JP7271379B2 - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

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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、従来、造形の材料として複数色の材料を用いることで様々な色での着色がされた造形物を造形する造形装置等も知られている。
特開2015-071282号公報
近年、造形装置の用途の広まり等により、着色がされた造形物を造形する場合において、より多様な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関し、多様な着色を行う方法について、鋭意研究を行った。そして、造形物の位置によって着色の仕方を異ならせることを考えた。このように構成すれば、例えば、造形物に対し、より多様な着色を行うことができる。また、本願の発明者は、造形物の位置によって着色の仕方を異ならせる方法として、造形物に対する着色の仕方を示すデータ(着色方式指定データ)を用いることを考えた。このように構成すれば、例えば、造形物の一部に対し、他の位置とは異なる方法での着色を適切に行うことができる。
また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、このような効果を得るために必要な特徴を見出し、本発明に至った。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、前記造形物の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドと、前記複数の吐出ヘッドの動作を制御する制御部とを備え、前記複数の吐出ヘッドのうちの少なくとも一部は、着色用の前記材料を吐出し、前記制御部は、前記造形物の形状及び色を示すデータである造形データと、前記造形物における少なくとも一部に対する着色の仕方を示すデータである着色方式指定データとに基づき、一部に対する着色の仕方が他の少なくとも一部に対する着色の仕方と異なる前記造形物が造形されるように、前記複数の吐出ヘッドに前記材料を吐出させることを特徴とする。
このように構成すれば、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と異ならせて、着色された造形物を適切に造形することができる。また、これにより、例えば、多様に着色がされた造形物を適切に造形することができる。
この構成において、着色方式指定データとしては、例えば、造形データと同じ形式で、造形物の少なくとも一部の形状と、色とを示すデータを好適に用いることができる。この場合、着色方式指定データが示す色については、例えば、造形物自体の色ではなく、着色の仕方を示す色と考えることができる。このように構成すれば、例えば、造形データを取り扱うソフトウェアにより、造形データと同じようにして、着色方式指定データを適切に取り扱うことができる。また、この場合、着色指定データにおいて用いられている色の少なくとも一部として、造形物に対して行う着色の仕方と対応付けられている色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、着色方式指定データにおいて、色を指定することで着色の仕方を適切に指定することができる。また、これにより、例えば、造形データと同じ形式の着色方式指定データにおいて、着色の仕方を適切に指定することができる。
また、この場合、着色方式指定データにおいて、互いに異なる着色の仕方にそれぞれが対応付けられた複数の色を用いてもよい。このように構成すれば、例えば、様々な着色の仕方を着色方式指定データにおいて適切に指定することができる。また、着色方式指定データとしては、例えば、造形データが示す造形物の全体の形状を示すことが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形物に各部に対し、着色の仕方を適切に指定することができる。
また、この構成において、制御部は、例えば、造形物における一部と、他の少なくとも一部について、造形データにおいて同じ色が指定されている領域に対する造形の仕方が異なるように、着色の仕方を異ならせる。このように構成すれば、例えば、多様に着色がされた造形物を適切に造形することができる。着色の仕方を異ならせることについては、例えば、同じ画像を描く場合における複数の吐出ヘッドによる造形の材料の吐出の仕方を異ならせること等と考えることもできる。
また、この構成において、造形装置は、例えば、複数の吐出ヘッドとして、着色用の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドである複数の着色用ヘッドと、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を備える。そして、造形物として、例えば、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、着色用の材料を用いて形成される着色された領域である着色領域とを備える造形物を造形する。また、この場合において、制御部は、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、例えば、光反射性の材料及び着色用の材料を用いて形成されることで外部から入射した光を反射するように着色がされる領域である反射性着色部と、着色用の材料を用いて外部から入射した光が透過するように着色がされる領域であり、光反射領域の周囲の少なくとも一部に形成される透過性着色部とを、複数の着色用ヘッド及び光反射材料用ヘッドヘッドに形成させる。また、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、反射性着色部及び透過性着色部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータを用いる。
このように構成すれば、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。また、この場合、反射性着色部については、例えば、他の光反射性の領域を用いずに領域内の着色を行う方法であるバルクカラー方式(バルク着色方式)で着色がされた部分等と考えることができる。また、透過性着色部については、例えば、光反射領域と重なる表面に対して着色を行う方法である表面カラー方式(表面着色方式)で着色がされた部分等と考えることができる。また、この場合、着色方式指定データについては、例えば、バルクカラー方式で着色を行う位置と表面カラー方式で着色を行う位置とを指定するデータ等と考えることもできる。
着色方式指定データで指定する着色の仕方としては、更に他の着色の仕方を指定すること等も考えられる。より具体的に、例えば、光反射領域の周囲の少なくとも一部に着色領域を形成する場合において、着色領域の厚さを位置によって異ならせることで、着色の仕方を異ならせること等が考えられる。この場合、制御部は、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、例えば、法線方向における厚さが第1の厚さになるように形成される第1厚着色部と、法線方向における厚さが第1の厚さと異なる第2の厚さになるように形成される第2厚着色部とを、複数の吐出ヘッドに形成させる。この場合、法線方向については、例えば、造形物の表面の各位置における法線方向等と考えることができる。また、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、第1厚着色部及び第2厚着色部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。このように構成した場合も、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。
また、この構成において、制御部は、例えば、造形データにおいて用いる色に対応する色空間と、着色用の材料の色に対応する色空間とを対応付けるプロファイルに従って色変換を行い、その結果に基づき、着色領域を備える造形物を複数の吐出ヘッドに形成させる。そして、この場合、着色方式指定データとして、使用するプロファイルを指定するデータ等を用いることも考えられる。より具体的に、この場合、制御部は、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、例えば、第1のプロファイルを用いて色変換の処理が行われる第1プロファイル対応部と、第1のプロファイルと異なる第2のプロファイルを用いて色変換の処理が行われる第2プロファイル対応部とを、複数の吐出ヘッドに形成させる。また、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、第1プロファイル対応部及び第2プロファイル対応部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。このように構成した場合も、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。
また、造形物に対する着色の仕方としては、例えば、互いに異なる色の層状部分を複数重ねることで着色を行うこと等も考えられる。そして、この場合、着色方式指定データとして、このような方法で着色を行う部分を指定するデータを用いること等も考えられる。より具体的に、この場合、制御部は、例えば、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、層方式色表現部を、複数の吐出ヘッドに形成させる。この場合、層方式色表現部とは、例えば、造形物の表面における法線方向を厚さ方向とする層状部分を複数重ねる領域であり、互いに異なる色の層状部分を重ねることで色が表現される部分のことである。また、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、層方式色表現部を形成する位置を示すデータを用いる。このように構成した場合も、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。
また、この構成において造形する造形物については、例えば、他の部分とは異なる所定の方法で着色がされる部分である他方式着色部を含む造形物等と考えることもできる。この場合、着色方式指定データとしては、例えば、他方式着色部を形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。このように構成した場合も、例えば、造形物の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。
また、この場合、例えば、互いに異なる方法で着色がされる複数の他方式着色部を含む造形物を造形すること等も考えられる。そして、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、それぞれの他方式着色部を形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。このように構成すれば、多様に着色がされた造形物をより適切に造形することができる。
また、より具体的に、このような造形物としては、例えば、人間を示す造形物を造形すること等が考えられる。そして、この場合、他方式着色部として、例えば、人間の目又は皮膚に対応する部分を用いること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、目や皮膚等に対応する部分について、目や皮膚に合わせた質感での色の表現を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高い品質での造形をより適切に行うことができる。また、この場合、目や皮膚に対応する部分について、層方式色表現部として形成すること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、目や皮膚等の質感をより高い精度で適切に表現することができる。
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、この場合、造形方法について、例えば、造形物の製造方法等と考えることもできる。
本発明によれば、例えば、多様に着色がされた造形物を適切に造形することができる。
本発明の一実施形態に係る造形装置12を備える造形システム10について説明をする図である。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において造形する造形物50について説明をする図である。図2(a)は、パーツとして用いる2つの造形物50の一例を示す。図2(b)は、二つの造形物50を組み合わせて作成したオブジェクト40を示す。 造形物50を構成する各領域について説明をする図である。図3(a)は、造形物50を構成する各領域の位置関係の一例を示す。図3(b)は、造形物50を構成する各領域の位置関係の他の例を示す。図3(c)は、表面領域502と端部領域504との境界部分の形成の仕方の様々な例を示す。 表面領域502及び端部領域504への着色の仕方について説明をする図である。図4(a)は、表面領域502への着色の仕方の一例を示す。図4(b)は、端部領域504への着色の仕方の一例を示す。 オブジェクト40を作成する動作の一例を示す図である。図5(a)は、造形装置12において造形物50の造形を開始する直前までの動作の一例を示す。図5(b)は、造形装置12において造形物50の造形を行う動作の一例を示す。図5(c)は、造形装置12での造形物50の造形が完了した後の動作の一例を示す。 造形データ及び着色方式指定データについて更に詳しく説明をする図である。 造形物50の各領域を生成する処理について更に詳しく説明をする図である。 造形物50への着色の仕方の変形例について説明をする図である。図8(a)は、造形物50への着色の仕方の変形例において形成される着色領域の一例を内部領域506と共に示す。図8(b)は、造形物50への着色の仕方の更なる変形例において形成される着色領域の一例を示す。 造形物50への着色の仕方の更なる変形例について説明をする図である。図9(a)、(b)は、本変形例で用いる造形データ及び着色方式指定データの一例を示す。 造形物50への着色の仕方の更なる変形例について説明をする図である。
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装置12を備える造形システム10について説明をする図である。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50を造形するシステムであり、造形装置12及び制御PC14を備える。
造形装置12は、積層造形法により立体的な造形物を造形する装置(3Dプリンタ)であり、制御PC14の制御に応じて、造形物を造形する。この場合、積層造形法については、例えば、複数の層を重ねて造形物を造形する方法等と考えることができる。また、造形物については、例えば、造形装置12により造形される立体的な三次元構造物等と考えることができる。また、本例において、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入力データを制御PC14から受け取り、この入力データに基づき、造形物を造形する。また、より具体的に、造形装置12は、入力データに基づき、造形物の断面を示すスライスデータを生成し、スライスデータに従ってインクを吐出することにより、造形物を構成するそれぞれのインクの層を形成する。
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)であり、入力データを造形装置12へ供給することにより、造形装置12による造形の動作を制御する。この場合、制御PC14は、例えば、少なくとも一部が着色された造形物を示す入力データを造形装置12へ供給する。
より具体的に、本例において、制御PC14は、外部から色彩を視認できる表面に着色がされた造形物を示す入力データを造形装置12へ供給する。また、制御PC14は、入力データとして、造形データ及び着色方式指定データを造形装置12へ供給する。この場合、造形データとは、造形装置12において造形しようとする造形物の形状及び色を示すデータである。また、着色方式指定データは、造形物における少なくとも一部に対する着色の仕方を示すデータである。造形データ及び着色方式指定データの用い方等については、後に更に詳しく説明をする。
ここで、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。また、造形システム10は、造形装置12及び制御PC14以外の装置を更に備えてもよい。
また、本例において、造形装置12は、例えば、図1(b)に示す構成を有する。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、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。また、上記及び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、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特徴を有してよい。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の造形等に必要な各種構成を更に備えてよい。
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、インクについては、例えば、機能性の液体等と考えることができる。また、本例において、インクについては、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体等と考えることもできる。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50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。これにより、ヘッド部102は、造形物50の周囲等に、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の少なくとも一部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物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、造形装置12において予め設定される主走査方向(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)、及び積層方向走査動作(Z走査)をヘッド部102に行わせる。
主走査動作とは、例えば、造形中の造形物50に対して相対的に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中の造形物50に対して相対的に移動する動作のことである。また、本例において、副走査動作は、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。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。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。
積層方向走査動作とは、例えば、造形中の造形物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。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に積層方向走査動作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、本例の積層方向走査動作において、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を含む構成であり、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から受け取る入力データに基づき、スライスデータを生成する。この場合、スライスデータについては、例えば、積層方向における各位置において造形物50の断面を示すデータ等と考えることができる。また、本例において、制御部110は、造形物50を構成する複数のインクの層に対応する複数のスライスデータを生成する。また、造形物50を構成するそれぞれのインクの層を形成する動作において、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50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。
また、造形装置12におけるヘッド部102は、例えば図1(c)に示す構成を有する。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、造形の材料を吐出する吐出ヘッドの一例であり、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。この場合、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。また、白色のインクは、光反射性の材料の一例である。
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。着色用の材料については、例えば、造形物50において着色がされる着色領域を着色するために用いる材料等と考えることができる。また、インクジェットヘッド202y~kのそれぞれは、互いに異なる色の着色用の材料をそれぞれ吐出する着色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、無色で透明(T)なクリア色のインクのことである。また、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色の材料の一例である。また、本例において、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。また、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、造形装置12により造形する造形物50の特徴について、更に詳しく説明をする。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は、造形データ及び着色方式指定データを入力データとして制御PC14から受け取り、造形データ及び着色方式指定データに基づいて、造形物50の造形を行う。そして、この場合、造形装置12の制御部110は、例えば、造形データ及び着色方式指定データに基づき、一部に対する着色の仕方が他の少なくとも一部に対する着色の仕方と異なる造形物50が造形されるように、ヘッド部102における複数のインクジェットヘッドにインクを吐出させる。
また、より具体的に、本例において、造形装置12は、例えば、複数の造形物50を組み合わせて立方体状のオブジェクトを作成する場合にパーツとして用いる造形物50を造形する。そして、この場合において、造形物50の各部のうち、オブジェクトを組み立てた状態でオブジェクトの表面を構成する部分と、それ以外の部分との間で、着色の仕方を異ならせる。この場合、制御部110は、例えば、造形物50における一部と、他の少なくとも一部について、造形データにおいて同じ色が指定されている領域に対する造形の仕方が異なるように、着色の仕方を異ならせる。造形データにおいて同じ色が指定されている領域に対する造形の仕方が異なるように着色の仕方を異ならせることについては、例えば、造形物の一部と、他の一部との間で、同じ色を表現するために用いるインクの層の構成を異ならせること等と考えることができる。
図2は、本例の造形装置12において造形する造形物50について説明をする図であり、二つの造形物50を組み合わせて立方体状のオブジェクト40を作成する場合について、パーツとして用いる造形物50の構成の一例を示す。図2(a)は、パーツとして用いる2つの造形物50の一例を示す。図2(b)は、二つの造形物50を組み合わせて作成したオブジェクト40を示す。
図2(a)、(b)に示した事項等から理解できるように、パーツとして用いる複数の造形物50を組み合わせてオブジェクト40を作成する場合、オブジェクト40の組み立て後の状態において、造形物50の一部のみがオブジェクト40の表面に露出することになる。そして、この場合、造形物50の表面について、例えば、表面領域502及び端部領域504を有すると考えることができる。この場合、表面領域502については、例えば、オブジェクト40が組み立てられた状態でオブジェクト40の表面の一部を構成する部分等と考えることができる。端部領域504については、例えば、オブジェクト40を組み立てられた状態でオブジェクト40の内部において他のパーツ(造形物50)側の端部になる領域等と考えることができる。
また、オブジェクト40が組み立てられた状態において、オブジェクト40の表面は、図2(b)に示すように、造形物50における表面領域502により構成されることになる。また、オブジェクト40や造形物50の形状によっては、造形物50の表面において、表面領域502及び端部領域504以外の領域が更にあってもよい。また、本例の造形物50において、少なくとも表面領域502の内側には、白色のインクを用いて形成される内部領域が更に形成される。この場合、内部領域について、光反射性の材料を用いて形成される光反射領域の一例と考えることができる。また、本例の造形物50について、例えば、表面領域502、端部領域504、及び内部領域を備えると考えることができる。
また、表面が着色されたオブジェクト40を作成することを考えた場合、原理的には、造形物50の表面のうち、表面領域502に対してのみ着色を行えばよいように思われる。しかし、オブジェクト40の作成時(造形物50の組み合わせ時)には、例えば造形物50の接合面にズレが生じること等で、造形物50における端部領域504の一部がオブジェクト40の外部から視認される場合もある。そして、この場合、端部領域504の色がオブジェクト40の見え方に影響を与える場合がある。より具体的に、例えば端部領域504が着色されておらず、内部領域と同じように白色の領域として形成された場合、端部領域504の色がオブジェクト40の外部から視認されることで、接合面が目立つこと等が考えられる。これに対し、本例においては、端部領域504に対しても着色を行うことで、接合面にズレが生じた場合にも、分割面が目立つことの影響を軽減している。この場合、端部領域504については、表面領域502と同一又は同様の色での着色を行うことが考えられる。また、この場合、本例の造形物50において、表面領域502及び端部領域504を合わせた部分が着色領域になっていると考えることができる。
また、端部領域504に対して着色を行う場合、端部領域504に対し、単に表面領域502と同じように着色を行うと、例えば、端部領域504の色が暗い色に見える場合がある。より具体的に、上記においても説明をしたように、端部領域504は、オブジェクト40の内部において他の造形物50側の端部になる領域である。そして、この場合、オブジェクト40の表面に対する向きが表面領域502の表面と端部領域504の表面とで異なることで、表面領域502と端部領域504との間で色の見え方に差が生じる場合がある。また、この場合、オブジェクト40の表面に対して表面が交差する向きになる端部領域504において、例えば光が通過する経路が長くなることで、色が暗く視認されやすくなる。そのため、端部領域504に対して着色を行ったとしても、単に表面領域502と同じように着色を行うと、接合面にズレが生じた場合等に、接合面が目立つ場合がある。
これに対し、本例においては、造形データに加えて着色方式指定データを更に用いることで、後に詳しく説明をするように、端部領域504への着色の仕方について、表面領域502への着色の仕方と異ならせている。また、これにより、例えば、接合面にズレが生じた場合等に接合面が目立つことをより適切に防いでいる。
続いて、表面領域502及び端部領域504への着色の仕方について、更に詳しく説明をする。また、表面領域502及び端部領域504への着色の仕方に関連して、先ず、造形物50を構成する各領域の位置について、更に詳しく説明をする。
図3は、造形物50を構成する各領域について説明をする図である。図3(a)は、造形物50を構成する各領域の位置関係の一例を示す図であり、図2に示した造形物50のうちの一つについて、造形物50の断面の構成の一例を示す。また、図示の便宜上、図3においては、着色の仕方の違いについて、網掛け模様を異ならせて示している。
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は、表面領域502、端部領域504、及び内部領域506を有する。そして、この場合、表面領域502については、例えば、造形物50の表面のうち、オブジェクト40(図2参照)の表面(外面)を構成する位置に対し、一定の厚さで形成する。また、端部領域504については、例えば、造形物50の表面のうち、表面領域502が形成される範囲以外の位置に対し、一定の厚さで形成する。表面領域502及び端部領域504について、一定の厚さで形成するとは、造形の解像度等に応じて、実質的に一定の厚さで形成することである。また、一定の厚さで形成することについては、例えば、基準の厚さとの差が一定の許容範囲内になるように領域を形成すること等と考えることができる。また、この場合、造形物50における表面領域502及び端部領域504以外の部分が、内部領域506になる。また、図3(a)に示す場合において、内部領域506については、例えば、造形物50の表面以外の領域等と考えることもできる。
また、オブジェクト40の構成によっては、造形物50を構成する各領域の位置関係について、上記と異ならせてもよい。図3(b)は、造形物50を構成する各領域の位置関係の他の例を示す図であり、図2に示した造形物50とは異なる形状の造形物50について、造形物50の断面の構成の一例を示す。オブジェクト40のパーツとして造形物50を用いる場合、オブジェクト40や造形物50の形状によっては、造形物50の表面の一部について、オブジェクト40の外側から見えない部分になる場合もある。そして、このような場合、造形物50の表面の一部について、着色せずに形成してもよい。
この場合も、表面領域502については、例えば、造形物50の表面のうち、オブジェクト40の表面(外面)を構成する位置に対し、一定の厚さで形成することが考えられる。また、端部領域504については、例えば、造形物50の表面のうち、表面領域502が形成される範囲以外の一部の位置に対し、一定の厚さで形成することが考えられる。また、内部領域506については、例えば、造形物50の表面の一部を含めて、表面領域502及び端部領域504以外の位置に形成することが考えられる。また、このような構成も考慮して考えた場合、内部領域506については、例えば、オブジェクト40を組み立てた状態でオブジェクト40の内部の一部を構成する領域等と考えることができる。
また、図3(a)、(b)においては、表面領域502と端部領域504との境界部分について、表面領域502を一定の厚さで形成することを優先する場合の構成を図示している。しかし、表面領域502と端部領域504との境界部分の形成の仕方等についても、様々な構成を用いることができる。
図3(c)は、表面領域502と端部領域504との境界部分の形成の仕方の様々な例を示す。図3(c)において、一番左側の図は、図3(a)、(b)に示した場合と同様に境界部分を形成する場合の例を示す。この場合、端部領域504との境界部分も含めて、オブジェクト40の表面(外面)を構成する位置に対して、一定の厚さで表面領域502を形成する。このように構成すれば、例えば、オブジェクト40の表面の全体に対して同じ条件で表面領域502を形成することができる。
また、図3(c)において、中央の図は、表面領域502と端部領域504との境界部分を表面領域502と端部領域504とで分割するように形成する場合の例を示す。また、より具体的に、この場合、表面領域502において端部領域504とつながる部分について、端へ近づくほど徐々に厚さが小さく(薄く)なるように形成する。また、この場合、端部領域504において表面領域502とつながる部分についても、端へ近づくほど徐々に厚さが小さくなると考えることができる。このように構成すれば、例えば、表面領域502と端部領域504との境界を目立ちにくくして、より自然に表面領域502と端部領域504とを接続することができる。
また、後に更に詳しく説明をするように、本例において、端部領域504に対しては、領域自身が光反射性を持つようにして、着色を行う。そして、この場合、表面領域502と端部領域504との境界部分において表面領域502の内側(奥側)に形成される端部領域504は、光反射領域としての機能を兼ねた着色領域になると考えることもできる。この場合、表面領域502と端部領域504との境界部分の近傍において、端部領域504を光反射領域として用いることもできる。
また、この場合、表面領域502の厚さについては、端部領域504に着色されている色を考慮して調整を行うことが好ましい。そのため、表面領域502について、端部領域504と重なる部分の厚さについては、他の部分と異ならせてもよい。より具体的に、この場合、表面領域502と端部領域504との境界部分では、表面領域502の厚さを少し小さくすること等が考えられる。また、この場合、境界部分について、例えば、図3(c)における一番右側の図のように形成すること等も考えられる。
図3(c)において、一番右側の図は、表面領域502と端部領域504との境界部分において表面領域502の厚さが他の部分よりも小さくなるように境界部分を形成する場合の例を示す。この場合、端部領域504は、表面領域502の厚さが小さくなった分だけ表面領域502内に入り込むように形成される。このように構成すれば、例えば、端部領域504の色を考慮して、表面領域502の厚さを適切に調整することができる。
図4は、表面領域502及び端部領域504への着色の仕方について説明をする図である。また、図示の便宜上、図4においては、色の違いについて、網掛け模様を異ならせて示している。
図4(a)は、表面領域502への着色の仕方の一例を示す。上記においても説明をしたように、本例においては、表面領域502について、着色された状態で形成する。この場合、表面領域502に着色を行うとは、例えば、表面領域502の少なくとも一部に着色を行うことであってよい。また、本例において、表面領域502への着色の仕方としては、表面カラー方式(表面着色方式)を用いる。この場合、表面カラー方式については、例えば、光反射性の領域である内部領域506と重なる表面に対して着色を行う方法等と考えることができる。
また、より具体的に、上記においても説明をしたように、本例において、内部領域506としては、白色のインクを用いて、白色の領域を形成する。この場合、表面領域502について、例えば、内部領域506の色が背景色として機能することで色が視認される領域等と考えることができる。また、この場合、表面領域502については、外部から入射した光の少なくとも一部が内部領域506で反射して外部へ出射するように形成することが必要となる。そのため、表面領域502については、例えば、内部領域506とは反対の側から入射した光が内部領域506で反射されて造形物の外側へ出射するように形成すると考えることができる。この場合、内部領域506とは反対の側から入射した光が内部領域506で反射されて造形物の外側へ出射するとは、例えば、着色される色等に応じて入射光の一部が表面領域502内で吸収された状態で、吸収されなかった光の成分が出射することである。このように構成すれば、表面領域502において様々な色を適切に表現することができる。
また、更に具体的に、本例において、表面領域502については、着色すべき色に応じて選択され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する。そして、この場合、表面領域502の各部については、例えば、YMCKの各色のインクうちで使用するインクを着色すべき色に応じて異ならせ、かつ、色の違いに応じて生じるインクの使用量の変化に合わせてクリアインクの使用量を変化させることで、単位体積あたりのインクの合計量が一定になるように形成する。このように構成すれば、例えば、色の違いによってインクの量に差が生じることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、表面領域502の形成を適切に行うことができる。また、このようなクリアインクの用い方については、例えば、着色用のインクの使用量の変化を補填する用い方等と考えることができる。また、この場合、表面領域502におけるこのような補填について、クリアインクのみで補填をしていると考えることができる。また、表面領域502において無色での形成を行う部分については、例えば、クリアインクのみで形成することが考えられる。また、クリアインクのみで形成する部分については、例えば、無色での着色を行う部分等と考えることもできる。
また、本例において、端部領域504に対しては、上記においても説明をしたように、表面領域502とは異なる方法での着色を行う。図4(b)は、端部領域504への着色の仕方の一例を示す。上記においても説明をしたように、本例においては、端部領域504についても、着色された状態で形成する。この場合、端部領域504に着色を行うとは、例えば、端部領域504の少なくとも一部に着色を行うことであってよい。
また、本例において、端部領域504への着色の仕方としては、バルクカラー方式(バルク着色方式)を用いる。この場合、バルクカラー方式については、例えば、他の光反射性の領域を用いずに領域内の着色を行う方法等と考えることができる。また、より具体的に、本例において、端部領域504については、例えば、着色用のインクに加えて白色のインクを用いて形成することで、端部領域504内の白色のインクの色が背景色として機能することで色が視認される領域等と考えることができる。また、図4(b)においては、図示の便宜上、図4(a)に合わせて、内部領域506と共に端部領域504を図示している。しかし、上記の説明から理解できるように、端部領域504については、内部領域506がなくても外部から色を視認できる領域等と考えることができる。
また、端部領域504については、例えば、着色用のインクと白色のインクとを用いることで表面領域502よりも光の反射性が高くなるように形成されると考えることもできる。この場合、端部領域504について、表面領域502よりも光の反射性が高いとは、例えば、単位体積あたりの白色のインクの含有量が表面領域502よりも多いことである。端部領域504について、表面領域502よりも光の反射性が高いことについては、例えば、表面カラー方式で着色された領域よりも高い光の反射性を有し、バルクカラー方式での着色を行うために十分な光の反射性を有していること等と考えることもできる。また、この場合、端部領域504について、例えば、光の反射性を高くすることで端部領域504自体により反射される光を利用して色の表現を行う領域等と考えることもできる。このように構成すれば、端部領域504において、表面領域502とは異なる構成で様々な色を適切に表現することができる。
また、更に具体的に、本例において、端部領域504については、着色すべき色に応じて選択される着色用のインクであるYMCKの各色のインクと、白色のインクとを用いて形成する。そして、この場合、端部領域504の各部については、例えば、YMCKの各色のインクうちで使用するインクを着色すべき色に応じて異ならせ、かつ、色の違いに応じて生じるインクの使用量の変化に合わせて白色のインクの使用量を変化させることで、単位体積あたりのインクの合計量が一定になるように形成する。このように構成すれば、例えば、色の違いによってインクの量に差が生じることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、端部領域504の形成を適切に行うことができる。また、このような白色のインクの用い方については、例えば、着色用のインクの使用量の変化を補填する用い方等と考えることができる。
また、本例におけるバルクカラー方式での着色の仕方については、例えば、表面カラー方式でのクリアインクの代わりに白色のインクを用いる方法等と考えることができる。また、バルクカラー方式での着色の仕方の変形例においては、着色用のインク及び白色のインクに加え、クリアインクを更に用いてもよい。この場合、表面カラー方式においてクリアインクを用いる一部の位置のみにおいて、クリアインクの代わりに白色のインクを用いることが考えられる。また、この場合、端部領域504の各位置での色の違いに応じて生じるインクの使用量の変化に合わせて白色のインクの使用量を変化させる動作については、例えば、着色用のインクの使用量の変化の一部に合わせて白色のインクの使用量を変化させる動作等と考えることができる。また、この場合、白色のインクとクリアインクとの合計量を着色用のインクの使用量の変化に合わせて変化させることで、単位体積あたりのインクの合計量が一定にすることが考えられる。また、バルクカラー方式での着色の仕方の更なる変形例においては、所定の数の複数のインクのドットにより構成されるカラーセルを用いて着色を行うこと等も考えられる。この場合、例えば、中心部を白色のインクで形成したカラーセルを用いることが考えられる。また、端部領域504において、無色での形成を行う部分については、例えば、クリアインク又は白色のインクを用いて形成することが考えられる。また、クリアインク又は白色のインクのみで形成する部分については、例えば、無色での着色を行う部分等と考えることもできる。
また、端部領域504の色については、例えば、表面領域502に合わせた色にすることが好ましい。この場合、表面領域502に合わせた色とは、例えば、表面領域502において端部領域504と接している位置と同じ色のことである。また、この場合、表面領域502と端部領域504とが接する境界部分において、色が同じ状態で、着色の仕方が変化していると考えることもできる。また、より具体的に、この場合、端部領域504において表面領域502とつながる部分について、表面領域502の縁部における色に合わせて着色した状態で形成することが考えられる。また、端部領域504に対しては、色の濃さ等を表面領域502と異ならせて着色すること等も考えられる。本例によれば、例えば、表面領域502及び端部領域504に対し、互いに異なる方式での着色を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、表面領域502及び端部領域504に対し、色の見え方を異ならせることができる。
また、この場合、端部領域504に対する着色をバルクカラー方式で行うことで、端部領域504において、例えば、光が通過する経路が長くなること等と適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、オブジェクト40(図2参照)を組み立てた状態において、端部領域504の色が暗く視認されることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、オブジェクト40において造形物50の接合面が目立つことを適切に防ぐことができる。
続いて、本例においてオブジェクト40を作成する動作について、更に詳しく説明をする。図5は、オブジェクト40を作成する動作の一例を示す図である。図5(a)は、造形装置12(図1参照)において造形物50の造形を開始する直前までの動作の一例を示す。この場合、造形装置12において造形物50の造形を開始するとは、造形物50を構成するインクの層の形成を開始することである。図5(b)は、造形装置12において造形物50の造形を行う動作の一例を示す。図5(c)は、造形装置12での造形物50の造形が完了した後の動作の一例を示す。
上記においても説明をしたように、本例においては、パーツとして用いる複数の造形物50を組み合わせることで、オブジェクト40を作成する。そして、この場合、先ず、オブジェクト40を示すデータを用意し、このデータを分割することで、それぞれの造形物50を示すデータを作成する。オブジェクト40を示すデータとは、例えば図5(a)において3Dモデルとして示すように、オブジェクト40の全体の形状及び色を示すデータである。オブジェクト40を示すデータについては、例えば、分割前の入力データ等と考えることができる。また、オブジェクト40を示すデータとしては、公知の形式の立体データ(3Dデータ)を好適に用いることができる。また、この場合、オブジェクト40の色とは、例えば、オブジェクト40の表面の色のことである。オブジェクト40の表面の色については、例えば、オブジェクト40の立体形状を示す形状データの表面に対してカラー画像を示すテクスチャを貼り付けることで設定を行うこと等が考えられる。
また、本例においては、図中にモデルを分割する動作として示すように、オブジェクト40を示すデータを分割することで、オブジェクト40を構成する各パーツにそれぞれが対応する複数の造形物50を示すデータを生成する。この場合、例えばユーザの指示に応じてオブジェクト40を分割することで、それぞれの造形物50を示すデータ(入力データ)を生成することが考えられる。また、上記においても説明をしたように、本例において、それぞれの造形物50を示すデータとしては、造形データ及び着色方式指定データを生成する。また、本例においては、造形システム10における制御PC14(図1参照)で、造形データ及び着色方式指定データの生成を行う。そして、生成したこれらのデータを、造形装置12へ供給する。モデルを分割して複数の造形物50を生成する動作については、例えば、制御PC14において自動的に行うこと等も考えられる。
また、造形データ及び着色方式指定データを受け取った造形装置12(図1参照)では、これらのデータに基づき、造形の動作に合わせた形式で造形物50を示すデータの生成を行う。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、造形データ及び着色方式指定データに基づき、造形物50を構成する各領域(表面領域502、端部領域504、内部領域506)の生成を行う。この場合、制御部110は、例えば、造形物50の表面の各位置について、着色方式指定データに基づき、表面領域502及び端部領域504のいずれに対応する位置であるかの判断を行う。また、この判断に基づき、表面領域502及び端部領域504について、所定の厚さの領域になるように生成する。そして、表面領域502及び端部領域504以外の部分を、内部領域506に設定する。また、制御部110は、更に、領域の生成結果に基づき、造形装置12において積層するインクの層の厚さに合わせ、それぞれのインクの層の位置での造形物50の断面を示すスライスデータを生成する。
ここで、スライスデータを生成する動作において、制御部110は、予め用意されたプロファイルに従って色変換を行う。この場合、プロファイルについては、例えば、複数の色空間の間で色を対応付けるデータ等と考えることができる。また、本例において、プロファイルとしては、造形データにおいて用いる色に対応する色空間と、着色用のインクの色に対応する色空間とを対応付けるプロファイルを用いる。この場合、色空間を対応付けることについては、例えば、それぞれの色空間におけるそれぞれの色を対応付けること等と考えることができる。このように構成すれば、例えば、プロファイルに従って行った色変換の結果に基づき、着色領域(表面領域502及び端部領域504)を備える造形物50をヘッド部102における複数のインクジェットヘッドに形成させることができる。
また、上記のようにして行う領域の生成やスライスデータを生成する処理(スライス化の処理)について、着色方式指定データを用いて着色の仕方を指定する動作以外の点については、公知の動作と同一又は同様に行うことができる。また、この場合、スライス化の処理では、例えば、造形の解像度に合わせた解像度の変換、使用するインクの色に合わせた色分解、及びハーフトーン処理等を適宜行うことで、造形装置12の構成に合わせて、スライスデータを生成する。また、オブジェクト40を作成する動作の変形例においては、例えば、領域の生成やスライス化の処理について、制御PC14において行ってもよい。また、オブジェクト40を作成する動作の更なる変形例においては、例えば、モデルを分割して複数の造形物50を生成する動作を造形装置12において行うこと等も考えられる。
また、スライスデータが生成された後には、例えば図5(b)に示すように、造形装置12において、造形台104へ向けてヘッド部102の各インクジェットヘッドからインクを吐出することで、インクの層を形成する。また、インクの層を複数層重ねて形成することで、造形物50の造形を行う。
また、これにより、造形装置12において、例えば図5(c)に示すように、複数の造形物50を造形する。この場合、例えば、造形台104上で複数の造形物50の造形を同時に行うことが考えられる。このように構成すれば、複数の造形物50の造形を効率的に行うことができる。また、造形物50の個数が多い場合等には、オブジェクト40のパーツとして用いる複数の造形物50について、複数回に分けて造形を行ってもよい。また、複数の造形物50の造形が完了した後には、複数の造形物50を組み合わせて、オブジェクト40を作成する。また、この場合、上記においても説明をしたように、端部領域504については、バルクカラー方式での着色を行うことで、図中に破線で示した造形物50の境界部分において、接合面が目立つことを適切に防ぐことができる。
続いて、本例において用いる造形データ及び着色方式指定データについて、更に詳しく説明をする。図6は、造形データ及び着色方式指定データについて更に詳しく説明をする図である。上記においても説明をしたように、本例においては、オブジェクト40を示すデータを分割することで、オブジェクト40を構成する各パーツにそれぞれが対応する複数の造形物50を示すデータを生成する。また、この場合、それぞれの造形物50を示すデータとして、造形データ及び着色方式指定データを生成する。
また、図6においては、図2を用いて説明をした場合と同様の立方体状のオブジェクト40を作成する場合の動作の一例を示す。この場合、オブジェクト40を示すデータとして、図中にオリジナルモデルとして示す立方体を示すデータを用いる。また、パーツとして用いる複数の造形物50としては、オブジェクト40を2分割した三角柱状の二つの造形物50を造形する。
また、この場合、それぞれの造形物50に対応する造形データとしては、図中にモデルA及びモデルBとして示すような、造形物50の形状及び色を示すデータを用いる。また、本例において、造形データとしては、表面領域502と端部領域504との区別がされていないデータを用いる。表面領域502と端部領域504との区別がされていないとは、例えば、各位置に対する着色の仕方として表面カラー方式及びバルクカラー方式のうちのいずれを用いるかの指定がされていないことである。また、このような造形データとしては、オブジェクト40を示すデータと同じ形式のデータを用いることが考えられる。この場合、造形データにおいては、端部領域504に対し、表面領域502と同じ形式での色の指定がされていると考えることができる。また、より具体的に、造形データとしては、例えば、公知の形式の立体データを好適に用いることができる。
また、本例においては、着色方式指定データを更に用いることで、表面領域502及び端部領域504のそれぞれに対する着色の仕方の指定を行う。この場合、着色の仕方の指定を行うとは、表面カラー方式又はバルクカラー方式のいずれの方法で着色を行うかを指定することである。このように構成すれば、例えば、着色方式指定データに基づき、表面領域502及び端部領域504のそれぞれに対する着色の仕方を適切に指定することができる。また、これにより、例えば、表面領域502に対する着色の仕方と、端部領域504に対する着色の仕方とを適切に異ならせることができる。
また、本例において、着色方式指定データとしては、造形データと同じ形式のデータを用いる。また、この場合において、着色方式指定データでは、色の用い方を造形データと異ならせることで、着色の仕方の指定を行う。より具体的に、本例において、造形データでは、表面領域502及び端部領域504の各位置に対して着色すべき色を示すために、色の情報を用いる。これに対し、着色方式指定データでは、各位置において用いる着色の仕方を示すために、色の情報を用いる。この場合、着色方式指定データでは、例えば、互いに異なる第1の色と、第2の色とを用い、表面カラー方式での着色を行うことと第1の色を対応付けておき、バルクカラー方式での着色を行うことと第2の色を対応付けておくことで、各位置において用いる着色の仕方を指定することができる。
更に具体的に、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、造形物50の形状を示し、かつ、表面カラー方式での着色を行うべき位置に第1の色が設定され、バルクカラー方式での着色を行うべき位置に第2の色が設定されたデータを用いることが考えられる。また、この場合、図中にモデルA2及びモデルB2として示すような、モデルA及びモデルBの造形データに対応する着色方式指定データを用いることが考えられる。この場合、図中に示すように、モデルA2及びモデルB2のそれぞれにおいて、表面領域502の対応する位置と、端部領域504に対応する位置とで、指定する色を異ならせる。このように構成すれば、例えば、一つの造形物50に対し、位置によって異なる方法で着色を行うことができる。また、これにより、例えば、表面領域502及び端部領域504のそれぞれに対する着色の仕方を適切に異ならせることができる。
また、この場合、造形データと同じ形式の着色方式指定データを用いることで、例えば、特別なソフトウェア等を別途用いることなく、造形データを取り扱うソフトウェアにより、造形データと同じようにして、着色方式指定データを適切に取り扱うことができる。造形データを取り扱うソフトウェアとは、例えば、造形データの作成や変更等を行うためのソフトウェアのことである。また、より具体的に、着色方式指定データに対しては、例えばソフトウェア上でユーザが指定することで、着色の仕方の指定(例えば、バルクカラー着色を行う位置の指定)を行うことが考えられる。そして、この場合、造形データに対して色を指定する場合と同じソフトウェアを用いて、着色の仕方の指定を適切に行うことができる。本例によれば、例えば、着色方式指定データにおいて、色を指定することで着色の仕方を適切に指定することができる。
また、着色方式指定データが示す色については、例えば、造形物50自体の色ではなく、着色の仕方を示す色と考えることもできる。また、着色方式指定データが示す色については、例えば、その色が指定された位置に対する着色の仕方を示すと考えることもできる。また、着色方式指定データが示す色について、例えば、着色の仕方と予め対応付けられた色等と考えることもできる。また、着色方式指定データにおいて、互いに異なる着色の仕方にそれぞれが対応付けられた複数の色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、様々な着色の仕方を着色方式指定データにおいて適切に指定することができる。
また、着色方式指定データについて、より一般化して考えた場合、例えば、造形データと同じ形式のデータであり、造形物50の形状と、造形物50の少なくとも一部に対応付けられた色とを示すデータ等と考えることができる。また、着色指定データにおいて用いられている色の少なくとも一部について、例えば、造形物50に対して行う着色の仕方と対応付けられている色等と考えることができる。
また、本例の着色方式指定データにおいて、造形物50の形状を示すとは、造形データが示す造形物50の全体の形状を示すことである。このように構成すれば、例えば、造形物50に各部に対し、着色の仕方を適切に指定することができる。また、この場合、造形データを取り扱うソフトウェアに造形データを読み込み、指定しようとする着色の仕方に合わせて色の変更を行うことで、容易かつ適切に着色方式指定データを作成することができる。また、着色方式指定データとしては、例えば、造形物50の一部の形状のみを示すデータを用いること等も考えられる。そのため、着色方式指定データについては、例えば、造形データと同じ形式で、造形物50の少なくとも一部の形状と、色とを示すデータ等と考えることもできる。
また、上記においても説明をしたように、本例においては、造形データ及び着色方式指定データに基づき、造形物50の各領域を生成する処理を行う。図7は、造形物50の各領域を生成する処理について更に詳しく説明をする図である。
上記においても説明をしたように、本例においては、着色方式指定データに基づき、造形物の位置によって着色の仕方を異ならせる。より具体的に、例えば図6におけるモデルA及びモデルBに対応する造形物の場合、図7の上側部分に示すように、端部領域504に対する着色をバルクカラー方式で行い、表面領域502に対する着色を表面カラー方式で行うように、着色の仕方の指定を行う。そして、この場合、着色の仕方の指定に合わせた構成で表面領域502及び端部領域504に対応する領域の生成を行い、スライス化の処理等を行うことで、スライスデータの生成を行う。また、生成したスライスデータに基づく造形の動作を造形装置12(図1参照)で行うことで、図7の下側部分に示すように、モデルA及びモデルBに対応する造形物50を造形する。このように構成すれば、例えば、表面領域502と端部領域504とで着色の仕方を異ならせた造形物50の造形を適切に行うことができる。
ここで、上記のように、本例において、表面領域502への着色の仕方としては、表面カラー方式(表面着色方式)を用いる。そして、この場合、表面領域502について、例えば、透過性着色部の一例と考えることができる。透過性着色部とは、例えば、着色用の材料を用いて外部から入射した光が透過するように着色がされる領域のことである。また、この場合、透過性着色部は、例えば、本例における内部領域506(図3参照)のような光反射領域の周囲の少なくとも一部に形成される。また、透過性着色部については、例えば、表面カラー方式で着色がされた部分等と考えることもできる。
また、本例において、端部領域504への着色の仕方としては、バルクカラー方式(バルク着色方式)を用いる。そして、この場合、端部領域504について、例えば、反射性着色部の一例と考えることができる。反射性着色部とは、例えば、光反射性の材料及び着色用の材料を用いて形成されることで外部から入射した光を反射するように着色がされる領域のことである。また、反射性着色部については、例えば、バルクカラー方式で着色がされた部分等と考えることができる。
また、この場合、造形装置12における制御部110(図1参照)の動作に着目すれば、制御部110の動作について、例えば、着色方式指定データに基づき、造形物50における着色領域の少なくとも一部として、透過性着色部及び反射性着色部をヘッド部102(図1参照)における複数のインクジェットヘッドに形成させると考えることができる。また、この場合、本例において用いる着色方式指定データについては、例えば、バルクカラー方式で着色を行う位置と表面カラー方式で着色を行う位置とを指定するデータ等と考えることもできる。また、着色方式指定データについては、例えば、反射性着色部及び透過性着色部を形成する位置を示すデータ等と考えることもできる。また、このようなデータについては、例えば、反射性着色部及び透過性着色部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータ等と考えることもできる。本例によれば、例えば、造形物50の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。また、これにより、例えば、多様に着色がされた造形物50を適切に造形することができる。
また、本例の造形物50に対する着色の仕方については、造形物50の一部である端部領域504に対し、他の部分である表面領域502と異なる方法で着色をすると考えることもできる。そして、この場合、造形物50について、例えば、他の部分とは異なる所定の方法で着色がされる部分である他方式着色部を含む造形物等と考えることもできる。また、この場合、着色方式指定データについては、例えば、他方式着色部を形成する位置を示すデータ等と考えることもできる。より具体的に、本例においては、例えば、端部領域504について、他方式着色部の一例と考えることができる。また、例えば端部領域504への着色の仕方を標準の着色の仕方と考える場合には、表面領域502について、他方式着色部の一例と考えることもできる。
また、造形物50の構成の変形例においては、着色の仕方として、更に多くの方式での着色を行うことも考えられる。そして、この場合、例えば、互いに異なる方法で着色がされる複数の他方式着色部を含む造形物を造形すること等も考えられる。また、この場合、着色方式指定データとしては、例えば、それぞれの他方式着色部を形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。より具体的に、この場合、互いに異なる着色の仕方のそれぞれに対し、互いに異なる色を対応付けておき、着色方式指定データにおいて、色の違いによりそれぞれの着色の仕方を指定することが考えられる。このように構成すれば、多様に着色がされた造形物をより適切に造形することができる。
また、上記においては、造形物50への着色の仕方について、主に、表面領域502に対する着色の仕方と、端部領域504への着色の仕方とを異ならせる場合の例を説明した。しかし、造形物50への着色の仕方の変形例においては、他の方法により、造形物50の一部に対する着色の仕方を他の部分への着色の仕方と異ならせてもよい。そこで、以下、造形物50への着色の仕方の様々な変形例について、説明をする。以下において説明をする点を除き、各変形例での造形物50の造形の仕方は、図1~7を用いて上記において説明をした造形の仕方と、同一又は同様である。
図8は、造形物50への着色の仕方の変形例について説明をする図である。図8において、図1~7と同じ符号を付した構成は、図1~7における構成と、同一又は同様の特徴と有してよい。
図8(a)は、造形物50への着色の仕方の変形例において形成される着色領域の一例を内部領域506と共に示す図であり、造形物50の一部の断面の構成の一例を示す。本変形例においては、造形物50の少なくとも一部に対し、表面カラー方式での着色を行う。そして、この場合、造形装置12(図1参照)は、白色のインクを用いて形成された光反射性の内部領域506と、着色領域とを備える造形物50を造形する。この場合、着色領域は、内部領域506の周囲の少なくとも一部に形成される。また、本変形例において、造形装置12は、互いに異なる着色の仕方で着色がされる着色部512及び着色部514を有する着色領域を形成する。そして、着色部512及び着色部514について、厚さを異ならせることで、着色の仕方を異ならせる。
また、より具体的に、本変形例において、造形装置12の制御部110(図1参照)は、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、法線方向における厚さが第1の厚さになるように形成される着色部512と、法線方向における厚さが第1の厚さと異なる第2の厚さになるように形成される着色部514とを、ヘッド部102(図1参照)における複数のインクジェットヘッドに形成させる。
尚、本変形例において、着色部512は、第1厚着色部の一例である。着色部514は、第2厚着色部の一例である。また、着色部512が第1の厚さになるように形成されることや、着色部514が第2の厚さになるように形成されることは、例えば、設計上の厚さが第1の厚さや第2の厚さになるように形成されることであってよい。また、設計上の厚さが所定の厚さになることについては、例えば、造形物50の表面の各位置の向きの違いや造形の動作の影響で生じる厚さの変化等を考慮して、所定の厚さを含む所定の範囲内の厚さになること等と考えることができる。また、着色部512が第1の厚さになるように形成されることや、着色部514が第2の厚さになるように形成されることについては、例えば、第1の厚さや第2の厚さとの差が一定の許容範囲内になるように着色部512や着色部514を形成すること等と考えることもできる。
また、法線方向については、例えば、造形物50の表面の各位置における法線方向等と考えることができる。本変形例における造形物50の構成については、例えば、位置によって着色領域の厚さを異ならせた構成等と考えることもできる。また、本変形例において、着色方式指定データとしては、例えば、着色部512及び着色部514のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。
本変形例においても、例えば、造形物50の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。また、この場合、着色部512の厚さと着色部514の厚さとを異ならせることで、例えば、着色領域において、より多様な色を表現すること等も可能になる。より具体的に、例えば、着色領域において表現可能な色の範囲は、通常、着色領域の厚さによって変化する。また、この場合、明るい色を表現する場合には着色領域の厚さを小さくし、暗い色を表現する場合には着色領域の厚さを大きくすることが好ましいと考えられる。これに対し、本変形例によれば、例えば、着色領域において明るい色を表現したい部分の厚さを小さくし、暗い色を表現したい部分の厚さを大きくすることができる。そのため、本変形例によれば、例えば、着色領域において表現可能な色の範囲をより広い範囲にすることができる。
また、上記のように、本変形例においては、着色方式指定データで着色の仕方を指定することで、着色部512及び着色部514を有する着色領域を形成する。この場合、着色方式指定データにおいて、着色部512に対応する位置に所定の第1の色を設定し、着色部514に対応する位置に対し、第1の色と異なる所定の第2の色を設定することが考えられる。
また、例えば図1~7を用いて説明をした造形の動作に関連して説明をしたように、スライスデータを生成する動作においては、プロファイルに従って色変換を行うことが考えられる。そして、この場合、本変形例のように、着色領域の位置によって厚さを変化させる場合、それぞれの厚さに応じて予め用意されたプロファイルを用いること等が考えられる。この場合、例えば、プロファイルとしては、例えば、着色部512の厚さに対応する第1のプロファイルと、着色部514の厚さに対応する第2のプロファイルとを用いることが考えられる。また、第2のプロファイルとしては、第1のプロファイルと異なるプロファイルを用いることが考えられる。
また、このようにして厚みに応じて使用するプロファイルを変更する場合、着色方式指定データについて、例えば、造形物50のそれぞれの位置に対して使用するプロファイルを指定するデータ等と考えることもできる。また、この場合、制御部110の動作に着目すると、制御部110は、例えば、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、第1のプロファイルを用いて色変換の処理が行われる着色部512と、第2のプロファイルを用いて色変換の処理が行われる着色部514とを、ヘッド部102における複数のインクジェットヘッドに形成させる。この場合、着色部512は、第1プロファイル対応部の一例である。着色部514は、第2プロファイル対応部の一例である。
また、造形物50のそれぞれの位置に対して使用するプロファイルを指定する着色方式指定データについては、着色領域の位置によって厚さを変化させる場合以外に用いること等も考えられる。より具体的に、このような着色方式指定データについては、例えば、着色領域の位置によってカラーマネジメントの仕方を異ならせる場合等にも、好適に用いることができる。
図8(b)は、造形物50への着色の仕方の更なる変形例において形成される着色領域の一例を示す図であり、造形物50の表面の一部に対する着色の仕方の一例を示す。本変形例において、造形装置12は、互いに異なる着色の仕方で着色がされる着色部522及び着色部524を有する着色領域を形成する。また、この場合において、着色部522及び着色部524について、色変換の処理で用いるプロファイルを異ならせることで、互いに異なる着色の仕方での着色を行う。
また、より具体的に、本変形例において、着色部522は、標準のプロファイルを用いて色の変換の処理がされる領域である。この場合、標準のプロファイルとは、例えば、造形装置12において使用されるデフォルトのプロファイルである。標準のプロファイルについては、例えば、造形装置12において表現可能な色の範囲の全体を考慮して設定されたプロファイル等と考えることもできる。また、着色部524は、特定の色をより忠実に表現するためのプロファイルを用いて色の変換の処理がされる領域である。この場合、特定の色をより忠実に表現するためのプロファイルについては、例えば、色見本等に示されている所定の色をより忠実に表現しようとする場合に用いられるプロファイル等と考えることもできる。
また、着色部524に関し、更に具体的に、造形物50の用途等によっては、コーポレートカラーや商標等で用いられる色について、高い精度で忠実に表現することが望まれる場合がある。また、この場合において、一部の色について、所定の色見本(例えば、DIC色見本やパントーン色見本等)の特定の色(例えば、色見本の特定の番号の色)を忠実に表現することが望まれる場合がある。しかし、造形装置12において用いる標準のプロファイルは、通常、特定の色ではなく、様々な色を高い精度で表現するように設定がされている。そして、この場合、コーポレートカラー等の重要な色について、実際に表現される色と所望の色との間に差が生じる場合がある。
これに対し、本変形例においては、コーポレートカラー等のように所定の色の表現が特に重要な位置を着色部524として、標準のプロファイル以外のプロファイルを用いる。また、この場合において、所望の特定の色をより忠実に表現できるように設定されているプロファイルを用いる。このように構成すれば、例えば、特定の色について、より高い精度でより忠実に表現することができる。また、これにより、造形物50の造形をより高い精度で適切に行うことができる。
また、本変形例において、着色部522は、第1プロファイル対応部の一例である。着色部524は、第2プロファイル対応部の一例である。また、着色方式指定データとしては、例えば、着色部522及び着色部524のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータを用いることが考えられる。
また、造形物50への着色の仕方の更なる変形例においては、造形物50の位置によって着色の仕方を異ならせることで、造形物50の位置によって質感を異ならせること等も考えられる。図9は、造形物50への着色の仕方の更なる変形例について説明をする図である。図9(a)、(b)は、本変形例で用いる造形データ及び着色方式指定データの一例を示す。
造形装置12においては、生物等の自然物を示す造形物50を造形すること等も考えられる。この場合、例えば、スキャナ(3Dスキャナ)等で撮影した対象物を示す造形データに基づき、造形物50の造形を行うことが考えられる。しかし、造形物50が示す対象物によっては、単に着色を行うのみではリアリティーが不足し、高い品質での造形を行うことが難しくなる場合がある。
より具体的に、例えば、人間を示す造形物50を造形装置12において造形を行う場合、目や皮膚等について、リアリティーの高い質感での表現を行うことが望ましい。しかし、この場合において、造形物50の全体に対して同じ着色の仕方を採用した場合、造形物50の各部について、高い質感での表現を行うことが難しくなる。
これに対し、本変形例においては、造形物50の部分毎に着色の仕方を異ならせることで、造形物50の各部において、より高い質感を表現することができる。より具体的に、人間を示す造形物50を造形する場合、例えば、目や皮膚について、それぞれに合わせた着色の仕方で着色を行うことが考えられる。この場合、目や皮膚について、それぞれに合わせた着色の仕方で着色を行うとは、例えば、目の質感をより適切に表現できる着色の仕方で目の部分に対する着色を行い、皮膚の質感をより適切に表現できる着色の仕方で皮膚の部分に対する着色を行うことである。また、この場合、その他の部分についても、その部分に合わせた着色の仕方で着色を行うことが好ましい。例えば、唇等の部分についても、唇等の質感をより適切に表現できる着色の仕方で着色を行うことが考えられる。また、このような着色の仕方については、例えば、部分(目、皮膚、唇等)毎に特有の着色方法をそのパーツ用の着色の仕方(部分に対するデフォルトの着色の仕方)として予め用意しておき、造形物の位置毎(部分毎)に最適な着色の仕方を指定する方法等と考えることもできる。
また、この場合、造形データとしては、例えば図9(a)に示すように、造形物50の形状、及び造形物50の各位置の色を示すデータを用いることが考えられる。また、着色方式指定データとしては、例えば図9(b)に示すように、造形物50の形状を示し、かつ、目、皮膚、唇等の各部分に対し、その部分への着色の仕方に対応付けられた色を示すデータ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、造形物50の各部に対し、その部分に適した着色の仕方での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の各部において、よりリアリティーの高い質感を表現することができる。
また、この場合、例えば図中に示すように、目の部分については、黒目の部分と白目の部分とで着色の仕方を異ならせることが考えられる。このように構成すれば、目の部分に対し、より高い品質での着色を行うことができる。また、本変形例において、目、皮膚、及び唇のそれぞれに対応する部分については、他方式着色部の一例と考えることができる。
また、造形物50の用途等によっては、造形物50の少なくとも一部に対し、透明感の高い質感での着色を行うことが望ましい場合がある。より具体的に、例えば人間を示す造形物50を造形する場合、特に、目や皮膚の部分等について、透明感の高い質感での着色を行うことが望ましい場合がある。そして、このような場合、造形物50への少なくとも一部に対し、多数の層状部分を重ねる方式での着色を行うことが考えられる。
図10は、造形物50への着色の仕方の更なる変形例について説明をする図であり、造形物50における着色領域の一部を構成する着色部532の断面の構成の一例を内部領域506と共に示す。本変形例において、着色部532は、複数の層部542を重ねることで着色がされる部分である。この場合、それぞれの層部542は、造形物50の表面における法線方向を厚さ方向とする層状部分である。また、本変形例において、それぞれの層部542は、積層造形法で積層方向へ積層されるインクの層ではなく、法線方向における所定の厚さの部分を意味している。この場合、複数の層部542を重ねることについては、例えば、造形が完了した時点での造形物50において、複数の層部542が重なるように造形がされていること等と考えることができる。また、造形物50において法線方向が積層方向と平行になる部分においては、積層造形法で積層方向へ積層されるそれぞれのインクの層をそのまま層部542として用いてもよい。この場合、造形物50における他の部分での層部542の厚さについても、積層造形法で積層方向へ積層されるインクの層と同じにすることが好ましい。
また、本変形例において、それぞれの層部542については、着色部532に対する光の透過率が十分に高くなるように、薄い色での着色を行う。着色部532に対する光の透過率が十分に高くなるとは、例えば、着色部532に対して光が透過することで、内部領域506が背景となって着色部532での色の表現が可能になることである。このように構成すれば、着色部532に対し、例えば、透明感の高い質感での着色を行うことができる。層部542の数については、例えば10程度以上(例えば、10~30程度)にすることが考えられる。
また、この場合、それぞれの層部542の色を様々に異ならせることで、着色部532において、様々な色を表現することができる。また、造形物50の表面に近い位置の層部542の色と、表面から遠い位置の層部542の色とを異ならせることで、内部が透けるような印象での着色を行うこと等も可能になる。このような着色の仕方については、例えば、互いに異なる色の層部542を複数重ねることで着色を行う方法等と考えることもできる。この場合、互いに異なる色の層部542を複数重ねることについては、例えば、それぞれの層部542に対する色の選択を互いに独立に行うこと等と考えることができる。また、互いに異なる色の層部542を複数重ねることについては、例えば、必要に応じて互いに異なる色の層部542を複数重ねること等と考えることもできる。そのため、着色部532において表現しようとする色によっては、少なくとも一部の複数の層部542の色を同じにしてもよい。また、本変形例において、着色部532は、互いに異なる色の層状部分を重ねることで色が表現される層方式色表現部の一例である。
また、複数の層部542が重なる着色部532を用いる場合、例えば、造形物50の着色領域における一部としてのみこのような着色部532を形成し、着色領域における他の部分としては他の方法で着色を行うことが考えられる。この場合、着色方式指定データとしては、例えば、着色部532のように着色を行う部分を指定するデータを用いること等が考えられる。このような着色方式指定データについては、例えば、着色部532を形成する位置を示すデータ等と考えることもできる。着色部532を形成する位置を示すデータとは、例えば、造形物50の着色領域に対応する部分のうち、着色部532に対応する位置の色を所定の色に設定したデータのことである。また、着色部532を形成する位置を示すデータとしては、例えば、着色部532に対応しない位置の色を所定の色に設定したデータ等を用いてもよい。また、この場合、造形装置12の制御部110(図1参照)は、例えば、着色方式指定データに基づき、着色領域の少なくとも一部として、着色部532を、ヘッド部102(図1参照)における複数のインクジェットヘッドに形成させる。このように構成した場合も、例えば、造形物50の一部に対する着色の仕方を他の部分と適切に異ならせることができる。
また、造形物50への着色の仕方の更なる変形例においては、例えば、複数の層部542が重なる着色部532を用い、かつ、着色部532の形成の仕方を造形物50の部分によって異ならせること等も考えられる。この場合、それぞれの部分での複数の層部542の重ね方の違いについて、着色の仕方が異なっていると考えることができる。また、造形物50における着色領域について、例えば、着色の仕方が異なる複数の着色部532を有していると考えることもできる。より具体的に、上記においても説明をしたように、複数の層部542が重なる着色部532においては、透明感の高い質感での着色を行うことができる。そのため、例えば人間を示す造形物50の造形時等において、目、皮膚、唇等の色について、このような着色部532を用いることで、リアリティーの高い質感での造形を行うことが可能になる。
しかし、目、皮膚、唇等は、通常、色や質感が互いに異なっている。そのため、これらの部分について、複数の層部542が重なる着色部532を用いる場合、それぞれの色や質感に合わせた構成での色の表現を行うことがより好ましい。例えば、この場合、複数の層部542のそれぞれの色として選択する色の範囲や、層部542を重ねる数等について、造形物50の部分によって異ならせることが考えられる。複数の層部542のそれぞれの色として選択する色の範囲を部分によって異ならせるとは、例えば、目、皮膚、及び唇等のそれぞれに対応する部分の着色部532を構成する層部542の色として、目、皮膚、及び唇等のそれぞれの表現に適した色のグループから選択することである。このように構成すれば、造形物50の各部において、よりリアリティーの高い質感を表現することができる。
本発明は、例えば造形装置に好適に用いることができる。
10・・・造形システム、12・・・造形装置、14・・・制御PC、40・・・オブジェクト、50・・・造形物、52・・・サポート層、102・・・ヘッド部、104・・・造形台、106・・・走査駆動部、110・・・制御部、202・・・インクジェットヘッド、204・・・紫外線光源、206・・・平坦化ローラ、502・・・表面領域、504・・・端部領域、506・・・内部領域、512・・・着色部、514・・・着色部、522・・・着色部、524・・・着色部、532・・・着色部、542・・・層部、602・・・肌、604・・・目、606・・・口

Claims (12)

  1. 造形しようとする造形物を示す入力データに基づいて立体的な前記造形物を造形する造形装置であって、
    前記造形物の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドと、
    前記複数の吐出ヘッドの動作を制御する制御部と
    を備え、
    前記複数の吐出ヘッドのうちの少なくとも一部は、着色用の前記材料を吐出し、
    前記入力データは、前記造形物の形状及び色を示すデータである造形データと、前記造形物における少なくとも一部に対する着色の仕方を示すデータである着色方式指定データとを含み、
    前記制御部は、前記造形データ及び前記着色方式指定データに基づき、前記造形物における一部と、他の少なくとも一部について、前記造形データにおいて同じ色が指定されている領域であっても造形の仕方が異なるように着色の仕方を異ならせることで、前記一部に対する着色の仕方が前記他の少なくとも一部に対する着色の仕方と異なる前記造形物が造形されるように、前記複数の吐出ヘッドに前記材料を吐出させることを特徴とする造形装置。
  2. 前記着色方式指定データは、前記造形データと同じ形式で、前記造形物の少なくとも一部の形状と、色とを示すデータであり、
    前記着色方式指定データにおいて用いられている色の少なくとも一部は、前記造形物に対して行う着色の仕方と対応付けられていることを特徴とする請求項1に記載の造形装置。
  3. 前記着色方式指定データは、前記造形データが示す前記造形物の全体の形状を示すことを特徴とする請求項2に記載の造形装置。
  4. 前記制御部は、前記造形物における前記一部と、前記他の少なくとも一部について、前記造形データにおいて同じ色が指定されている領域に対する造形の仕方が異なるように、着色の仕方を異ならせることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の造形装置。
  5. 前記複数の吐出ヘッドとして、
    前記着色用の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドである複数の着色用ヘッドと、
    光反射性の前記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
    を備え、
    前記造形物として、
    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形成される着色された領域である着色領域と
    を備える前記造形物を造形し、
    前記制御部は、前記着色方式指定データに基づき、前記着色領域の少なくとも一部として、
    前記光反射性の材料及び前記着色用の材料を用いて形成されることで外部から入射した光を反射するように着色がされる領域である反射性着色部と、
    前記着色用の材料を用いて外部から入射した光が透過するように着色がされる領域であり、前記光反射領域の周囲の少なくとも一部に形成される透過性着色部と
    を、前記複数の着色用ヘッド及び前記光反射材料用ヘッドに形成させ、
    前記着色方式指定データは、前記反射性着色部及び前記透過性着色部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の造形装置。
  6. 前記複数の吐出ヘッドとして、
    前記着色用の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドである複数の着色用ヘッドと、
    光反射性の前記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
    を備え、
    前記造形物として、
    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の周囲の少なくとも一部に形成される着色された領域である着色領域と
    を備える前記造形物を造形し、
    前記制御部は、前記着色方式指定データに基づき、前記着色領域の少なくとも一部として、
    法線方向における厚さが第1の厚さになるように形成される第1厚着色部と、
    法線方向における厚さが前記第1の厚さと異なる第2の厚さになるように形成される第2厚着色部と
    を、前記複数の着色用ヘッド及び前記光反射材料用ヘッドに形成させ、
    前記着色方式指定データは、前記第1厚着色部及び前記第2厚着色部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の造形装置。
  7. 前記制御部は、前記造形データにおいて用いる色に対応する色空間と、前記着色用の材料の色に対応する色空間とを対応付けるプロファイルに従って行った色変換の処理の結果に基づき、前記着色用の材料を用いて形成される着色された領域である着色領域を備える前記造形物を前記複数の吐出ヘッドに形成させ、
    前記制御部は、前記着色方式指定データに基づき、前記着色領域の少なくとも一部として、
    第1の前記プロファイルを用いて色変換の処理が行われる第1プロファイル対応部と、
    前記第1の前記プロファイルと異なる第2の前記プロファイルを用いて色変換の処理が行われる第2プロファイル対応部と
    を、前記複数の吐出ヘッドに形成させ、
    前記着色方式指定データは、前記第1プロファイル対応部及び前記第2プロファイル対応部のうちの少なくともいずれかを形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の造形装置。
  8. 前記制御部は、前記着色用の材料を用いて形成される着色された領域である着色領域を備える前記造形物を前記複数の吐出ヘッドに形成させ、
    かつ、前記着色方式指定データに基づき、前記着色領域の少なくとも一部として、前記造形物の表面における法線方向を厚さ方向とする層状部分を複数重ねる領域であり、互いに異なる色の前記層状部分を重ねることで色が表現される層方式色表現部を、前記複数の吐出ヘッドに形成させ、
    前記着色方式指定データは、前記層方式色表現部を形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の造形装置。
  9. 他の部分とは異なる所定の方法で着色がされる部分である他方式着色部を含む前記造形物を造形し、
    前記着色方式指定データは、前記他方式着色部を形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の造形装置。
  10. 互いに異なる方法で着色がされる複数の前記他方式着色部を含む前記造形物を造形し、
    前記着色方式指定データは、それぞれの前記他方式着色部を形成する位置を示すデータであることを特徴とする請求項9に記載の造形装置。
  11. 人間を示す前記造形物を造形し、
    前記他方式着色部は、人間の目又は皮膚に対応する部分であることを特徴とする請求項9又は10に記載の造形装置。
  12. 造形しようとする造形物を示す入力データに基づいて立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    前記造形物の材料をそれぞれが吐出する複数の吐出ヘッドを用い、
    前記複数の吐出ヘッドのうちの少なくとも一部により、着色用の前記材料を吐出し、
    前記入力データは、前記造形物の形状及び色を示すデータである造形データと、前記造形物における少なくとも一部に対する着色の仕方を示すデータである着色方式指定データとを含み、
    前記造形データ及び前記着色方式指定データに基づき、前記造形物における一部と、他の少なくとも一部について、前記造形データにおいて同じ色が指定されている領域であっても造形の仕方が異なるように着色の仕方を異ならせることで、前記一部に対する着色の仕方が前記他の少なくとも一部に対する着色の仕方と異なる前記造形物が造形されるように、前記複数の吐出ヘッドに前記材料を吐出させることを特徴とする造形方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000280357A (ja) 1999-03-29 2000-10-10 Minolta Co Ltd 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2016026915A (ja) 2014-07-07 2016-02-18 株式会社ミマキエンジニアリング 立体物造形装置及び立体物造形方法
JP2016043618A (ja) 2014-08-25 2016-04-04 株式会社ミマキエンジニアリング 液滴吐出装置及び液滴吐出方法
JP2016215577A (ja) 2015-05-25 2016-12-22 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物の製造方法及び造形装置
JP2018008374A (ja) 2016-07-11 2018-01-18 株式会社ミマキエンジニアリング 造形装置、造形方法、及び造形システム
JP2018043465A (ja) 2016-09-16 2018-03-22 株式会社ミマキエンジニアリング 造形方法、造形システム、及び造形装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000280357A (ja) 1999-03-29 2000-10-10 Minolta Co Ltd 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2016026915A (ja) 2014-07-07 2016-02-18 株式会社ミマキエンジニアリング 立体物造形装置及び立体物造形方法
JP2016043618A (ja) 2014-08-25 2016-04-04 株式会社ミマキエンジニアリング 液滴吐出装置及び液滴吐出方法
JP2016215577A (ja) 2015-05-25 2016-12-22 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物の製造方法及び造形装置
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