(57)【要約】【課題】  従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる３次元造形物の製造方法および３次元造形物を提供する。【解決手段】  印刷層６０が形成された透明シート５０が複数積層されて形成される３次元造形物８０の製造方法は、透明シート５０の片面に印刷層６０を形成する印刷ステップを備え、印刷ステップは、３次元造形物８０において一部の印刷層６０の一部の領域が可視光の反射性を有する可視光反射領域６２であり、３次元造形物８０における全ての可視光反射領域６２に関して、可視光反射領域６２に対して矢印８０ａで示す透明シート５０の積層方向における両側の少なくとも１つずつの印刷層６０の領域が着色領域６１であるように、印刷層６０を形成するステップであることを特徴とする。【選択図】  図１３
2019093552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物の製造方法であって、
前記透明シートの片面に前記印刷層を形成する印刷ステップを備え、
前記印刷ステップは、
前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層の少なくとも一部の領域が可視光の反射性を有する可視光反射領域であり、
前記３次元造形物における全ての前記可視光反射領域に関して、前記可視光反射領域に対して前記透明シートの積層方向における両側の少なくとも１つずつの前記印刷層の領域が着色領域であるように、
前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記印刷ステップは、
前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、前記積層方向における隣の前記印刷層より、前記積層方向に直交する方向において突出した突出領域を備え、
前記突出領域を備える前記印刷層において、前記突出領域と、前記突出領域に隣接する領域とが前記着色領域であるように、
前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物の製造方法であって、
前記透明シートの片面に前記印刷層を形成する印刷ステップを備え、
前記印刷ステップは、
前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、可視光の反射性を有する可視光反射層と、前記透明シートの積層方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される外側着色層とを含む複数の層で形成されるように、
前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
前記印刷ステップは、
前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、前記可視光反射層および前記外側着色層と、前記積層方向において前記可視光反射層に対して前記外側着色層側とは反対側に配置される内側着色層とを含む複数の層で形成されるように、
前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記印刷ステップは、
前記３次元造形物において前記可視光反射層および前記外側着色層を含む複数の層で形成される少なくとも１つの前記印刷層が、前記積層方向に直交する方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される着色領域を含むように、
前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
印刷層が片面に形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物であって、
少なくとも１つの前記印刷層の少なくとも一部の領域が可視光の反射性を有する可視光反射領域であり、
全ての前記可視光反射領域に関して、前記可視光反射領域に対して前記透明シートの積層方向における両側の少なくとも１つずつの前記印刷層の領域が着色領域であることを特徴とする３次元造形物。
【請求項７】
印刷層が片面に形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物であって、
少なくとも１つの前記印刷層が、可視光の反射性を有する可視光反射層と、前記透明シートの積層方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される外側着色層とを含む複数の層で形成されることを特徴とする３次元造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物の製造方法および３次元造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この３次元造形物において、印刷層は、透明シートの輪郭部分に所定の幅を有して３次元造形物に着色する彩色領域と、彩色領域以外の領域であって、透明シート同士を固定するための接着剤としての白色のトナーが塗布される接着領域とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７７０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された３次元造形物は、３次元造形物に対して透明シートの積層方向における一方の方向に存在する視点から観察された場合には、各透明シートに形成された彩色領域が観察者によって視認され、いずれの透明シートに形成された接着領域も観察者によって視認されないので、３次元造形物全体が着色されているように観察者によって認識されるが、３次元造形物に対して透明シートの積層方向における他方の方向に存在する視点から観察された場合には、少なくとも観察者に最も近い透明シートに形成された白色の接着領域が観察者によって視認されるので、３次元造形物全体が着色されているように観察者によって認識されないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる３次元造形物の製造方法および３次元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】
【０００６】
本発明の製造方法は、印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物の製造方法であって、前記透明シートの片面に前記印刷層を形成する印刷ステップを備え、前記印刷ステップは、前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層の少なくとも一部の領域が可視光の反射性を有する可視光反射領域であり、前記３次元造形物における全ての前記可視光反射領域に関して、前記可視光反射領域に対して前記透明シートの積層方向における両側の少なくとも１つずつの前記印刷層の領域が着色領域であるように、前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする。
【０００７】
この構成により、本発明の製造方法によって製造される３次元造形物は、外部から透明シートの積層方向に入射して可視光反射領域によって反射される光が必ず着色領域を透過して外部に出射するので、３次元造形物に対して透明シートの積層方向のいずれの方向に存在する視点から観察された場合であっても、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【０００８】
本発明の製造方法において、前記印刷ステップは、前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、前記積層方向における隣の前記印刷層より、前記積層方向に直交する方向において突出した突出領域を備え、前記突出領域を備える前記印刷層において、前記突出領域と、前記突出領域に隣接する領域とが前記着色領域であるように、前記印刷層を形成するステップであっても良い。
【０００９】
この構成により、本発明の製造方法によって製造される３次元造形物は、透明シートの積層方向に対して傾いた方向に３次元造形物に対して存在する視点から観察された場合に、２つの印刷層の間から可視光反射領域が観察者によって視認されることを抑えることができるので、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００１０】
本発明の製造方法は、印刷層が形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物の製造方法であって、前記透明シートの片面に前記印刷層を形成する印刷ステップを備え、前記印刷ステップは、前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、可視光の反射性を有する可視光反射層と、前記透明シートの積層方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される外側着色層とを含む複数の層で形成されるように、前記印刷層を形成するステップであることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、本発明の製造方法によって製造される３次元造形物は、外部から透明シートの積層方向に入射して可視光反射層によって反射される光が、この可視光反射層と同一の印刷層に含まれる外側着色層を透過して外部に出射するので、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００１２】
本発明の製造方法において、前記印刷ステップは、前記３次元造形物において少なくとも１つの前記印刷層が、前記可視光反射層および前記外側着色層と、前記積層方向において前記可視光反射層に対して前記外側着色層側とは反対側に配置される内側着色層とを含む複数の層で形成されるように、前記印刷層を形成するステップであっても良い。
【００１３】
この構成により、本発明の製造方法によって製造される３次元造形物は、可視光反射層に対して内側着色層側に存在するとともに透明シートの積層方向に対して傾いた方向に３次元造形物に対して存在する視点から観察された場合に、可視光反射層が観察者によって視認されることを内側着色層によって抑えることができ、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００１４】
本発明の製造方法において、前記印刷ステップは、前記３次元造形物において前記可視光反射層および前記外側着色層を含む複数の層で形成される少なくとも１つの前記印刷層が、前記積層方向に直交する方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される着色領域を含むように、前記印刷層を形成するステップであっても良い。
【００１５】
この構成により、本発明の製造方法によって製造される３次元造形物は、透明シートの積層方向に対して傾いた方向に３次元造形物に対して存在する視点から観察された場合に、可視光反射層が観察者によって視認されることを着色領域によって抑えることができ、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００１６】
本発明の３次元造形物は、印刷層が片面に形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物であって、少なくとも１つの前記印刷層の少なくとも一部の領域が可視光の反射性を有する可視光反射領域であり、全ての前記可視光反射領域に関して、前記可視光反射領域に対して前記透明シートの積層方向における両側の少なくとも１つずつの前記印刷層の領域が着色領域であることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、本発明の３次元造形物は、外部から透明シートの積層方向に入射して可視光反射領域によって反射される光が必ず着色領域を透過して外部に出射するので、３次元造形物に対して透明シートの積層方向のいずれの方向に存在する視点から観察された場合であっても、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００１８】
本発明の３次元造形物は、印刷層が片面に形成された透明シートが複数積層されて形成される３次元造形物であって、少なくとも１つの前記印刷層が、可視光の反射性を有する可視光反射層と、前記透明シートの積層方向において前記可視光反射層に対して前記３次元造形物の外部側に配置される外側着色層とを含む複数の層で形成されることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、本発明の３次元造形物は、外部から透明シートの積層方向に入射して可視光反射層によって反射される光が、この可視光反射層と同一の印刷層に含まれる外側着色層を透過して外部に出射するので、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の３次元造形物の製造方法および３次元造形物は、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る製造システムのブロック図である。
【図２】図１に示す加工装置の概略の正面図である。
【図３】図２に示す加工装置の概略の側面図である。
【図４】図２に示す加工装置のブロック図である。
【図５】図１に示す加工用データ生成装置のブロック図である。
【図６】図１に示す製造システムによる３次元造形物の製造方法のシーケンス図である。
【図７】３次元造形物を製造する場合の図２に示す加工装置の動作のフローチャートである。
【図８】（ａ）図７に示すＳ１２１の処理の直後における台と、台上の透明シートとの正面図である。  （ｂ）図７に示すＳ１２３の処理の直後における、台上において鉛直方向における最も上側の透明シートの正面図である。  （ｃ）図７に示すＳ１２４の処理の直後における台と、台上の透明シートとの正面図である。
【図９】（ａ）図７に示すＳ１２７の処理の直後における台と、台上の透明シートとの正面図である。  （ｂ）図７に示すＳ１２９の処理の直後における台と、台上の透明シートとの正面図である。  （ｃ）図７に示すＳ１３０の処理の直後における台と、台上の透明シートとの正面図である。
【図１０】台上において鉛直方向における最も上側の透明シートの、図８（ｃ）に示す状態での斜視図である。
【図１１】図８に示す透明シートの積層体の一例の斜視図である。
【図１２】図１１に示す積層体から取り出される３次元造形物の一例の斜視図である。
【図１３】印刷層のパターンの１つを示す図１２に示す３次元造形物の正面断面図である。
【図１４】図１３に示す３次元造形物の変形例を示す、３次元造形物の一部の正面断面図である。
【図１５】図１３に示す３次元造形物の、図１４に示す例とは異なる変形例を示す、３次元造形物の一部の正面断面図である。
【図１６】図１３に示すパターンとは異なる、印刷層のパターンの１つを示す３次元造形物の正面断面図である。
【図１７】（ａ）図１６に示す３次元造形物の変形例を示す、３次元造形物の一部の正面断面図である。  （ｂ）図１６に示す３次元造形物の、図１７（ａ）に示す例とは異なる変形例を示す、３次元造形物の一部の正面断面図である。
【図１８】図１６に示す３次元造形物の、図１７に示す例とは異なる変形例を示す、３次元造形物の一部の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
まず、本実施の形態に係る、３次元造形物の製造システムの構成について説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係る製造システム１０のブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、製造システム１０は、３次元造形物の加工装置２０と、加工装置２０によって使用される加工用データを生成する加工用データ生成装置４０とを備えている。加工装置２０と、加工用データ生成装置４０とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワークを介して、または、ネットワークを介さずに有線または無線で直接に、互いに通信可能である。
【００２６】
図２は、加工装置２０の概略の正面図である。図３は、図２に示す加工装置２０の概略の側面図である。
【００２７】
図２および図３に示すように、加工装置２０は、透明シート５０が載せられる平坦な台２１と、紫外線が照射されることによって硬化する紫外線硬化型のインク（以下「ＵＶインク」という。）を、台２１上の透明シート５０に向けて吐出する複数のインクジェットヘッド２２と、台２１上の透明シート５０に向けて紫外線を照射する複数の紫外線照射装置２３と、インクジェットヘッド２２および紫外線照射装置２３を支持するキャリッジ２４と、台２１上の透明シート５０をカットするシートカット手段としてのカット刃２５と、台２１上において矢印２０ａで示す鉛直方向における最も上側の透明シート５０の、鉛直方向における上側の表面５１を台２１の表面２１ａと平行な平面にするために透明シート５０に表面５１側から圧力をかけるローラー２６とを備えている。
【００２８】
加工装置２０は、インクジェットヘッド２２として、例えば、シアンインク用のインクジェットヘッド、マゼンタインク用のインクジェットヘッド、イエローインク用のインクジェットヘッド、黒インク用のインクジェットヘッド、白インク用のインクジェットヘッドを備えている。
【００２９】
台２１の表面２１ａは、鉛直方向に直交する方向に延在している。台２１は、鉛直方向に移動可能に、図示していない台支持機構によって支持されている。
【００３０】
キャリッジ２４は、鉛直方向に直交する矢印２０ｂで示す主走査方向と、鉛直方向および主走査方向の両方に直交する矢印２０ｃで示す副走査方向とのそれぞれに移動可能に、図示していないキャリッジ支持機構によって支持されている。
【００３１】
カット刃２５は、鉛直方向と、鉛直方向に直交する方向とに移動可能に、図示していないカット刃支持機構によって支持されている。カット刃支持機構は、カット刃２５の延在方向、すなわち、鉛直方向に延在する、カット刃２５の中心軸２５ａを中心として回転可能に、カット刃２５を支持する。
【００３２】
ローラー２６は、主走査方向に移動可能に、ローラー支持機構によって支持されている。
【００３３】
なお、キャリッジ２４、カット刃２５およびローラー２６は、図２および図３において、空中に浮いているように描かれている。しかしながら、キャリッジ２４、カット刃２５、ローラー２６は、実際には、それぞれ、上述したキャリッジ支持機構、カット刃支持機構、ローラー支持機構によって支持されている。
【００３４】
透明シート５０は、無色透明であることが好ましいが、有色透明であっても良い。透明シート５０は、非浸透性の媒体、すなわち、インクを浸透させない媒体である。透明シート５０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムであっても良い。透明シート５０の厚さは、例えば、３μｍなどの数μｍであっても良いし、数ｍｍであっても良い。
【００３５】
図４は、加工装置２０のブロック図である。
【００３６】
図４に示すように、加工装置２０は、上述したインクジェットヘッド２２および紫外線照射装置２３と、台２１（図２参照。）上に透明シート５０（図２参照。）を搬送するシート搬送装置２７と、台２１を鉛直方向に移動させる台移動装置２８と、キャリッジ２４を主走査方向および副走査方向に移動させるキャリッジ移動装置２９と、鉛直方向や、鉛直方向に直交する方向などの特定の方向にカット刃２５を移動させるカット刃移動装置３０と、ローラー２６を主走査方向に移動させるローラー移動装置３１と、種々の操作が入力される例えばボタンなどの入力デバイスである操作部３５と、種々の情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示デバイスである表示部３６と、ネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部３７と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部３８と、加工装置２０全体を制御する制御部３９とを備えている。
【００３７】
制御部３９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部３８に記憶されているプログラムを実行する。
【００３８】
図５は、加工用データ生成装置４０のブロック図である。
【００３９】
図５に示すように、加工用データ生成装置４０は、種々の操作が入力されるキーボード、マウスなどの入力デバイスである操作部４１と、種々の情報を表示するＬＣＤなどの表示デバイスである表示部４２と、ネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部４３と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤなどの不揮発性の記憶デバイスである記憶部４４と、加工用データ生成装置４０全体を制御する制御部４５とを備えている。加工用データ生成装置４０は、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのコンピューターによって構成されている。
【００４０】
記憶部４４は、加工装置２０によって使用される加工用データを生成するための加工用データ生成プログラム４４ａを記憶している。加工用データ生成プログラム４４ａは、例えば、加工用データ生成装置４０の製造段階で加工用データ生成装置４０にインストールされていても良いし、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリー、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などの外部の記憶媒体から加工用データ生成装置４０に追加でインストールされても良いし、ネットワーク上から加工用データ生成装置４０に追加でインストールされても良い。
【００４１】
制御部４５は、例えば、ＣＰＵと、プログラムおよび各種のデータを予め記憶しているＲＯＭと、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭとを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部４４に記憶されているプログラムを実行するようになっている。
【００４２】
制御部４５は、加工用データ生成プログラム４４ａを実行することによって、加工用データを生成する加工用データ生成手段４５ａと、加工用データ生成手段４５ａによって生成された加工用データを加工装置２０に送信する加工用データ送信手段４５ｂとを実現する。
【００４３】
次に、製造システム１０による３次元造形物の製造方法について説明する。
【００４４】
図６は、製造システム１０による３次元造形物の製造方法のシーケンス図である。
【００４５】
図６に示すように、加工用データ生成装置４０の加工用データ生成手段４５ａは、作業者による操作部４１への操作に応じて、加工用データを生成する（Ｓ１０１）。
【００４６】
次いで、加工用データ生成装置４０の加工用データ送信手段４５ｂは、Ｓ１０１において生成された加工用データを加工装置２０に送信する（Ｓ１０２）。
【００４７】
加工装置２０は、Ｓ１０２において送信されてきた加工用データを受信すると、受信した加工用データに基づいて加工を行うことによって、３次元造形物を製造する（Ｓ１０３）。
【００４８】
図７は、３次元造形物を製造する場合の加工装置２０の動作のフローチャートである。図８（ａ）、図８（ｃ）、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、それぞれ、図７に示す動作におけるＳ１２１、Ｓ１２４、Ｓ１２７、Ｓ１２９、Ｓ１３０の処理の直後における台２１と、台２１上の透明シート５０との正面図である。図８（ｂ）は、図７に示す動作におけるＳ１２３の処理の直後における、台２１上において鉛直方向における最も上側の透明シート５０の正面図である。図１０は、台２１上において鉛直方向における最も上側の透明シート５０の、図８（ｃ）に示す状態での斜視図である。
【００４９】
図７に示すように、加工装置２０の制御部３９は、加工用データに基づいて、シート搬送装置２７によって台２１上に１枚の透明シート５０を搬送する（Ｓ１２１）。
【００５０】
Ｓ１２１の処理の直後、台２１上には、例えば図８（ａ）に示すように、１枚の透明シート５０が存在している。
【００５１】
図７に示すように、制御部３９は、Ｓ１２１の処理の後、台２１上において鉛直方向における現在の最も上側の透明シート５０（以下「現在最上シート」という。）が、３次元造形物のために積層される透明シート５０の最終的な積層体における、鉛直方向における最も上側の透明シート５０（以下「最終最上シート」という。）であるか否かを、加工用データに基づいて判断する（Ｓ１２２）。
【００５２】
制御部３９は、現在最上シートが最終最上シートではないとＳ１２２において判断すると、加工用データの印刷用データのうちの現在最上シート用の印刷用データに基づいて、現在最上シートの鉛直方向における上側の表面５１に、完全には硬化していない状態、すなわち、半硬化状態の印刷層６０（図８（ｂ）参照。）を形成する（Ｓ１２３）。ここで、制御部３９は、副走査方向における台２１に対するキャリッジ２４の位置を固定したまま、キャリッジ移動装置２９によってキャリッジ２４を主走査方向に移動させながら、インクジェットヘッド２２によってＵＶインクを表面５１に向けて吐出するとともに、表面５１に着弾したＵＶインクに紫外線照射装置２３によって紫外線を照射することによって、主走査方向における印刷を実行する。そして、制御部３９は、主走査方向における印刷を終了すると、キャリッジ移動装置２９によってキャリッジ２４を副走査方向に特定の距離だけ移動させた後、主走査方向における印刷を実行する。以上の動作を繰り返すことによって、制御部３９は、表面５１に印刷層６０を形成する。なお、制御部３９は、半硬化状態の印刷層６０を形成するために、Ｓ１２３において照射する紫外線の強度および照射時間を調整する。
【００５３】
Ｓ１２３の処理の直後、台２１上に存在している透明シート５０のうちの現在最上シートの表面５１には、例えば図８（ｂ）に示すように、半硬化状態の印刷層６０が形成されている。
【００５４】
図７に示すように、制御部３９は、Ｓ１２３の処理の後、加工用データのうちの現在最上シート用のカット用データに基づいて現在最上シートをカットする（Ｓ１２４）。ここで、制御部３９は、鉛直方向に直交する方向にカット刃移動装置３０によってカット刃２５を移動させることによって、鉛直方向に直交する方向において現在最上シートに対してカット刃２５を特定の位置に移動させる。また、制御部３９は、カット刃移動装置３０によって中心軸２５ａを中心としてカット刃２５を回転させることによって、中心軸２５ａを中心としたカット刃２５の向きを特定の向きにする。制御部３９は、鉛直方向に直交する方向において現在最上シートに対してカット刃２５を特定の位置に移動させるとともに、中心軸２５ａを中心としたカット刃２５の向きを特定の向きにした後、鉛直方向にカット刃移動装置３０によってカット刃２５を移動させることによって、現在最上シートにカット刃２５を挿し込む。そして、制御部３９は、必要に応じてカット刃移動装置３０によって中心軸２５ａを中心としてカット刃２５を回転させながら、鉛直方向に直交する方向にカット刃移動装置３０によってカット刃２５を移動させることによって、現在最上シートに対してカットを行う。Ｓ１２４において行われるカットは、完全に切断するカットではなく、完全に切断されてはいない切れ目５２（図８（ｃ）参照。）を入れる程度のカット、すなわち、ハーフカットであることが好ましい。
【００５５】
Ｓ１２４の処理の直後、台２１上に存在している透明シート５０のうちの現在最上シートには、例えば図８（ｃ）および図１０に示すように、完全に切断されてはいない切れ目５２が形成されている。ここで、切れ目５２には、３次元造形物の輪郭の一部を形成するための輪郭用切れ目５２ａと、３次元造形物以外の部分を３次元造形物から取り外す作業を容易化するための取り外し容易化用切れ目５２ｂとが存在する。なお、切れ目５２の部分において、現在最上シートに形成されている印刷層６０は、完全に切断されている。
【００５６】
図７に示すように、制御部３９は、Ｓ１２４の処理の後、現在最上シートが最終最上シートであるか否かを加工用データに基づいて判断する（Ｓ１２５）。
【００５７】
制御部３９は、現在最上シートが最終最上シートではないとＳ１２５において判断すると、新たな透明シート５０の加工のために、台移動装置２８によって台２１を鉛直方向における下側に特定の距離だけ移動させる（Ｓ１２６）。
【００５８】
次いで、制御部３９は、現在最上シート上にシート搬送装置２７によって１枚の透明シート５０を搬送する（Ｓ１２７）。
【００５９】
Ｓ１２７の処理の直後、台２１上には、例えば図９（ａ）に示すように、複数枚の透明シート５０が積層されて存在している。
【００６０】
図７に示すように、Ｓ１２７の処理の後、制御部３９は、現在最上シートの表面５１をローラー２６によって台２１の表面２１ａと平行な平面にすることによって平坦化する（Ｓ１２８）。
【００６１】
次いで、制御部３９は、現在最上シートと、現在最上シートに対して鉛直方向における直下の透明シート５０（以下「現在直下シート」という。）とを接着する（Ｓ１２９）。ここで、制御部３９は、Ｓ１２３における動作と同様にキャリッジ移動装置２９によってキャリッジ２４を台２１に対して主走査方向および副走査方向に移動させるとともに、紫外線照射装置２３によって紫外線を照射することによって、現在直下シートに形成されている印刷層６０を本硬化状態にする。現在直下シートに形成されている印刷層６０は、Ｓ１２８の処理によって現在最上シートと密着させられた後、Ｓ１２９の処理によって本硬化状態にさせられることによって、現在最上シートと、現在直下シートとを接着する。
【００６２】
Ｓ１２９の処理の直後、台２１上に存在している透明シート５０のうちの現在最上シートおよび現在直下シートは、例えば図９（ｂ）に示すように、現在直下シートに形成されている印刷層６０が本硬化状態にされることによって、互いに接着されている。
【００６３】
図７に示すように、制御部３９は、Ｓ１２９の処理の後、Ｓ１２２の処理を実行する。
【００６４】
制御部３９は、現在最上シートが最終最上シートであるとＳ１２２において判断すると、加工用データの印刷用データのうちの現在最上シート用の印刷用データに基づいて、現在最上シートの鉛直方向における上側の表面５１に、完全に硬化している状態、すなわち、本硬化状態の印刷層６０を形成する（Ｓ１３０）。ここで、制御部３９は、本硬化状態の印刷層６０を形成するために、Ｓ１３０において照射する紫外線の強度および照射時間を調整する。Ｓ１３０の処理は、表面５１に形成する印刷層６０を本硬化状態にすること以外、Ｓ１２３の処理と同様である。
【００６５】
Ｓ１３０の処理の直後、台２１上に存在している透明シート５０のうちの現在最上シートの表面５１には、例えば図９（ｃ）に示すように、本硬化状態の印刷層６０が形成されている。
【００６６】
図７に示すように、制御部３９は、Ｓ１３０の処理の後、Ｓ１２４の処理を実行する。
【００６７】
制御部３９は、現在最上シートが最終最上シートであるとＳ１２５において判断すると、図７に示す動作を終了する。
【００６８】
図１１は、透明シート５０の積層体７０の一例の斜視図である。図１２は、積層体７０から取り出される３次元造形物８０の一例の斜視図である。
【００６９】
作業者は、図７に示す動作によって例えば図１１に示すような積層体７０が形成されると、３次元造形物以外の部分を切れ目５２で切り離すことによって、例えば図１２に示すような３次元造形物８０を取り出すことができる。
【００７０】
次に、３次元造形物８０における印刷層６０のパターンについて説明する。
【００７１】
図１３は、印刷層６０のパターンの１つを示す３次元造形物８０の正面断面図である。
【００７２】
図１３において、３次元造形物８０の複数の印刷層６０のうち、透明シート５０の積層方向、すなわち、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０は、着色領域６１のみを備えている。３次元造形物８０の複数の印刷層６０のうち、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０以外の印刷層６０は、着色領域６１と、可視光の反射性を有する可視光反射領域６２とを備えている。
【００７３】
可視光反射領域６２は、例えば、白インクで形成されていても良いし、メタリックインクで形成されていても良い。白インクは、例えば、酸化チタンを含む構成でも良い。メタリックインクは、例えば、アルミニウムを含む構成でも良いし、銀を含む構成でも良い。
【００７４】
図１３に示す３次元造形物８０は、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０以外の印刷層６０の一部の領域が可視光反射領域６２であり、全ての可視光反射領域６２に関して、可視光反射領域６２に対して矢印８０ａで示す方向における両側の少なくとも１つずつの印刷層６０の領域が着色領域６１である。この構成により、３次元造形物８０は、外部から矢印８０ａで示す方向に入射して可視光反射領域６２によって反射される光が必ず着色領域６１を透過して外部に出射するので、３次元造形物８０に対して矢印８０ａで示す方向のいずれの方向に存在する視点から観察された場合であっても、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００７５】
図１３に示す３次元造形物８０は、可視光反射領域６２に対して矢印８０ａで示す方向における隣の印刷層６０の領域が着色領域６１または可視光反射領域６２である。しかしながら、図１３に示す３次元造形物８０は、図１４に示すように、矢印８０ａで示す方向において、着色領域６１と、可視光反射領域６２との間に、例えば透明領域６３など、可視光の反射性を有しない領域を備えていても良い。
【００７６】
図１３に示す３次元造形物８０は、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０以外の印刷層６０が、矢印８０ａで示す方向における隣の印刷層６０より、矢印８０ａで示す方向に直交する方向において突出した突出領域６０ａを備えている。そして、図１３に示す３次元造形物８０は、突出領域６０ａを備える印刷層６０において、突出領域６０ａと、突出領域６０ａに隣接する領域６０ｂとが着色領域６１である。この構成により、３次元造形物８０は、矢印８０ａで示す方向に対して傾いた方向に３次元造形物８０に対して存在する視点から観察された場合に、２つの印刷層６０の間から可視光反射領域６２が観察者によって視認されることを抑えることができるので、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。ここで、領域６０ｂの、矢印８０ａで示す方向に直交する方向における距離６０ｃは、例えば、透明シート５０の厚み５０ａと同一であっても良いし、厚み５０ａの２倍程度であっても良い。距離６０ｃは、３次元造形物８０の大まかな輪郭の形状において、表面の法線方向における着色領域６１の厚みが、表面のいずれの位置においても略同一になるように、決定されても良い。３次元造形物８０の大まかな輪郭の形状において、表面の法線方向における着色領域６１の厚みが、表面のいずれの位置においても略同一になる場合、表面のいずれの位置においても、観察者から見た着色の濃度が略同一になる。
【００７７】
なお、図１３に示す３次元造形物８０は、図１５に示すように、突出領域６０ａに隣接する領域６０ｂが、可視光反射領域６２であっても良い。
【００７８】
図１６は、図１３に示すパターンとは異なる、印刷層６０のパターンの１つを示す３次元造形物８０の正面断面図である。
【００７９】
図１６において、３次元造形物８０の複数の印刷層６０は、透明シート５０の積層方向、すなわち、矢印８０ａで示す方向に積層した３つの層で形成されている。すなわち、印刷層６０は、可視光の反射性を有する可視光反射層６４と、矢印８０ａで示す方向において可視光反射層６４に対して３次元造形物８０の外部側に配置されている外側着色層６５と、可視光反射層６４に対して外側着色層６５側とは反対側に配置されている内側着色層６６とを含んでいる。
【００８０】
可視光反射層６４は、上述の可視光反射領域６２と同様に、例えば、白インクで形成されていても良いし、メタリックインクで形成されていても良い。
【００８１】
図１６に示す３次元造形物８０は、印刷層６０が可視光反射層６４および外側着色層６５を含んでいる。この構成により、３次元造形物８０は、外部から矢印８０ａで示す方向に入射して可視光反射層６４によって反射される光が、この可視光反射層６４と同一の印刷層６０に含まれる外側着色層６５を透過して外部に出射するので、従来より鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００８２】
図１６に示す３次元造形物８０は、印刷層６０が可視光反射層６４、外側着色層６５および内側着色層６６を含んでいる。この構成により、３次元造形物８０は、可視光反射層６４に対して内側着色層６６側に存在するとともに矢印８０ａで示す方向に対して傾いた方向に３次元造形物８０に対して存在する視点から観察された場合に、可視光反射層６４が観察者によって視認されることを内側着色層６６によって抑えることができ、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００８３】
図１６に示す３次元造形物８０は、複数の印刷層６０の少なくとも１つが、図１７に示すように、矢印８０ａで示す方向に直交する方向において可視光反射層６４に対して３次元造形物８０の外部側に配置される着色領域６７を含んでも良い。この構成により、３次元造形物８０は、矢印８０ａで示す方向に対して傾いた方向に３次元造形物８０に対して存在する視点から観察された場合に、可視光反射層６４が観察者によって視認されることを着色領域６７によって抑えることができ、鮮明な着色を観察者に認識させることができる。
【００８４】
図１７（ａ）に示す例と、図１７（ｂ）に示す例とは、ともに着色領域６７が形成される例である。図１７（ｂ）に示す例は、図１７（ａ）に示す例の印刷用データから外側着色層６５のうち矢印８０ａで示す方向に直交する方向における端部に相当する部分が除かれることでも実現可能であるし、図１７（ａ）に示す例の印刷用データから着色領域６７に相当するデータが除かれることでも実現可能である。図１７（ａ）に示す例の印刷用データから着色領域６７に相当するデータが除かれる場合、図１７（ａ）に示す例で外側着色層６５のうち矢印８０ａで示す方向に直交する方向における端部に相当する部分が、矢印８０ａで示す方向において、可視光反射層６４と同一の位置に形成されて、図１７（ｂ）に示すように着色領域６７となる。
【００８５】
なお、図１６に示す３次元造形物８０は、いずれかの印刷層６０が可視光反射層６４、外側着色層６５および内側着色層６６の少なくとも１つを含んでいなくても良いし、印刷層６０が少なくとも一部の領域で可視光反射層６４、外側着色層６５および内側着色層６６の少なくとも１つを含んでいなくても良い。例えば、図１６に示す３次元造形物８０は、図１８に示すように、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０以外の印刷層６０のうち、矢印８０ａで示す方向に直交する方向における中心側の領域が透明領域６３であっても良い。同様に、図１６に示す３次元造形物８０は、矢印８０ａで示す方向における両端の印刷層６０以外の印刷層６０のうち、矢印８０ａで示す方向に直交する方向における中心側の領域が可視光反射領域６２（図１３参照。）であっても良い。
【００８６】
透明シート５０同士は、本実施の形態において、印刷層６０によって接着されている。しかしながら、透明シート５０同士は、印刷層６０とは別の接着剤によって接着されても良い。すなわち、透明シート５０と、他の透明シート５０の印刷層６０とは、例えば無色透明な接着剤によって接着されても良い。
【００８７】
加工装置２０は、本実施の形態において、台２１を鉛直方向に移動させることによって、台２１と、キャリッジ２４、カット刃２５およびローラー２６との鉛直方向における距離を変更する。しかしながら、加工装置２０は、キャリッジ２４、カット刃２５およびローラー２６を鉛直方向に移動させることによって、または、台２１と、キャリッジ２４、カット刃２５およびローラー２６とをそれぞれ鉛直方向に移動させることによって、台２１と、キャリッジ２４、カット刃２５およびローラー２６との鉛直方向における距離を変更しても良い。
【００８８】
加工装置２０は、本実施の形態において、主走査方向および副走査方向、すなわち、鉛直方向に直交する方向にキャリッジ２４を移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、キャリッジ２４との相対的な位置を変更する。しかしながら、加工装置２０は、鉛直方向に直交する方向に台２１を移動させることによって、または、鉛直方向に直交する方向に台２１と、キャリッジ２４とをそれぞれ移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、キャリッジ２４との相対的な位置を変更しても良い。
【００８９】
加工装置２０は、本実施の形態において、鉛直方向に直交する方向にカット刃２５を移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、カット刃２５との相対的な位置を変更する。しかしながら、加工装置２０は、鉛直方向に直交する方向に台２１を移動させることによって、または、鉛直方向に直交する方向に台２１と、カット刃２５とをそれぞれ移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、カット刃２５との相対的な位置を変更しても良い。
【００９０】
加工装置２０は、本実施の形態において、主走査方向、すなわち、鉛直方向に直交する方向にローラー２６を移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、ローラー２６との相対的な位置を変更する。しかしながら、加工装置２０は、鉛直方向に直交する方向に台２１を移動させることによって、または、鉛直方向に直交する方向に台２１と、ローラー２６とをそれぞれ移動させることによって、鉛直方向に直交する方向における、台２１と、ローラー２６との相対的な位置を変更しても良い。
【００９１】
加工装置２０は、本実施の形態に示した方法以外の方法によって透明シート５０に印刷層６０を形成しても良い。
【００９２】
例えば、加工装置２０は、本実施の形態において、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンターの機能を備えている。しかしながら、加工装置２０は、例えばラインヘッド方式など、シリアルヘッド方式以外の方式のインクジェットプリンターの機能を備えていても良い。
【００９３】
また、加工装置２０は、本実施の形態において、ＵＶインクによって透明シート５０に印刷層６０を形成する。しかしながら、加工装置２０は、例えばソルベントインクなど、ＵＶインク以外のインクによって透明シート５０に印刷層６０を形成しても良い。
【００９４】
また、加工装置２０は、本実施の形態において、インクジェット印刷によって透明シート５０に印刷層６０を形成する。しかしながら、加工装置２０は、例えば転写印刷など、インクジェット印刷以外の印刷方式によって透明シート５０に印刷層６０を形成しても良い。
【００９５】
加工装置２０は、本実施の形態に示した方法以外の方法によって透明シート５０をカットしても良い。例えば、加工装置２０は、本実施の形態において、シートカット手段としてカット刃２５を備えている。しかしながら、シートカット手段は、カット刃以外の構成であっても良い。例えば、シートカット手段は、レーザーによって透明シート５０をカットするものであっても良い。
【符号の説明】
【００９６】
５０  透明シート
５１  表面（片面）
６０  印刷層
６０ａ  突出領域
６０ｂ  領域（突出領域に隣接する領域）
６１  着色領域
６２  可視光反射領域
６４  可視光反射層
６５  外側着色層
６６  内側着色層
６７  着色領域
８０  ３次元造形物
８０ａ  矢印（透明シートの積層方向を示す矢印）
【図１】
2019093552.tif 000003
【図２】
2019093552.tif 000004
【図３】
2019093552.tif 000005
【図４】
2019093552.tif 000006
【図５】
2019093552.tif 000007
【図６】
2019093552.tif 000008
【図７】
2019093552.tif 000009
【図８】
2019093552.tif 000010
【図９】
2019093552.tif 000011
【図１０】
2019093552.tif 000012
【図１１】
2019093552.tif 000013
【図１２】
2019093552.tif 000014
【図１３】
2019093552.tif 000015
【図１４】
2019093552.tif 000016
【図１５】
2019093552.tif 000017
【図１６】
2019093552.tif 000018
【図１７】
2019093552.tif 000019
【図１８】
2019093552.tif 000020