JP2018149778A - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】着色された造形物を造形する場合において、造形物の着色をより適切に行う。【解決手段】立体的な造形物５０を造形する造形装置であって、光反射材料用ヘッドと、複数の着色材料用ヘッドと、クリア材料用ヘッドと、制御部１１０とを備え、造形物５０は、光反射領域１５４と、着色領域１５６とを有し、着色領域１５６は、内側領域１７４と、外側領域１７２とを含み、着色領域１５６の各領域の形成時に使用する造形の材料の合計に対する着色用の材料の比率を着色材料比率と定義した場合、制御部は、外側領域１７２における着色材料比率が内側領域１７４における着色材料比率よりも大きくなるように、複数の着色材料用ヘッド及びクリア材料用ヘッドに造形の材料を吐出させる。【選択図】図２

Description

本発明は、造形装置及び造形方法に関する。

従来、インクジェットヘッドを用いて造形物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような造形装置においては、例えば、インクジェットヘッドにより形成するインクの層を複数層重ねることにより、積層造形法で造形物を造形する。

また、近年、造形物の表面を着色用のインク（カラーインク）で形成することで、着色された造形物を造形することが検討されている。この場合、例えば、白色のインク等で光反射性の領域を形成して、その周囲に着色用のインクで着色領域を形成することで、減法混色法で様々な色を表現する。

特開２０１５−７１２８２号公報

着色された造形物を造形する場合、高い精度でより適切に着色を行うためには、造形物の構成により適した方法で着色を行うことが望ましい。より具体的に、この場合、例えば、造形物の構成を活かして、所望の色での着色をより適切に行うことや、より多様な着色を行うこと等が考えられる。このように、従来、着色された造形物を造形する場合において、より適切に着色を行うこと等が望まれている。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。

本願の発明者は、着色された造形物を造形する場合において、より適切に着色を行う方法等について、鋭意研究を行った。そして、造形物の構成を活かして、以下のように着色を行うことを考えた。

上記の課題を解決するために、本発明は、立体的な造形物を造形する造形装置であって、光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、互いに異なる色の着色用の材料をそれぞれ吐出する複数の吐出ヘッドである複数の着色材料用ヘッドと、着色されていない透光性の材料であるクリア材料を吐出する吐出ヘッドであるクリア材料用ヘッドと、前記光反射材料用ヘッド、前記複数の着色材料用ヘッド、及び前記クリア材料用ヘッドの動作を制御する制御部とを備え、前記造形物は、前記光反射性の材料を用いて形成される光反射性の領域である光反射領域と、前記着色用の材料及び前記クリア材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域とを有し、前記着色領域は、前記光反射領域に近い側の領域である内側領域と、前記内側領域よりも外側に形成される領域である外側領域とを含み、前記着色領域の各領域の形成時に使用する造形の材料の合計に対する前記着色用の材料の比率を着色材料比率と定義した場合、前記制御部は、前記外側領域における前記着色材料比率が前記内側領域における前記着色材料比率よりも大きくなるように、前記複数の着色材料用ヘッド及び前記クリア材料用ヘッドに造形の材料を吐出させることを特徴とする。

このように構成した場合、例えば、造形物を観察した場合において、着色領域内での着色用の材料の位置（深さ）について、色によらないより均一な状態にすることができる。また、これにより、例えば、造形物の表面における光の反射の仕方等について、色によって違いが生じること等を適切に防ぐことができる。そのため、このように構成すれば、例えば、着色された造形物を造形する場合において、造形物の着色をより適切に行うことができる。

また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有する造形方法等を用いることも考えられる。この場合も、例えば、上記と同様の効果を得ることができる。また、この造形方法について、例えば、造形物の製造方法と考えることもできる。また、本発明の構成として、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成等を考えることもできる。これらの場合も、着色された造形物を造形する場合において、造形物の着色をより適切に行うことができる。

本発明によれば、例えば、着色された造形物を造形する場合において、造形物の着色をより適切に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る造形システム１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形システム１０の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１２の要部の構成の一例を示す。図１（ｃ）は、ヘッド部１０２の構成の一例を示す。 本例の造形装置１２により造形する造形物５０について説明をする図である。図２（ａ）は、造形物５０の構成の一例を示す図である。図２（ｂ）は、本例における着色領域１５６の構成の一例を示す図である。 光反射領域１５４の形成の仕方の更なる変形例について説明をする図である。図３（ａ）は、本変形例における光反射領域１５４の構成の一例を示す図である。図３（ｂ）は、光反射領域１５４への着色の仕方の変形例を模式的に示す。図３（ｃ）は、光反射領域１５４への着色の仕方の更なる変形例を模式的に示す。 造形物５０を造形する場合に用いるヘッド部１０２の構成の変形例を示す。 本変形例における造形物５０の構成の一例を示す図である。図５（ａ）は、造形物５０の構成の一例を、サポート層５２とともに示す。図５（ｂ）は、プリズム領域１６０の構成の一例を模式的に示す。図５（ｃ）は、プリズム領域１６０の構成の変形例を示す。 制御ＰＣ１４において行う色変換の変形例について説明をする図である。図６（ａ）は、造形装置１２で造形物５０を造形する場合に表現可能な色の範囲であるガマット５０２の一例について説明をする図である。図６（ｂ）は、彩度を考慮して行う色変換の一例を示す。 プルーフ７０の造形に関して説明を行う図である。図７（ａ）は、最終的な成果物として造形しようとする造形物５０の構成の一例を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した造形物５０を縮小したプルーフ７０の構成の一例をサポート層５２と共に示す。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形システム１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形システム１０の構成の一例を示す。本例において、造形システム１０は、立体的な造形物を造形する造形システムであり、造形装置１２及び制御ＰＣ１４を備える。

造形装置１２は、造形物の造形を実行する装置であり、制御ＰＣ１４の制御に応じて、造形物を造形する。また、より具体的に、造形装置１２は、フルカラーでの着色がされた造形物を造形可能なフルカラー造形装置であり、造形しようとする造形物を示すデータを制御ＰＣ１４から受け取り、このデータに基づいて、造形物を造形する。また、本例において、造形装置１２は、造形物を示すデータとして、造形物の断面を示すスライスデータを受け取り、スライスデータに基づき、造形物の造形を行う。

制御ＰＣ１４は、造形装置１２の動作を制御するコンピュータ（ホストＰＣ）である。本例において、制御ＰＣ１４は、造形装置１２に造形をさせる造形物を示すスライスデータを生成して、造形装置１２へ供給する。また、これにより、制御ＰＣ１４は、造形装置１２による造形の動作を制御する。

尚、上記のように、本例において、造形システム１０は、複数の装置である造形装置１２及び制御ＰＣ１４により構成されている。しかし、造形システム１０の変形例において、造形システム１０は、一台の装置により構成されてもよい。この場合、例えば、制御ＰＣ１４の機能を含む一台の造形装置１２により造形システム１０を構成すること等が考えられる。

続いて、造形装置１２の具体的な構成について、説明をする。図１（ｂ）は、造形装置１２の要部の構成の一例を示す。本例において、造形装置１２は、立体的な造形物５０を造形する造形装置であり、ヘッド部１０２、造形台１０４、走査駆動部１０６、及び制御部１１０を有する。

尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１２は、公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。より具体的に、以下に説明をする点を除き、造形装置１２は、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物５０の材料となる液滴を吐出することで造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、造形装置１２は、図示した構成以外にも、例えば、造形物５０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。また、本例において、造形装置１２は、積層造形法により立体的な造形物５０を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物５０を造形する方法である。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。

ヘッド部１０２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。また、本例において、造形物５０の材料としては、インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。また、より具体的に、ヘッド部１０２は、造形物５０の材料として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクを吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物５０を構成する各層を重ねて形成して、積層造形法で造形物を造形する。また、本例では、インクとして、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる。

また、ヘッド部１０２は、造形物５０の材料に加え、サポート層５２の材料を更に吐出する。また、これにより、造形装置１２は、造形物５０の周囲に、必要に応じて、サポート層５２を形成する。サポート層５２とは、例えば、造形中の造形物５０の外周を囲むことで造形物５０を支持する積層構造物のことである。サポート層５２は、造形物５０の造形時において、必要に応じて形成され、造形の完了後に除去される。

造形台１０４は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、ヘッド部１０２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の造形物５０を上面に載置する。また、本例において、造形台１０４は、少なくとも上面が積層方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、走査駆動部１０６に駆動されることにより、造形物５０の造形の進行に合わせて、少なくとも上面を移動させる。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において造形の材料が積層される方向のことである。また、より具体的に、本例において、積層方向は、主走査方向（図中のＹ方向）及び副走査方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。

走査駆動部１０６は、造形中の造形物５０に対して相対的に移動する走査動作をヘッド部１０２に行わせる駆動部である。この場合、造形中の造形物５０に対して相対的に移動するとは、例えば、造形台１０４に対して相対的に移動することである。また、ヘッド部１０２に走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１０２が有するインクジェットヘッドに走査動作を行わせることである。また、本例において、走査駆動部１０６は、主走査動作（Ｙ走査）、副走査動作（Ｘ走査）、及び積層方向走査（Ｚ走査）をヘッド部１０２に行わせる。

主走査動作とは、例えば、主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作のことである。本例において、走査駆動部１０６は、主走査方向における造形台１０４の位置を固定して、ヘッド部１０２の側を移動させることにより、ヘッド部１０２に主走査動作を行わせる。また、走査駆動部１０６は、例えば、主走査方向におけるヘッド部１０２の位置を固定して、例えば造形台１０４を移動させることにより、造形物５０の側を移動させてもよい。

副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形台１０４に対して相対的に移動する動作のことである。また、より具体的に、副走査動作は、例えば、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台１０４に対して相対的に移動する動作である。本例において、走査駆動部１０６は、主走査動作の合間に、副走査方向におけるヘッド部１０２の位置を固定して、造形台１０４を移動させることにより、ヘッド部１０２に副走査動作を行わせる。また、走査駆動部１０６は、副走査方向における造形台１０４の位置を固定して、ヘッド部１０２を移動させることにより、ヘッド部１０２に副走査動作を行わせてもよい。

積層方向走査とは、例えば、積層方向へヘッド部１０２又は造形台１０４の少なくとも一方を移動させることで造形物５０に対して相対的に積層方向へヘッド部１０２を移動させる動作のことである。また、走査駆動部１０６は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部１０２に積層方向走査を行わせることにより、積層方向において、造形中の造形物５０に対するインクジェットヘッドの相対位置を調整する。また、より具体的に、本例において、走査駆動部１０６は、積層方向におけるヘッド部１０２の位置を固定して、造形台１０４を移動させる。走査駆動部１０６は、積層方向における造形台１０４の位置を固定して、ヘッド部１０２を移動させてもよい。

制御部１１０は、例えば造形装置１２のＣＰＵであり、造形装置１２の各部を制御することにより、造形物５０の造形の動作を制御する。また、本例において、制御部１１０は、制御ＰＣ１４から受け取るスライスデータに基づき、造形装置１２の各部を制御する。この場合、制御部１１０は、例えば、ヘッド部１０２における各インクジェットヘッドの動作を制御することにより、造形物の造形に用いるインクを各インクジェットヘッドに吐出させる。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。

続いて、造形装置１２におけるヘッド部１０２の構成や、造形装置１２が造形する造形物５０の構成の例について、更に詳しく説明をする。図１（ｃ）は、ヘッド部１０２の構成の一例を示す。

本例において、ヘッド部１０２は、複数のインクジェットヘッド、複数の紫外線光源２０４、及び平坦化ローラ２０６を有する。また、複数のインクジェットヘッドとして、図中に示すように、インクジェットヘッド２０２ｓ、インクジェットヘッド２０２ｍｏ、インクジェットヘッド２０２ｗ、インクジェットヘッド２０２ｙ、インクジェットヘッド２０２ｍ、インクジェットヘッド２０２ｃ、インクジェットヘッド２０２ｋ、及びインクジェットヘッド２０２ｔを有する。これらの複数のインクジェットヘッドは、例えば、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。また、それぞれのインクジェットヘッドは、造形台１０４と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、本例において、ノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。

また、これらのインクジェットヘッドのうち、インクジェットヘッド２０２ｓは、サポート層５２の材料を吐出するインクジェットヘッドである。サポート層５２の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。インクジェットヘッド２０２ｍｏは、造形材インク（Ｍｏインク）を吐出するインクジェットヘッドである。この場合、造形材インクとは、例えば、造形物５０の内部（内部領域）の造形に用いる造形専用のインクである。

尚、造形物５０の内部については、造形材インクに限らず、他の色のインクを更に用いて形成してもよい。また、例えば、造形材インクを用いずに、他の色のインク（例えば白色のインク等）のみで造形物５０の内部を形成することも考えられる。この場合、ヘッド部１０２において、インクジェットヘッド２０２ｍｏを省略してもよい。また、造形物５０の内部については、これらのインクに限らず、例えば、サポート層５２に材料以外の任意のインクを用いて形成してもよい。

インクジェットヘッド２０２ｗは、白色（Ｗ色）のインクを吐出するインクジェットヘッドである。また、本例において、白色のインクは、光反射性のインクの一例であり、例えば造形物５０において光を反射する性質の領域（光反射領域）を形成する場合に用いられる。また、インクジェットヘッド２０２ｗは、光反射材料用ヘッドの一例である。

インクジェットヘッド２０２ｙ、インクジェットヘッド２０２ｍ、インクジェットヘッド２０２ｃ、インクジェットヘッド２０２ｋ（以下、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋという）は、着色された造形物５０の造形時に用いられる着色用のインクジェットヘッドである。より具体的に、インクジェットヘッド２０２ｙは、イエロー色（Ｙ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド２０２ｍは、マゼンタ色（Ｍ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド２０２ｃは、シアン色（Ｃ色）のインクを吐出する。また、インクジェットヘッド２０２ｋは、ブラック色（Ｋ色）のインクを吐出する。

また、本例において、ＹＭＣＫの各色は、減法混色法によるフルカラー表現に用いるプロセスカラーの一例である。また、これらの各色のインクは、着色用の材料の一例である。この場合、着色用の材料とは、例えば、造形物５０の着色に用いる有色の材料のことである。また、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋは、複数の着色材料用ヘッドの一例である。

インクジェットヘッド２０２ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドである。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。また、本例において、クリアインクは、着色されていない透光性の材料であるクリア材料の一例である。また、インクジェットヘッド２０２ｔは、クリア材料用ヘッドの一例である。

複数の紫外線光源２０４は、インクを硬化させるための光源（ＵＶ光源）であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。また、本例において、複数の紫外線光源２０４のそれぞれは、間にインクジェットヘッドの並びを挟むように、ヘッド部１０２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。紫外線光源２０４としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源２０４として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。

平坦化ローラ２０６は、造形物５０の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための平坦化手段である。平坦化ローラ２０６は、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触して、硬化前のインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。

以上のような構成のヘッド部１０２を用いることにより、造形物５０を構成するインクの層を適切に形成できる。また、複数のインクの層を重ねて形成することにより、造形物５０を適切に造形できる。

尚、ヘッド部１０２の具体的な構成については、上記において説明をした構成に限らず、様々に変形することもできる。例えば、ヘッド部１０２は、着色用のインクジェットヘッドとして、上記以外の色用のインクジェットヘッドを更に有してもよい。また、ヘッド部１０２における複数のインクジェットヘッドの並べ方についても、様々に変形可能である。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらしてもよい。

続いて、本例の造形装置１２により造形する造形物５０の構成について、更に詳しく説明をする。図２は、本例の造形装置１２により造形する造形物５０について説明をする図である。図２（ａ）は、造形物５０の構成の一例を示す図であり、積層方向（Ｚ方向）と直交する造形物５０の断面であるＸ−Ｙ断面の構成の一例を、サポート層５２とともに示す。また、この場合、Ｙ方向やＺ方向と垂直な造形物５０のＺ−Ｘ断面やＺ−Ｙ断面の構成も、同様の構成になる。

上記においても説明をしたように、本例において、造形装置１２（図１参照）は、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ（図１参照）等を用いて、着色された造形物５０を造形する。この場合、着色された造形物５０とは、例えば、少なくとも表面が着色された造形物５０のことである。また、造形物５０の表面が着色されるとは、例えば、造形物５０において外部から色彩を視認できる領域の少なくとも一部が着色されることである。また、より具体的に、本例において、造形装置１２は、例えば図中に示すように、内部領域１５２、光反射領域１５４、着色領域１５６、及び保護領域１５８を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲等にサポート層５２を形成する。

内部領域１５２は、造形物５０の内部を構成する領域である。また、内部領域１５２については、例えば、造形物５０の形状を構成する領域と考えることもできる。本例において、造形装置１２は、インクジェットヘッド２０２ｍｏ（図１参照）から吐出する造形材インクを用いて、内部領域１５２を形成する。

光反射領域１５４は、着色領域１５６等を介して造形物５０の外側から入射する光を反射するための光反射性の領域である。本例において、造形装置１２は、インクジェットヘッド２０２ｗ（図１参照）から吐出する白色のインクを用いて、内部領域１５２の周囲に光反射領域１５４を形成する。

着色領域１５６は、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクにより着色がされる領域である。本例において、造形装置１２は、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクと、インクジェットヘッド２０２ｔ（図１参照）から吐出するクリアインクとを用いて、光反射領域１５４の周囲に着色領域１５６を形成する。また、これにより、造形物５０において、着色領域１５６を、光反射領域１５４よりも外側に形成する。また、この場合、例えば、各位置への各色の着色用のインクの吐出量を調整することにより、様々な色を表現する。また、色の違いによって生じる着色用のインクの量（単位体積あたりの吐出量が０％〜１００％）の変化を一定の１００％に補填するために、クリアインクを用いる。このように構成すれば、例えば、着色領域１５６の各位置を所望の色で適切に着色できる。

保護領域１５８は、造形物５０の外面を保護するための透明な領域である。また、本例において、保護領域１５８は、外側クリア領域の一例である。造形装置１２は、インクジェットヘッド２０２ｔから吐出するクリアインクを用いて、着色領域１５６の周囲に保護領域１５８を形成する。このように構成すれば、例えば、透明な材料を用いて、着色領域１５６の外側を覆うように、保護領域１５８を適切に形成できる。また、以上のように各領域を形成することにより、本例によれば、表面が着色された造形物５０を適切に形成できる。

尚、造形物５０の構成の変形例においては、造形物５０の具体的な構成について、上記と異ならせることも考えられる。この場合、例えば、内部領域１５２と光反射領域１５４とを区別せずに、白色のインク等を用いて、光反射領域１５４の機能を兼ねた内部領域１５２を形成すること等が考えられる。また、造形物５０において、一部の領域を省略すること等も考えられる。この場合、例えば、保護領域１５８を省略すること等が考えられる。また、造形物５０において、上記以外の領域を更に形成すること等も考えられる。この場合、例えば、光反射領域１５４と着色領域１５６との間に分離領域を形成すること等が考えられる。分離領域とは、例えば、光反射領域１５４を構成するインクと着色領域１５６を構成するインクとが混ざり合うことを防ぐための透明な領域（透明層）である。この場合、造形装置１２は、例えば、インクジェットヘッド２０２ｔから吐出するクリアインクを用いて、光反射領域１５４の周囲に分離領域を形成する。

続いて、本例における着色領域１５６の形成の仕方について、更に詳しく説明をする。図２（ｂ）は、本例における着色領域１５６の構成の一例を示す図であり、着色領域１５６の構成の一例について、光反射領域１５４及び保護領域１５８と共に模式的に示す。

上記においても説明をしたように、本例において、造形装置１２は、制御ＰＣ１４（図１参照）から受け取るスライスデータに基づき、造形物５０の造形を行う。また、この場合、各位置の断面を示すスライスデータに基づき、造形物５０を構成するそれぞれのインクの層を形成する。また、この場合、スライスデータは、各位置の断面の構成として、図２（ａ）に示した各領域に対応する部分を含む構成を示す。

また、上記においても説明をしたように、本例において、造形物５０の着色領域１５６は、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクであるＹＭＣＫの各色のインクと、クリアインクとを用いて形成される。そして、この場合、着色領域１５６内で各色のインクを吐出する位置は、スライスデータにより指定される。また、本例においては、着色領域１５６内において、クリアインクの吐出量を単に調整するのみでなく、着色領域１５６内に各色のインクを吐出する位置等についても調整を行うことで、より適切に造形物５０の着色を行っている。

より具体的に、本例において、造形装置１２は、造形物５０の表面に着色する色に合わせて、着色領域１５６内で造形の解像度に応じて決まるそれぞれの吐出位置（ボクセル位置）に対し、ＹＭＣＫの各色のインクやクリアインクを吐出する。また、これにより、着色部３０２及び透明部３０４を有する着色領域１５６を形成する。この場合、着色部３０２は、着色領域１５６内において着色用のインク（ＹＭＣＫの各色のインク）で形成される部分である。また、透明部３０４は、着色領域１５６内においてクリアインクで形成される部分である。

そして、本例においては、着色領域１５６内での着色部３０２及び透明部３０４の分布について、少なくとも、図中に示すように、着色領域１５６における外側領域１７２に着色部３０２が多くなり、着色領域１５６における内側領域１７４において透明部３０４が多くなるように設定する。この場合、着色領域１５６における外側領域１７２とは、着色領域１５６において造形物５０の外側に近い領域のことである。また、外側領域１７２については、例えば、着色領域１５６の中で保護領域１５８に近い側の領域と考えることもできる。また、外側領域１７２については、例えば、着色領域１５６において内側領域１７４よりも外側に形成される領域等と考えることもできる。また、着色領域１５６における内側領域１７４とは、着色領域１５６において造形物５０の内側に近い領域のことである。また、内側領域１７４については、例えば、着色領域１５６の中で光反射領域１５４に近い側の領域と考えることもできる。

尚、本例において、外側領域１７２及び内側領域１７４は、光反射領域１５４内において明確に分かれている領域ではなく、着色領域１５６を便宜上に分けた領域である。外側領域１７２と内側領域１７４との境界は、例えば、着色領域１５６の厚さを２分するように分けること等が考えられる。

また、着色領域１５６内での着色部３０２の分布については、より具体的に、例えば図中に示すように、着色領域１５６の表面（最表面）に着色部３０２が並ぶように設定する。この場合、着色領域１５６の表面とは、着色領域１５６における最も外側の面のことである。そして、この場合、例えば図中の矢印４０２で示すような、造形物５０の法線方向において、着色部３０２及び透明部３０４は、着色部３０２が外側になり、透明部３０４が内側になるように並ぶことになる。この場合、造形物５０の法線方向とは、造形物５０の表面の各位置において造形物５０の表面と直交する方向のことである。

ここで、造形物５０に対して様々な色による着色を行う場合、光反射領域１５４の各位置に対して吐出される着色用のインクの量は、位置によって異なることになる。そのため、着色領域１５６の各位置に形成される着色部３０２について、法線方向における長さを考えた場合、その長さは、着色領域１５６の位置によって差が生じることになる。そして、この場合、例えば着色領域１５６の各位置に対して着色する色の色彩や色の濃度のみを考慮して、着色領域１５６内に単に着色部３０２を形成するのみであると、着色領域１５６の表面と着色部３０２との間に透明部３０４が形成される場合がある。また、この場合、着色領域１５６の各位置に着色する色の色彩や色の濃さ等の違いにより、表面と着色部３０２との間に挟まれる透明部３０４の長さが様々に変化することが考えられる。

しかし、この場合、造形物５０の表面から着色部３０２までの距離（深さ）が着色領域１５６における位置によって変化することになり、造形物５０の表面の見え方に影響が生じるおそれがある。より具体的には、例えば、このような場合、造形物５０の表面の各位置での光の反射のされ方が不均一になり、造形物５０の表面の見え方に影響が生じるおそれがある。また、この場合、例えば、着色部３０２の外側に余分な透明部３０４が形成されることにより、色がくすむこと等も考えられる。また、余分な透明部３０４による光の屈折や吸収等の影響により、発色の鮮明さが損なわれるおそれもある。

これに対し、本例においては、着色領域１５６の表面に着色部３０２が並ぶように着色領域１５６を形成することにより、造形物５０の表面から着色部３０２までの距離（深さ）を適切に均一化することができる。また、これにより、例えば、着色領域１５６の表面側に形成される着色部３０２について、着色する色の色彩や濃度の違いによって生じる深さの違い（凹凸）を適切に低減して、造形物５０の表面の各位置での光の反射のされ方を均一化することができる。また、着色部３０２の外側に余分な透明部３０４が形成されることを防ぐこと等により、色のくすみ等を抑制し、鮮やかな色での着色をより適切に行うことができる。

また、本例の構成については、例えば、着色領域１５６の表面に着色部３０２が並ぶように着色領域１５６を形成することで着色領域１５６の表面側における着色部３０２の位置（深さ）を揃えた上で、色彩や濃度に応じて、光反射領域１５４に近い側の着色部３０２の位置（深さ）を異ならせた構成等と考えることもできる。この場合、着色領域１５６の表面における着色部３０２の位置とは、着色部３０２における最も外側の部分の位置の（高さ）ことである。また、光反射領域１５４に近い側の着色部３０２の位置とは、着色部３０２における最も内側の部分の位置のことである。

また、本例の構成に関し、外側領域１７２及び内側領域１７４のそれぞれの形成時に使用するインクの合計に対する着色用のインクの比率を着色材料比率と定義した場合、外側領域１７２における着色材料比率を内側領域１７４における着色材料比率よりも大きくする構成等と考えることもできる。この場合、外側領域１７２及び内側領域１７４のそれぞれの形成時に使用するインクの合計とは、例えば、各領域の形成時に使用するＹＭＣＫの各色のインク（ＹＭＣＫインク）の量とクリアインクの量との合計のことである。また、着色材料比率については、例えば、各領域におけるＹＭＣＫインクの量の割合等と考えることもできる。また、この場合、上記のような着色部３０２及び透明部３０４の配置については、例えば、光反射領域１５４から造形物５０の外側に向かう直線上で、クリアインクにより形成される透明部３０４が内側になり、着色用のインクにより形成される着色部３０２が外側になって並ぶ配置等と考えることもできる。

また、本例の構成おいて、着色領域１５６における着色部３０２は、着色領域１５６における透明部３０４と保護領域１５８との間に挟まれることになる。そのため、この構成については、例えば、着色領域１５６における着色部３０２について、クリアインクで形成された透明の領域に挟まれた構成等と考えることもできる。また、この場合、着色部３０２の外側に透明な保護領域１５８を形成することにより、造形物５０の表面の各位置での光の反射のされ方について、より適切に均一化することもできる。そのため、本例によれば、例えば、造形物５０に対し、鮮明な着色をより適切に行うことができる。また、この場合、着色部３０２の外側に保護領域１５８を形成することで、例えば、着色された状態に奥行き感を発現させること等もできる。

このように、本例においては、着色領域１５６における着色部３０２及び透明部３０４の形成の仕方を調整することにより、鮮明な着色を実現している。また、造形システム１０（図１参照）の構成の変形例においては、更に他の方法で鮮明な着色や多様な着色等を行うこと等も考えられる。そこで、以下、造形システム１０において造形する造形物５０の構成の様々な変形例について、説明をする。尚、以下において説明をする各変形例においては、着色領域１５６について、必ずしも図２（ｂ）に示した構成のように形成せず、公知の造形物における着色領域と同一又は同様に形成してもよい。また、着色領域１５６について、図２（ｂ）に示した構成と同一又は同様に形成してもよい。

先ず、光反射領域１５４の形成の仕方について、変形例を説明する。上記においては、造形物５０における光反射領域１５４について、白色のインクを用いて形成する場合について、説明をした。しかし、光反射領域１５４については、白色のインクに限らず、他の色の光反射性のインクで形成してもよい。また、この場合、例えば、白色のインクよりも光を反射しやすいインクを用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、より反射率の高い光反射領域１５４を形成することができる。また、この場合、着色領域１５６の下地となる層として反射率の高い光反射領域１５４を形成することで、例えば、造形物５０において生じる光の吸収を低減し、より鮮やかな色表現を実現することができる。また、これにより、例えば、着色領域１５６により表現する色について、発色性や色再現性を適切に向上させることができる。

また、この場合、光反射領域１５４について、例えば鏡面のような高い反射率の領域に形成することが考えられる。また、このような光反射領域１５４を形成するためのインクとしては、例えば、光沢性のインクを用いることが考えられる。この場合、光沢性のインクは、光沢性の材料の一例である。また、この場合、造形装置１２におけるヘッド部１０２（図１参照）は、光反射材料用ヘッドとして、インクジェットヘッド２０２ｗ（図１参照）に代えて、光沢性のインク用のインクジェットヘッドを有する。また、ヘッド部１０２は、インクジェットヘッド２０２ｗに加え、光沢性のインク用のインクジェットヘッドを更に有してもよい。

また、この場合、光沢性のインクとしては、例えば、光沢性の顔料を含むインク等を好適に用いることができる。また、より具体的に、このようなインクとしては、例えば、金属片等のメタリック顔料を含むメタリック色のインクや、光を反射する性質のガラスビーズ素子を顔料として含むインク等を用いることが考えられる。

また、この場合、メタリックインク等を用いることで単に光反射領域１５４の反射率を高めるのではなく、着色用のインク（ＹＭＣＫの各色のインク）を更に用いることで、着色された高反射率の光反射領域１５４を形成すること等も考えられる。この場合、光反射領域１５４の形成時において、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ（図１参照）に着色用のインクを吐出させ、光反射材料用ヘッドとして用いるインクジェットヘッドにメタリックインク等の光沢性のインクを吐出させることにより、着色された光沢性の光反射領域１５４を形成する。

より具体的に、この場合、シルバー色等の無色のメタリックインクと、ＹＭＣＫインクとを組み合わせることにより、ゴールド色等の様々な色の光沢性の色で光反射領域１５４を形成することが考えられる。また、この場合、造形物５０の外部から視認される色は、ゴールド色等の光反射領域１５４の色と、着色領域１５６の色との合成色になる。そのため、このように構成すれば、例えば、造形物５０に対し、より多様な着色を行うことができる。また、この場合、ＹＭＣＫインクを用いて行う光反射領域１５４への着色は、例えば、光反射領域１５４の一部に対する着色であってもよい。また、光反射領域１５４へ着色する色について、光反射領域１５４の位置によって異ならせてもよい。

また、光反射領域１５４の形成の仕方の更なる変形例においては、例えば、白色のインクを用いて光反射領域１５４を形成する場合において、ＹＭＣＫインクを更に用いて、光反射領域１５４への着色を行うこと等も考えられる。また、この場合、例えば、光反射領域１５４における着色領域１５６側の領域の少なくとも一部について、ＹＭＣＫインクを用いて着色を行ってもよい。

図３は、光反射領域１５４の形成の仕方の更なる変形例について説明をする図である。図３（ａ）は、本変形例における光反射領域１５４の構成の一例を示す図であり、光反射領域１５４の構成の一例について、着色領域１５６と共に模式的に示す。尚、以下に説明をする点を除き、図３において、図１、２と同じ符号を付した構成は、図１、２における構成と同一又は同様の特徴を有してよい。

本変形例においては、光反射領域１５４の形成時において、インクジェットヘッド２０２ｗ（図１参照）に白色のインクを吐出させ、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ（図１参照）に着色用のインクを吐出させることにより、少なくとも一部が着色用のインクで着色された光反射領域１５４を形成する。この場合、例えば、着色領域１５６において着色する色に合わせて光反射領域１５４の各位置を着色することにより、着色領域１５６のみで色を表現する場合よりも濃い色を表現すること等が考えられる。

より具体的に、この場合、造形装置１２における制御部１１０（図１参照）は、光反射領域１５４の少なくとも一部に対してインクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋにインクを吐出させる。この場合、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋにインクを吐出させるとは、例えば、着色する色に合わせて、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋの少なくとも一つにインクを吐出させることである。また、この場合、着色領域１５６のみで所望の色を表現するのではなく、着色領域１５６と光反射領域１５４とが重なることで表現される色について、造形物５０に着色すべき色に合わせる。このように構成すれば、例えば、造形物５０に着色する色について、より発色性を高め、鮮やかな色をより適切に表現できる。

また、更に具体的に、図３（ａ）に示した場合、光反射領域１５４の各位置のうち、着色領域１５６がＣ色に着色される部分と重なる位置は、白色（Ｗ色）のインクとＣ色のインクとを用いて、Ｃ色に着色される。また、着色領域１５６がＭ色に着色される部分と重なる位置は、白色のインクとＭ色のインクとを用いて、Ｍ色に着色される。着色領域１５６がＹ色に着色される部分と重なる位置は、白色のインクとＹ色のインクとを用いて、Ｙ色に着色される。

また、この場合、光反射領域１５４にも着色を行うことにより、例えば、着色領域１５６の厚さを薄くした場合にも、濃い色等を適切に表現できる。そのため、本変形例によれば、例えば、着色領域１５６の厚さを適切に低減することもできる。また、これにより、例えば、着色領域１５６内のクリアインクの影響で色のくすみ等が生じること等を適切に防ぐこともできる。そのため、本変形例によれば、この点でも、造形物５０に対し、より鮮明な着色を行うことができる。

ここで、上記においても説明をしたように、造形システム１０においては、例えば、制御ＰＣ１４（図１参照）において、スライスデータを生成する。また、この場合、例えば、造形に使用するインクの色等に合わせて、色変換等の処理を行う。より具体的に、この場合、汎用の形式の３Ｄデータに基づき、スライスデータを生成する。また、この３ＤデータにおいてＲＧＢ表色系で表現されている色について、ＣＭＹＫ表色系への色変換を行う。そして、本変形例のように光反射領域１５４に対しても着色を行う場合、制御ＰＣ１４で行うスライスデータの生成時には、光反射領域１５４に対して行う着色も考慮して、色変換等の処理を行うことが考えられる。このように構成すれば、例えば、光反射領域１５４及び着色領域１５６により、造形物５０の表面を適切に着色することができる。

また、本変形例のように光反射領域１５４への着色を行う場合において、光反射領域１５４への着色は、必ずしも光反射領域１５４の全体に行うのではなく、光反射領域１５４の一部のみに対して行ってもよい。この場合、造形物５０の表面に対して濃い色の着色を行う部分に対応する光反射領域１５４の領域に対してのみ、その表面の色に合わせた着色を行うことが考えられる。濃い色の着色を行う部分とは、例えば、造形物５０の表面において着色すべき色の濃さが予め設定された濃さよりも濃い部分のことである。このように構成した場合、例えば、必要に応じて光反射領域１５４を着色することにより、表現可能の色の範囲について、より広い範囲を適切に実現できる。また、これにより、例えば、造形物５０への多様な着色をより適切に実現できる。

また、光反射領域１５４への着色の仕方については、更に様々な変形を行うことも考えられる。図３（ｂ）は、光反射領域１５４への着色の仕方の変形例を模式的に示す。この場合、光反射領域１５４への着色について、光反射領域１５４における着色領域１５６側の領域に対してのみ、着色を行う。

より具体的に、図示した構成において、光反射領域１５４は、着色反射領域１７６及び白色反射領域１７８を有する。着色反射領域１７６は、光反射領域１５４における着色領域１５６側の領域であり、図３（ａ）に示した光反射領域１５４と同一又は同様にして、白色のインク以外に着色用のインクを更に用いて、着色された状態で形成される。また、白色反射領域１７８は、光反射領域１５４における着色領域１５６から遠い側の領域であり、着色領域１５６との間に着色反射領域１７６を挟んだ位置において、着色用のインクを用いずに、白色のインクで形成される。

このように構成した場合も、例えば、光反射領域１５４に対する着色を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、造形物５０に着色する色について、より発色性を高め、鮮やかな色をより適切に表現できる。また、この場合も、光反射領域１５４における着色反射領域１７６に対する着色は、例えば造形物５０の表面に着色する色の濃さ等に応じて、着色反射領域１７６の一部のみに行ってもよい。

また、光反射領域１５４への着色の仕方の更なる変形例においては、例えば、光反射領域１５４における位置によって着色の仕方を異ならせてもよい。図３（ｃ）は、光反射領域１５４への着色の仕方の更なる変形例を模式的に示す。

この場合、例えば、光反射領域１５４の一部に対して、例えば図中の光反射領域１５４における右側の領域のように、図３（ａ）に示した場合と同一又は同様に着色を行い、光反射領域１５４の他の一部に対して、例えば図中の光反射領域１５４における中央の領域のように、図３（ｂ）に示した場合と同一又は同様に着色を行うこと等が考えられる。また、この場合も、光反射領域１５４の更なる他の一部に対しては、着色を行わず、例えば図中の光反射領域１５４における左側の領域のように、白色のインクのみで形成してもよい。このように構成した場合も、例えば、光反射領域１５４に対する着色を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、造形物５０に着色する色について、より発色性を高め、鮮やかな色をより適切に表現できる。

また、造形物５０に対して多様な着色を行うという観点で考えた場合、造形物５０の構成の変形例においては、例えば、光反射領域１５４により反射する光に対して様々な光学的な作用を及ぼす透光性の領域等を更に形成すること等も考えられる。また、この場合、例えば、光学的な特性が異なる複数種類のクリアインクを組み合わせて、このような領域を形成することが考えられる。

図４及び図５は、造形物５０の構成の変形例について説明をする図である。本変形例においては、例えば、図１（ｂ）に示した場合と一部が異なる構成のヘッド部１０２を有する造形装置１２（図１参照）を用いて、造形物５０の造形を行う。また、この場合、以下において説明する以外の点については、例えば図１〜３を用いて説明をした場合と同一又は同様の動作により、造形物５０の造形を行う。また、以下に説明をする点を除き、図４以降の図面において、図１〜３と同じ符号を付した構成は、図１〜３における構成と同一又は同様の特徴を有してよい。

図４は、本変形例の造形物５０を造形する場合に用いるヘッド部１０２の構成の一例を示す。本変形例において、ヘッド部１０２は、クリアインク用のインクジェットヘッドとして、複数のインクジェットヘッドであるインクジェットヘッド２０２ｔ１及びインクジェットヘッド２０２ｔ２を有する。インクジェットヘッド２０２ｔ１及びインクジェットヘッド２０２ｔ２のそれぞれは、クリア材料用ヘッドの一例であり、光に対する透過特性が互いに異なるクリアインクをそれぞれ吐出する。また、より具体的に、本変形例において、インクジェットヘッド２０２ｔ１及びインクジェットヘッド２０２ｔ２のそれぞれは、光（可視光）に対する屈折率が互いに異なるクリアインクをそれぞれ吐出する。また、この場合、インクジェットヘッド２０２ｔ１から吐出されるクリアインクは、第１のクリア材料の一例である。インクジェットヘッド２０２ｔ２から吐出されるクリアインクは、第２のクリア材料の一例である。

図５は、本変形例における造形物５０の構成の一例を示す図である。図５（ａ）は、造形物５０のＸ−Ｙ断面の構成の一例を、サポート層５２とともに示す。本変形例において、造形装置１２は、造形物５０として、内部領域１５２、光反射領域１５４、プリズム領域１６０、着色領域１５６、及び保護領域１５８を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。

造形物５０における各領域のうち、内部領域１５２、光反射領域１５４、着色領域１５６、及び保護領域１５８は、図２（ａ）に示した造形物５０の各領域と同一又は同様の領域である。また、本変形例において、造形物５０におけるプリズム領域１６０は、インクジェットヘッド２０２ｔ１及びインクジェットヘッド２０２ｔ２のそれぞれから吐出される複数種類のクリアインクを用いて光反射領域１５４よりも外側に形成される領域である透光性領域の一例であり、光反射領域１５４と着色領域１５６との間に形成される。

図５（ｂ）は、プリズム領域１６０の構成の一例を模式的に示す。本変形例において、プリズム領域１６０は、第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４を有する。第１クリア領域１８２は、図中に符号Ａを付して示した領域であり、インクジェットヘッド２０２ｔ１から吐出されるクリアインクで形成される。第２クリア領域１８４は、図中に符号Ｂを付して示した領域であり、インクジェットヘッド２０２ｔ２から吐出されるクリアインクで形成される。

また、図中に示すように、第１クリア領域１８２は、プリズム領域１６０における光反射領域１５４の側に形成される。また、第２クリア領域１８４は、第１クリア領域１８２に接した状態で、第１クリア領域１８２の外側に形成される。また、本変形例において、第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４は、互いに異なる種類のクリアインクで形成されることで、互いに異なる屈折率を有する透光性の領域になっている。

また、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との境界面は、図中に示すように、波状に変化する面になっている。この場合、境界面が波状に変化するとは、例えば、造形物５０の表面からの距離が位置によって変化することである。また、その結果、この境界面の法線方向は、その境界面の外側における造形物５０の表面の法線方向と非平行になっている。この場合、境界面の法線方向とは、例えば図中に矢印４１４で示すような、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との境界面と直交する方向のことである。また、造形物５０の表面の法線方向とは、造形物５０の表面と直交する方向である。また、図５（ａ）に示したような構成の造形物５０の場合、造形物５０の表面の法線方向は、保護領域１５８の外側の面に対して直交する方向になる。また、この方向は、実質的に、例えば図中に矢印４１２で示すような、着色領域１５６の表面に対して直交する方向と同じである。

尚、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との境界面の法線方向について、造形物５０の表面の法線方向と非平行になっているとは、例えば、プリズム領域１６０による光学的な作用が得られる範囲で、境界面の多くの部分で非平行になっていることである。そのため、例えば図中に示した場合とは異なる曲面状の境界面を形成した場合等において、曲面状の部分の一部において、これらの法線方向が例外的に平行になる場合等を含んでもよい。また、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との境界面については、例えば、造形物５０の表面と非平行になっていると考えることもできる。

本変形例によれば、例えば、上記のような第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４を形成することにより、プリズム領域１６０を光学的にプリズムとして機能させることができる。この場合、プリズム領域１６０を光学的にプリズムとして機能させるとは、例えば、プリズム領域１６０内で光を屈折又は分散させることである。また、本変形例におけるプリズム領域１６０の光学的な機能については、例えば、着色領域１５６を介して造形物５０の外部から入射する光が光反射領域１５４で反射されて造形物５０の外部へ出射する光の経路において、光を変調していると考えることもできる。

本変形例によれば、例えば、造形物５０において、着色領域１５６の内側で光反射領域１５４により光を反射するのみでなく、視覚的な効果を様々に変化させるように光を反射させることができる。また、これにより、例えば、造形物５０に対してより多様な着色を行うことができる。より具体的には、プリズム領域１６０を設けることにより、例えば、キラキラとした状態で光を反射させること等が考えられる。また、プリズム領域１６０を設けることにより、光の反射率を高めること等も考えられる。

また、プリズム領域１６０の具体的な構成については、図５（ｂ）に示した構成に限らず、様々に変更すること等も考えられる。図５（ｃ）は、プリズム領域１６０の構成の変形例を示す。この場合も、例えば、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との境界面を波状に変化させること等により、プリズム領域１６０を光学的にプリズムとして機能させることができる。また、これにより、造形物５０に対して多様な着色を行うことができる。また、上記以外にも、プリズム領域１６０の具体的な構成として、第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４を有する様々な構成を用いることが考えられる。

尚、上記においても説明をしたように、本変形例においては、インクジェットヘッド２０２ｔ１から吐出するクリアインクで第１クリア領域１８２を形成し、インクジェットヘッド２０２ｔ２から吐出するクリアインクで第２クリア領域１８４を形成している。しかし、プリズム領域１６０の構成の更なる変形例においては、複数のクリアインクを組み合わせて、第１クリア領域１８２や第２クリア領域１８４を形成してもよい。この場合、例えば、それぞれのクリアインクの含有比率を異ならせることで、第１クリア領域１８２と第２クリア領域１８４との間で屈折率等を異ならせることが考えられる。また、この場合、第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４のそれぞれは、異なる比率で組み合わせた複数種類のクリアインクで形成されることになる。そして、この場合、第１クリア領域１８２を構成する複数種類のクリアインクの組み合わせについて第１のクリア材料と考え、第２クリア領域１８４を構成する複数種類のクリアインクの組み合わせについて第２のクリア材料と考えてもよい。

また、第１クリア領域１８２及び第２クリア領域１８４については、少なくとも、プリズム領域１６０において必要な光学的な効果が得られる程度以上の大きさの領域にすることが考えられる。より具体的に、第１クリア領域１８２及び第１クリア領域１８２については、人間の視覚で区別可能な大きさの領域にすることが好ましい。

また、上記においては、プリズム領域１６０について、光反射領域１５４と着色領域１５６との間に形成する場合の構成を説明した。このように構成すれば、例えば、プリズム領域１６０について、光反射領域１５４と着色領域１５６との間を分離する分離領域としても機能させることができる。

また、プリズム領域１６０については、例えば、光反射領域１５４と着色領域１５６との間以外の位置に形成すること等も考えられる。より具体的には、例えば、プリズム領域１６０について、着色領域１５６の外側に形成すること等も考えられる。このように構成した場合も、造形物５０に対して多様な着色を行うことができる。また、この場合、保護領域１５８とプリズム領域１６０の機能を兼ねた透光性の領域を形成してもよい。

また、上記においては、造形物５０により適切又は多様な着色を行うための構成について、主に、造形物５０の構成に着目して説明をした。しかし、造形物５０への着色をより適切に行うためには、例えば、制御ＰＣ１４（図１参照）でのスライスデータの生成時に行う色変換の処理を変更すること等も考えられる。

より具体的に、図１に関連して上記においても説明をしたように、スライスデータの生成時には、例えば、汎用の形式の３Ｄデータに基づき、スライスデータを生成する。また、この場合、この３ＤデータにおいてＲＧＢ表色系で表現されている色について、ＣＭＹＫ表色系への色変換を行う。そして、この色変換においては、例えば公知の方法により、ＲＧＢ表色系の色とＬａｂ表色系の色とを対応付けたプロファイルを用いて、ＲＧＢ表色系の色を一旦Ｌａｂ表色系の色に変換する。そして、変換後のＬａｂ表色系の色に対し、例えばＬａｂ表色系の色とＣＭＹＫ表色系の色とを対応付けたプロファイルを用いて、ＣＭＹＫ表色系の色へ更に変換する。

しかし、より高い色再現性で造形物５０の着色を行おうとする場合、例えば、公知の方法とは異なる方法で色変換を行うこと等も考えられる。また、この場合、より具体的に、造形物５０に着色する色の彩度に着目して、色変換を行うこと等が考えられる。

図６は、制御ＰＣ１４において行う色変換の変形例について説明をする図である。図６（ａ）は、造形装置１２で造形物５０を造形する場合に表現可能な色の範囲であるガマット５０２の一例について説明をする図であり、Ｌａｂ表色系でのガマット５０２の一例を簡略化して示す上記においても説明をしたように、造形装置１２で造形物５０を造形する場合、光反射領域１５４や着色領域１５６等（図２参照）を形成することで、造形物５０の表面への着色を行う。そして、この場合、表現可能な色の範囲は、例えば着色領域１５６の厚さ等により変化する。

より具体的に、例えば着色領域１５６の厚さを薄くした場合、より明るい色を表現可能になる。しかし、この場合、通常、より厚い着色領域１５６を形成する場合と比べ、表現可能な色の範囲が狭くなる。この場合、表現可能な色の範囲とは、図中でＬ軸と直交する面内でのガマット５０２の範囲である。また、着色領域１５６の厚さを厚くした場合、表現可能な色の範囲は広くなる。しかし、この場合、より薄い着色領域１５６を形成する場合と比べ、明るい色を表現することが難しくなる。

そのため、造形物５０の造形時のガマット５０２の範囲は、着色領域１５６の厚さ等によって様々に変化することになる。例えば、図中に示す場合において、着色領域１５６の厚さをより薄くすると、ガマットは、実線示したガマット５０２の上側に破線で示した範囲のようになる。また、着色領域１５６の厚さをより厚くすると、ガマットは、例えば、実線示したガマット５０２の下側に破線で示した範囲のようになる。

そして、この場合、例えば制御ＰＣ１４で行う色変換において、予め設定された一定の変換のみを行うとすると、造形物５０において高い色再現性で表現可能な色や明るさの範囲が限定的になるおそれがある。これに対し、制御ＰＣ１４において、より高い精度での色変換を行うためには、例えば、造形物５０に対して実際に着色する色を考慮して、造形物５０毎に個別のパラメータに基づく色変換を行うこと等が考えられる。この場合、例えば、造形物５０の着色しようとする色の彩度に着目して、色変換を行うこと等が考えられる。

より具体的に、例えば、造形物５０に対して薄い色での着色を行う場合等において、着色領域１５６により表現可能な色の彩度は、着色領域１５６が薄いほど高くなる。そして、この場合、例えば表現しようとする色の彩度をパラメータに用いて着色領域１５６の厚さを設定することで、表現しようとする色の彩度に対してより適切な厚さの着色領域１５６を形成できる。また、この場合、着色領域１５６の厚さに応じて決まるガマット５０２を考慮して色変換を行うことで、制御ＰＣ１４での色変換について、色再現域を十分に広くして、適切な色変換を行うことができる。

図６（ｂ）は、彩度を考慮して行う色変換の一例を示す。この場合、例えば、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への色変換と、ＨＳＶ色空間からＣＭＹＫ色空間への色変換とを行う。また、これらの色変換を行った状態でスライスデータを生成して、造形物５０の造形を行う。この場合、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への色変換とは、例えば、造形しようとする造形物５０を示す３ＤデータにおいてＲＧＢ表色系で示された色について、ＨＳＶ表色系の色への色変換を行うことである。また、ＨＳＶ色空間からＣＭＹＫ色空間への色変換とは、例えば、ＨＳＶ表色系で示された色について、ＣＭＹＫ表色系の色への色変換を行うことである。

また、この場合、例えば、ＨＳＶ表色系の色への色変換時において、着色領域１５６の厚さを決定する。この場合、着色領域１５６の厚さとは、造形物５０の法線方向における着色領域１５６の厚さである。このように構成すれば、例えば、着色領域１５６の厚さについて、着色領域１５６で表現しようとする色の彩度に応じた厚さに適切に設定できる。

また、ＣＭＹＫ表色系の色への色変換時には、着色領域１５６の厚さを考慮して、色変換を行う。また、この場合、制御ＰＣ１４において生成するスライスデータは、例えば、彩度に応じた厚さの着色領域１５６を含む断面を示すことになる。このように構成すれば、例えば、制御ＰＣ１４での色変換について、彩度を考慮した色変換を適切に行うことができる。また、これにより、造形物５０に対し、高い色再現性での着色を適切に行うことができる。

尚、図６においては、図示及び説明の便宜上、制御ＰＣ１４で行う色変換に関し、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への色変換、及びＨＳＶ色空間からＣＭＹＫ色空間への色変換について、直接的に色変換をするように図示をしている。しかし、実際の制御ＰＣ１４の動作において、ＲＧＢ色空間からＨＳＶ色空間への色変換や、ＨＳＶ色空間からＣＭＹＫ色空間への色変換は、例えば、間にＬａｂ表色系を挟んで行ってもよい。

また、上記においても説明をしたように、造形物５０の造形時において、着色領域１５６の形成は、例えば、ＹＭＣＫの各色のインクと、クリアインクとを用いて行う。しかし、この場合において、クリアインクは、通常、完全に無色透明ではなく、例えば薄い黄色等の、ある程度の地色を有している。そのため、例えば厚い着色領域１５６を形成すると、クリアインクの地色の影響等で、着色領域１５６の色にズレ等が生じる場合もある。そして、このような点を考慮した場合、着色領域１５６については、できるだけ薄く形成することが好ましいともいえる。そのため、上記のように彩度を考慮して色変換を行う構成については、例えば、必要な彩度を考慮して着色領域１５６の厚さを設定することで、着色領域１５６の厚さをできるだけ薄くする構成等を考えることもできる。

また、制御ＰＣ１４において行う色変換の更なる変形例においては、例えば、彩度以外のパラメータに基づいて色変換を行うこと等も考えられる。より具体的には、例えば、表現しようとする色の明度に着目して、明度をパラメータとして用いて色変換を行うこと等が考えられる。また、表現しようとする色の色相に着目して、色相をパラメータとして用いて色変換を行うこと等が考えられる。また、より具体的に、この場合、例えば、表現しようとする色相に応じて、着色領域１５６の厚さを変化させること等が考えられる。この場合、例えば、赤色系の色を表現する場合に着色領域１５６を厚くして、黄色系の色を表現する場合には着色領域１５６を薄くすること等が考えられる。また、この場合、例えば、造形物５０の各位置に着色する色の違いに応じて、着色領域１５６の厚さを位置によって異ならせてもよい。

続いて、造形装置１２により造形物５０を造形することに関連する補足説明を行う。造形装置１２により造形物５０を造形する場合、実際の造形物５０を造形する前に、確認用の造形物であるプルーフとして、より短時間で造形可能な構成の造形物を造形する場合がある。この場合、例えば、造形しようと造形物５０を縮小した形状のプルーフ等を造形することが考えられる。

図７は、プルーフ７０の造形に関して説明を行う図である。図７（ａ）は、最終的な成果物として造形しようとする造形物５０の構成の一例を示す図であり、図２（ａ）に示した場合と同じ造形物５０のＸ−Ｙ断面をサポート層５２と共に示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した造形物５０を縮小したプルーフ７０のＸ−Ｙ断面の構成の一例をサポート層５２と共に示す。

上記においても説明をしたように、表面が着色された造形物５０を造形する場合、例えば、光反射領域１５４及び着色領域１５６等を有する造形物５０を造形する。この点に関し、より忠実なプルーフ７０を造形することが望まれる場合、例えばプルーフ７０の造形時にも、造形物５０と同じ着色がされたプルーフ７０を造形することが考えられる。

しかし、プルーフ７０の造形時においては、例えば、より短時間でプルーフ７０を造形することが望ましい場合もある。また、例えば縮小したプルーフ７０を造形する場合、光反射領域１５４及び着色領域１５６に対応する領域の厚さの設定により、色の見え方が変化する場合もある。そのため、この場合、着色されたプルーフ７０を造形したとしても、造形物５０の色を適切に予測できない場合がある。また、例えば縮小しない同サイズのプルーフ７０を造形する場合、着色を行ってプルーフ７０を造形すると、プルーフ７０の造形に要する時間が大きく増大するおそれがある。

そのため、プルーフ７０の造形時には、例えば造形物５０に着色される色を考慮せずに、プルーフ７０を造形することが好ましい場合がある。また、この場合、プルーフ７０の全体について、例えば複数のインクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ（図１参照）で形成することが考えられる。この場合、プルーフ７０の全体を複数のインクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ等で形成するとは、プルーフ７０の内部等を含めた全体について、複数のインクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ等からＹＭＣＫの各色のインク等を吐出して形成することである。このように構成すれば、例えば、造形材インク（Ｍｏインク）用のインクジェットヘッド２０２ｍｏ（図１参照）のみを用いてプルーフ７０の内部を形成する場合等と比べ、より高速にプルーフ７０を造形できる。

尚、この場合、プルーフ７０の造形は、例えば、サポート層５２の材料用のインクジェットヘッド２０２ｓ（図１参照）以外の任意のインクジェットヘッドを用いて行うことが考えられる。また、この場合、例えば、造形物５０の造形時におけるインクの使用量が少ないインクジェットヘッドのみでプルーフ７０を造形すること等も考えられる。より具体的に、この場合、例えば、着色用のインクジェットヘッドであるインクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋのみを用いてプルーフ７０を造形すること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、プルーフ７０及び造形物５０を造形する動作の全体の中で、各インクジェットヘッドでのインクの使用量をより均一化できる。

また、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ等を用いてプルーフ７０を造形する動作は、縮小されたプルーフ７０の造形時に限らず、造形物５０と同一サイズのプルーフ７０を造形する場合にも行うことが考えられる。この場合も、インクジェットヘッド２０２ｙ〜ｋ等の多くのインクジェットヘッドを用いてプルーフ７０を形成することで、プルーフ７０の造形をより高速に行うことができる。

本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。

１０・・・造形システム、１２・・・造形装置、１４・・・制御ＰＣ、５０・・・造形物、５２・・・サポート層、７０・・・プルーフ、１０２・・・ヘッド部、１０４・・・造形台、１０６・・・走査駆動部、１１０・・・制御部、１５２・・・内部領域、１５４・・・光反射領域、１５６・・・着色領域、１５８・・・保護領域、１６０・・・プリズム領域、１７２・・・外側領域、１７４・・・内側領域、１７６・・・着色反射領域、１７８・・・白色反射領域、１８２・・・第１クリア領域、１８４・・・第２クリア領域、２０２・・・インクジェットヘッド、２０４・・・紫外線光源、２０６・・・平坦化ローラ、３０２・・・着色部、３０４・・・透明部、４０２・・・矢印、４１２・・・矢印、４１４・・・矢印、５０２・・・ガマット

Claims (17)

1. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、
   互いに異なる色の着色用の材料をそれぞれ吐出する複数の吐出ヘッドである複数の着色材料用ヘッドと、
   着色されていない透光性の材料であるクリア材料を吐出する吐出ヘッドであるクリア材料用ヘッドと、
   前記光反射材料用ヘッド、前記複数の着色材料用ヘッド、及び前記クリア材料用ヘッドの動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記造形物は、
   前記光反射性の材料を用いて形成される光反射性の領域である光反射領域と、
   前記着色用の材料及び前記クリア材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域と
   を有し、
   前記着色領域は、
   前記光反射領域に近い側の領域である内側領域と、
   前記内側領域よりも外側に形成される領域である外側領域と
   を含み、
   前記着色領域の各領域の形成時に使用する造形の材料の合計に対する前記着色用の材料の比率を着色材料比率と定義した場合、前記制御部は、前記外側領域における前記着色材料比率が前記内側領域における前記着色材料比率よりも大きくなるように、前記複数の着色材料用ヘッド及び前記クリア材料用ヘッドに造形の材料を吐出させることを特徴とする造形装置。
2. 前記着色領域の形成時において、前記着色領域内での前記着色用の材料及び前記クリア材料に配置について、前記制御部は、前記光反射領域から前記造形物の外側に向かう直線上で、前記クリア材料が内側になり、前記着色用の材料が外側になって並ぶように、前記クリア材料用ヘッド及び前記複数の着色材料用ヘッドに、前記着色領域を形成させることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記造形物は、前記クリア材料を用いて前記着色領域の外側に形成される領域である外側クリア領域を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
4. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、
   着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色材料用ヘッドと、
   前記光反射材料用ヘッド及び前記着色材料用ヘッドの動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記造形物は、
   前記光反射性の材料を用いて形成される光反射性の領域である光反射領域と、
   前記着色用の材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域と
   を有し、
   前記光反射材料用ヘッドは、前記光反射性の材料として、光沢性の材料を吐出することを特徴とする造形装置。
5. 前記光反射性の材料は、光沢性の顔料を含むインクであることを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
6. 前記光反射領域の形成時において、前記制御部は、前記着色材料用ヘッドに前記着色用の材料を吐出させ、前記光反射材料用ヘッドに前記光沢性の材料を吐出させることにより、前記着色材料用ヘッド及び前記光反射材料用ヘッドに、着色された光沢性の前記光反射領域を形成させることを特徴とする請求項４又は５に記載の造形装置。
7. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、
   着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色材料用ヘッドと、
   前記光反射材料用ヘッド及び前記着色材料用ヘッドの動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記造形物は、
   光反射性の領域である光反射領域と、
   前記着色用の材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域と
   を有し、
   前記制御部は、前記光反射材料用ヘッドに前記光反射性の材料を吐出させ、前記着色材料用ヘッドに前記着色用の材料を吐出させることにより、少なくとも一部が前記着色用の材料で着色された前記光反射領域を前記光反射材料用ヘッド及び前記着色材料用ヘッドに形成させることを特徴とする造形装置。
8. 前記制御部は、前記光反射領域の少なくとも一部へ前記着色用ヘッドに前記着色用の材料を吐出させることにより、前記着色領域と前記光反射領域とが重なることで表現される色を、前記造形物に着色すべき色に合わせることを特徴とする請求項７に記載の造形装置。
9. 前記制御部は、前記光反射領域の一部のみについて、前記着色用ヘッドに前記着色用の材料で着色させ、
   当該光反射領域の一部は、前記造形物の表面において着色すべき色の濃さが予め設定された濃さよりも濃い部分に対応する領域であることを特徴とする請求項７又は８に記載の造形装置。
10. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
    光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、
    着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色材料用ヘッドと、
    着色されていない透光性の材料であるクリア材料をそれぞれ吐出する複数の吐出ヘッドである複数のクリア材料用ヘッドと、
    前記光反射材料用ヘッド、前記着色材料用ヘッド、及び前記複数のクリア材料用ヘッドの動作を制御する制御部と
    を備え、
    前記複数のクリア材料用ヘッドのそれぞれは、光に対する透過特性が互いに異なる前記クリア材料をそれぞれ吐出し、
    前記造形物は、
    前記光反射性の材料を用いて形成される光反射性の領域である光反射領域と、
    前記複数のクリア材料用ヘッドのそれぞれから吐出される複数種類の前記クリア材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である透光性領域と、
    前記着色用の材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域と
    を有し、
    前記透光性領域は、
    第１の前記クリア材料で形成される第１クリア領域と、
    前記第１のクリア材料と異なる第２のクリア材料で形成される第２クリア領域と
    を有することを特徴とする造形装置。
11. 前記透光性領域は、前記光反射領域と前記着色領域との間に形成されることにより、前記着色領域を介して前記造形物の外部から入射する光が前記光反射領域で反射されて前記造形物の外部へ出射する光の経路において、光を変調することを特徴とする請求項１０に記載の造形装置。
12. 前記第１クリア領域と、前記第２クリア領域との境界面の法線方向は、当該境界面の外側における前記造形物の表面の法線方向と非平行であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の造形装置。
13. 前記第１クリア領域は、前記透光性領域における前記光反射領域の側に形成され、
    前記第２クリア領域は、前記第１クリア領域に接した状態で、前記第１クリア領域の外側に形成され、
    前記第１クリア領域と、前記第２クリア領域との境界面は、前記造形物の表面からの距離が位置によって変化する波状の面であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の造形装置。
14. 前記透光性領域は、前記第１クリア領域及び前記第２クリア領域を有することにより、前記透光性領域内で光を屈折又は分散させることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の造形装置。
15. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
    光反射性の材料を吐出する吐出ヘッドである光反射材料用ヘッドと、
    着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色材料用ヘッドと、
    前記光反射材料用ヘッド及び前記着色材料用ヘッドの動作を制御する制御部と
    を備え、
    前記造形物は、
    前記光反射性の材料を用いて形成される光反射性の領域である光反射領域と、
    前記着色用の材料を用いて前記光反射領域よりも外側に形成される領域である着色領域と
    を有し、
    前記造形物の法線方向における前記着色領域の厚さは、前記着色領域で表現しようとする色の彩度に応じた厚さ設定されていることを特徴とする造形装置。
16. 前記造形装置は、造形しようとする前記造形物の断面を示すデータであるスライスデータに基づいて前記造形物を造形し、
    前記スライスデータは、前記彩度に応じた厚さの前記着色領域を含む前記断面を示すことを特徴とする請求項１５に記載の造形装置。
17. 立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    請求項１から１６のいずれかに記載の造形装置を用いて前記造形物を造形することを特徴とする造形方法。

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