JP5543740B2 - 立体模型製造方法および立体模型 - Google Patents

Description

本発明は、立体模型製造方法および立体模型に関するものである。

従来から、製品開発においては、設計段階や開発段階にて幾つかの試作品を作成し、外観や性能の評価をしている。最も原始的な試作モデルには、粘土で作製したクレイモデルやウッド（木）を削り出して作製したウッドモデルがある。しかしながら、このようなモデル作製は、人手、時間、経費がかかり、再現性が悪く、モデル作製職人の技量に依存し過ぎるといった問題がある。このような従来の試作モデル作製技術に代わって、コンピュータ技術が進展した現在では、開発製品の造形データを３次元ＣＡＤで作成し、この３次元ＣＡＤデータを用いて試作モデルを作成する「ラピッドプロトタイピング」という技術が開発され、実用化されつつある。これは、３次元ＣＡＤデータから目的とする「立体モデル」を人手や時間をかけずに、極めて、高速、かつ、低コストで作成する技術である。

ラピッドプロトタイピングの代表的な技法は「積層造形法」であり、これは、対象物の３次元ＣＡＤデータからスライス状データ（正確には、対象物を構成するわずかな厚さを持つ薄板）を作成し、このスライス状データを１層ずつ積層して立体物（立体模型）を形成するものである。そして、積層造形法で実用されているものとしては、大別して、レーザで光硬化性樹脂を固化させて造形する「光造影法」と、インクジェット方式などで固化剤／結合剤を供給して粉末を固めて造形する「粉末固着式積層法」とがあるが、低コスト、高速、カラー化という点で後者の方が優れている。「粉末固着式積層法」については、幾つかの関連特許が出願・取得されており、これを用いた３次元プリンタが市場に投入されている。例えば、従来技術としては「３次元物体の模型を製作する方法および装置」（特許文献１を参照されたい。）がある。

特表２００４−５３８１９１号公報

従来は、作成済みの３次元データから、より正確に、より安価に、より短時間で目的の立体物を造形するかに主眼がおかれてきた。これは、開発している製品が機械部品や携帯電話端末などの単体商品、即ち、比較的小さな物品の造形物である場合には、このような開発目標の設定でもさほど問題はなく、このような用途には「光造影法」が適している。

他方、「粉末固着式積層法」は、近年、技術的な革新があり、極めて低コストかつ高速に「カラーの立体物」を造形することが可能になった。そのため、機械部品などの物品造形物以外の様々な分野への応用が期待されるようになりつつある。

しかしながら、建築物の立体模型の場合は、建築物の３次元ＣＡＤデータをそのまま用いて立体模型を作成すると、ユーザが観察できるのは一体物として作成された立体模型の「外観のみ」になってしまう。建築物や土木、建設の構造物の場合は、外から観察できる外部構造も大切ではあるが、部屋割、内部構造、断面構造、層構造、コンクリートの配筋状況の方がより重要であることが多い。しかし、従来技術では、立体物の３次元データをそのまま使用したのでは、建築物や構造物の内部を見ることができない。即ち、建築物や構造物の部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できる立体模型を作成することはできない。複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できるように、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建築物の断面を観察できるように建築物の一部を切り取った「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。このように、専門技術を持ったＣＡＤオペレータの手を煩わして「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成して、内部構造が観察できるようになったとしても、このような「切り欠き立体模型」では、今度は、建築物や土木工作物の「全体」の構造、外観を観察できないといったジレンマがある。

そこで、本発明の目的は、目的とする立体物をあたかも一体物として作製しつつも、当該一体物を分割可能ならしめるように立体物を造形する立体模型製造方法および立体模型を提供することである。

上述した諸課題を解決すべく、第１の発明による立体模型製造方法は、
立体模型を平行にスライスした造形断層を含むスライス層となるべき物質を載置し、前記スライス層のうちの前記造形断層のみの物質を固化することを順次繰り返すことによって固化した前記造形断層の少なくとも一部を連結・積層して前記立体模型を製造するにあたって、本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させたギャップ層（分割領域）を設けることによって、このギャップ層で分割（切断）可能な前記立体模型を造形する、
ことを特徴とする。
前記ギャップ層の物質は上記工程の後で除去してもよい。

また、第２の発明による立体模型製造方法は、
前記スライス層の少なくとも１つ以上を前記ギャップ層として構成する、
ことを特徴とする。

また、第３の発明による立体模型製造方法は、
隣接する２つ以上の前記スライス層に亘って前記ギャップ層を構成する、
ことを特徴とする。

また、第４の発明による立体模型製造方法は、
前記ギャップ層に接する少なくとも片側の前記造形断層の面に、少なくとも１つのパターンを貼り付けて（付して）、前記立体模型を造形する、
ことを特徴とする。

また、第５の発明による立体模型製造方法は、
前記貼り付けられた（付された）パターンが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものであり、
前記貼り付けられたパターンに立体形状が含まれる場合は、当該パターンの立体形状に倣う形状になるように、前記ギャップ層を介して前記パターンが貼り付けられた面に対向する前記造形断層の面を構成する、
ことを特徴とする。

また、第６の発明による立体模型製造方法は、
前記立体模型を前記ギャップ層で２以上の物体に分割したときに、前記ギャップ層に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記双方の面を構成する、
ことを特徴とする。

また、第７の発明による立体模型製造方法は、
前記ギャップ層が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた形状の領域である、
ことを特徴とする。

また、第８の発明による立体模型製造方法は、
本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させた部材間ギャップ層（部材間分割領域）を設けることによって、この部材間ギャップ層で囲まれた部材を可動部材として機能するように、前記立体物を造形する、
ことを特徴とする。

また、第９の発明による立体模型製造方法は、
前記可動部材（例えば開閉部材のドアなど）とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体模型に前記部材間ギャップ層を介して接する第１の位置、および、前記立体模型が前記可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する第２の位置に形成するように、前記立体模型を造形する、
ことを特徴とする。

また、第１０の発明による立体模型製造方法は、
前記可動部材とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間ギャップ層を介して前記立体模型に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間ギャップ層を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記立体模型を造形する、
或いは、
前記可動材とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間ギャップ層を介して前記立体模型に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間ギャップ層を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記立体模型を造形する、
ことを特徴とする。

また、第１１の発明による立体模型製造方法は、
前記立体模型製造方法が、粉末固着式積層法であり、
前記物質は、
粉末であり、固化される場合に固化剤が用いられる、
ことを特徴とする。

上述したように本発明の解決手段を製造方法として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する物としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、本発明を物として実現させた第１２の発明による立体模型は、
立体模型を平行にスライスした造形断層を含むスライス層となるべき物質を載置し、前記スライス層のうちの前記造形断層のみの物質を固化することを順次繰り返すことによって固化した前記造形断層の少なくとも一部を連結・積層して前記立体模型を造形するにあたって、本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させたギャップ層（分割領域）を設けることによって、このギャップ層で分割（切断）可能にしたものである。

また、第１３の発明による立体模型は、
前記ギャップ層に接する少なくとも片側の前記造形断層の面に、少なくとも１つのパターンを貼り付けた、
ことを特徴とする。

また、第１４の発明による立体模型は、
前記貼り付けられたパターンが、
色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものである、
ことを特徴とする。

また、第１５の発明による立体模型は、
前記貼り付けられたパターンが、
立体形状を含み、当該パターンの立体形状に倣う形状になるように、前記ギャップ層を介して前記パターンが貼り付けられた面に対向する前記造形断層の面を構成する、
ことを特徴とする。

また、第１６の発明による立体模型は、
前記立体模型を前記ギャップ層で２以上の物体に分割したときに、前記ギャップ層に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記双方の面を構成する、
ことを特徴とする。

また、第１７の発明による立体模型は、
前記立体模型が、
家屋、ビル、建築物、建設物、トンネル、道路、ダム、または土木構築物のいずれか１つである、ことを特徴とする。

本発明によれば、あたかも一体物としての外観を持つが、分割可能な立体模型を提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施態様１による立体模型の説明図である。 図２は、本発明の手法を施さずに造形した立体模型の説明図である。 図３は、本発明の実施態様１による立体模型の製造方法を説明する模式図である。 図４は、図３の立体模型のスライス層を離して描画した模式図である。 図５は、本発明の実施態様２による立体模型の説明図である。 図６は、本発明による実施態様で使用可能な粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。 図７は、本発明の実施態様で処理される立体模型データの透過斜視図である。 図８は、本発明の実施態様で作製される立体模型の透過斜視図である。 図９は、本発明の実施態様で作製される立体模型の透過斜視図である。 図１０は、粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体模型を造形する様子を示す積層遷移図である。 図１１は、立体模型に設定されるギャップ層（分割領域）の厚さを示す透視斜視図である。 図１２は、本発明の実施態様で作製される分割面にパターンを付した立体模型の透過斜視図である。 図１３は、本発明の実施態様で作製される突起部および孔部を設けた立体模型の斜視図である。 図１４は、突起部および孔部を設けた立体模型の斜視図である。 図１５は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。 図１６は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。 図１７は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。 図１８は、本発明の実施態様で作製される立体模型の分解斜視図である。 図１９は、図１８で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。 図２０は、図１９に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。 図２１は、図１９に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。 図２２は、図１６に示した孔付きの可動部材に開口部およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。 図２３は、壁に開口部、可動部材としての引き戸、およびガイドスリットを形成す様子を説明する図である。 図２４は、大きいサイズの立体模型を分割する様子を説明する図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。

＜実施態様１＞
図１は、本発明の実施態様１による立体模型の説明図である。図中の（ｂ）は、本発明の実施態様１により製造（固化）した立体模型ＢＯＸ１を断層毎に展開したときの斜視図であり、図中の（ａ）は、固化前に（ｂ）のＡ−Ａ線で立体模型ＢＯＸ１を切断したときの断面図である。（ａ）に示すように、最初に、目的とする立体模型（即ち，ＢＯＸ１）を平行にスライスした造形断層ＺＳＬ−ｂｔｍを含むスライス層ＳＬ−ｂｔｍとなるべき物質を所定の容器の底面（図示せず）に載置する。物質が粉体の場合は、均一な厚さに敷設できる所定のフィーダー（図示せず）を用いて粉体を一定の厚さで敷きつめる。この後、造形断層ＺＳＬ−ｂｔｍの物質だけを固化する。物質が粉体の場合は、インクジェット方式などを用いてノズル（図示せず）から造形断層ＺＳＬ−ｂｔｍの部分だけに固化剤（必要であれば、着色剤）を塗布して、ハッチングを施してある当該部分だけを固化させる。必要であれば、固化した部分を着色させる着色或いは発色させる発色剤も必要な個所に塗布する。これで立体模型ＢＯＸ１の底面となる造形断層／スライス層の処理は終了である。

次に、造形断層ＺＳＬ１を含むスライス層ＳＬ１を前に処理／固化したスライス層の上に敷設し、固化すべき部分である造形断層ＺＳＬ１の領域を占める物質だけを固化させる。同様の処理を、造形断層ＺＳ２〜ＺＳＬｎ−１を含むスライス層ＳＬ２−ＳＬｎ−１まで[n-1]回だけ繰り返す。このようにして、スライス層のうちの造形断層のみの物質を固化することを順次繰り返すことによって固化した造形断層の少なくとも一部を連結・積層して立体模型ＢＯＸ１が造形されていく。そして、スライス層ＳＬｎは、本来固化されるべき造形断層を含むが、本実施態様では、このスライス層ＳＬｎに含まれる物質を１層まるごとそのまま保持させたギャップ層ＧＡＰ（粉末層／非固化層／分割領域）とする。本来であれば、ギャップ層ＧＡＰのある部分は、造形断層ＺＳＬｎ−１と同様のものが造形されるはずであったが、本技法では、この部分をあえて固化しないで、目的の立体模型を分割するための分割領域として利用する。そして、最後に、立体模型ＢＯＸ１の上面となる造形断層ＺＳＬ−ｔｏｐを含むスライス層ＳＬ−ｔｏｐを敷設して、固化処理を行う。このように本来固化されるべき造形断層を含むスライス層への固化処理の実行を抑止することによって、ＧＡＰ層を形成し、このギャップ層ＧＡＰで分割（切断）可能な立体模型ＢＯＸ１が造形される。ちなみに固化しなかった部分の物質は、ギャップ層ＧＡＰを含めて除去される。

実際のギャップ層は極めて薄くできるため、造形した立体模型ＢＯＸ１は、本来のサイズのものと同様に見え、しかも、あたかも一体のものに見える。さらに、ギャップ層で分割／分離できるため、内部構造を詳細に検討したり、分割面に模様、色彩、記号などのパターンを付加すれば（これについては別の実施態様で詳述する。）、壁材や内部構造などを容易に理解したりすることも可能である。また、分割したものを再度合体させると、また、一体物としての外観を提供することが可能である。比較のために、図２に、本発明の手法を施さずに造形した立体模型の説明図を示す。図に示すように、立体模型ＢＯＸ２は、本来固化されるべき造形断層ＺＳＬｎを含むスライス層ＳＬｎに対しても固化処理が行われているため、箱型の立体模型ＢＯＸ２が造形されている。立体模型ＢＯＸ２は、分割していない立体模型ＢＯＸ１とほぼ同じ外観を提供できるが、分割することができないため、内部構造（部屋割）や断面構造などを観察することはできない。また、本発明の手法を施さずに造形した立体模型ＢＯＸ２は分割できないため、持ち運びに不便であるが、本発明による立体模型ＢＯＸ１は、分離可能であるため、可搬性に富み、内部にものを収容したり、断面に後から模様、記号、色彩などを付したりすることも可能である。

作図および説明の便宜上、底面や上面となる造形断層やギャップ層などを１層だけとしているが、これは、固化剤の浸透力、即ち、製造時に採用される技法や使用機器の性能（３次元造形の分解能）や固化後の素材の物理的強度に応じて、最低でも複数の層を造形する必要がある場合がある。以降の実施態様でも同様である。

図３は、本発明の実施態様１による立体模型の製造方法を説明する模式図である。図４は、各スライス層を見易くするために、図３の立体模型のスライス層を離して描画した模式図である。図３，４の（ｂ）は、図１の立体模型ＢＯＸ１を製造する様子を模式的に示したものであり、図３，４の（ｂ）は、図２の本発明の手法を施さずに造形した立体模型ＢＯＸ２を製造する様子を模式的に示したものである。（ｂ）に示すように、各スライス層をなす物質を容器ＣＭＢ２に載置し、各スライス層のなかで固化すべき造形断層の領域だけを順次、固化して、各造形断層を連結・積層していく。ギャップ層ＧＡＰとなるスライス層ＳＬｎだけ、固化処理を行わない。一方、図の（ａ）に示すように、本発明の手法を施さない場合は、スライス層ＳＬｎの固化処理も同様に行い、造形断層ＺＳＬｎが固化される。

＜実施態様２＞
図５は、本発明の実施態様２による立体模型の説明図である。本実施態様では、ギャプ層を水平ではなく、傾斜させて複数のスライス層に亘ってギャップ層を形成させてある。図の（ａ），（ｂ）は、比較のために本発明の手法を施さずに立体模型ＢＯＸ３を製造する様子を模式的に示したものであり、（ａ）は各スライス層を見易くするために各スライス層を離して作図してあり、本来の造形は（ｂ）に示すものである。図の（ｃ）、（ｄ）は本発明の手法を用いて立体模型ＢＯＸ４を製造する様子を模式的に示したものである。図の（ｃ）、（ｄ）に示すように、分割線Ｄ−ｌinを通るギャップ層で分割するように立体模型ＢＯＸ４を造形する。できあがった立体模型ＢＯＸ４は、あたかも一体物かのごとく見え、立体模型ＢＯＸ３とほぼ同じ外観を呈するが、分割線Ｄ−ｌｉｎで立体模型コーナー部ＢＯＸ４−ｃｒと、立体模型基礎部ＢＯＸ４−ｂａｓｅとに分割でき、ユーザは、分割面を観察することで、内部構造を理解したり、検討したりすることが可能である。この図では、分割面がギザギザの凹凸ができているが、実際には、少しずつずらしていき、ほぼ平面の傾斜面を分割面に形成することができ、この分割面には、必要に応じて、模様、色彩、記号などのパターンを貼り付けることも可能である。

＜実施態様３＞
次に、使用可能な立体造形法のうち、本発明の適用に最も適した技法である粉末固着式積層法を用いた実施態様を説明する。具体的な実施態様の説明に先立ち、粉末固着式積層法の原理を説明する。図６は、本発明による実施態様で使用可能な粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。左上から矢印の順に積層工程が進む。まず、容器（図示せず）の底の全面に粉末を散布して、造形断層を含むスライス層を１層形成する。このスライス層に含まれる、立体物を形成する楕円の箇所（固化したい領域である造形断層）にだけ、例えばインクジェット技法を用いて、粉末の基材を固化させる作用を持つ固化剤（色付けしたい部分には、発色剤やインクなどの薬剤も、併せて或いは別途塗布する。）を塗布する。その後は、最初と同様にスライス層１層に相当する量だけ、粉末を再度散布し、また、立体物を形成する楕円の箇所（固化したい領域である造形断層）にだけ、固化剤を塗布する。これを繰り返して、固化しなかった粉末ＰＷＤを除去すれば、目的の立体物ＯＢ２０ｓｌを得ることができる。この例では、円錐台を作成している。作図の便宜上４つのスライス層で立体物を形成させてあるが、実際には、何百、何千、何万、或いはさらに多くのスライス層（正確には造形断層）で立体物を形成するものであることに注意されたい。

図７は、本発明の実施態様で作製される立体模型の透過斜視図である。図中の（ａ）に示すように、立体模型は円柱の立体物ＯＢ１１をモデリングしたものであり、ユーザは所望の箇所を位置指示装置（マウス）で指定し、指定した箇所が分割指示面ＣＰとなる。分割指示面ＣＰは、厚みがない平面であるため、このままでは、円柱を分割（切断）することができない。そこで、図中の（ｂ）に示すように、指定された分割指示面ＣＰを基準に、必要とされるギャップ幅でギャップ層ＣＲを設定し、分割領域を表示した状態で立体物ＯＢ１１を投影する。

図８は、本発明の実施態様で作製される立体模型の透過斜視図である。図８の（ａ）は、造形工程の遷移状態の理解のため図７の（ｂ）の立体物を再度示したものである。図８の（ｂ）は、設定されたギャップ層ＣＲの部分で立体物ＯＢ１１を分割（切断）するように造形した立体物（立体模型）ＯＢ１２を示す。分割によって、立体物ＯＢ１２は、ギャップ幅の距離だけ離間して、上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄとに分割されている。ギャップ幅は、全体からすれば僅かな厚みに過ぎないため、図８の（ｂ）のように３次元プリンタで造形／印刷すると、あたかも一体物のような円柱の立体模型を得ることができる。即ち、上述した粉末固着式積層法を用いた（粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプ）の３次元プリンタの場合に、この図８の（ｂ）のように、印刷／立体造形をすれば、ギャップ層をなす空白領域の基材（粉末）は固化しないため、一見は、一体物かのように見えるが、上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄとに容易に分割し、また、元通りに一体物のように戻すことが可能な立体模型を作製できるのである。

図９は、本発明の実施態様で作製される立体模型の透過斜視図である。図９の上側には、本発明を適用して上部立体物ＯＢ１２ｕと、下部立体物ＯＢ１２ｄとに分割可能なように造形した立体物（立体模型）ＯＢ１２を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。スライス層ＳＬ１（わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｍ−１まで[m-1]個を順次、円上に固化させて下部立体物ＯＢ１２ｄが造形される。スライス層ＳＬｍ−１の上に、スライス層ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１は、固化しない領域、即ち、これら２つの層でギャップ層となる。本実施態様では、２つのスライス層ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１を固化しない領域としたが、固化しない領域はできるだけ薄くすることが望ましく、印刷／造形時に使用される３Ｄプリンタの特性によるが、１つのスライス層だけを固化しない領域に設定して、立体物を分割することも可能であることに注意されたい。粉末固着式積層であれば、固化させずに粉末の基材のまま残す。この２つのスライス層がギャップ層／分割領域に相当する領域である。そして、固化させなかったスライス層ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の上に、スライス層ＳＬｍ＋２からスライス層ＳＬｎまで[n-(m+1)]個だけ、順次、円上に固化させて上部立体物ＯＢ１２ｕが造形される。このようにして、あたかも一体物かのようであるが、ギャップ層の部分で上部と下部に分割できる立体物ＯＢ１２ｓｌを造形することができる。

図９の下側には、比較のために分割操作前の立体物ＯＢ１０を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。立体物ＯＢ１０ｓｌは、スライス層ＳＬ１（わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｎまで[ｎ1]個を順次、円上に固化させて造形したものである。ｎ個のスライス層はすべて固化しているため、相互に結合・連結して積層されており、分割することはできない。このように、ギャップ層／分割領域は、立体模型全体からすれば僅かな厚さであるため、分割できない立体物ＯＢ１０ｓｌは、分割可能な立体物ＯＢ１２ｓｌと、同様の外観を呈する。従って、ユーザは、立体物ＯＢ１０ｓｌを１つ作成すれば、２つを組み合わせているときは、立体物の全体を観察できるし、分割領域で分割すれば、分割後の２つの外観を観察することが可能となる。なお、ギャップ層に残っている物質は僅かな量であるが、必要に応じて除去する。後で詳述するが、分割面に模様、形状、記号などを付すことにより、断面構造を観察したり、凹凸などの触感を確認したりすることが可能となる。また、内部が区画された部屋である場合には、部屋割を観察することも可能となる。

図１０は、粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体模型を造形する様子を示す積層遷移図である。これは、図９のＯＢ１２（ギャップ層／分割領域を挟んだＯＢ１２ｕ，ＯＢ１２ｄ）を粉末固着式積層法で造形する様子を示したものである。図に示すように、粉末の基材を円形に固化させたスライス層（正確には造形断層」）を積層させることによって、円柱を形成していく。そして、空隙となるべき層をギャップ層（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄとする。そして、その上には、また、順次、円形に固化させたスライス層（即ち、造形断層）を形成していく。完成したのは、あたかも一体物に見える立体物ＯＢ１２ｓｌ−ｐｗｄである。これは、中間にギャップ層（分割領域／粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄがあるため、上部立体物ＯＢ１２ｕｓｌ、下部立体物ＯＢ１２ｄｓｌに簡単に分割できる。

図１１は、立体模型に設定されるギャップ層（分割領域）の厚さを示す透視斜視図である。図中の（ａ）では、立体物ＯＢ３０のギャップ層ＣＲ１の厚さは距離ＧＷ１に設定される。図中の（ｂ）では、立体物ＯＢ３０のギャップ層ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、距離ＧＷ１よりも厚い距離ＧＷ２に設定される。立体物ＯＢ３０,３１は、同じサイズ（高さ、半径）の円柱にギャップ層（分割領域）を設定したものであるが、立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて、ギャップ層の厚さをそれぞれ規定しているため、異なる距離ＧＷ１、ＧＷ２がそれぞれ設定されたものである。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。あるいは、ギャップ層ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、ユーザが任意に設定してもよい。ちなみに、最も好適なのは、３次元造形分解能に基づき設定したギャップ幅と、３次元プリンタの機種（機種名）とを関連付けた表を用意しておき、使用する３次元プリンタの機種に応じて、当該機種に関連付けられたギャップ幅を表から読み出して、当該ギャップ幅を設定したギャップ層（分割領域）を設定することである。

＜実施態様４＞
図１２は、本発明の実施態様で作製される分割面にパターンを付した立体模型の透過斜視図である。図中の（ａ）は、パターンを付す前に、指定した分割指示面を基準に設定したギャップ幅でギャップ層（分割領域）ＣＲを設定した段階の透視斜視図である。図中の（ｂ）に示すように、パターンを付した後の斜視図では、ギャップ層ＣＲに接する上部立体物ＯＢ２２ｕ側の面ＢＦ１、下部立体物ＯＢ２２ｄ側のＢＦ２に、パターンをそれぞれ貼り付ける形式で立体模型の造形作業を行う。具体的には、ギャップ層に接する本体側の面に、色彩、模様、図形、記号、文字などのパターン情報を印刷、印字、色付け、着色、模様付けの作業を行う。このようにして、一見は、一体物かのように見えるが、上部立体物ＯＢ２２ｕと、下部立体物ＯＢ２２ｄとに容易に分割し、また、元通りに一体物のように戻すことが可能なものを作製可能となり、さらには、分割したときの分割面にパターンを貼り付けることで、立体物の内部構造や内部の性状を即座に理解し得るような立体物を提供することが可能となる。

貼り付けることが可能なパターン情報を例示する。
＜パターン情報＞
部材の種類 パターンデータ
配筋１ 配筋１の配筋を示す模様
配筋２ 配筋２の配筋を示す色彩および模様
配筋３ 配筋３の配筋を示す模様および形状（鉄筋を突起部として示す形状および模様）
断熱材１入り壁 断熱材１を含む壁を示す模様
断熱材２入り壁 断熱材２を含む壁を示す模様
ＲＣ ＲＣを示す模様（或いは記号や文字情報）
鉄骨コンクリート 鉄骨コンクリートを示す模様（或いは記号や文字情報）
砂利 砂利を示す模様（或いは記号や文字情報）
砂利 砂利を示す凹凸のある形状（および記号や文字情報）
砂利 砂利を示す凹凸のある形状および模様
玉砂利 玉砂利を示す半球状の凹凸のある形状および模様
アスファルト アスファルトを示す色彩および模様（或いは記号や文字情報）
コンクリート コンクリートを示す色彩および模様（或いは記号や文字情報）

＜実施態様５＞
図１３は、本発明の実施態様で作製される突起部および孔部を設けた立体模型の斜視図である。図中の（ａ）は、立体物の分割（切断）された立体物ＯＢ３1のギャップ層（分割領域）に接する面に、突起部ＣＶ１、ＣＶ２を設けたものである。突起部ＣＶ１、ＣＶ２の配置は、任意に設定することも可能であるが、通常は、例えば、コーナー部と、そのコーナー部の反対側に設けることが好適である。図中の（ｂ）は、立体物の分割（切断）された立体物ＯＢ３２の分割領域に接する面に、孔部ＣＣ１、ＣＣ２を設けたものである。

図１４は、突起部および孔部を設けた立体模型の斜視図である。図に示すように、突起部ＣＶ１、ＣＶ２を設けた立体物ＯＢ３1−ｓと、孔部ＣＣ１、ＣＣ２を設けた立体物ＯＢ３２−ｓは、切断面でぴったりと組み合わせて、みかけ上の一体物にするときの「位置決め」を容易にすることが可能な形状となっている。

＜実施態様５＞
図１５は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。可動部材として開閉部材を設ける立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に開閉部材としてドアを設置する態様で説明するものとする。図中の（ａ）は、立体物ＯＢ４０をうち「開閉部材」として加工したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ１）を示したものである。

開閉部材を設置するべき矩形枠ＯＣＰ１の領域に基づき、開口部ＯＰ４０（孔）を当該箇所に設置し、開口部ＯＰ４０内に、開閉部材ＤＲ１（ドア）を設置する形式でスライス層（造形断層）を作成し、造形を行う。図中の（ｂ）は、開口部ＯＰ４０の開閉部材側に接する面に、後付けの回動支持軸を収容するための孔Ｈ１、Ｈ２を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの開口部ＯＰ４０−ｈに加工する工程を示したものである。図中の（ｃ）は、開閉部材ＤＲ１の本体側に接する面に、後付けの回動支持軸を収容するための孔Ｈ３、Ｈ４を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの開閉部材ＤＲ１−ｈに加工する工程を示したものである。即ち、（ｂ）、（ｃ）のように開口部および孔を設けたものとして、スライス層（正確にはそこに含まれる造形断層）を作成し、造形を行う。このように加工した孔付きの開閉部材ＤＲ１−ｈの孔Ｈ３、Ｈ４に後付けの２つの回動支持軸（収容が容易になるような伸縮可能なスプリング機構付きの支持軸が好適である。）を装着（収容）し、孔付きの開口部ＯＰ４０−ｈのそれぞれの孔Ｈ１、Ｈ２に回動支持軸を装着（収容）することが望ましい。なお、孔Ｈ３，Ｈ４は、１つの連通孔としてもよい。また、回動支持軸は後付けが好適ではあるが、加工部が、本体側に連結しないいわゆる「はめ殺しの回動支持軸」として双方の孔に収容されるように、当該孔の位置に「回動支持軸部材」を立体成形することも可能である。

＜実施態様６＞
図１６は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。可動部材として開閉部材を設けた立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に開閉部材としてドアを設置する態様で説明する。開閉部材を設置すべき矩形枠ＯＣＰ２が表示されているものとする。図中の（ａ）は、立体物ＯＢ５０をうち「開閉部材」として加工したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ２）を示したものである。指定した開閉部材がこの開閉部材以外の立体物の部材と接する面と、ギャップ幅とで規定された部材間ギャップ層（部材間分割領域）で、立体物から分割（切断）するような形式でスライス層（造形断層）を作成し、造形を行う。即ち、（ｂ）、（ｃ）のように突起部付きの開閉部材および孔を設けたものとして、スライス層（正確にはそこに含まれる造形断層）を作成し、造形を行う。このようにして、指定した矩形枠ＯＣＰ２の領域に基づき、開口部ＯＰ５０（孔）が当該箇所に設置され、開口部ＯＰ５０内に、開閉部材ＤＲ２（ドア）が設置される。図中の（ｂ）は、開口部ＯＰ５０の開閉部材側に接する面に、回動支持軸として機能する突起部を収容するための孔Ｈ５、Ｈ６を同一の回動軸（図示しない）に設け、孔付きの開口部ＯＰ５０−ｈに加工する工程を示したものである。図中の（ｃ）は、開閉部材ＤＲ２の本体側に接する面に、回動支持軸として機能する突起部ＰＲＧ１，ＰＲＧ２を同一の回動軸（図示しない）に設け、突起部付きの開閉部材ＤＲ２−ｈに加工する工程を示したものである。このように加工した孔付きの開閉部材ＤＲ２−ｐｒｇの突起部ＰＲＧ１，ＰＲＧ２は、３次元プリンタの印刷／立体造形時に孔Ｈ５、Ｈ６にそれぞれ収容される。なお、開閉部材に孔を形成し、本体側の開口部に突起部を形成する構成も可能である。その場合には、開閉部材の孔を１つの連通孔に形成することも可能であり、さらに、本体側の突起部は、突起部ではなく双方の面を結ぶ１つのブリッジとすることも可能である。

＜実施態様７＞
図１７は、本発明の実施態様で作製される可動部材を付した立体模型の斜視図である。可動部材として窓を設けた立体物の典型例は、家屋やビルなどの建造物であるが、作図および説明の便宜上、１つの外壁に窓を設置するためのデータ加工の態様で説明する。図中の（ａ）は、立体物ＯＢ６０をうち「窓部材」として加工（即ち除外）したい場所や表示要素（本例では、矩形枠ＯＣＰ２）を除外部ＥＸＤとして示したものである。指定した除外部材である除外部ＥＸＤを立体物から除外するような形式でスライス層（造形断層）を作成し、造形を行う。このようにして、ＯＢ６１に示すように開口部ＯＰ６０が形成された立体模型ができあがる。さらに、立体物ＯＢ６２の開口部ＯＰ６０−ｇｓに示すように、除外部ＥＸＤが存在していた空間を囲む立体物の枠の一部に後付け部材を挿入するためのガイドスリットＧＳを形成し、立体物の枠のうちガイドスリットを設けた部分以外に後付け部材が挿入されるべき支持溝ＧＲを形成するような形式でスライス層（造形断層）を作成し、造形を行う。このように最終的には、ガイドスリットＧＳ、および、支持溝ＧＲを形成した開口部ＯＰ６０−ｇｓ−ｇｒが形成される。このように加工したガイドスリットＧＳ、および、支持溝ＧＲを形成した開口部ＯＰ６０−ｇｓ−ｇｒには、容易に後付けの透明な窓部材や引き戸部材などをガイドスリットを通じて開口部に挿入し、支持溝に支持させることが可能となる。

＜実施態様８＞
図１８は、本発明の実施態様で作製される立体模型の分解斜視図である。図に示すように、はじめに、床（基礎）を構成する幾つかのスライス層ＳＬｂｔｍ（作図および説明の便宜上、１層のスライス層で描画しているが実際には複数の層で構成される。以下、他の層でも同様である。また、本実施態様では、便宜上、造形断層をスライス層と呼ぶ。）を３次元印刷／立体造形する。その上に、部屋割のための壁および外壁を含む中間のスライス層（より正確には造形断層）ＳＬｍｄｌ−１、ＳＬｍｄｌ−２、ＳＬｍｄｌ−ｎを立体造形する。ｎ個目のスライス層ＳＬｍｄｌ−ｎの上に、設定したギャップ層（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄを造形する。但し、この領域は造形といっても、粉末であるため、あとで取り除かれることになる。そして、この上に天井／屋根を構成する幾つかのスライス層ＳＬｃｅｌが造形される。このようにして、あたかも一体物のような家屋の立体模型が完成する。

図１９は、図１８で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。図に示すように家屋立体模型Ｈｏｍｅはあたかも一体物に見えるが、容易に、家屋天井部Ｈｏｍｅ１と、家屋部屋割部Ｈｏｍe２とに分割でき、分割したものも、用意に元通りの一体物の家屋立体模型Ｈｏｍｅに復元することが可能である。発明の理解に資するために、図においてスライス層の境界を示すたに線を描画してあるが、実際には、線は見えず、外観上は均一な壁のように見えることに注意されたい。

図２０は、図１９に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス層（より正確には造形断層）ＳＬｍｄｌ−ｎの表面には、パターンとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔの色彩および模様が付されている（貼り付けられている）。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画されるパターンを見て、容易に内部構造を理解することが可能となる。

図２１は、図１９に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス層（より正確には造形断層）ＳＬｍｄｌ−ｎの表面を、今度は別パターンが付されている（貼り付けた）スライス層ＳＬｍｄｌ−ｎ１として構成したものである。パターンとしては、縦に配設した鉄筋ＲＦｂａｒの色彩、模様、および形状が付され（貼り付けられ）、突起部となっている。また、鉄筋記号ＲＦｂａｒ−ｔｘｔが記号として貼り付けられており、これには当業者が使用する記号である「Ｄ２２−＠２００」が記載されている。この意味は、直径２２ｍｍの鉄筋が２００本敷設されることを意味している。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画、および、立体形成された「突起部」や「記号」を見たり、触ったりして、容易に切断部の内部構造や内部空間の形状や部屋割などの空間的な構成を理解することが可能となる。パターンとして突起部が構成された部分に対向する家屋天井部Ｈｏｍe１の面には、突起部と嵌め合うように、凹部が形成される。このような突起部と、凹部とは、復元時の位置決めのための部材として使用することも可能である。

＜実施態様９＞
図２２は、図１６に示した孔付きの可動部材に開口部およびガイドスリットを形成する様子を説明する図である。図に示すように、可動部材ＤＲ２−ｐｒｇの中央にユーザによって設定された除外部ＥＸＤに基づき、当該領域の空間を除外し、開口部ＯＰが形成される。開口部ＯＰには、ガイドスリットＧＳが形成される。このようにしてできあがった可動部材ＤＲ２−ｐｒｇ−ｗのガイドスリットＧＳに後付けの透明部材を挿入すれば、窓付きのドアといった趣の立体模型を形成することが可能となる。

＜実施態様１０＞
図２３は、壁に開口部、可動部材としての引き戸、およびガイドスリットを形成す様子を説明する図である。図に示すように、壁ＷＷ１の中央にユーザによって設定された除外部に基づき、当該領域の空間を除外して、開口部ＯＰ−ｓｌｄが形成される。開口部ＯＰ−ｓｌｄの上部および下部には、引き戸の上端部、下端部を支持し、左右への引き戸の摺動をガイドするガイド溝（図示せず）が形成される。そして、開口部ＯＰ−ｓｌｄの中に、引き戸ＳＬＤ1，ＳＬＤ２を形成する。このようにしてできあがった壁ＷＷ２の引き戸ＳＬＤ1，ＳＬＤ２は、左右に引いてスライドして開閉することが可能である。また、この引き戸には、図２２のように開口部およびガイドスリットを形成して、窓付きのスライドドアといった趣の立体模型を形成することが可能となる。

＜実施態様１１＞
図２４は、大きいサイズの立体模型を分割する様子を説明する図である。図に示すように、壁ＷＷ２は、印刷／造形時に使用する３次元プリンタの印刷可能領域ＣＳを大幅に超えるサイズである。壁ＷＷ２は、印刷可能領域２つ分でカバーされる。このとき、目的とする立体模型である壁ＷＷ２のサイズを縮尺する方法もあるが、縮尺すると立体模型としての迫力に欠けるといった欠点がある。このような場合には、壁ＷＷ２−ｄｉｖのように、ギャップ層（分割領域）ＣＲ−ａｕｔｏを中央に設置し、左側壁ＷＷ２−ｌと、右側壁ＷＷ２−ｒとに分割する。左側壁ＷＷ２−ｌには、矢印型の凸部Ｗａｒを設置し、右側壁ＷＷ２−ｒには、凸部Ｗａｒと嵌め合う形状である矢印抜型の凹部Ｗｃｖを設置する。このようにして、大型サイズの立体模型でありながら、分割可能であり、かつ、凸部及び凹部を嵌め合うことで容易に再結合（組立）可能な立体模型を作成することが可能となる。この例では、２つに分割したが、３つ以上に分割することも可能である。また、ここでの凸部、凹部は、単に嵌め合うのみならず、矢印型から容易に判断できるように、嵌め合わせた後は、しっかりと連結し、分割を抑止する連結部としてそれぞれ機能する。ここでは、凸部、凹部は一対だけであるが、複数の対を設けて連結強度を高めてもよい。さらに、パターンデータやパターンの形状には、このような連結部として機能する矢印型、きのこ型、釣り針型（およびこれらの抜き型）などの様々な形状を含み、パターンとしては分割した部分に貼り付けることが可能である。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。実施態様では、本発明を簡単な構造物として円柱、家屋模型などに適用してきたが、本発明の原理は、例えば、家屋以外のビルなどの建築物、道路、ダム、トンネル、地下共同溝、下水道などの土木構造物などの立体模型、特にカラーの立体模型が用途として考えられる。このような建築物や土木構造物の立体模型は、施主や工事の発注者への販促資料やプレゼン資料として使用するのに適している。特に、カラー立体造形物はビジュアルに訴求するため、本発明により製造した立体模型を「粉末固着式積層法」を使用する３次元プリンタで立体造形するような建築物や土木構造物の分野への適用が有望であろう。

ＢＯＸ１ 立体模型
ＢＯＸ２ 立体模型
ＢＯＸ３ 立体模型
ＢＯＸ４ 立体模型
ＣＭＢ１，ＣＭＢ２ 容器
ＺＳＬ１，ＺＳＬ２-ＺＳＬｎ 造形断層
ＺＳＬ−ｂｔｍ，ＺＳＬ−ｔｏｐ 造形断層
ＺＳＬｎ−１ 造形断層
Ｄ−Ｌｉｎ 分割線
ＢＯＸ４−ｃｒ 立体模型コーナー部
ＢＯＸ４−ｂａｓｅ 立体模型基礎部
ＢＦ１，ＢＦ２ 面
ＣＣ１ 孔部
ＣＰ 分割指示面
ＣＲ ギャップ層（分割領域）
ＣＲ１ 分割領域
ＣＲ２ 分割領域
ＣＶ１、ＣＶ２ 突起部
ＤＲ１、ＤＲ２ 開閉部材
ＥＸＤ 除外部（矩形枠）
ＦＤ 形状データ
ＧＡＰ ギャップ幅
ＧＲ 支持溝
ＧＳ ガイドスリット
ＧＷ１ 距離
ＧＷ２ 距離
Ｈ１−Ｈ６ 孔
ＯＢ１０ 立体物
ＯＢ１０ｓｌ 立体物
ＯＢ１１ 立体物
ＯＢ１２ 立体物
ＯＢ１２ｄ 下部立体物
ＯＢ１２ｄｓｌ 下部立体物
ＯＢ１２ｓｌ 立体物
ＯＢ１２ｕ 上部立体物
ＯＢ１２ｕｓｌ 上部立体物
ＯＢ２０ｓｌ 立体物
ＯＢ２１ 立体物
ＯＢ２２ｄ 下部立体物
ＯＢ２２ｕ 上部立体物
ＯＢ３０ 立体物
ＯＢ３1 立体物
ＯＢ３２ 立体物
ＯＢ４０ 立体物
ＯＢ５０ 立体物
ＯＢ６０ 立体物
ＯＢ６２ 立体物
ＯＣＰ１ 矩形枠
ＯＣＰ２ 矩形枠
ＯＰ４０ 開口部
ＯＰ５０ 開口部
ＯＰ６０ 開口部
ＰＣ１，ＰＣ２ 端末
ＰＤ パターン
ＰＲＧ１，ＰＲＧ２ 突起部
ＰＲＮ１ ３次元プリンタ
ＰＲＮ２ ３次元プリンタ
ＳＬ１ スライス層
ＳＬｍ スライス層
ＳＬｎ スライス層
ＳＬｍｄｌ―１，Ｓｌｍｄｌ−２，ＳＬｍｄｌ−ｎ，ＳＬｍｄｌ−ｎ１， スライス層
ＳＬｂｔｍ，Ｓｌｃｅｌ スライス層
ＲＦｂａｒ，ＲＦｓｔ 鉄筋
Ｈｏｍｅ 家屋立体模型
Ｈｏｍｅ１ 家屋天井部
Ｈｏｍｅ２ 家屋部屋割部

Claims (16)

1. 立体模型を製造する立体模型製造方法であって、
   立体模型を平行にスライスした造形断層を含むスライス層となるべき物質を載置し、前記スライス層のうちの前記造形断層のみの物質を固化することを順次繰り返すことによって固化した前記造形断層の少なくとも一部を連結・積層して前記立体模型を製造するにあたって、本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させたギャップ層を設け、前記ギャップ層に接する少なくとも片側の前記造形断層の面に、少なくとも１つのパターンを貼り付けることによって、このギャップ層で分割可能な前記立体模型を造形する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
2. 請求項１に記載の立体模型製造方法において、
   前記スライス層の少なくとも１つ以上を前記ギャップ層として構成する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
3. 請求項１または２に記載の立体模型製造方法において、
   隣接する２つ以上の前記スライス層に亘って前記ギャップ層を構成する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体模型製造方法において、
   前記貼り付けられたパターンが、
   色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものである、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
5. 請求項４に記載の立体模型製造方法において、
   前記貼り付けられたパターンに立体形状が含まれる場合は、当該パターンの立体形状に倣う形状になるように、前記ギャップ層を介して前記パターンが貼り付けられた面に対向する前記造形断層の面を構成する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体模型製造方法において、
   前記立体模型を前記ギャップ層で２以上の物体に分割したときに、前記ギャップ層に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記双方の面を構成する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体模型製造方法において、
   前記ギャップ層が、平板状領域または曲面状領域、或いは、これらを組み合わせた形状の領域である、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の立体模型製造方法において、
   本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させた部材間ギャップ層を設けることによって、この部材間ギャップ層で囲まれた部材を可動部材として機能するように、前記立体模型を造形する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
9. 請求項８に記載の立体模型製造方法において、
   前記可動部材とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための少なくとも１つの後付けの回動支持軸が収容されるべき孔を、前記可動部材が前記立体模型に前記部材間ギャップ層を介して接する第１の位置、および、前記立体模型が前記可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する第２の位置に形成するように、前記立体模型を造形する、
   ことを特徴とする立体模型製造方法。
10. 請求項８に記載の立体模型製造方法において、
    前記可動部材とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための回動支持軸として機能する２つの突起部を、前記可動部材が前記部材間ギャップ層を介して前記立体模型に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間ギャップ層を介して対向する第３および第４の位置に前記突起部の各々を収容する２つの孔をそれぞれ形成するように、前記立体模型を造形する、
    或いは、
    前記可動材とこの可動部材に前記部材間ギャップ層を介して接する前記立体模型とを開閉自在に連結するための回動支持軸を収容する２つの孔を、前記可動部材が前記部材間ギャップ層を介して前記立体模型に接する第１および第２の位置に形成し、この第１および第２の位置に前記部材間ギャップ層を介して対向する第３および第４の位置に前記孔の各々に収容されるべき２つの突起部をそれぞれ形成するように、前記立体模型を造形する、
    ことを特徴とする立体模型製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の立体模型製造方法において、
    前記立体模型製造方法が、粉末固着式積層法であり、
    前記物質は、
    粉末であり、固化される場合に固化剤が用いられる、
    ことを特徴とする立体模型製造方法。
12. 立体模型を平行にスライスした造形断層を含むスライス層となるべき物質を載置し、前記スライス層のうちの前記造形断層のみの物質を固化することを順次繰り返すことによって固化した前記造形断層の少なくとも一部を連結・積層して前記立体模型を造形するにあたって、本来固化されるべき前記造形断層の少なくとも一部の物質をそのまま保持させたギャップ層を設け、前記ギャップ層に接する少なくとも片側の前記造形断層の面に、少なくとも１つのパターンを貼り付ける、ことによって、このギャップ層で分割可能にした立体模型。
13. 請求項１２に記載の立体模型において、
    前記貼り付けられたパターンが、
    色彩、模様、文字、記号、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものである、
    ことを特徴とする立体模型。
14. 請求項１２または１３に記載の立体模型において、
    前記貼り付けられたパターンが、
    立体形状を含み、当該パターンの立体形状に倣う形状になるように、前記ギャップ層を介して前記パターンが貼り付けられた面に対向する前記造形断層の面を構成する、
    ことを特徴とする立体模型。
15. 請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の立体模型において、
    前記立体模型を前記ギャップ層で２以上の物体に分割したときに、前記ギャップ層に接する双方の面に、互いに嵌合する形状を少なくとも１つ設けるように、前記双方の面を構成する、
    ことを特徴とする立体模型。
16. 請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の立体模型において、
    前記立体模型が、
    家屋、ビル、建築物、建設物、トンネル、道路、ダム、または土木構築物のいずれか１つである、
    ことを特徴とする立体模型。

Images