一方の造形部１１０からは、造形物ＭＤを造形するための造形材料を吐出させ、他方の造形部１１０からは、サポート構造ＳＣを造形するサポート材料を吐出させる。こうすることで、造形物ＭＤとサポート構造ＳＣとで異なる材料を使い分けて造形を行うことができる。

【0077】

（Ｃ２）上記実施形態において、表示制御部４１２は、情報処理装置４００に接続された表示装置４８０に限らず、情報処理装置４００とネットワークを介して接続された他の装置に、造形物ＭＤやサポート構造ＳＣ、除去情報ＲＩ、追加情報ＡＩを表示させてもよい。

【0078】

（Ｃ３）上記実施形態において、造形部１１０は、フラットスクリュー４０によって材料を可塑化している。これに対して造形部１１０は、例えば、インラインスクリューを回転させることによって材料を可塑化するものであってもよい。また、造形部１１０は、フィラメント状の材料をヒーターで可塑化するものであってもよい。

【0079】

（Ｃ４）上記実施形態では、可塑化した材料を積層する材料押出方式を例として説明したが、インクジェット方式や、ＤＭＤ方式（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、バインダージェット方式等、種々の方式に適用できる。

【0080】

Ｄ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0081】

（１）本開示の第１の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、三次元造形装置によって造形される造形物を支持するサポート構造を、予め定められた条件に従って生成する第１処理部と、前記造形物の形状、及び、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造の形状を画面に表示する表示制御部と、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造のうちの除去する領域を指示する除去情報を受け付ける受付部と、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造、及び、前記受付部で受け付けた前記除去情報に基づいて、前記三次元造形装置によって前記サポート構造を造形するためのサポートデータを生成する第２処理部と、を備える。
このような形態によれば、造形物に対して適切なサポート構造を配置することができるので、造形物の造形精度を向上させることができる。

【0082】

（２）上記形態において、前記表示制御部は、前記除去情報を、柱状形状によって前記画面に表示してもよい。このような形態であれば、除去情報を認識しやすい。

【0083】

（３）上記形態において、前記表示制御部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造と、前記除去情報とを、区別可能に表示してもよい。このような形態によれば、サポート構造における除去情報の位置を認識しやすい。

【0084】

（４）上記形態において、前記表示制御部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造を、前記除去情報よりも透明度を高く表示してもよい。このような形態によれば、サポート構造における除去情報の位置を認識しやすい。

【0085】

（５）上記形態において、前記受付部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造に対して追加する領域を受け付け、前記第２処理部は、前記除去情報によって指定される領域と、前記追加情報によって指定される領域の少なくとも一部が重なる場合、前記除去情報及び前記追加情報のうち、前記受付部が後に受け付けた方の情報に基づいて前記サポートデータを生成してもよい。このような形態であれば、サポート構造の形状にユーザーの意図を反映させやすい。

【0086】

（６）上記形態において、前記表示制御部は、前記サポート構造のうちの除去可能な領域を、他の領域と区別可能に表示してもよい。このような形態によれば、除去情報を容易に指定できる。

【0087】

（７）上記形態において、前記受付部は、前記第１処理部によって生成された前記サポート構造に対して追加する領域を受け付け、前記表示制御部は、前記サポート構造に対して追加可能な領域を、他の領域と区別可能に表示してもよい。このような形態によれば、サポート構造に対して追加可能な領域を容易に指定できる。

【0088】

本開示は、上述した情報処理装置に限らず、三次元造形システムや、コンピュータープログラム、コンピュータープログラムをコンピューターが読み取り可能に記録した一時的でない有形な記録媒体など、種々の態様によって実現することが可能である。

【符号の説明】

【0089】

１０…三次元造形システム、２０…材料供給部、２２…連通路、３０…可塑化部、３１…スクリューケース、３２…駆動モーター、４０…フラットスクリュー、４２…溝部、４３…凸条部、４４…材料流入口、４６…中央部、４７…上面、４８…下面、５０…バレル、５２…上面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…バレルヒーター、６０…吐出部、６１…ノズル、６２…ノズル開口、６５…流路、７０…吐出調整部、７４…第１駆動部、７５…吸引部、７６…第２駆動部、７７…吐出制御部、１００…三次元造形装置、１１０…造形部、２１０…ステージ、２１１…造形面、２１２…ステージヒーター、２３０…移動機構、３００…制御部、３１０…プロセッサー、３２０…記憶装置、４００…情報処理装置、４１０…ＣＰＵ、４１１…第１処理部、４１２…表示制御部、４１３…受付部、４１４…第２処理部、４２０…メモリー、４３０…記憶装置、４４０…通信インターフェイス、４５０…入出力インターフェイス、４６０…バス、４７０…入力装置、４８０…表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】