特許 6705007 造形システム、造形方法、及び造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6705007

(24)【登録日】2020年5月15日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】造形システム、造形方法、及び造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/386 20170101AFI20200525BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20200525BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20200525BHJP

   B29C 64/112 20170101ALI20200525BHJP

   B29C 64/40 20170101ALI20200525BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/386

   B33Y10/00

   B33Y50/00

   B29C64/112

   B29C64/40

   B33Y30/00

【請求項の数】16

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2018-547618(P2018-547618)

(86)(22)【出願日】2017年10月19日

(86)【国際出願番号】JP2017037890

(87)【国際公開番号】WO2018079416

(87)【国際公開日】20180503

【審査請求日】2019年2月7日

(31)【優先権主張番号】特願2016-207717(P2016-207717)

(32)【優先日】2016年10月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000137823

【氏名又は名称】株式会社ミマキエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100142653

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 直樹

(72)【発明者】

【氏名】八角 邦夫

(72)【発明者】

【氏名】日置 渉

(72)【発明者】

【氏名】西尾 圭太

【審査官】 一宮 里枝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０５６６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２８２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０１６５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４３６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１８０６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６４／００−６４／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

立体的な造形物を造形する造形システムであって、
少なくとも前記造形物の立体的な形状を示すデータである三次元データの入力を受け付ける三次元データ入力部と、
前記造形物の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示すデータである加飾データと、前記三次元データとに基づき、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を示すデータである加飾造形物データを生成する表面データ処理部と、
前記加飾造形物データに基づいて前記造形物の造形動作を実行することにより、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を造形する造形実行部と
を備え、
前記造形実行部は、前記造形物の材料を吐出するインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドは、造形の解像度に応じて設定される位置へ造形の材料を吐出することにより、造形の最小単位であるボクセルに対応する前記材料のドットを形成し、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部をマット状に形成することで前記造形物の表面の少なくとも一部についてつや消し状に形成することを示すデータであり、
前記表面データ処理部は、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、一部の前記ボクセルが間引かれることでマット状になっているマット領域が前記造形物の表面の少なくとも一部に形成される前記造形物を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする造形システム。

【請求項2】

前記造形実行部は、前記インクジェットヘッドから吐出する前記材料の層を複数層重ねて形成することにより、前記造形物を造形することを特徴とする請求項１に記載の造形システム。

【請求項3】

前記造形物の表面の少なくとも一部に対する加飾の仕方の指定をユーザから受け付ける加飾指定受付部を更に備え、
前記加飾データは、前記造形物の表面にしぼ加工状の凹凸を形成する加飾を示し、
前記加飾指定受付部は、前記しぼ加工状の凹凸のパターンを示すしぼパターンとして、互いに異なる複数種類の前記しぼパターンを前記ユーザに提示して、前記ユーザにいずれかの前記しぼパターンを選択させることにより、前記加飾の仕方の指定を前記ユーザから受け付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の造形システム。

【請求項4】

前記造形実行部は、
前記造形物の内部を構成する内部領域と、
着色用の材料で形成される領域であり、前記内部領域の外側に形成される着色領域と
を備える前記造形物を造形し、
前記表面データ処理部は、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、前記着色領域の各位置における厚さが前記しぼパターンに応じて変化する構造を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする請求項３に記載の造形システム。

【請求項5】

前記造形実行部は、
前記造形物の内部を構成する内部領域と、
着色用の材料で形成される領域であり、前記内部領域の外側に形成される着色領域と、
透明色の材料で形成される領域であり、前記着色領域の外側に形成される外側透明領域と
を備える前記造形物を造形し、
前記表面データ処理部は、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、前記外側透明領域の各位置における厚さが前記しぼパターンに応じて変化する構造を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする請求項３に記載の造形システム。

【請求項6】

前記造形実行部は、
前記造形物の内部を構成する内部領域と、
着色用の材料で形成される領域であり、前記内部領域の外側に形成される着色領域と
を備える前記造形物を造形し、
前記表面データ処理部は、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、前記着色領域よりも内側の領域の各位置における厚さが前記しぼパターンに応じて変化する構造を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする請求項３に記載の造形システム。

【請求項7】

前記加飾データは、前記造形物の表面のうち、水平な面の少なくとも一部に対し、つや消し状に形成することを示すことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形システム。

【請求項8】

前記表面データ処理部は、前記加飾データにおいてつや消し状で形成することが示されている領域に対し、前記三次元データが示す前記造形物の表面の状態を粗く変化させた前記加飾造形物データを生成することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の造形システム。

【請求項9】

前記造形実行部は、造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出可能であり、少なくとも前記状態を粗く変化させる領域に前記サポート層の材料を接触させた状態で、前記造形物を造形することを特徴とする請求項８に記載の造形システム。

【請求項10】

前記マット領域は、前記造形物の表面に透明色の材料で形成される領域であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の造形システム。

【請求項11】

着色用の材料で形成される着色領域を表面の少なくとも一部に備える前記造形物を造形し、
前記マット領域は、前記着色領域の一部の領域であり、前記着色領域において前記造形物の表面に露出している部分の少なくとも一部に形成されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の造形システム。

【請求項12】

前記造形実行部は、着色用の有色の材料を吐出可能であり、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部について、着色する色を示すことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の造形システム。

【請求項13】

前記造形実行部は、互いに異なる複数色の着色用の材料を吐出可能であり、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部について、前記複数色の着色用の材料を用いてその領域に描く画像を示すことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の造形システム。

【請求項14】

前記造形実行部は、前記造形物の表面において粘着性になる材料を吐出可能であり、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部について、前記粘着性になる材料で形成する領域を示し、
前記造形物は、前記粘着性になる材料で形成された領域に加飾用の薄膜を貼り付けることにより加飾されることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の造形システム。

【請求項15】

立体的な造形物を造形する造形方法であって、
少なくとも前記造形物の立体的な形状を示すデータである三次元データと、前記造形物の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示すデータである加飾データとに基づき、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を示すデータである加飾造形物データを生成して、
造形装置に、前記加飾造形物データに基づいて前記造形物の造形動作を実行させることにより、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を造形させ、
前記造形装置は、前記造形物の材料を吐出するインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドにより、造形の解像度に応じて設定される位置へ造形の材料を吐出することにより、造形の最小単位であるボクセルに対応する前記材料のドットを形成し、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部をマット状に形成することで前記造形物の表面の少なくとも一部についてつや消し状に形成することを示すデータであり、
前記加飾造形物データを生成する動作において、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、一部の前記ボクセルが間引かれることでマット状になっているマット領域が前記造形物の表面の少なくとも一部に形成される前記造形物を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする造形方法。

【請求項16】

立体的な造形物を造形する造形物の製造方法であって、
少なくとも前記造形物の立体的な形状を示すデータである三次元データと、前記造形物の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示すデータである加飾データとに基づき、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を示すデータである加飾造形物データを生成して、
造形装置に、前記加飾造形物データに基づいて前記造形物の造形動作を実行させることにより、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を造形させ、
前記造形装置は、前記造形物の材料を吐出するインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドにより、造形の解像度に応じて設定される位置へ造形の材料を吐出することにより、造形の最小単位であるボクセルに対応する前記材料のドットを形成し、
前記加飾データは、前記造形物の表面の少なくとも一部をマット状に形成することで前記造形物の表面の少なくとも一部についてつや消し状に形成することを示すデータであり、
前記加飾造形物データを生成する動作において、前記加飾データ及び前記三次元データに基づき、一部の前記ボクセルが間引かれることでマット状になっているマット領域が前記造形物の表面の少なくとも一部に形成される前記造形物を示す前記加飾造形物データを生成することを特徴とする造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、造形システム、造形方法、造形物の製造方法、及び造形物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、立体的な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で造形物を造形する場合、例えば、造形しようとする造形物の立体的な形状を示す三次元データに基づいて造形を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−７１２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、造形装置で造形する造形物について、単に立体的な形状で造形するのみではなく、表面に様々な加飾を施すことが検討されている。また、この場合において、ユーザに大きな負担をかけることなく、様々な加飾を施すことが望まれる。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形システム、造形方法、造形物の製造方法、及び造形物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の発明者は、表面に加飾が施された造形物の造形の仕方について、鋭意研究を行った。そして、先ず、三次元データの作成時において、所望の質感や触感を得たり、指紋による汚れを防止するための微細な構造や、表面の各部の詳細な色を指定したデータを作成することを考えた。このように構成すれば、例えば、所望の質感等や色の加飾が施された造形物を適切に造形できる。しかし、この場合、三次元データの作成の手間が多くなり、ユーザの負担が増大するおそれがある。

【0006】

これに対し、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、造形物の形状等を示す三次元データとは別に、造形物に施す加飾を示す加飾データを用意して、これらに基づいて造形を行うことを考えた。この場合、例えば、三次元データ及び加飾データに基づき、加飾が施された造形物を示すデータを生成し、そのデータに基づいて造形を行う。

【0007】

このように構成すれば、例えば、ユーザの負担を大きく増大させることなく、様々な加飾が施された造形物を適切に造形できる。また、この場合、例えば、三次元データと組み合わせる加飾データを変更することにより、加飾の施し方を容易に変更することもできる。また、例えば、同一の三次元データを互いに異なる加飾データと組み合わせることにより、基本的な形状が同一で加飾の施し方を異ならせた複数種類の造形物を容易に造形することもできる。

【0008】

また、従来、三次元データとしては、例えば色の指定がされていないデータや、表面の色として１種類の色（単色）のみが指定されているデータが広く用いられている。そして、このような三次元データを用いる場合も、加飾データと組み合わせることにより、加飾が施された造形物を適切に造形できる。そのため、このように構成すれば、例えば、様々な加飾が施された造形物を適切に造形できる。

【0009】

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システムであって、少なくとも前記造形物の立体的な形状を示すデータである三次元データの入力を受け付ける三次元データ入力部と、前記造形物の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示すデータである加飾データと、前記三次元データとに基づき、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を示すデータである加飾造形物データを生成する表面データ処理部と、前記加飾造形物データに基づいて前記造形物の造形動作を実行することにより、前記加飾データが示す加飾が施された前記造形物を造形する造形実行部とを備えることを特徴とする。

【0010】

このように構成すれば、例えば、三次元データが示す形状の造形物に対し、加飾データが示す加飾を適切に施すことができる。また、これにより、例えば、様々な加飾が施された造形物を適切に造形できる。

【0011】

ここで、造形物に加飾を施すとは、例えば、造形物の表面に着色を行うことや、造形物の表面の微細な形状を変化させることで表面の質感を変化させること等である。また、この場合、造形物の表面に着色を行うとは、例えば、着色用の材料を用いて表面の少なくとも一部を造形することで、表面に対する着色を行うことである。また、この場合、例えば造形物の表面に複数色で着色を行うことで、造形物の表面に画像を描くこと等も考えられる。また、表面の質感を変化させるとは、例えば、表面のざらつき具合を変化させること等である。この場合、例えば、造形物の表面の少なくとも一部にしぼ加工（シボ加工）状の細かい凹凸を形成して、質感を変化させること等が考えられる。

【0012】

また、表面の質感を変化させる加飾については、例えば、造形物の表面の位置（造形面の角度）によって生じる質感の差を低減するための加飾を行うこと等も考えられる。例えば、インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合、造形物の側面と、上面等との間で、表面の質感に差が生じる場合がある。より具体的に、このようにして造形を行う場合、造形物の側面について、例えば、積層される端面が重なることで細かい凹凸が形成されることや、造形時にサポート層と接すること等の影響で、つや消し状の状態になりやすい。これに対し、例えば上面等の水平面の場合、重力の影響でインクのドットが平坦化すること等の影響により、つやのある状態になりやすい。そのため、このような場合、つや消し状になる側面の状態に合わせて、上面等の水平面に対し、つや消し状になるような加飾を行うこと等が考えられる。この場合、例えば、加飾データに基づき、上面等に対し、細かい凹凸を追加すること等が考えられる。また、造形時において、あえてサポート層の材料と接触させること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、上面等についても、側面と同様のつや消し状に形成できる。また、これにより、造形物の表面について、造形面の角度によって状態に大きな差が生じることを適切に防ぐことができる。

【0013】

また、インクジェットヘッドを用いて造形を行う場合、インクジェットヘッドは、例えば、造形の解像度に応じて設定される位置へ造形の材料を吐出することにより、造形の最小単位であるボクセル（ｖｏｘｅｌ）に対応する材料のドットを形成する。そして、この場合、ボクセル単位での凹凸を造形物の表面に形成することで、造形物の表面をつや消し状にすること等も考えられる。より具体的に、この場合、加飾データとして、例えば、造形物の表面の少なくとも一部をマット状に形成することを示すデータを用いる。そして、表面データ処理部において、例えば、加飾データ及び三次元データに基づき、一部のボクセルが間引かれることでマット状になっているマット領域が造形物の表面の少なくとも一部に形成される造形物を示す加飾造形物データを生成する。また、この場合、マット領域は、例えば、造形物の表面に透明色の材料で形成される領域である。また、着色用の材料で形成される着色領域を表面の少なくとも一部に備える造形物を造形する場合等には、着色領域の一部の領域をマット領域にすること等も考えられる。この場合、マット領域は、例えば、着色領域において造形物の表面に露出している部分の少なくとも一部に形成される。

【0014】

また、加飾データとしては、上記以外の様々な加飾を示すデータを用いること等も考えられる。例えば、金箔等の薄膜を貼り付けることで造形物を加飾する場合において、造形物の一部について、薄膜を貼り付けられる粘着性の材料で形成すること等が考えられる。そして、この場合、例えば、粘着性の材料で形成する領域を示す加飾データを用いることが考えられる。

【0015】

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、造形物の製造方法、及び造形物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。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、例えば、様々な加飾が施された造形物を適切に造形できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】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2】ヘッド部１０２及び造形物５０の構成について説明をする図である。図２（ａ）は、ヘッド部１０２の構成の一例を示す。図２（ｂ）は、造形装置１２により造形する造形物５０の構成の例を示す。

【図3】制御ＰＣ１４の要部の構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】加飾の指定時における操作画面の構成の一例を示す図である。

【図5】制御ＰＣ１４の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】しぼ加飾を行う具体的な方法について説明をする図である。図６（ａ）は、しぼ加飾を行わない場合における造形物５０の構成の一例を示す。図６（ｂ）〜（ｄ）は、しぼ加工状の凹凸を形成する具体的な方法の例を示す。図６（ｂ）は、しぼ加飾における凹凸を着色領域１５８のみで形成する場合の例を示す。図６（ｃ）は、しぼ加飾における凹凸を保護領域１６０のみで形成する場合の例を示す。図６（ｄ）は、しぼ加飾における凹凸を着色領域１５８よりも内側の領域で形成する場合の例を示す。

【図7】造形システム１０の特徴について更に詳しく説明をする図である。図７（ａ）は、しぼ加飾を行うことの効果について説明をする図である。図７（ｂ）は、造形物５０の表面の質感について説明をする図である。図７（ｃ）は、造形物５０に対して行う加飾の他の例を示す。

【図8】造形物５０の変形例について説明をする図である。

【図9】マット領域１６２を備える造形物５０を造形する動作について更に詳しく説明をする図である。図９（ａ）は、造形装置１２において造形物５０を造形する様子を簡略化して示す。図９（ｂ）は、造形物５０の一部を構成するボクセルを模式的に示す。

【図10】サポート層５２を除去した後の状態等について説明をする図である。図１０（ａ）は、サポート層５２を除去した後の状態の一例を示す。図１０（ｂ）は、マット領域１６２の形成の仕方の変形例について説明をする図である。

【図11】造形物５０の構成の更なる変形例について説明をする図である。図１１（ａ）は、本変形例において造形物５０の一部を構成するボクセルを模式的に示す。図１１（ｂ）は、サポート層５２を除去した後におけるマット領域１６２の近傍の状態の一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

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、ユーザ（操作者）により指定された加飾が施された造形物を示すデータである加飾造形物データを制御ＰＣ１４から受け取り、加飾造形物データに基づいて、造形物を造形する。また、これにより、造形装置１２は、ユーザにより指定された加飾が施された造形物を造形する。造形装置１２のより具体的な構成や、ユーザにより指定される加飾等については、後に更に詳しく説明をする。

【0020】

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、造形装置１２は、少なくとも造形物の立体的な形状を示すデータである三次元データを外部から受け取る。また、造形物に施すべき加飾の指定を、ユーザから受け取る。そして、指定された加飾を示すデータである加飾データと、三次元データとに基づき、加飾造形物データを生成する。そして、生成した加飾造形物データを造形装置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。

【0021】

ここで、本例において、加飾データは、例えば、造形物の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示すデータである。また、加飾造形物データは、例えば、加飾データが示す加飾が施された造形物を示すデータである。また、三次元データとしては、公知の様々な形式の３Ｄデータを用いることができる。例えば、三次元データとしては、色の指定がされていないオブジェクトを示す３Ｄデータを用いることができる。また、三次元データとして、単一の色が設定された３Ｄデータを用いること等も考えられる。また、三次元データとして、例えば表面の各位置に対してフルカラーの色が指定されている３Ｄデータ等を用いてもよい。

【0022】

また、上記のように、本例において、制御ＰＣ１４は、三次元データを、外部から受け取る。しかし、造形システム１０の変形例において、制御ＰＣ１４は、例えばユーザの指示に基づき、三次元データを生成してもよい。また、造形システム１０の変形例において、制御ＰＣ１４は、例えば、加飾データを外部から受け取ってもよい。この場合、制御ＰＣ１４は、例えば、三次元データと加飾データとを外部から受け取ってもよい。また、本例における制御ＰＣ１４の具体的な構成や動作については、後に更に詳しく説明をする。

【0023】

また、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。

【0024】

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、加飾データが示す加飾が施された造形物５０を造形する造形実行部の一例であり、ヘッド部１０２、造形台１０４、走査駆動部１０６、及び制御部１０８を有する。

【0025】

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。また、加飾データが示す加飾が施された造形物５０の特徴については、後に更に詳しく説明をする。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

制御部１０８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１０８は、制御ＰＣ１４から受け取る加飾造形物データに基づき、造形装置１２の各部を制御する。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。

【0034】

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２は、ヘッド部１０２及び造形物５０の構成について説明をする図である。図２（ａ）は、ヘッド部１０２の構成の一例を示す。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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、この場合、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、着色用の有色の材料の一例である。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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

図２（ｂ）は、造形装置１２により造形する造形物５０の構成の例を示す図であり、楕円体状の造形物５０を造形する場合について、造形物５０の断面の構成の一例を示す。また、図中に示すように、図示した断面は、Ｚ方向と垂直なＸ−Ｙ断面である。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。

【0045】

また、図２（ｂ）においては、表面が着色された造形物５０を造形する場合について、造形物５０の構成を簡略化して示している。この場合、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。この場合、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、分離領域１５６、着色領域１５８、及び保護領域１６０を有する造形物５０を造形する。

【0046】

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（造形領域）と考えることもできる。本例において、ヘッド部１０２は、インクジェットヘッド２０２ｍｏ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。

【0047】

光反射領域１５４は、着色領域１５８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領域である。本例において、ヘッド部１０２は、インクジェットヘッド２０２ｗ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。

【0048】

分離領域１５６は、光反射領域１５４を構成するインクと着色領域１５８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。本例において、ヘッド部１０２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、光反射領域１５４の周囲に分離領域１５６を形成する。

【0049】

着色領域１５８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。この場合、着色用のインクは、着色用の材料の一例である。本例において、ヘッド部１０２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から吐出するクリアインクとを用いて、分離領域１５６の周囲に着色領域１５８を形成する。また、これにより、着色領域１５８は、内部領域１５２等の外側に形成される。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１５８の各位置を所望の色で適切に着色できる。

【0050】

保護領域１６０は、造形物５０の外面を保護するための透明な領域（外側透明領域）である。本例において、ヘッド部１０２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１５８の周囲に保護領域１６０を形成する。また、これにより、ヘッド部１０２は、透明な材料を用いて、着色領域１５８の外側を覆うように、保護領域１６０を形成する。以上のように各領域を形成することにより、表面が着色された造形物５０を適切に形成できる。

【0051】

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。より具体的には、例えば、内部領域１５２と光反射領域１５４とを区別せずに、例えば白色のインクを用いて、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、分離領域１５６や着色領域１５８等を省略すること等も考えられる。

【0052】

また、造形装置１２においては、例えば、着色がされていない造形物５０を造形すること等も考えられる。この場合、造形装置１２は、例えば、図２（ｂ）に示した構成から一部の領域を省略した構成の造形物５０を造形する。より具体的に、この場合、例えば、光反射領域１５４、分離領域１５６、及び着色領域１５８等を省略することが考えられる。また、後に詳しく説明をするように、本例においては、造形物５０に対する加飾として、造形物５０の表面にしぼ加工状の細かい凹凸を形成すること等も考えられる。しかし、図２（ｂ）においては、図示の便宜上、このような細かい凹凸等は省略して図示を行っている。しぼ加工状の加飾については、後に更に詳しく説明をする。

【0053】

続いて、制御ＰＣ１４の具体的な構成や動作について、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、制御ＰＣ１４は、造形物に施すべき加飾の指定を、ユーザから受け取る。そして、指定された加飾を示す加飾データと、三次元データとに基づき、加飾造形物データを生成する。また、生成した加飾造形物データを、造形装置１２（図１参照）へ供給する。

【0054】

また、より具体的に、本例において、制御ＰＣ１４は、造形物に施すべき加飾の指定として、しぼパターンの指定、造形物５０の色の指定、及び造形物５０に描く画像の指定を受け付ける。また、これらの指定可能な加飾に応じて、制御ＰＣ１４は、それぞれの加飾を行うための構成を有している。

【0055】

図３は、制御ＰＣ１４の要部の構成の一例を示す機能ブロック図である。本例において、制御ＰＣ１４は、データ入力部３０２、表面データ処理部３０４、データ出力部３０６、表示部３０８、パターン選択部３１０、しぼパターンメモリ３１２、色選択部３１４、色パレット３１６、画像選択部３１８、画像メモリ３２０、及び画像データ管理部３２２を有する。尚、図３は、制御ＰＣ１４について、機能上の特徴を説明するために様々な機能をブロックに分けて示したものである。そのため、各ブロックが制御ＰＣ１４における物理的な構成（例えば、電子回路のユニット等）に必ずしも対応しているわけではない。

【0056】

データ入力部３０２は、三次元データ入力部の一例であり、例えば、制御ＰＣ１４の外部から供給される三次元データの入力を受け付ける。データ入力部３０２は、例えばインターネット等の通信経路や、メモリカード等の記憶媒体を介して、三次元データの入力を受け付ける。

【0057】

表面データ処理部３０４は、加飾データ及び三次元データに基づいて加飾造形物データを生成する処理部である。本例において、表面データ処理部３０４は、パターン選択部３１０、色選択部３１４、及び画像選択部３１８を介して、造形物５０（図１参照）の表面の少なくとも一部に対して施す加飾を示す加飾データを取得する。この場合、パターン選択部３１０、色選択部３１４、及び色パレット３１６は、加飾指定受付部の一例であり、造形物５０の表面の少なくとも一部に対する加飾の仕方の指定をユーザから受け付ける。

【0058】

また、表面データ処理部３０４は、パターン選択部３１０等から受け取る加飾データに基づいて三次元データを加工することにより、加飾が施された造形物５０を示す加飾造形物データを生成する。この場合、加飾データに基づいて三次元データを加工するとは、例えば、三次元データが示すオブジェクトの表面に対し、加飾データが示す加飾を追加することである。また、加飾を追加するとは、例えば、造形物５０の表面に対し、指定されたしぼパターンに対応する凹凸形状（凹凸模様）の追加、指定された色の着色、又は指定された画像を追加することである。また、造形物５０の表面とは、例えば、造形物５０において外部から質感や色彩を確認できる領域のことである。

【0059】

データ出力部３０６は、表面データ処理部３０４が生成した加飾造形物データを出力する出力部である。データ出力部３０６は、例えば、通信経路や記憶媒体を介して加飾造形物データを出力することにより、加飾造形物データを造形装置１２へ供給する。表示部３０８は、例えばモニタ等の表示装置であり、造形物５０に施す加飾のプレビュー表示等を実行する。

【0060】

パターン選択部３１０及びしぼパターンメモリ３１２は、加飾の指定としてしぼパターンの指定を行うための構成である。この場合、しぼパターンとは、例えば、しぼ加工状の凹凸のパターンを示すデータのことである。この場合、凹凸のパターンとは、例えば、凹凸の形状や並び方等を示すパターンのことである。また、しぼ加工状の凹凸とは、例えば、プレス金型等において行うしぼ加工（皺加工）において形成するしぼ（皺）と同様の凹凸のことである。しぼ加工とは、例えば、表面を鏡面仕上げにせず、細かい模様（凹凸）をつける加工のことである。また、この場合、しぼとは、この細かい模様のことである。

【0061】

また、本例において、パターン選択部３１０は、しぼパターンメモリ３１２に格納されているしぼパターンを表示部３０８に表示することにより、互いに異なる複数種類のしぼパターンをユーザに提示する。そして、ユーザにいずれかのしぼパターンを選択させることにより、加飾の仕方の指定をユーザから受け付ける。そして、選択されたしぼパターンに対応する加飾データを表面データ処理部３０４へ供給する。この場合、しぼパターンに対応する加飾データとは、例えば、そのしぼパターンに従って造形物５０の表面にしぼ加工状の凹凸を形成する加飾を行うことを示す加飾データのことである。

【0062】

また、しぼパターンメモリ３１２は、予め設定された複数種類のしぼパターンを記憶するメモリである。この場合、複数種類のしぼパターンとしては、例えば、ヘアライン、梨地、木目、岩目、砂目、布地模様、幾何学模様等の様々な質感に対応するパターンを用いることが考えられる。また、しぼパターンの一つとして、しぼ加工状の加飾を行わない場合に対応するパターンも記憶して、パターン選択部３１０に提示させることが好ましい。

【0063】

また、しぼパターンメモリ３１２は、それぞれのしぼパターンに対応付けて、造形物５０への加飾時に形成すべき凹凸の形状等を更に記憶する。この場合、例えばヘアライン、木目、布地模様等の少なくとも一部のパターンについては、凹凸の形状のみではなく、模様に合わせて色も変化させることが好ましい場合もある。そのため、このような場合、しぼパターンメモリ３１２は、しぼパターンと対応付けて、色の情報も記憶することが好ましい。

【0064】

色選択部３１４及び色パレット３１６は、加飾の指定として色の指定を行うための構成である。この場合、色の指定とは、例えば、造形物５０の表面の少なくとも一部について、着色する色を指定することである。また、本例において、色の指定は、造形物５０の着色領域１５８（図２参照）に着色する色を指定することである。色選択部３１４は、例えば、２次元の画像を印刷する場合の公知の方法と同一又は同様にして、色の指定の指示をユーザから受け付ける。この場合、色選択部３１４は、造形物５０の表面に着色する色について、例えば、カラーパレットからの選択（色選択）や、ＲＧＢの数値指定による色の合成等により、ユーザからの指定を受け付ける。また、この場合、例えば表示部３０８にプレビュー画像を表示させることにより、加飾の結果をユーザに確認させながら、ユーザに色の選択や決定を行わせる。また、ユーザによる色の指定に応じて、色選択部３１４は、造形物５０に着色する色を示す加飾データを表面データ処理部３０４へ供給する。また、色パレット３１６は、ユーザに色の選択を行わせるカラーパレットを記憶する記憶部（カラーパレット用メモリ）である。

【0065】

画像選択部３１８、画像メモリ３２０、及び画像データ管理部３２２は、加飾の指定として画像の指定を行うための構成である。この場合、画像の指定とは、例えば、造形物５０の表面の少なくとも一部に描く画像のことである。また、造形物５０の表面に画像を描くとは、例えば、造形物５０の着色領域１５８に対し、複数色の着色用のインクを用いて画像に対応する絵柄を形成することで、指定の画像が外部から視認できるように形成することである。また、造形物５０の加飾に用いる画像としては、例えば、カラーパターン、ＣＧ画像、又は写真画像等を用いることが考えられる。

【0066】

また、画像の指定時において、画像選択部３１８は、例えば、画像メモリ３２０に記憶されている画像を読み出し、表示部３０８に表示させることにより、選択可能な画像をユーザに提示する。また、これにより、造形物５０の加飾に用いる画像について、ユーザの選択を受け付ける。そして、画像選択部３１８は、ユーザに指定された画像データを示す加飾データを、表面データ処理部３０４へ供給する。

【0067】

また、画像メモリ３２０は、造形物５０の加飾に使用する画像を記憶するメモリである。本例において、画像メモリ３２０は、例えば、画像データ管理部３２２を介して取得した複数の画像を記憶する。また、画像データ管理部３２２は、画像メモリ３２０に記憶させるメモリを管理する管理部であり、加飾用の画像を示す画像データについて、画像メモリ３２０への書き込みや、画像メモリ３２０からの消去を行う。また、画像データ管理部３２２は、必要に応じて、例えば、通信経路や記憶媒体等を介して、制御ＰＣ１４の外部から画像を取得する。

【0068】

以上のようにして、本例において、制御ＰＣ１４は、加飾データ及び三次元データに基づき、加飾造形物データを生成する。また、この場合、制御ＰＣ１４は、複数の加飾データを用いて、加飾造形物データを生成してもよい。より具体的に、制御ＰＣ１４における表面データ処理部３０４は、例えば、パターン選択部３１０、色選択部３１４、及び画像選択部３１８のそれぞれから加飾データを受け取り、これらの複数の加飾データと三次元データとに基づき、加飾造形物データを生成してもよい。また、表面データ処理部３０４は、パターン選択部３１０、色選択部３１４、及び画像選択部３１８のうちの一つ又は二つの構成から受け取る一つ又は二つの加飾データを用いて、加飾造形物データを生成してもよい。

【0069】

また、しぼパターンの指定、造形物５０の色の指定、及び造形物５０に描く画像の指定のうち、いずれの指定をユーザから受けるかについては、例えば、表示部３０８に表示する操作画面（ＧＵＩ）に対するユーザの操作に応じて決定することが考えられる。図４は、加飾の指定時に表示する操作画面の構成の一例を示す。

【0070】

上記においても説明をしたように、本例において、制御ＰＣ１４は、しぼパターンの指定、造形物５０の色の指定、及び造形物５０に描く画像の指定をユーザから受け付ける。また、この場合、それぞれの加飾に関する選択や条件の指定については、例えば、アイコンの選択、パターンやパレットに対するクリック、バーのスライド、又は数値の入力等を介して、ユーザから受け付ける。また、この場合、必ずしもこれらの全ての指定を受け付けるのではなく、ユーザが選択した加飾に関する指定のみを受け付けてもよい。

【0071】

そのため、操作画面においては、先ず、例えば図中に画面４０２として示す画面を表示部３０８（図３参照）に示すことで、しぼ（しぼパターン）、色、及び画像のうちのいずれを指定するかについて、ユーザの選択を受け付ける。そして、この選択に応じて、表示部３０８に表示する画面について、しぼパターン、色、及び画像のそれぞれの指定を受ける画面４０４、４０６、４０８に遷移させる。また、遷移後の画面において、加飾についてのより具体的な指定をユーザから受け付ける。また、画面４０４、４０６、４０８でユーザの指示を受ける間に、必要に応じて、例えば画面４１０に示すように、加飾のチェック用のプレビュー画像を表示部３０８に表示する。

【0072】

また、画面４０４、画面４０６、及び画面４０８においては、例えば、図３を用いて説明をしたそれぞれの加飾に関連する各種の情報を表示する。例えば、しぼパターンの指定用の画面４０４においては、選択可能な複数種類のしぼパターンを表示する。また、本例において、画面４０４では、しぼパターンに加え、しぼパターンを適用する倍率（表面方向倍率）や、しぼの深さ（しぼ深さ）についても、ユーザの指定を受けるための表示を行う。この場合、しぼパターンを適用する倍率とは、造形物５０の表面に実際に形成する凹凸のパターンの大きさについて、所定の基準の大きさと比較して示す倍率のことである。しぼパターンを適用する倍率を変化させることにより、例えば、造形物５０の表面の面内においてパターンの模様を形成する周期（ピッチ）を変化させることができる。また、しぼの深さとは、例えば、しぼを構成する凹凸の高さのことである。このように構成すれば、しぼパターンを用いてより多様な加飾を行うことができる。

【0073】

また、色の指定用の画面４０６においては、例えば、カラーパレットからの選択や、ＲＧＢの数値指定のための表示を行う。また、画像の指定用の画面４０８においては、選択可能な画像の表示を行う。本例によれば、例えば、加飾の指定をユーザから適切に受け付けることができる。

【0074】

また、図４での図示等は省略したが、制御ＰＣ１４は、例えばしぼパターン、色、及び画像のそれぞれの指定時において、更に、それぞれの加飾を行う加飾領域の指定をユーザから受け付ける。この場合、加飾領域とは、造形物５０の表面においてそれぞれの加飾を行うべき領域のことである。また、加飾領域の指定としては、例えば、造形物５０の表面の全面又は部分のいずれかを指定すること等が考えられる。また、部分を指定する場合においては、例えば、矩形、楕円、又は任意形状等を用いて、加飾対象の領域を指定すること等が考えられる。また、例えば、三次元データが示すオブジェクトが複数のパーツから構成されている場合、加飾すべきパーツを指定することで、加飾領域を指定してもよい。

【0075】

また、造形物５０の表面の各部に対して行う加飾の設定については、必要に応じてコピー及びペーストの処理が可能にすることが好ましい。この場合、例えば、選択した領域に対して行う加飾の情報（表面情報）をコピーして、造形物５０の表面の他の領域へ貼り付けること等が考えられる。

【0076】

また、しぼパターンの種類によっては、造形物５０の表面の一部に対してしぼパターンを用いた加飾を行う場合等に、始点や終点でパターンが不連続になること等も考えられる。また、しぼパターンと造形物５０の形状との関係により、このような不連続が生じる場合もある。より具体的には、例えば、ヘアライン、木目、又は布地模様等のしぼパターンを用いる場合、造形物５０の表面上の端部において、接続部分が不連続になること等が考えられる。そのため、このような場合には、例えばしぼパターンによる加飾を行う領域を適宜変形させることで、接続部の調整を行うことが好ましい。

【0077】

また、しぼ加飾を行う場合においては、例えば造形の解像度の最小単位である１ボクセル（ｖｏｘｅｌ）単位で凹凸の凸部を形成すること等も考えられる。この場合、例えば、凸部の密度を濃度に見なして、誤差拡散法やディザ法により凸部を配置したデータを加飾データとして用いてもよい。凸部の密度を濃度に見なして誤差拡散法やディザ法により凸部を配置するとは、例えば、ハーフトーン処理において色の濃度を扱う処理と同一又は同様にして凸部の濃度を扱う処理を行って、誤差拡散法やディザ法で凸部の配置を決定することである。

【0078】

続いて、制御ＰＣ１４の動作について、フローチャートを用いて説明をする。図５は、制御ＰＣ１４の動作の一例を示すフローチャートである。本例において、造形物５０の造形を行う場合、制御ＰＣ１４は、先ず、データ入力部３０２において三次元データの入力を受け付ける（Ｓ１０２）。そして、例えばユーザの指示に基づき、造形物５０の表面に対する加飾（表面加飾）を行うか否かの判断を行う（Ｓ１０４）。そして、表面加飾を行う場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、更に、例えばユーザの指示に基づき、しぼ加工状の細かい凹凸を形成する加飾（しぼ加飾）を行うか否かの判断を行う（Ｓ１０６）。そして、しぼ加飾を行う場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、しぼ加飾に関するユーザの操作を受け付け（Ｓ１０８）、次のステップＳ１１０へ進む。また、しぼ加飾を行わない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０８の動作を行わずに、次のステップＳ１１０へ進む。

【0079】

そして、次のステップＳ１１０においては、例えばユーザの指示に基づき、造形物５０の表面を着色する加飾（色加飾）を行うか否かの判断を行う（Ｓ１１０）。そして、色加飾を行う場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、色加飾に関するユーザの操作を受け付け（Ｓ１１２）、次のステップＳ１１４へ進む。また、色加飾を行わない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１２の動作を行わずに、次のステップＳ１１４へ進む。

【0080】

そして、次のステップＳ１１４においては、例えばユーザの指示に基づき、造形物５０の表面に画像を描く加飾（画像加飾）を行うか否かの判断を行う（Ｓ１１４）。そして、画像加飾を行う場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、画像加飾に関するユーザの操作を受け付け（Ｓ１１６）、次のステップＳ１１８へ進む。また、画像加飾を行わない場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、ステップＳ１１６の動作を行わずに、次のステップＳ１１８へ進む。

【0081】

そして、次のステップＳ１１８においては、ユーザによる加飾のための操作が終了したか否かの判断を行う（Ｓ１１８）。そして、操作が終了していないと判断した場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ戻り、以降の動作を繰り返す。また、操作が終了したと判断した場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１２０へ進む。

【0082】

そして、ステップＳ１２０においては、例えばユーザの指示に基づき、造形の実行を開始するか否かの判断を行う（Ｓ１２０）。そして、造形の実行を開始するタイミングになるまで、この判断を繰り返すことで、待機する（Ｓ１２０：Ｎｏ）。また、造形の実行を開始すると判断した場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、造形装置１２に造形の動作を実行させる（Ｓ１２２）。

【0083】

また、表面加飾を行うか否かの判断を行うステップＳ１０４において、表面加飾を行わないと判断した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、表面加飾に関する動作を行わずに、ステップＳ１２０と同様の動作を行うステップＳ１２４へ進む。そして、ステップＳ１２４において、造形の実行を開始するタイミングになるまで待機して（Ｓ１２４：Ｎｏ）、造形の実行を開始すると判断した場合に（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）、造形装置１２に造形の動作を実行させる（Ｓ１２２）。

【0084】

以上のように構成すれば、例えば、制御ＰＣ１４により、表面加飾のための処理を適切に行うことができる。また、これにより、造形装置１２において、表面加飾がされた造形物５０を適切に造形できる。

【0085】

ここで、本例において、造形物５０に対する表面加飾としては、上記のように、しぼ加飾、色加飾、及び画像加飾を行う。そして、これらの加飾のうち、色加飾及び画像加飾については、例えば、造形物５０における着色領域１５８（図２参照）の形成時において、着色領域１５８の各部を様々な色のインクを用いて行うことで実現できる。そして、この場合、造形する造形物５０の形状自体は、例えば、表面加飾の設定を行う前の三次元データが示す形状と同じであってよい。

【0086】

これに対し、しぼ加飾を行う場合には、造形物５０の表面の微細な形状について、表面加飾の設定を行う前の三次元データが示す形状から変化させることになる。そして、この場合、しぼ加工状の凹凸を形成する具体的な方法については、様々な方法を考えることができる。

【0087】

図６は、しぼ加飾を行う具体的な方法について説明をする図である。尚、図６において、造形物５０を構成する各層の厚さやしぼの深さについて、造形の解像度を６００ｄｐｉとしてインクジェットヘッド法で造形を行う場合の例を示している。また、以下において説明をするそれぞれの最小値について、より高解像度で造形を行う場合には、値がより小さくなる。また、より低解像度で造形する場合には、値がより大きくなる。

【0088】

図６（ａ）は、しぼ加飾を行わない場合（しぼ無し）における造形物５０の構成（層構成）の一例を示す。図２等を用いて上記においても説明をしたように、本例において、造形システム１０（図１参照）は、例えば、造形物５０の内部を構成する内部領域１５２の周囲に、光反射領域１５４、分離領域１５６、着色領域１５８、及び保護領域１６０を形成する。そして、しぼ加飾を行わない場合、光反射領域１５４の厚さについては、例えば、１００〜１０００μｍ程度（好ましくは、２５０〜１０００μｍ程度、更に好ましくは、２５０〜５００μｍ程度）にする。また、分離領域１５６の厚さについては、例えば、５０〜２００μｍ程度（好ましくは、１００〜２００μｍ程度）にする。着色領域１５８の厚さについては、例えば、５０〜５００μｍ程度（好ましくは、１５０〜４００μｍ程度）にする。また、保護領域１６０の厚さについては、例えば、５０μｍ以上程度にする。また、保護領域１６０については、例えば、省略してもよい。

【0089】

また、しぼ加飾を行う場合、造形物５０を構成する少なくとも一部の層について、しぼパターンに応じて形成する凹凸の形状に合わせて、厚さを変化させる。また、この場合、厚さを変化させる層については、特定の層に限定されず、様々な層の厚さを変化させることが考えられる。

【0090】

図６（ｂ）〜（ｄ）は、しぼ加飾を行う場合においてしぼ加工状の凹凸を形成する具体的な方法の例を示す。図６（ｂ）は、しぼ加飾における凹凸を着色領域１５８のみで形成する場合の例を示す。この場合、制御ＰＣ１４における表面データ処理部３０４（図３参照）は、例えば、加飾データ及び三次元データに基づき、着色領域１５８の各位置における厚さがしぼパターンに応じて変化する構造を示す加飾造形物データを生成する。また、造形装置１２（図１参照）は、このような加飾造形物データに基づいて造形を行うことにより、しぼ加飾が施された造形物５０を造形する。

【0091】

また、この場合、造形物５０の表面の色の見え方は、例えばしぼの深さに応じて変化することになる。そのため、造形物５０の表面に色加飾や画像加飾等を更に行う場合、このような色の変化についても考慮して、それぞれの加飾を行うことが好ましい。また、図６（ｂ）において、実線で示した層構成は、保護領域１６０を形成しない場合の構成の例を示す。また、保護領域１６０を形成する場合には、例えば図中に破線で示すように、着色領域１５８に形成されるしぼの凹凸に沿った状態で、一定の厚さの保護領域１６０を形成する。

【0092】

この場合、光反射領域１５４及び分離領域１５６の厚さについては、例えば、図６（ａ）に示したしぼ無しの場合と同様にすることが考えられる。また、例えばしぼの凹凸の深さを５０〜１０００μｍ程度にする場合、着色領域１５８の厚さについては、例えば、５０〜１０００μｍ程度にする。また、保護領域１６０を形成する場合、保護領域１６０の厚さについては、例えば５０〜５００μｍ程度にする。

【0093】

また、しぼの凹凸については、着色領域１５８よりも外側の層で形成してもよい。図６（ｃ）は、しぼ加飾における凹凸を保護領域１６０のみで形成する場合の例を示す。この場合、制御ＰＣ１４における表面データ処理部３０４は、例えば、加飾データ及び三次元データに基づき、保護領域１６０の各位置における厚さがしぼパターンに応じて変化する構造を示す加飾造形物データを生成する。また、造形装置１２は、このような加飾造形物データに基づいて造形を行うことにより、しぼ加飾が施された造形物５０を造形する。また、この場合、造形物５０の表面の色の見え方について、しぼの深さによる変化は生じない。そのため、この場合、造形物５０の見え方を大きく変化させずに、しぼ加飾により、触感を変化させることができる。

【0094】

また、この場合、光反射領域１５４、分離領域１５６、及び着色領域１５８の厚さについては、例えば、図６（ａ）に示したしぼ無しの場合と同様にすることが考えられる。また、例えばしぼの凹凸の深さを２０〜１０００μｍ程度にする場合、保護領域１６０の厚さについては、例えば、２０〜１０００μｍ程度にする。

【0095】

また、しぼの凹凸については、着色領域１５８よりも内側の層で形成することも考えられる。図６（ｄ）は、しぼ加飾における凹凸を着色領域１５８よりも内側の領域で形成する場合の例を示す。この場合、制御ＰＣ１４における表面データ処理部３０４は、例えば、加飾データ及び三次元データに基づき、着色領域１５８よりも内側の領域の各位置における厚さがしぼパターンに応じて変化する構造を示す加飾造形物データを生成する。また、造形装置１２は、このような加飾造形物データに基づいて造形を行うことにより、しぼ加飾が施された造形物５０を造形する。

【0096】

また、より具体的に、図６（ｄ）においては、着色領域１５８よりも内側に形成される分離領域１５６について、各位置の厚さをしぼパターンに応じて変化させる場合の例を示している。この場合、光反射領域１５４や着色領域１５８の厚さについては、例えば、図６（ａ）に示したしぼ無しの場合と同様にすることが考えられる。また、保護領域１６０の厚さについては、例えば、図６（ｂ）に示した場合と同様にすることが考えられる。また、分離領域１５６の厚さについては、しぼの凹凸の深さに合わせて、例えば５０〜１０００μｍ程度にすることが考えられる。

【0097】

このように構成した場合も、造形物５０の表面の色の見え方について、しぼの深さによる変化は生じない。また、この場合、着色領域１５８の法線方向における厚さについては、着色領域１５８よりも内側に形成される凹凸を考慮して、一定の厚さになるように調整することが好ましい。

【0098】

ここで、図６（ｂ）〜（ｄ）に示したような凹凸の形成の仕方については、例えば、形成する凹凸の寸法等に応じて選択してもよい。例えば、しぼの寸法が小さい場合、造形物５０における最表面に透明な保護領域１６０を形成して、例えば図６（ｃ）に示すように、保護領域１６０等の一つの層の厚さの範囲内で凹凸を形成することが考えられる。また、しぼの寸法が小さく、かつ、しぼの深さに応じて造形物５０の表面の色の見え方を変化させたい場合等には、例えば図６（ｂ）に示すように、着色領域１５８の厚さの範囲内で凹凸を形成することが好ましい。

【0099】

また、しぼの凹凸の寸法が大きい場合には、例えば図６（ｄ）等に示すように、着色領域１５８よりも内側に凹凸を形成して、着色領域１５８等を含む表面の領域を凹凸に沿って形成することが好ましい。そのため、図６（ｄ）に示した構成は、しぼについて、例えば、図６（ｂ）、（ｃ）等に示した場合と比べて大きい凹凸や深い凹凸を形成する場合により適しているともいえる。

【0100】

また、着色領域１５８よりも内側に凹凸を形成する方法としては、図６（ｄ）に示した場合に限らず、例えば光反射領域１５４や内部領域１５２の厚さを変化させることで凹凸を形成すること等も考えられる。この場合、内部領域１５２の厚さとは、例えば、造形物５０の中心から内部領域１５２において光反射領域１５４と接する面までの距離のことである。このように構成した場合も、しぼの凹凸を適切に形成できる。

【0101】

続いて、本例の造形システム１０の特徴に関し、補足説明や変形例の説明等を行う。先ず、造形システム１０の特徴に関し、補足説明等を行う。

【0102】

上記においても説明をしたように、本例によれば、三次元データが示す形状の造形物５０に対し、加飾データが示す加飾を適切に施すことができる。また、これにより、例えば、ユーザの負担を大きく増大させることなく、様々な加飾が施された造形物５０を適切に造形できる。

【0103】

また、この場合において、造形物５０に加飾を施すとは、例えば、例えば、造形物５０の表面に着色を行うことや、造形物５０の表面の微細な形状を変化させることで表面の質感を変化させること等である。また、この場合、造形物５０の表面に着色を行うとは、例えば、着色用のインクを用いて表面の少なくとも一部を造形することで、表面に対する着色を行うことである。また、この場合、例えば造形物５０の表面に複数色で着色を行うことで、造形物５０の表面に画像を描くこと等も考えられる。また、表面の質感を変化させるとは、例えば、表面のざらつき具合を変化させること等である。この場合、例えば、上記において説明をしたしぼ加飾を行うことで、造形物５０の表面の少なくとも一部にしぼ加工状の細かい凹凸を形成して、質感を変化させること等が考えられる。また、例えば、造形物の表面の少なくとも一部について、細かい凹凸を形成することで、非鏡面状に仕上げること等もできる。

【0104】

図７は、造形システム１０の特徴について更に詳しく説明をする図である。図７（ａ）は、しぼ加飾を行うことの効果について説明をする図であり、しぼ加飾等を行わずに造形したラグビーボール形状の造形物５０の様子の一例を示す。本例の造形システム１０のように、インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合、単に造形を行うと、積層されるインクの層の１層毎の端部が積層方向（Ｚ方向）へ重なる影響により、例えば図中に示すように、造形物５０の表面に等高線の様に見える積層縞が現れる場合がある。また、同様に、主走査方向（Ｙ方向）や副走査方向（Ｘ方向）においても、縞模様が現れる場合がある。また、これらの縞模様は、特に緩やかな斜面のある造形を行う場合やフルカラーの造形を行う場合において、外観品質を低下させることになる。

【0105】

これに対し、本例においては、造形物５０の表面に対してしぼ加飾を行うことにより、造形物５０の表面の質感を適切に変化させることができる。また、観察者により識別される色（識別色）についても、所望の色により適切に変化させることができる。また、これらにより、例えば、造形物５０の表面に現れる積層縞等の意図しない縞模様について、より目立ちにくい条件で造形を行うこと等が可能になる。そのため、本例によれば、造形物５０に対して所望の加飾を行うと共に、積層縞等の影響を適切に抑えることもできる。また、本例においては、しぼ加飾を行うことにより、表面の質感に関連して、例えば造形物５０を観察した場合の印象に限らず、造形物５０を接触した場合に感じる触感を変化させることもできる。そのため、本例によれば、例えば、所望の触感が得られる造形物５０を適切に造形することもできる。また、この場合、造形物５０の表面を凹凸状にすることで、例えば、造形物に指紋による汚れが付着すること等も可能になる。

【0106】

また、しぼ加飾は、例えば、造形物５０の表面の質感について、造形面の角度による差を小さくするために行うこと等も考えられる。この場合、造形物５０の表面の質感とは、例えば、表面のザラツキ感や光沢感等のことである。

【0107】

図７（ｂ）は、造形物５０の表面の質感について説明をする図である。インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合、造形物５０の上面５０２及び下面５０４と、側面５０６との間で、ざらつき等の表面の質感に差が生じる場合がある。より具体的に、積層方向（Ｚ方向）へインクの層を積層する場合、積層方向と垂直な水平面（ＸＹ平面）である上面５０２及び下面５０４では、インクのドットの拡がり（レベリング）の影響で表面が平坦になり、視覚的には光沢面となる。また、造形物５０の上面５０２については、平坦化ローラで平坦化を行うことで、より平坦になる。一方、側面５０６においては、１層毎の端部で面を構成する構成上、細かい凹凸が形成されることでザラツキが生じ、視覚的にはつや消し状の面となる。また、側面５０６については、造形時にサポート層５２を接する影響によっても、つや消し状になりやすい。そして、これらの結果、造形物５０において、側面５０６と上下面との間で質感に差が生じることになる。しかし、このような質感の差が存在すると、造形物５０の見栄えが悪くなり、造形物５０の品質が低下する場合もある。

【0108】

これに対し、本例においては、例えば、つや消し状になる側面の状態に合わせて、上面５０２や下面５０４に対してしぼ加飾を行うことで、上面５０２及び下面５０４をつや消し状の面にすることが考えられる。この場合、つや消し状の面とは、例えば、光の反射の仕方に影響を与える凹凸を形成することにより、凹凸を形成しない場合よりも光沢性を低下させた面のことである。また、つや消し状の面については、例えば、意図的に非光沢性にした面等と考えることもできる。また、より具体的に、この場合、制御ＰＣ１４（図１参照）において、加飾データとして、造形物５０の表面のうち、上面５０２又は下面５０４等の水平な面の少なくとも一部に対し、つや消し状に形成することを示すデータを用いる。また、制御ＰＣ１４における表面データ処理部３０４（図３参照）は、加飾データにおいてつや消し状で形成することが示されている領域に対し、予め設定されたしぼパターンに基づき、三次元データが示す造形物の表面の状態を粗く変化させた加飾造形物データを生成する。この場合、造形物の表面の状態を粗く変化させるとは、例えば、表面の状態について、ざらつきがより大きな状態にすることである。このように構成すれば、例えば、造形物５０の上面５０２や下面５０４等について、側面５０６におけるつや消し状の状態により近づけることができる。

【0109】

また、この場合、造形装置１２における造形の実行時において、上面５０２や下面５０４において少なくとも状態を粗く変化させる領域について、サポート層５２の材料を接触させた状態で形成することが好ましい。このように構成すれば、例えば、上面５０２や下面５０４について、つや消し状の状態でより適切に形成できる。また、これにより、造形物５０表面について、造形面の角度に状態に大きな差が生じることを適切に防ぐことができる。

【0110】

尚、上記においては、造形物５０の上面５０２や下面５０４をつや消し状に形成する動作について、主に、通常のしぼ加飾を行う場合と同様に、ユーザの指示に基づいて行う場合について、説明をした。しかし、上面５０２や下面５０４をつや消し状に形成する動作については、例えばユーザの指示を受けずに、三次元データに基づいて自動的に行ってもよい。このように構成すれば、例えば、表面の状態が均質な造形物５０について、より簡単に造形することができる。

【0111】

また、上記においては、造形物５０に対して行う加飾として、主に、しぼ加飾、色加飾、及び画像加飾について、説明をした。本例によれば、例えば、表面に対する加飾の指定がされていない三次元データ等を用いる場合にも、簡易な操作により、ざらつき、色、画像等の表面加飾を適切に施すことができる。また、造形物５０に対して行う加飾については、上記において説明をした加飾に限らず、その他の様々な加飾を行うことも考えられる。図７（ｃ）は、造形物５０に対して行う加飾の他の例を示す。

【0112】

図７（ｃ）に示した場合において、造形物５０に対する加飾としては、造形物５０の一部の領域５１０に金箔等を貼り付ける加飾を行う。この場合、金箔等は、造形物５０に貼り付けられる加飾用の薄膜の一例である。

【0113】

また、この場合、造形装置１２（図１参照）の構成として、造形物５０の表面において粘着性（接着性）になる材料を吐出可能な構成を用いる。また、より具体的に、この場合、粘着性になる材料としては、例えば、プライマーインク等を用いることが考えられる。また、この場合、造形装置１２のヘッド部１０２（図１参照）は、プライマーインク用のインクジェットヘッドを有する。また、造形装置１２は、少なくとも金箔等の貼り付けを行うタイミングにおいて粘着性になる条件で、造形物５０の表面における一部の領域５１０について、プライマーインクで形成する。

【0114】

また、この場合、金箔等の貼り付けは、例えば、造形装置１２での造形物５０を造形する動作の完了後に行う。この場合、造形物５０は、例えば、プライマーインクで形成された領域５１０に金箔等を貼り付けることにより加飾される。

【0115】

このように構成すれば、例えば、造形物５０の造形後に造形物５０の表面に別途接着剤等を塗布する場合と比べ、金箔等を貼り付ける領域５１０をより高い精度で適切に設定できる。また、これにより、様々な形状の領域５１０を設定して、造形物５０の加飾を高い精度でより適切に行うことができる。また、この場合、造形装置１２から造形物５０を取り外した後に行う後工程について、例えば造形物５０の造形後に接着剤等を塗布する場合と比べ、より簡略化することもできる。そのため、このように構成すれば、例えば、金箔等を貼り付ける加飾について、より簡易かつ高精度に行うことができる。

【0116】

また、造形物５０を造形する具体的な方法や、造形物５０の加飾の仕方については、上記において説明をした方法に限らず、様々な他の方法を用いてもよい。例えば、上記においては、造形物５０を造形する方法について、主に、紫外線硬化型インクを用いてインクジェット方式で造形を行う場合について、説明をした。しかし、造形物５０の材料としては、例えば、熱可塑性のインク等を用いること等も考えられる。熱可塑性のインクとは、例えば、インクジェットヘッド等の吐出ヘッドからの吐出後に、室温に冷えることで硬化するインクである。また、造形物５０の材料を吐出する吐出ヘッドとしては、例えば、インクジェット方式以外の方式で材料を吐出する構成を用いること等も考えられる。また、造形の方法として、例えば、光造形方式等を用いること等も考えられる。この場合、光造形方式とは、例えば、光硬化性のインクを満たした液層の液面にレーザ光を照射することで造形を行う方式である。また、この場合、例えば、造形しようとする造形物に対応するパターンでレーザ光を照射することにより、造形物５０を構成する各層を硬化させる。また、このような場合にも、三次元データ及び加飾データに基づく加飾造形物データを生成し、加飾造形物データに基づいてレーザ光の照射等を行うことで、しぼ加飾等を適切に行うことができる。

【0117】

また、上記においては、図７（ｂ）等を用いて、造形物５０の表面をつや消し状に形成する動作の一例を説明した。また、その方法について、例えば、造形物５０の上面や下面に対してしぼ加飾を行うことで、上面や下面をつや消し状の面にすること等を説明した。以下、造形物５０の表面をつや消し状にする方法について、更に詳しく説明をする。

【0118】

図８は、造形物５０の変形例について説明をする図であり、表面をつや消し状に形成した場合の造形物５０の構成の一例を断面図により示す。尚、以下に説明をする点を除き、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を有してよい。

【0119】

本変形例において、造形物５０は、内部領域１５２、光反射領域１５４、着色領域１５８、及びマット領域１６２を有する。内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５８は、図２に示した造形物５０における内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５８と同一又は同様の特徴を有する領域である。また、本変形例の造形物５０において、マット領域１６２は、図２に示した造形物５０における保護領域１６０（図２参照）の代わりに造形物５０の最も外側に形成される領域である。

【0120】

また、本変形例においても、造形物５０の造形は、例えば図２（ａ）に示すヘッド部１０２（図２参照）を用い、造形物５０の材料となるインクをヘッド部１０２における各インクジェットヘッドから吐出することで行う。また、この場合、各インクジェットヘッドは、造形の解像度に応じて設定される位置へインクを吐出することにより、造形の最小単位であるボクセルに対応するインクのドットを形成する。また、図８においては、造形物５０を構成する各ボクセルをマス目状に示すことで、断面（スライス面）上での各領域のボクセル構成の例を示している。また、それぞれのボクセルの位置に対し、その位置に形成するインクのドットの色を示している。この場合、図中の一マスが、１つのボクセルを表す。また、この場合、１つのボクセルは、加飾造形物データにおける１つの位置のデータ（１データ）に対応する。そのため、図中の一マスについては、加飾造形物データにおける１つの位置のデータを示していると考えることもできる。また、加飾造形物データの仕様等によっては、例えば、図中の一マスについて、複数のボクセルや加飾造形物データにおける複数の位置のデータと対応させてもよい。

【0121】

また、より具体的に、この場合、内部領域１５２を構成する各位置には、加飾造形物データにおけるデータの配置（指定）に基づき、造形材インク（Ｍｏインク）のドットが形成される。また、光反射領域１５４を構成する各位置には、加飾造形物データにおけるデータの配置に基づき、白色（Ｗ色）のインクのドットが形成される。また、着色領域１５８における各位置には、加飾造形物データにおけるデータの配置に基づき、各位置へ着色する色に合わせて、ＹＭＣＫの各色のインク及び透明色（Ｔ色）のクリアインクの中から選ばれるインクのドットが形成される。また、この場合、例えば、造形物５０の断面を示すデータを２次元の面データとして扱い、着色領域１５８内に誤差拡散法等でＹＭＣＫの各色及びＴ色を示すデータを配置することで、着色領域１５８を構成する各位置に形成するインクのドットの色を決定する。より具体的に、この場合、例えば、先ず、ＹＭＣＫの各色のインクのドットを形成すべき位置を決定する。そして、着色領域１５８内においてＹＭＣＫの各色のインクのドットが形成されない位置（ＹＭＣＫの各色が指定されていないデータ位置）に対し、Ｔ色でのインクのドットの形成を指定する。このように構成すれば、例えば、着色する色によって着色領域１５８の厚さや形状に変化が生じることを防ぎ、造形物５０の表面形状を維持しながら、着色領域１５８の各位置に対して適切に着色を行うことができる。

【0122】

また、図８に示した場合において、着色領域１５８は、白色の部分、赤のグラデーションの部分、明るい緑色の部分、及び、黒色の部分を有する。この場合、着色領域１５８における白色の部分とは、例えば、加飾造形物データの表面において白色に着色がされている部分のことである。また、白色の部分については、例えば図中に示すように、Ｔ色のクリアインクのみで充填するように形成することが考えられる。このように構成すれば、例えば、着色領域１５８よりも内側の光反射領域１５４の色を造形物５０の外側から視認可能にすることで、白色の着色を適切に行うことができる。また、着色領域１５８において、赤のグラデーションの部分については、Ｙ色、Ｍ色、及びＴ色のインクを用いて形成することが考えられる。また、この場合、Ｔ色のインクで形成する位置の割合を徐々に変化させることでグラデーション状の着色を行うことができる。また、明るい緑色の部分については、Ｙ色、Ｃ色、及びＴ色のインクを用いて形成することが考えられる。黒色の部分については、黒色（Ｋ色）のインクを用いて形成することが考えられる。

【0123】

また、マット領域１６２は、上記のように、造形物５０の最も外側に形成される領域であり、例えばクリアインクを用いて、着色領域１５８の周囲に形成される。また、より具体的に、本変形例において、マット領域１６２は、一部のボクセルが間引かれることで凹凸状に形成されることで、マット状になる。この場合、一部のボクセルが間引かれるとは、例えば図中に示すように、造形物５０の表面に沿った領域の一部のボクセルの位置のみにインクのドットが形成されることである。また、この場合、マット領域１６２は、一部のボクセル位置にドットを形成しないことで不連続な層になることで、マット状に形成される。

【0124】

造形物５０の表面にこのようなマット領域１６２を形成することにより、例えば、造形物５０の表面の状態をつや消し状にすることができる。また、図８においては、造形物５０の表面の全体にマット領域１６２を形成する場合について、造形物５０の構成の例を図示している。しかし、造形物５０の構成の更なる変形例においては、例えば、造形物５０の表面の一部のみにマット領域１６２を形成してもよい。このように構成すれば、例えば、造形物５０の表面における所望の位置に対し、つや消し状にする加飾を適切に行うことができる。

【0125】

尚、造形物５０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、更に変形を行ってもよい。例えば、造形物５０の構成の更なる変形例においては、図２に示した造形物５０と同様に、光反射領域１５４と着色領域１５８との間に分離領域を更に形成してもよい。また、着色領域１５８の外側に、図２に示した造形物５０と同様に、保護領域を更に形成してもよい。この場合、保護領域の更に外側にマット領域１６２を形成することが考えられる。また、このような構成については、例えば、着色領域１５８とマット領域１６２との間に透明な領域を更に形成した構成と考えることができる。また、この場合、例えば、保護領域として機能する所定の厚さの領域を含めて、マット領域１６２と考えることもできる。

【0126】

続いて、マット領域１６２を備える造形物５０を造形する動作について、更に詳しく説明をする。図９は、マット領域１６２を備える造形物５０を造形する動作について更に詳しく説明をする図である。図９（ａ）は、造形装置１２において造形物５０を造形する様子を簡略化して示す。図９（ｂ）は、造形物５０の一部を構成するボクセルを模式的に示す図であり、図９（ａ）において破線で示した部分におけるボクセルの構成を簡略化して示す。

【0127】

マット領域１６２を備える造形物５０を造形する場合においても、造形物５０を造形する動作については、通常の造形装置１２で行うことができる。より具体的に、この場合も、図１等を用いて説明をした造形装置１２を用いて、造形物５０を造形することができる。また、この場合、図中に示すように、造形台１０４上において、必要に応じて造形物５０の周囲にサポート層５２を形成しつつ、造形物５０の造形を行う。

【0128】

また、この場合、造形装置１２は、制御ＰＣ１４から供給される加飾造形物データに基づいて造形を行うことで、マット領域１６２を備える造形物５０を造形する。また、制御ＰＣ１４においては、例えば図３を用いて説明をした制御ＰＣ１４と同一又は同様にして、三次元データ及び加飾データに基づき、加飾造形物データを生成する。また、この場合、三次元データとしては、例えば、マット領域１６２を構成する凹凸等の情報を含まない三次元データを用いる。また、加飾データとしては、マット領域１６２の形成を指定するデータを用いる。マット領域１６２の形成を指定する加飾データとは、例えば、造形物５０の表面の少なくとも一部をマット状に形成することを示すデータのことである。

【0129】

また、より具体的に、この場合、制御ＰＣ１４は、例えば図３に示した構成に加え、マット領域１６２の形成に関連する処理を行う構成を更に有する。また、この場合、制御ＰＣ１４におけるパターン選択部３１０及びしぼパターンメモリ３１２（図３参照）について、マット領域１６２の形成に関連する処理を行う構成を兼ねさせてもよい。また、制御ＰＣ１４は、表面データ処理部３０４（図３参照）において、三次元データ及び加飾データに基づき、マット領域１６２が造形物５０の表面の少なくとも一部に形成される造形物５０を示す加飾造形物データを生成する。また、この場合、造形物５０の最外層におけるボクセル単位（液滴単位）での離散的な位置（ボクセルの位置）にクリアインクのドットを配置することで、マット領域１６２を形成する。また、マット領域１６２を構成するクリアインクのドットの合間（クリアインクのドットが配置されない部分）には、サポート層５２の材料となるインク（サポートインク）のドットを配置する。このように構成すれば、例えば、造形の完了後にサポート層５２を除去することで、マット領域１６２を適切に形成することができる。

【0130】

ここで、造形物５０の各領域及びサポート層５２を構成する各ボクセルについては、例えば図９（ｂ）に示すように形成することが考えられる。図９（ｂ）に示すボクセルの構成は、サポート層５２の除去を行う前の時点でのボクセルの構成の一例である。また、図９（ｂ）においては、説明の便宜上、光反射領域１５４と着色領域１５８との間に分離領域１５６を形成する場合の造形物５０について、ボクセルの構成の一例を示している。また、着色領域１５８については、薄青色に着色する場合のボクセルの構成を示している。

【0131】

また、この場合、サポート層５２の除去を行う前の時点において、マット領域１６２は、クリアインクで形成されるドットに対応するボクセル（Ｔ）と、サポートインクで形成されるドットに対応するボクセル（Ｓ）とで構成される。また、図中に示した場合においては、最終的なマット領域１６２においてクリアインクの面積占有率が３３％になるようにマット領域１６２を形成している。この場合、クリアインクの面積占有率が３３％になるとは、サポート層５２を除去した後においてクリアインクの面積占有率が３３％になることである。また、本変形例においては、サポート層５２の除去を行う前の時点においても、マット領域１６２におけるクリアインクの面積占有率が３３％になっている。この場合、サポート層５２の除去を行う前の時点でマット領域１６２におけるクリアインクの面積占有率が３３％になっているとは、図中に示すように、マット領域１６２に対応する領域を構成するボクセルについて、３つのボクセルあたり１つのボクセルがクリアインクに対応するボクセルになっていることである。また、この場合、サポート層５２を除去することで、サポートインクに対応するボクセルがなくなり、ボクセル単位での凹凸状のマット領域１６２が造形物５０の表面に形成されることになる。

【0132】

続いて、サポート層５２を除去した後の状態について、更に詳しく説明をする。図１０は、サポート層５２を除去した後の状態等について説明をする図である。図１０（ａ）は、図９（ｂ）に示す状態からサポート層５２を除去した後の状態の一例を示す。

【0133】

図９（ｂ）に示す状態からサポート層５２を除去した場合、図９（ｂ）においてマット領域１６２に対応する領域を構成しているクリアインクのボクセルのうち、着色領域１５８と接しているボクセルのみが除去されずに残り、着色領域１５８と接していないボクセルは、サポート層５２と共に除去されることになる。そのため、サポート層５２の除去後の状態は、図１０（ａ）に示すように、着色領域１５８と接する部分にクリアインクで形成される凸状の部分が離散的に形成された状態になる。そして、この場合、造形の完了後の造形物５０（最終造形物）表面は、光が乱反射するマット状になる。また、より具体的に、図中に示す場合、着色領域１５８の表面の３３％に、クリアインクで、ボクセル単位での凸状の部分が形成されることになる。このように構成すれば、例えば、造形物５０の表面における所望の位置にマット領域１６２を形成して、造形物５０の表面の見え方を適切に調整することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の外周面の角度によって光沢性に意図しない差が生じること等を適切に防ぐことができる。

【0134】

ここで、造形物５０において、光反射領域１５４、分離領域１５６、着色領域１５８、及びマット領域１６２については、造形物５０の表面に対する法線方向における厚さが一定になるように形成することが好ましい。この場合、厚さが一定であるとは、例えば、所定の許容範囲内で一定なことであってよい。また、この場合、光反射領域１５４、分離領域１５６、着色領域１５８の厚さについては、例えば、図６（ａ）を用いて説明をした構成と同一又は同様の厚さにすることが考えられる。また、内部領域１５２やサポート層５２の厚さについては、造形物５０の形状等に応じた厚さにすることが考えられる。また、造形物５０の最表面に形成するマット領域１６２の厚さについては、例えば、１００〜２００μｍ程度にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形物５０の表面を適切にマット状にすることができる。

【0135】

また、各領域の厚さについては、法線方向に並ぶボクセルの数との関連も重要である。例えば、分離領域１５６については、厚くし過ぎると、着色領域１５８に対して視認される解像度（色の見え方の実質的な解像度）や色調への悪影響が生じるおそれがある。そのため、分離領域１５６については、例えば、法線方向に並ぶボクセルが１〜２個程度になるように形成することが好ましい。また、着色領域１５８については、厚くすると視認される解像度が低下し、薄くすると色表現域（ｇａｍｕｔ）が狭くなる。そのため、着色領域１５８については、法線方向に並ぶボクセルが２〜４個程度になるように形成することが好ましい。また、マット領域１６２については、凹凸の形状が大きいとザラツキが目立つため、法線方向及び法線方向と直交する面内方向において並ぶボクセルが１〜２個程度になるように形成することが好ましい。より具体的に、この場合、１つの凸部を構成するボクセルの数について、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向へ並ぶボクセルの数を１〜２個程度にして、１個（１×１×１ボクセル）又は２個（１×１×２ボクセル）〜８個（２ｘ２ｘ２ボクセル）程度にすることが好ましい。

【0136】

また、図９（ｂ）及び図１０（ａ）等においては、ＸＹ方向へ連なる面のボクセルの群が造形物５０における１つの層（１層）を形成している場合について、ボクセルの構成を簡略化して示している。また、それぞれのボクセルの寸法について、積層方向（Ｚ方向）の寸法と面内の方向（例えば、Ｙ方向）の寸法の比（例えば、Ｚ：Ｙ）で面内の方向の寸法の方が大きい場合には、造形物５０における１つの断面の形状やカラーを示すデータ（スライスデータ）に対応する領域を複数の層により形成してもよい。

【0137】

続いて、本変形例に関する補足説明や、更なる変形例の説明を行う。先ず、本変形例に関する補足説明を行う。図９及び図１０（ａ）を用いて説明をした本変形例において行う造形の動作については、例えば、積層造形法で造形物５０を造形する場合において、造形物５０の最外面の全面ではない一部に対し、マット処理用のインクのドットを形成する動作等と考えることができる。また、より具体的に、本変形例においては、マット処理用のインクで形成するマット領域１６２について、造形物５０の外面の法線方向に対して一定の厚さで形成する。また、マット処理用のインクとして、透明なクリアインクを用いる。また、この場合、マット領域１６２について、造形物５０の表面にクリアインクでマット状に形成される領域等と考えることができる。

【0138】

また、この場合、マット領域１６２を形成する処理を行うか否か（マット処理の可否）については、ユーザが選択可能（設定可能）にすることが好ましい。この場合、例えば制御ＰＣ１４（図１参照）に対するユーザの操作により、マット領域１６２を形成する処理を行うか否かの指示を受け付けることが考えられる。また、この場合、マット領域１６２の面積占有率をユーザが設定可能にすることがより好ましい。マット領域１６２の面積占有率とは、例えば、造形物５０の表明においてマット領域１６２が形成される範囲において、凸状に形成される部分の面積が占める割合のことである。また、凸状に形成される部分の面積とは、例えば、凸状の部分を構成するボクセルが占める設計上の面積のことである。

【0139】

続いて、マット領域１６２の形成の仕方等に関する変形例について、説明をする。図１０（ｂ）は、マット領域１６２の形成の仕方の変形例について説明をする図である。上記においては、マット領域１６２における凸状の部分（凸部）について、主に、１つのボクセルで１つの凸部を形成する場合の例を説明した。しかし、造形物５０の構成の更なる変形例においては、複数のボクセルで１つの凸部を形成してもよい。

【0140】

より具体的に、各ボクセルの形状について、アスペクト比が大きな形状になる場合、造形物５０の表面における面の角度によって凸部の形状に差が生じ、結果として、マット状の状態にも差が生じる場合がある。そのため、１つの凸部を構成するボクセルの数やボクセルの並び方については、ボクセルのアスペクト比に応じて決定することが考えられる。例えば、１つのボクセルにおいて、積層方向と直交する面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）と積層方向（Ｚ方向）とのアスペクト比が２：１（２倍）である場合、図１０（ｂ）に示すように、マット領域１６２のおける１つの凸部を２個のボクセル（１×１×２ボクセル）で形成して、積層方向に２つのボクセルが並ぶようにすることが考えられる。このように構成した場合、１つの凸部の積層方向における幅が１つのボクセルの２倍になるため、それぞれの凸部の形状を立方体により近づけることができる。また、これにより、例えば、造形物５０の表面における面の角度によってマット状の状態に差が生じることを適切に防ぐことができる。また、図１０（ｂ）に示した場合において、マット領域１６２でのクリアインクの面積占有率は５０％になっている。

【0141】

また、上記においては、マット領域１６２について、主に、着色領域１５８の外側にクリアインクで形成する場合の例を説明した。しかし、造形物５０の構成の更なる変形例においては、例えば、着色領域１５８の一部にマット領域１６２を兼ねさせること等も考えられる。図１１は、造形物５０の構成の更なる変形例について説明をする図である。図１１（ａ）は、本変形例において造形物５０の一部を構成するボクセルを模式的に示す図であり、造形物５０の造形時においてサポート層５２を除去する前の状態の一例を示す。図１１（ｂ）は、サポート層５２を除去した後におけるマット領域１６２の近傍の状態の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図１１において、図１〜１０と同じ符号を付した構成は、図１〜１０における構成と、同一又は同様の特徴を有してよい。

【0142】

上記においても説明をしたように、造形物５０の構成の更なる変形例においては、例えば、着色領域１５８の一部にマット領域１６２を兼ねさせること等も考えられる。より具体的に、例えば、造形物５０に求められる品質等によっては、造形物５０の最外面に着色領域１５８が露出するように造形物５０を造形すること等も考えられる。そして、このような場合、着色領域１５８の外側に別途マット領域１６２を形成するのではなく、着色領域１５８において最も外側の部分を凹凸状に形成することで、着色領域１５８の一部をマット領域１６２としても機能させることが考えられる。また、この場合、図１１に示す本変形例の構成のように、マット領域１６２は、着色領域１５８の一部の領域になる。また、マット領域１６２は、着色領域１５８において造形物５０の表面に露出している部分の少なくとも一部に形成される。

【0143】

また、この場合、制御ＰＣ１４（図１参照）において加飾造形物データを生成する処理の中で、造形物５０の最外面をマット化する処理（マット処理）を行う。また、このマット処理において、例えば、着色領域１５８の最外面にある一部のボクセルをサポートインクのボクセルに置き換える。このように構成すれば、例えば、着色領域１５８の外側にボクセルを増やす方法ではなく、いわば、着色領域１５８のボクセルを間引くことで、造形物５０の表面について、光を乱反射させるマット状の状態にすることができる。

【0144】

また、より具体的に、この場合、着色領域１５８の最外面は、例えば図１１（ａ）に示すように、一部のボクセルがサポートインクのボクセルに置換された状態になる。そして、この場合、造形物５０の造形の完了後にサポート層５２を除去すると、造形物５０の表面には、例えば図１１（ｂ）に示すように、凹凸が形成されることになる。そのため、本変形例においても、例えば、造形物５０の表面を適切にマット状にすることができる。

【0145】

ここで、本変形例のようにマット領域１６２を形成する場合、着色領域１５８を構成する着色用のインク（カラーインク）のボクセルの一部が消失することになる。しかし、最終的な造形物５０の色調や色の見え方の実質的な解像度は、多数のボクセルの影響により決まることになる。そのため、本変形例のようにマット領域１６２を形成したとしても造形物５０の表面の画質等への影響については、通常、無視することができる。また、この場合、着色領域１５８において法線方向に並ぶボクセルの数を必要に応じて増加させ、十分の大きな数にすれば、マット領域１６２を形成することの影響をより低減することもできる。また、造形物５０の更なる変形例においては、上記以外の方法でマット領域１６２を形成すること等も考えられる。より具体的に、例えば、表面を着色せず、造形物５０の表面の少なくとも一部を白色のインクで形成する場合等には、マット処理用のインクとして白色のインク等を用いること等も考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0146】

本発明は、例えば造形システムに好適に利用できる。

【符号の説明】

【0147】

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、１０２・・・ヘッド部、１０４・・・造形台、１０６・・・走査駆動部、１０８・・・制御部、１５２・・・内部領域、１５４・・・光反射領域、１５６・・・分離領域、１５８・・・着色領域、１６０・・・保護領域、１６２・・・マット領域、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・・・データ入力部、３０４・・・表面データ処理部、３０６・・・データ出力部、３０８・・・表示部、３１０・・・パターン選択部、３１２・・・しぼパターンメモリ、３１４・・・色選択部、３１６・・・色パレット、３１８・・・画像選択部、３２０・・・画像メモリ、３２２・・・画像データ管理部、４０２・・・画面、４０４・・・画面、４０６・・・画面、４０８・・・画面、４１０・・・画面、５０２・・・上面、５０４・・・下面、５０６・・・側面、５１０・・・領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】