(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、
少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、を含み、
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有することを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成することを特徴とする請求項１に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分を形成し、
白色インクを用いて、上記外殻部分を被覆するように被覆部分を形成する被覆部分形成工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程および造形本体部分を被覆するように加飾部分を形成する加飾部分形成工程を含む三次元造形物の製造方法であって、
上記三次元造形物の三次元データに基づき、当該三次元造形物の上記造形本体部分を、モデル材のみで形成する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物の上記加飾部分を、加飾インクのみで形成する当該加飾インクの総量とを算出する算出工程と、
上記算出工程で算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較工程と、を含み、
上記比較工程の結果、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量よりも多い場合に、上記加飾インクと上記モデル材とを上記造形本体部分の形成に用い、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量の同等以下の場合に、上記モデル材のみを上記造形本体部分の形成に用いることを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成し、
上記比較工程の結果、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量よりも多い場合に、上記コア部分および上記外殻部分の領域を決定する領域決定工程をさらに含み、
上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成することを特徴とする請求項４に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記コア部分を形成するために用いる上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程と、
上記領域決定工程において決定された上記コア部分の領域に応じて、上記加飾インク決定工程において決定された上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程とをさらに含み、
上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクを用いて、上記使用量決定工程で決定された使用量で上記コア部分を形成することを特徴とする、請求項５に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分を形成し、
白色インクを用いて、上記外殻部分を被覆するように被覆部分を形成する被覆部分形成工程をさらに含み、
上記比較工程の結果、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量よりも多い場合に、上記コア部分および上記外殻部分を形成するために用いる上記混合材料を構成する上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程をさらに含み、
上記コア部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分を形成することを特徴とする請求項４に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記混合材料を構成する上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程をさらに含み、
上記コア部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分を形成し、
上記外殻部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分を形成することを特徴とする請求項７に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項９】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、
少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、
白色インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように被覆部分を形成する被覆部分形成工程と、を含み、
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記加飾部分形成工程では、上記加飾インクを用いて、上記被覆部分を被覆するように上記加飾部分を形成することを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項１０】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、
少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、を含み、
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記外殻部分形成工程では、上記コア部分で用いた上記加飾インクの色が、上記外殻部分を通して出現しない厚みで上記外殻部分を形成することを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項１１】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、
少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、を含み、
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記コア部分の体積は、上記外殻部分の体積よりも大きく、
上記外殻部分の体積は、上記加飾部分の体積以上であることを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項１２】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、
少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、を含み、
上記造形本体部分形成工程は、
少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、
少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆するように外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、
上記モデル材および上記加飾インクは、同じ硬化収縮率を有していることを特徴とする、三次元造形物の製造方法。
【請求項１３】
インクジェット法を用いて上記モデル材および上記加飾インクを吐出して、上記三次元造形物を製造することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の、三次元造形物の製造方法。
【請求項１４】
造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物を製造するための製造装置であって、
モデル材および加飾インクを用いて上記三次元造形物を形成する印刷部と、
上記三次元造形物の三次元データに基づき、当該三次元造形物の上記造形本体部分を、上記モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物の上記加飾部分を、上記加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する算出部と、
上記算出部が算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較部と、を備え、
上記印刷部は、上記比較部による比較の結果、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量よりも多い場合に、少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成し、上記モデル材の総量が上記加飾インクの総量の同等以下の場合に、上記モデル材のみを用いて、上記造形本体部分を形成し、
上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆するように上記加飾部分を形成することを特徴とする製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形物の製造方法に関し、より詳細には、インクを堆積させた層を積層して製造される三次元造形物の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元造形物を製造する技術として、インクジェット法、シート積層法、溶融物堆積法（ＦＤＭ：Fused Deposition Molding）、インクジェットバインダ法、光造形法（ＳＬ：Stereo Lithography）および粉末焼結法（ＳＬＳ：Selective Laser Sintering）等が知られている。
【０００３】
なかでも、インクジェット法として、光の照射を受けることで硬化するモデル材を吐出して製造した層を積層する方法が多用されている。この方法では、まず最終的に得たい三次元造形物の外観内観のデザイン・機構等を三次元ＣＡＤによってデータ化した後、当該データを一定間隔でスライスした多層型のパターンデータを作成する。次いで、各層のパターンデータに則して、モデル材を吐出して、各層を積層することにより三次元造形物を製造する。
【０００４】
このような手法を用いて造形した三次元造形物の表面を加飾することも可能である。例えば、特許文献１には、モデル材を積層する手段に加えて、積層造形中の１つまたは複数の層単位でモデル材の表面に加飾インクで印刷する手段が設けられた造形装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４３３３８号公報（２０１３年３月４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の造形装置のように、表面が加飾された三次元造形物を製造する場合、三次元造形物の造形本体部分を製造するモデル材の消費量に比べて、三次元造形物の加飾部分を製造する加飾インクの消費量が極端に低く、モデル材と加飾インクとの使用量に差が出てしまう。
【０００７】
このようにモデル材と加飾インクとでは使用頻度が異なるため、インク交換を同時に行うことができず、結局、使用頻度が高いインク（モデル材）の交換タイミングに合わせて、使用頻度の低いインク（加飾インク）も交換することになり、加飾インクの多量の廃棄につながってしまう。また、使用頻度の高いインクのみを交換したとしても、使用頻度の低いインクは、場合によっては消費期限を超えてしまうことも考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することが可能な、三次元造形物の製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物の製造方法であって、少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分を形成する造形本体部分形成工程と、上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆する上記加飾部分を形成する加飾部分形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の方法によれば、本来モデル材で形成する造形本体部分を少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて形成している。すなわち、本発明の一態様によれば、造形本体部分の一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分を形成している。このように、使用頻度が高いモデル材の代わりに、使用頻度の低い加飾インクを用いて造形本体部分を形成することにより、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【００１１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法においては、上記本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、少なくともモデル材を用いて、上記造形本体部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有することができる。
【００１２】
上記の方法によれば、加飾部分とコア部分との間に、外殻部分を設けることにより、コア部分に使用されている加飾インクの色が三次元造形物の表層側の加飾部分に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成する。
【００１４】
上記の方法のように、造形本体部分のコア部分を、加飾インクを用いて形成し、造形本体部分の外殻部分を、モデル材を用いて形成してもよい。なお、モデル材が白色の場合は、加飾部分とコア部分との間に、白色インクにより形成された外殻部分を設けることにより、コア部分に使用されている加飾インクの色が三次元造形物の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分に対して減法混色により色調表現することができる。
【００１５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分を形成し、白色インクを用いて、上記外殻部分を被覆する被覆部分を形成する被覆部分形成工程を含む。
【００１６】
上記の方法のように、造形本体部分のコア部分および外殻部分の双方を、加飾インクおよびモデル材を混合した混合材料を用いて形成してもよいこの場合、加飾部分と外殻部分との間に、白色インクにより形成された被覆部分を設けることにより、造形本体部分に使用されている加飾インクの色が三次元造形物の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分に対して減法混色により色調表現することができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記三次元造形物の三次元データに基づき、当該三次元造形物の上記造形本体部分を、上記モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物の上記加飾部分を、上記加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する算出工程と、上記算出工程で算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較工程と、をさらに含み、上記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、上記造形本体部分形成工程および上記加飾部分形成工程を行う。
【００１８】
上記の方法によれば、モデル材の総量と加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、造形本体部分の一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分を形成している。すなわち、形成する三次元造形物の三次元データを解析した上で、造形本体部分の一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用するか否かを判断しているため、より効果的にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【００１９】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成し、記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、両者の差分に応じて、上記コア部分および上記外殻部分の領域を決定する領域決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インクを用いて上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記モデル材を用いて上記外殻部分を形成する。
【００２０】
上記の方法によれば、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分および外殻部分の領域を決定しているため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【００２１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記コア部分を形成するために用いる上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程と、上記領域決定工程において決定された上記コア部分の領域に応じて、上記加飾インク決定工程において決定された上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程とをさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクを用いて、上記使用量決定工程で決定された使用量で上記コア部分を形成する。
【００２２】
上記の方法によれば、コア部分に用いる加飾インクを、加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【００２３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分を形成し、白色インクを用いて、上記外殻部分を被覆する被覆部分を形成する被覆部分形成工程をさらに含み、上記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、両者の差分に応じて、上記コア部分および上記外殻部分を形成するために用いる上記混合材料を構成する上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分を形成する。
【００２４】
上記の方法によれば、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分および外殻部分を形成するために用いる混合材料を構成する加飾インクの使用量を決定するため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【００２５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記混合材料を構成する上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分を形成する。
【００２６】
上記の方法によれば、混合材料を構成する加飾インクを、加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【００２７】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、白色インクを用いて、上記造形本体部分を被覆する被覆部分を形成する被覆部分形成工程をさらに含み、上記加飾部分形成工程では、上記加飾インクを用いて、上記被覆部分を被覆する上記加飾部分を形成する。
【００２８】
上記の方法によれば、モデル材が透明の場合は、加飾部分と造形本体部分との間に白色インクにより形成された被覆部分を設けることにより、コア部分に使用されている加飾インクの色が三次元造形物の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分に対して減法混色により色調表現することができる。
【００２９】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記外殻部分形成工程では、上記コア部分で用いた上記加飾インクの色が、上記外殻部分を通して出現しない厚みで上記外殻部分を形成する。
【００３０】
上記の方法によれば、コア部分で用いた加飾インクの色が、被覆部分または外殻部分を通して出現することで加飾部分の色調品位が低下するのを抑制することができ、加飾部分で配色したインクを所望の色調にすることができる。
【００３１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分の外殻をなす外殻部分であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分の体積は、上記外殻部分の体積よりも大きく、上記外殻部分の体積は、上記加飾部分の体積以上である。
【００３２】
上記の方法によれば、コア部分の領域（体積）を外殻部分の領域（体積）よりも大きくすることにより、外殻部分を形成するために使用するインクよりも、コア部分を形成するために使用するインクの方が多くなる。そのため、モデル材の代わりに使用する加飾インクの使用量が多くなり、より効率的に加飾インクを消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差をより効果的に低減することができる。さらに、外殻部分が、加飾部分の厚み以上の厚みを有していれば、コア部分に使用されている加飾インクの色が外殻部分を通して三次元造形物の表層側から出現してしまうことを十分に抑制することができる。
【００３３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、上記モデル材および上記加飾インクは、同じ硬化収縮率を有している。
【００３４】
上記の方法によれば、モデル材および加飾インクを硬化した後に、コア部分および外殻部分の界面で歪みが発生することを抑制することができる。
【００３５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物の製造方法は、インクジェット法を用いて上記モデル材および上記加飾インクを吐出して、上記三次元造形物を製造する。
【００３６】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、インクジェット法を用いて三次元造形物５を製造する場合に、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減する効果をより効果的に奏することができる。
【００３７】
本発明の一態様に係る製造装置は、造形本体部分および加飾部分を含む三次元造形物を製造するための製造装置であって、モデル材および加飾インクを用いて上記三次元造形物を形成する印刷部と、上記三次元造形物の三次元データに基づき、当該三次元造形物の上記造形本体部分を、上記モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物の上記加飾部分を、上記加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する算出部と、上記算出部が算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較部と、を備え、上記印刷部は、上記比較部による比較の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分のコア部分を形成し、上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆する上記加飾部分を形成する。
【００３８】
上記の構成によれば、使用頻度が高いモデル材の代わりに、使用頻度の低い加飾インクを用いて造形本体部分を形成することにより、加飾インクを効率的に消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の一態様によれば、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図中の（ａ）は、製造しようとする三次元造形物の斜視図であり、図中の（ｂ）は、図中の（ａ）の切断線Ａ−Ａ’における三次元造形物の矢視断面の一部分を示す図である。
【図２】図１の（ｂ）に示す上から５層目の層の上面を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、三次元造形物の製造装置の主要構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの具体的構成を示したものであり、記録ユニットのインク吐出面（下面）を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、三次元造形物の製造方法の流れを示すフロー図である。
【図６】図５のフロー図に基づいて実際に製造される三次元造形物の断面を示す図である。
【図７】本発明の変形例に係る、三次元造形物の製造方法に基づいて実際に製造される三次元造形物の断面を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る、三次元造形物の製造方法の流れを示すフロー図である。
【図９】図８のフロー図に基づいて実際に製造される三次元造形物の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
〔第１の実施形態〕
本発明の一実施形態に係る、三次元造形物の製造方法について説明するが、まずは、本実施形態において製造しようとする三次元造形物、および当該三次元造形物を製造するための製造装置の概要を説明する。
【００４２】
（１）三次元造形物の概要
図１は、本実施形態において、製造しようとする三次元造形物を示す図である。図１の（ａ）は、三次元造形物の外観図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の切断線Ａ−Ａ’における三次元造形物の矢視断面の一部分を示す図である。
【００４３】
図１の（ａ）に示す三次元造形物５は、水平断面が楕円形を有する略楕円球形状を有している。なお、三次元造形物５の形状は、図１に示す形状に限定されるものではなく、例えば、六面体、球型、中空構造、リング構造または蹄鉄型等、あらゆる形状であってよい。
【００４４】
図１の（ｂ）に示すように、三次元造形物５は、造形本体部分Ａ、被覆部分Ｂおよび加飾部分Ｃを有する。造形本体部分Ａは造形層１からなり、被覆部分Ｂは光反射層２からなり、加飾部分Ｃは着色層３および透明層４からなる。本図に示すように、三次元造形物５の表層側（外周側）から内側（中心部側）に向かって、透明層４、着色層３、光反射層２および造形層１がこの順番で形成されている。
【００４５】
本実施形態では、上述したように、造形層１を造形本体部分Ａとみなし、この造形本体部分Ａの表面を被覆する光反射層２を被覆部分Ｂとみなし、この被覆部分Ｂの表面を被覆する着色層３および透明層４を加飾部分Ｃとみなす。しかしながら、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、被覆部分Ｂを設けずに三次元造形物５を構成してもよいし、着色層３のみを加飾部分とみなしてもよい。
【００４６】
造形層１、光反射層２、着色層および透明層４は、いずれも後述する本実施形態の製造装置を用いて、インクジェット法によりインクを吐出し、これを堆積することによって形成されている。
【００４７】
上記インクとしては、紫外線硬化型インクを用いることができる。紫外線硬化型インクを用いれば、短時間で硬化できるため、積層させることが容易であり、三次元造形物５をより短時間で製造することができるというメリットがある。紫外線硬化型インクは紫外線硬化型化合物を含む。紫外線硬化型化合物としては、例えば、紫外線の照射により重合する硬化型モノマーおよび硬化型オリゴマーが挙げられる。硬化型モノマーとしては、例えば、低粘度アクリルモノマー、ビニルエーテル類、オキセタン系モノマーまたは環状脂肪族エポキシモノマー等が挙げられる。硬化オリゴマーとしては、例えば、アクリル系オリゴマーが挙げられる。
【００４８】
なお、本発明は紫外線硬化型インクに限定されるものではなく、例えば熱可塑性インクを用いることができる。熱可塑性インクを用いれば、吐出された加熱インクが室温に冷却することによって硬化する。このとき、より短時間で硬化させるために強制的に冷却する手法を用いてもよい。
【００４９】
三次元造形物５は、図１の（ｂ）に示すように、複数の層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…を、インクジェット法を用いて積層する積層方式によって立体造形された構造体である。なお、図面には、積層方向に沿った軸をＺ軸とする座標系を示している。この座標系において、各層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…は、それぞれＸＹ軸平面に沿って広がっている。なお、積層する層の総数は特に制限はない。
【００５０】
上述したように、中心部にある造形層１から、表層側に向かって、光反射層２と、着色層３と、透明層４とがこの順で造形層１をコーティングした三次元造形物５を、図１の（ｂ）のようにＺ軸方向に複数の層にスライスした形で得られる層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…にはそれぞれ、その積層位置に応じて、造形層１の一部分（以下、「造形層の一部分５１」と称す）、光反射層２の一部分（以下、「光反射層の一部分５２」と称す）、着色層３の一部分（以下、「着色層の一部分５３」と称す）または透明層４の一部分（以下、「透明層の一部分５４」と称す）を含む。
【００５１】
具体的には、図１の（ｂ）に示すように、複数の層５ａ…のうち、最下位置に在る層５ｔと、最上位置に在る層５ａを、透明層の一部分５４のみからなる層とする。そして、これらの層５ａ、５ｔが対向している領域側（内側）にそれぞれ、透明層の一部分５４が着色層の一部分５３の外周に形成された層５ｂ、５ｓを配置する。さらにその内側に、外周端から中央に向かって透明層の一部分５４、着色層の一部分５３および光反射層の一部分５２がこの順で形成された層５ｃ、５ｒを配置する。さらにその内側に外周端から中央に向かって透明層の一部分５４、着色層の一部分５３、光反射層の一部分５２および造形層の一部分５１がこの順で形成された層５ｄ、５ｑを配置する。そして、インクジェット法を用いて最下位置に在る層５ｔからＺ軸方向を上方に向かって最後の最上位置に在る層５ａに至るまでを積層方式で形成することによって、図１の（ｂ）に示す積層構造を実現することができる。なお、これら各種の層の配置数は図１の（ｂ）に示したものに限定されるものではない。また、図１の（ａ）に示す三次元造形物５を積層方式によって立体形成するものであれば、各層５ａ…の構成は上述したものに限定されない。
【００５２】
図１の（ｂ）に示すように複数の層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…がＺ軸方向に積層されていることにより、各層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…の透明層の一部分５４が概ね三次元造形物５の最外周表面方向に連なって、透明層４を形成している。また、着色層の一部分５３を含んでいる各層５ｂ、５ｃ…、５ｓの着色層の一部分５３が概ね三次元造形物５の最外周表面方向に連なって、着色層３を形成している。また、光反射層の一部分５２を含んでいる各層５ｃ、５ｄ…、５ｒの光反射層の一部分５２が積層されて光反射層２を形成している。また、造形層の一部分５１を含んでいる各層５ｄ、５ｅ…、５ｑの造形層の一部分５１が積層されて造形層１を形成している。
【００５３】
図２に、図１の（ｂ）に示す上から５層目の層５ｅの上面図を示す。図２に示すように、層５ｅは、その中心部から外周端部に向かって、造形本体部分Ａをなす造形層の一部分５１、被覆部分Ｂをなす光反射層の一部分５２、加飾部分Ｃをなす、着色層の一部分５３および透明層の一部分５４がこの順で配置されている。
【００５４】
（２）三次元造形物の各層
以下には、本実施形態において、製造しようとする三次元造形物５の各層について説明する。
【００５５】
造形層１は、造形本体部分の中心構造をなす層であり、モデル材によって形成される。また、光反射層２は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層２の少なくとも着色層３側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。光反射層２は、具体的には金属粉末を含んだインク、あるいは白色顔料を含むインクから形成することができるが、白色インクから形成することが好ましい。白色インクから形成することにより、光反射層２において三次元造形物５の表層側から入った光を良好に反射し、減法混色による着色を実現することができる。
【００５６】
着色層３は、着色剤を含むインクによって形成される。着色剤を含む着色インク（以下、着色インクと記載することもある）としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、各々の淡色のインクが含まれるが、これに限定されるものではなく、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、オレンジ（Ｏｒ）等を加えてもよい。また、メタリック、パールまたは蛍光体色を使用することも可能である。所望の色調を表現するべく、これらの着色インクの一種類または複数種類を用いる。
【００５７】
最後に、透明層４は、透明インクから形成される。透明インクとは、単位厚さ当たりの光透過率が５０％以上である透明層を形成することができるインクであればよい。単位厚さとは、透明層の最小寸法の厚みである。透明層の単位厚さ当たりの光透過率が５０％を下回ると、光の透過が不都合に阻止されて、三次元造形物が減法混色による所望の色調を呈することができないため望ましくない。また、好ましくは、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が８０％以上となるインクを用い、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が９０％以上となるインクを用いることがより好ましい。
【００５８】
透明層４は、着色層３の保護層としての機能を有するだけでなく、積層方式を採用している本実施形態において、三次元造形物５をち密に製造することを可能にするという優位な効果を奏する。すなわち、仮に着色層３が三次元造形物５の最表層を構成している場合、所望の濃度の着色を行おうとすると、着色層３に用いられる着色インクだけでは、他の層（造形層１や光反射層２）の厚みよりも薄い厚みでしか積層できず、着色層３が精度よく形成できない虞がある。しかしながら、本実施形態のように三次元造形物５の最表層に透明層４が形成されていることにより、着色層３の厚みを他の層の厚みと同等にして積層することができるため、透明層４によって、所望の色調を呈することに寄与できる。
【００５９】
なお、透明層４を設けずに三次元造形物５を形成してもよいが、着色層３が三次元造形物５の最表層を構成している場合は、着色層３がむき出しになるので、擦れによる脱色または紫外線による退色が起きやすくなる。しかしながら、本実施形態のように三次元造形物５の最表層に透明層４が形成されていることにより、脱色または退色を防止することができるため、透明層４を設けておくことが好ましい。
【００６０】
（３）製造装置
図３は、本実施形態における、三次元造形物の製造装置６０（以下、製造装置６０と記載する）の主要構成を示した図である。なお、図３には、製造途中の三次元造形物５も併せて図示している。
【００６１】
本実施形態の製造装置６０は、造形本体部分Ａと、その表面を被覆している被覆部分Ｂと、その表面を加飾している加飾部分Ｃとを含む三次元造形物５を、図１の（ｂ）に示した積層構造体として積層方式により製造する装置である。本実施形態の製造装置６０は、図３に示すように、記録ユニット１０（印刷部）と、制御ユニット２０と、基台４０とを備えている。
【００６２】
なお、図３に示す支持体６とは、三次元造形物５には構成されないものであるが、三次元造形物５の形成過程において、モデル材等を支持あるいは保持するためのものである。支持体６は、三次元造形物５に構成されるものではない部分であるため、適当なタイミングで除去される。
【００６３】
（３−１）記録ユニット
記録ユニット１０は、インクジェット法を用いて、上述したインクを吐出すると共に、吐出したインクを硬化させるためのユニットである。図４は、記録ユニット１０の具体的構成を図示したものであり、記録ユニット１０のインク吐出面（下面）を示している。記録ユニット１０は、図４に示すように、キャリッジ１３と、インクジェットヘッド１１と、ＵＶ照射部１２とを有している。
【００６４】
（３−１−１）キャリッジ
キャリッジ１３は、Ｙ軸に沿って往復移動可能であり、インクジェットヘッド１１およびＵＶ照射部１２を搭載している。キャリッジ１３の移動は、後述する制御ユニット２０によって制御される。
【００６５】
（３−１−２）インクジェットヘッド
インクジェットヘッド１１は、インクジェット法を用いて上述したインクを吐出する。具体的には、インクジェットヘッド１１は、図４に示すように、第１インクジェットヘッドノズル部１１Ａと、第２インクジェットヘッドノズル部１１Ｂと、第３インクジェットヘッドノズル部１１Ｃとを有している。
【００６６】
第１インクジェットヘッドノズル部１１Ａは、図１の（ｂ）に示した三次元造形物５の一部である造形本体部分Ａ（図１の（ｂ）に示した造形層１）および被覆部分Ｂ（図１の（ｂ）に示した光反射層２）を形成するためのインクを吐出する。本実施形態では、当該インクとして、造形層１を形成するための造形インクと、光反射層２を形成するための白色インクとを用いる。そのため、第１インクジェットヘッドノズル部１１Ａには、モデル材を吐出する造形インク用ノズル列ＭＤと、白色インクを吐出する白色インク用ノズル列Ｗとを有している。モデル材には、従来周知のモデル材を用いることができるが、白色インク用ノズル列Ｗから吐出する白色インク、または後述する透明インク用ノズル列ＣＬから吐出する透明インクを用いることも可能である。
【００６７】
第２インクジェットヘッドノズル部１１Ｂは、図１の（ｂ）に示した三次元造形物５の一部である加飾部分Ｃ（図１の（ｂ）に示した着色層３および透明層４）を形成するための加飾インクを吐出する。本実施形態では、加飾インクとして、着色層３を形成するための着色インク（イエローインク、マゼンタインク、シアンインクおよびブラックインク）と、透明層４を形成するための透明インクとを用いる。そのため、第２インクジェットヘッドノズル部１１Ｂには、イエローインクを吐出するイエローインク用ノズル列Ｙと、マゼンタインクを吐出するマゼンタインク用ノズル列Ｍと、シアンインクを吐出するシアンインク用ノズル列Ｃと、ブラックインクを吐出するブラックインク用ノズル列Ｋと、透明インクを吐出する透明インク用ノズル列ＣＬとが設けられている。
【００６８】
第３インクジェットヘッドノズル部１１Ｃは、三次元造形物５には構成されない支持体６を形成するためのサポート材を吐出する。そのため、第３インクジェットヘッドノズル部１１Ｃには、サポート材を吐出するサポート材用ノズル列Ｓが設けられている。サポート材には、水溶性の紫外線硬化樹脂等の従来周知のものを用いることができる。
【００６９】
第１インクジェットヘッドノズル部１１Ａに具備される複数のノズル列と、第２インクジェットヘッドノズル部１１Ｂに具備される複数のノズル列と、第３インクジェットヘッドノズル部１１Ｃに具備されるノズル例とは、記録ユニット１０の走査方向（Ｙ軸方向）に沿って配列している。すなわち、図４に示すように、イエローインク用ノズル列Ｙと、マゼンタインク用ノズル列Ｍと、シアンインク用ノズル列Ｃと、ブラックインク用ノズル列Ｋと、透明インク用ノズル列ＣＬと、白色インク用ノズル列Ｗと、モデル材用ノズル列ＭＤと、サポート材用ノズル列Ｓとが、この順でＹ軸方向に沿って配列している。
【００７０】
なお、各ノズル列は、図４に示すように複数のノズル孔をＸ軸方向に配列している。これら複数のノズル孔の一部のノズル孔のみからインクを吐出することがあってもよい。また、ノズル列の配列順や数も、図４に示すものに限定されない。
【００７１】
記録ユニット１０は、これら複数のノズル列各々をキャリッジ１３に搭載しているため、キャリッジ１３の移動に伴うＹ方向への移動時に複数のノズル列からインクをＺ軸方向に吐出（滴下）することが可能となっている。
【００７２】
（３−１−３）ＵＶ照射部１２
ＵＶ照射部１２は、インク硬化用の光源を有した複数の照射器１２Ａを有しており、これをキャリッジ１３に搭載されている。具体的には、ＵＶ照射部１２は、Ｙ軸方向に沿って配列した３つの照射器１２Ａを有している。キャリッジ１３には、図４の紙面右側から左側に向かってＹ軸方向に沿って、照射器１２Ａ、第３インクジェットヘッドノズル部１１Ｃ、第１インクジェットヘッドノズル部１１Ａ、照射器１２Ａ、第２インクジェットヘッドノズル部１１Ｂおよび照射器１２Ａがこの順で配列している。このように、すべてのノズル列がＹ方向に配列して設けられているため、１回のＹ方向への移動で一層を構成するすべてのインクを吐出することが可能であると共に、吐出と同時に紫外線照射も行うため、吐出と硬化とを同じタイミングで行うことができる。
【００７３】
なお、ＵＶ照射部１２は１つの照射器１２Ａのみでも、すべてのインクを硬化させることができるが、Ｙ軸方向において双方向に吐出を行う場合は、インクジェットヘッド１１の両端に設けられていることが望ましい。
【００７４】
（３−２）制御ユニット２０
制御ユニット２０は、インクジェットヘッド１１によるインク吐出の制御、ＵＶ照射部１２によるＵＶ照射の制御およびキャリッジ１３の移動（走査）の制御等、各種部材の制御を行うユニットである。
【００７５】
図１〜図３に示したように三次元造形物５を製造する場合、当該三次元造形物５を製造するために使用するモデル材の総量が、当該三次元造形物５を製造するために使用する加飾インクの総量よりも多くってしまう。その結果、使用頻度が高いインク（モデル材）の交換タイミングに合わせて、使用頻度の低いインク（加飾インク）も交換することになり、加飾インクの多量の廃棄につながってしまったり、使用頻度の高いインクのみを交換したとしても、使用頻度の低いインクは、場合によっては消費期限を超えてしまったりすることがある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、インクジェットヘッド１１によるインク吐出の制御を行うにあたり、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減するために、三次元造形物５を製造するためのインクの使用量に応じて、三次元造形物５の造形データを補正している。この処理は、制御ユニット２０が有する造形データ受付部３１、インク使用量算出部３２（算出部）、インク使用量比較部３３（比較部）、補正造形データ作成部３４および印刷制御部３５によって行われる。
【００７７】
造形データ受付部３１は、三次元造形物５の造形データ（加飾部分を形成するための入力データも含む）等を取得する。三次元造形物５の造形データとは、最終的に得たい三次元造形物５の外観内観のデザイン・機構等を三次元ＣＡＤによってデータ化した後、当該データを一定間隔でスライスした多層型のパターンデータである。各層のパターンデータは、インクの吐出パターンを示しており、三次元造形物５がオーバーハング部分を有している場合、このパターンデータには、サポート材の吐出パターンも含まれている。なお、この三次元造形物５の形状データは、造形データ受付部３１の外部から取得するものであってもよいし、造形データ受付部３１に予め記憶されているものであってもよいし、あるいは造形データ受付部３１の外部から取得した情報に基づいて造形データ受付部３１が作成するものであってもよい。
【００７８】
インク使用量算出部３２は、造形データ受付部３１が取得した造形データに基づき、当該造形データによって製造される三次元造形物５を製造するために使用するインクの使用量を算出する。具体的には、インク使用量算出部３２は、造形データに基づき、三次元造形物５の造形本体部分（Ａ）を、モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、三次元造形物５の加飾部分Ｂを、加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する。
【００７９】
インク使用量比較部３３は、インク使用量算出部３２が算出したモデル材の総量と加飾インクの総量とを比較する。インク使用量比較部３３による比較結果の情報は、補正造形データ作成部３４または造形データ受付部３１に送られる。具体的には、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合は、その比較結果の情報は補正造形データ作成部３４に送られる。一方、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下の場合は、その比較結果の情報は造形データ受付部３１に送られる。
【００８０】
補正造形データ作成部３４は、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、造形データを補正した補正造形データを作成する。詳細は後述するが、補正造形データ作成部３４は、造形データ受付部３１が取得した造形データに基づき、造形本体部分Ａを少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて形成する補正造形データを作成する。具体的には、補正造形データ作成部３４は、造形本体部分Ａを少なくとも加飾インクを用いて形成し、当該造形本体部分を被覆し、造形本体部分Ａの外殻をなす外殻部分を少なくともモデル材を用いて形成する補正造形データを作成する。そして、補正造形データ作成部３４は、作成した補正造形データを印刷制御部３５に送る。
【００８１】
一方、造形データ受付部３１は、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下であるという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、取得した造形データをそのまま印刷制御部３５に送る。
【００８２】
印刷制御部３５は、補正造形データ作成部３４から受け取った造形データまたは補正造形データに基づいて、インクジェットヘッド１１によるインク吐出（具体的には、インクの吐出、その吐出量およびその吐出力等）を制御して各層を形成する。印刷制御部３５は、インクジェットヘッド１１によるインク吐出の制御と同時に、キャリッジ１３の移動（走査）の制御を行う。また、印刷制御部３５は、ＵＶ照射部１２のＵＶ照射を制御し、インクジェットヘッド１１によって形成された層にインク硬化用の光を照射することにより、当該層を硬化させる。
【００８３】
（３−４）基台４０
基台４０は、記録ユニット１０のインクジェットヘッド１１から吐出されたインクを堆積させるプレート状のステージである。基台４０上に、図３に示すように三次元造形物５が製造される。
【００８４】
基台４０の上面に記録ユニット１０の下面を対向配置し、上述したように、記録ユニット１０をＹ軸方向に往復移動させてその移動中にインクを吐出させることにより、基台４０の上面に沿って広がる層５ｔを最下位置の層として、複数層（本実施形態では全２０層）積層することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、基台４０の位置は固定されており、記録ユニット１０のみが移動する態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録ユニット１０と、基台４０との相対位置が所定の方向に変化すればよいため、記録ユニット１０がＸＹＺ座標系において所定の方向に移動してもよいし、基台４０をＸＹＺ座標系において所定の方向に移動させてもよく、どちらがおこなってもよい。
【００８６】
（４）三次元造形物の製造方法
本実施形態に係る、三次元造形物５の製造方法について、図５および図６を参照して説明する。図５は、三次元造形物５の製造方法の流れを示すフロー図である。また、図６は、図５のフロー図に基づいて実際に製造する三次元造形物５の断面図である。
【００８７】
まず、制御ユニット２０の造形データ受付部３１は、造形データを取得し（ステップＳ１；以下、「Ｓ１」と略記する）、その造形データをインク使用量算出部３２に送る。インク使用量算出部３２は、造形本体部分を、モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、加飾部分を、加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する加飾インクの総量とを算出する（Ｓ２）。
【００８８】
インク使用量比較部３３は、インク使用量算出部３２の算出結果に基づき、インク使用量算出部３２が算出したモデル材の総量と加飾インクの総量とを比較する。比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合には（Ｓ３，Ｙｅｓ）、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報を補正造形データ作成部３４に送る。
【００８９】
補正造形データ作成部３４は、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、造形データを補正した補正造形データを作成する（Ｓ４）。補正造形データ作成部３４は、造形データ受付部３１が取得した造形データに基づき、造形本体部分Ａを少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて形成する補正造形データを作成する。具体的には、補正造形データ作成部３４は、造形本体部分Ａを少なくとも加飾インクを用いて形成し、当該造形本体部分を被覆し、造形本体部分Ａの外殻をなす外殻部分を少なくともモデル材を用いて形成する補正造形データを作成する。
【００９０】
以下では、図６に示す断面を有する三次元造形物５を製造する補正造形データを作成する場合を例に挙げて説明する。この場合、補正造形データ作成部３４は、図６に示すように、造形本体部分Ａのコア部分１５を、加飾インクを用いて形成し、当該コア部分１５を被覆し、造形本体部分Ａの外殻をなす外殻部分１６を、モデル材を用いて形成する補正造形データを作成する。そして、補正造形データ作成部３４は、作成した補正造形データを印刷制御部３５に送る。
【００９１】
印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、加飾インクを用いてコア部分１５を形成するように、記録ユニット１０を制御する（Ｓ５）。その後、印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、モデル材を用いて外殻部分１６を、コア部分１５を覆うように形成するように、記録ユニット１０を制御する（Ｓ６）。このようにして、三次元造形物５の造形本体部分Ａを形成する。次いで、印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、白色インクを用いて被覆部分Ｂを、外殻部分１６を覆うように形成するように、記録ユニット１０を制御した後（Ｓ７）、補正造形データに基づき、加飾インクを用いて加飾部分Ｃを、被覆部分Ｂを覆うように形成するように、記録ユニット１０を制御する（Ｓ８）。
【００９２】
なお、インク使用量比較部３３が、インク使用量算出部３２の算出結果に基づき、インク使用量算出部３２が算出したモデル材の総量と加飾インクの総量とを比較した結果、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下の場合は（Ｓ３，Ｎｏ）、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下であるという比較結果の情報を造形データ受付部３１に送る。造形データ受付部３１は、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下であるという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、取得した造形データをそのまま印刷制御部３５に送る。印刷制御部３５は、造形データに基づき、造形本体部分Ａ、被覆部分Ｂおよび加飾部分Ｃを形成する（Ｓ９）。
【００９３】
このように、本実施形態では、本来モデル材で形成する造形本体部分Ａをコア部分１５および外殻部分１６に分け、コア部分１５を、少なくとも加飾インクを用いて形成し、外殻部分１６を、少なくともモデル材を用いて形成している。すなわち、本実施形態では、造形本体部分Ａの一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分Ａを形成している。これにより、モデル材で造形本体部分Ａを形成する場合と比較して、本実施形態に係る造形本体部分Ａを形成するために使用するモデル材の使用量を抑え、より多くの加飾インクを使用することができる。
【００９４】
このように、本実施形態では、使用頻度が高いモデル材の代わりに、使用頻度の低い加飾インクを用いて造形本体部分Ａを形成することにより、加飾インクを効率的に消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減できることにより、使用頻度が高いモデル材の交換タイミングに合わせて、使用頻度の低い加飾インクも交換することで生じる加飾インクの多量の廃棄を軽減することができる。また、使用頻度の低い加飾インクも頻繁に使用されることにより、当該加飾インクが消費期限を超えてしまうことを防ぐこともできる。
【００９５】
また、本実施形態では、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合に、補正造形データ作成部３４は、補正造形データを作成する。すなわち、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合に、造形本体部分Ａの一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分Ａを形成している。このように、本実施形態では、製造する三次元造形物の三次元データを解析した上で、造形本体部分の一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用するか否かを判断しているため、より効果的にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【００９６】
ただし、本発明は、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合に、補正造形データ作成部３４は、補正造形データを作成する構成に限定されない。例えば、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量と加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、補正造形データ作成部３４は、補正造形データを作成してもよい。すなわち、補正造形データ作成部３４は、インク使用量比較部３３による比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも所定の量だけ多い場合に、補正造形データを作成してもよい。
【００９７】
なお、モデル材および加飾インクは、同じ硬化収縮率を有していることが好ましい。これにより、モデル材および加飾インクを硬化した後に、コア部分および外殻部分の界面で歪みが発生することを抑制することができる。
【００９８】
また、三次元造形物５の剛性を確保するためには、硬化した際の硬度（強度）がモデル材と同程度の加飾インクを造形本体部分Ａに用いることが好ましい。特に、モデル材と加飾インクの使用量を同程度とすることで使用量の差を小さくしようとすると、造形本体部分Ａに用いられる加飾インク量は三次元造形物５に使用するインク量の約半分近くを占めることになるため、硬化時の硬度がモデル材よりも極端に低い加飾インクを造形本体部分Ａに用いると、三次元造形物５の剛性が極端に小さくなってしまう虞がある。このため、加飾インクの硬化時の硬度は、モデル材の硬度と同程度であることが好ましい。
【００９９】
（５）変形例
造形本体部分Ａに使用するモデル材が透明である場合は、白色インクで被覆部分Ｂを形成することにより、三次元造形物５の表層側からコア部分１５に使用されている加飾インクの色が外殻部分１６を通して出現してしまうことを抑制し、加飾部分に対して減法混色により色調表現することができる。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、モデル材が白色である場合には、補正造形データ作成部３４は、図７に示す断面を有する三次元造形物５を製造する補正造形データを作成してもよい。この場合、補正造形データ作成部３４は、図７に示すように、被覆部分Ｂがない補正造形データを作成する。モデル材が白色であれば、造形本体部分Ａの外殻部分１６が被覆部分Ｂの機能をなすため、当該被覆部分Ｂを省略することができる。被覆部分Ｂを省略する場合の製造方法は、図５のＳ７を省略すればよい。
【０１００】
上述したように、被覆部分Ｂまたは外殻部分１６は、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が外殻部分１６を通して三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを抑制する機能を果たしている。そのためいずれも、コア部分１５で用いた加飾インクの色が、被覆部分Ｂまたは外殻部分１６を通して出現しない厚みで形成することが好ましい。これにより、コア部分１５で用いた加飾インクの色が、被覆部分Ｂまたは外殻部分１６を通して出現することで加飾部分Ｃの色調品位が低下するのを抑制することができ、加飾部分Ｃで配色したインクを所望の色調にすることができる。
【０１０１】
（６）補正造形データの作成方法
補正造形データを作成するにあたり、造形本体部分Ａにおけるコア部分１５および外殻部分１６それぞれの領域の割合、ならびにコア部分１５に用いる加飾インクおよびその使用量等には特に限定はない。以下には、これらの決定方法の一例を示すが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１０２】
（６−１  領域決定）
例えば、補正造形データ作成部３４は、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取った場合、両者の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定してもよい。これにより、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定しているため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１０３】
補正造形データ作成部３４は、インク使用量比較部３３が比較したモデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定し、決定された領域のコア部分１５および外殻部分１６を持つ補正造形データを作成する。印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、補正造形データ作成部３４が決定したコア部分１５の領域に対して、加飾インクを用いてコア部分１５を形成し、補正造形データ作成部３４が決定した外殻部分１６の領域に対して、モデル材を用いて外殻部分１６を形成するように、記録ユニット１０を制御する。
【０１０４】
なお、補正造形データ作成部３４は、コア部分１５の領域（体積）が外殻部分１６の領域（体積）よりも大きい補正造形データを作成することが好ましい。コア部分１５の領域（体積）を外殻部分１６の領域（体積）よりも大きくすることにより、外殻部分１６を形成するために使用するインクよりも、コア部分１５を形成するために使用するインクの方が多くなる。そのため、モデル材の代わりに使用する加飾インクの使用量が多くなり、より効率的に加飾インクを消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差をより効果的に低減することができる。
【０１０５】
さらに補正造形データ作成部３４は、外殻部分１６の領域（体積）が加飾部分Ｃの領域（体積）以上となる補正造形データを作成することが好ましい。外殻部分１６が、加飾部分の厚み以上の厚みを有していれば、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が外殻部分１６を通して三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを十分に抑制することができる。ただし、コア部分１５で用いた加飾インクの色が、外殻部分１６を通して出現することをより確実に抑制するためには、外殻部分１６は、コア部分１５に使用されたインクの色が被覆部分Ｂまたは外殻部分１６を通して出現しない厚みにすることが望ましい。
【０１０６】
（６−２  加飾インクおよびその使用量の決定）
ここで、補正造形データ作成部３４は、コア部分１５に用いる加飾インクを、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に応じて決定してもよい。例えば、補正造形データ作成部３４は、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に基づき、コア部分１５に用いる加飾インクとして最も使用量が少ない加飾インクを選択したり、使用量が少ない複数の加飾インクを選択したりすればよい。これにより、コア部分１５に用いる加飾インクを、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【０１０７】
補正造形データ作成部３４は、インク使用量比較部３３が比較したモデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて決定したコア部分１５の領域に基づき、コア部分１５に用いる加飾インクとして決定した加飾インクの使用量を決定することができる。例えば、補正造形データ作成部３４は、決定されたコア部分１５の領域に対してコア部分１５を形成するために使用するインクの量を、コア部分１５に用いる加飾インクとして決定した加飾インクの使用量とすればよい。
【０１０８】
コア部分１５に用いる加飾インクとして複数の加飾インクを選択した場合は、決定されたコア部分１５の領域に対してコア部分１５を形成するために使用するインクの量を、選択した加飾インクごとに割り振ればよい。この際、コア部分１５を形成するために使用するインクの量は、選択した加飾インクごとに均一に割り振ってもよいし、選択した各加飾インクの残量に応じて割り振ってもよい。
【０１０９】
補正造形データ作成部３４は、コア部分１５に用いる加飾インクとして決定した加飾インクを用いて、当該加飾インクの使用量として決定した使用量で形成したコア部分１５を持つ補正造形データを作成する。印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、補正造形データ作成部３４が決定したコア部分１５の領域に対して、コア部分１５に用いる加飾インクとして決定した加飾インクを用いて、当該加飾インクの使用量として決定した使用量でコア部分１５を形成するように、記録ユニット１０を制御する。
【０１１０】
（６−３  他の例）
以上では、製造する三次元造形物５に使用するモデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定する例を示したが、本発明はこれに限定されない。
【０１１１】
例えば、三次元造形物に使用するモデル材の総量および加飾インクの総量の一般的な比率または過去の平均比率に基づき、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定してもよい。モデル材の総量および加飾インクの総量の一般的な比率とは、一般的な三次元造形物を製造するために通常使用するモデル材の総量および加飾インクの総量の一般的な比率であり、補正造形データ作成部３４に予め記憶しておくことができる。
【０１１２】
また、モデル材の総量および加飾インクの総量の過去の平均比率とは、所定の期間（例えば、過去１ヶ月）で製造した三次元造形物に使用したモデル材の総量および加飾インクの総量の比率の平均値である。所定の期間で製造した三次元造形物に使用したモデル材の総量および加飾インクの総量の比率を補正造形データ作成部３４に記憶しておき、補正造形データ作成部３４が補正造形データを作成する際に、記憶していた所定の期間の比率の平均値を求めればよい。
【０１１３】
補正造形データ作成部３４は、三次元造形物に使用するモデル材の総量および加飾インクの総量の一般的な比率または過去の平均比率に基づき、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定し、決定された領域のコア部分１５および外殻部分１６を持つ補正造形データを作成する。印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、補正造形データ作成部３４が決定したコア部分１５の領域に対して、加飾インクを用いてコア部分１５を形成し、補正造形データ作成部３４が決定した外殻部分１６の領域に対して、モデル材を用いて外殻部分１６を形成するように、記録ユニット１０を制御する。
【０１１４】
〔第２の実施形態〕
上述した実施形態では、コア部分１５を加飾インクで形成し、外殻部分１６をモデル材で形成する例を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。そこで、以下には、上述した実施形態とは別の実施形態について、図８および図９を参照して説明する。図８は、三次元造形物５の製造方法の流れを示すフロー図である。また、図９は、図８のフロー図に基づいて実際に製造される三次元造形物５の断面図である。
【０１１５】
（１）三次元造形物の製造方法
本実施形態に係る、三次元造形物５の製造方法では、図９に示す断面を有する三次元造形物５を製造する補正造形データを作成する。図９に示す三次元造形物５では、モデル材および加飾インクを混合した混合材料を用いて、造形本体部分Ａのコア部分１５および外殻部分１６の双方が形成されている。すなわち、図９に示す三次元造形物５では、モデル材および加飾インクを混合した混合材料を用いて造形本体部分Ａが形成されている。
【０１１６】
まず、制御ユニット２０の造形データ受付部３１は、造形データを取得し（Ｓ１１）、その造形データをインク使用量算出部３２に送る。インク使用量算出部３２は、造形本体部分Ａを、モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、加飾部分Ｃを、加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する加飾インクの総量とを算出する（Ｓ１２）。
【０１１７】
インク使用量比較部３３は、インク使用量算出部３２の算出結果に基づき、インク使用量算出部３２が算出したモデル材の総量と加飾インクの総量とを比較する。比較の結果、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多い場合には（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報を補正造形データ作成部３４に送る。
【０１１８】
補正造形データ作成部３４は、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、造形データを補正した補正造形データを作成する（Ｓ１４）。具体的には、補正造形データ作成部３４は、造形データ受付部３１が取得した造形データに基づき、図９に示すように、造形本体部分Ａのコア部分１５および外殻部分１６の双方を、モデル材および加飾インクを混合した混合材料を用いて形成する補正造形データを作成する。すなわち、補正造形データ作成部３４は、造形本体部分Ａを、モデル材および加飾インクを混合した混合材料を用いて形成する補正造形データを作成する。そして、補正造形データ作成部３４は、作成した補正造形データを印刷制御部３５に送る。
【０１１９】
印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、混合材料を用いてコア部分１５および外殻部分１６を形成するように、記録ユニット１０を制御する（Ｓ１５）。すなわち、Ｓ１５において、造形本体部分Ａが形成されることになる。次いで、印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、白色インクを用いて被覆部分Ｂを、造形本体部分Ａを覆うように形成するように、記録ユニット１０を制御した後（Ｓ１６）、補正造形データに基づき、加飾インクを用いて加飾部分Ｃを、被覆部分Ｂを覆うように形成するように、記録ユニット１０を制御する（Ｓ１７）。
【０１２０】
なお、インク使用量比較部３３が、インク使用量算出部３２の算出結果に基づき、インク使用量算出部３２が算出したモデル材の総量と加飾インクの総量とを比較した結果、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下の場合は（Ｓ１３，Ｎｏ）、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下であるという比較結果の情報を造形データ受付部３１に送る。造形データ受付部３１は、モデル材の総量が加飾インクの総量の同等以下であるという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取ると、取得した造形データをそのまま印刷制御部３５に送る。印刷制御部３５は、造形データに基づき、造形本体部分Ａ、被覆部分Ｂおよび加飾部分Ｃを形成する（Ｓ１８）。
【０１２１】
このように、コア部分１５および外殻部分１６をまとめて混合材料で形成した場合でも、モデル材で造形本体部分Ａを形成する場合と比較して、本実施形態に係る造形本体部分Ａを形成するために使用するモデル材の使用量を抑え、より多くの加飾インクを使用することができる。結果、加飾インクを効率的に消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１２２】
なお、本実施形態では、造形本体部分Ａを混合材料で形成しているため、造形本体部分Ａに使用されている加飾インクの色が三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを抑制するために、造形本体部分Ａを被覆する被覆部分Ｂを白色インクで形成することが好ましい。これにより、加飾部分に対して減法混色により色調表現することができる。
【０１２３】
（２）補正造形データの作成方法
補正造形データを作成するにあたり、造形本体部分Ａに用いる混合材料を構成する加飾インクおよびその使用量等には特に限定はない。以下には、これらの決定方法の一例を示すが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１２４】
（２−１  加飾インクの使用量の決定）
例えば、補正造形データ作成部３４は、モデル材の総量が加飾インクの総量よりも多いという比較結果の情報をインク使用量比較部３３より受け取った場合、両者の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６を形成するために用いる混合材料を構成する加飾インクの使用量を決定してもよい。これにより、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６を形成するために用いる混合材料を構成する加飾インクの使用量を決定するため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１２５】
補正造形データ作成部３４は、インク使用量比較部３３が比較したモデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６を形成するための混合材料を構成する加飾インクの使用量を決定する。そして、補正造形データ作成部３４は、混合材料を構成する加飾インクの使用量として決定した使用量の加飾インクを含む混合材料で形成したコア部分１５および外殻部分１６を持つ補正造形データを作成する。印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、補正造形データ作成部３４が混合材料を構成する加飾インクの使用量として決定した使用量の加飾インクを含む混合材料でコア部分１５および外殻部分１６を形成するように、記録ユニット１０を制御する。
【０１２６】
（２−２  加飾インクの決定）
ここで、補正造形データ作成部３４は、コア部分１５および外殻部分１６を形成するために用いる混合材料を構成する加飾インクを、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に応じて決定してもよい。例えば、補正造形データ作成部３４は、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に基づき、混合材料を構成する加飾インクとして最も使用量が少ない加飾インクを選択したり、使用量が少ない複数の加飾インクを選択したりすればよい。これにより、混合材料を構成する加飾インクを、インク使用量算出部３２が算出した加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【０１２７】
補正造形データ作成部３４は、混合材料を構成する加飾インクとして決定した加飾インクであって、当該加飾インクの使用量として決定した使用量の加飾インクを含む混合材料で形成したコア部分１５および外殻部分１６を持つ補正造形データを作成する。印刷制御部３５は、補正造形データに基づき、混合材料を構成する加飾インクとして決定した加飾インクであって、当該加飾インクの使用量として決定した使用量の加飾インクを含む混合材料でコア部分１５および外殻部分１６を形成するように、記録ユニット１０を制御する。
【０１２８】
なお、混合材料を構成する加飾インクとして複数の加飾インクを選択した場合は、混合材料を構成する加飾インクの使用量として決定した使用量を、選択した加飾インクごとに割り振ればよい。この際、混合材料を構成する加飾インクの使用量は、選択した加飾インクごとに均一に割り振ってもよいし、選択した各加飾インクの残量に応じて割り振ってもよい。
【０１２９】
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、造形本体部分Ａおよび加飾部分Ｃを含む三次元造形物５の製造方法であって、少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記本体部分Ａを形成する造形本体部分形成工程と、上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆する上記加飾部分Ｃを形成する加飾部分形成工程と、を含むことを特徴とする。
【０１３０】
上記の方法によれば、本来モデル材で形成する造形本体部分Ａを少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて形成している。すなわち、本発明の一態様によれば、造形本体部分の一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分Ａを形成している。このように、使用頻度が高いモデル材の代わりに、使用頻度の低い加飾インクを用いて造形本体部分を形成することにより、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１３１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分１５を形成するコア部分形成工程と、少なくともモデル材を用いて、上記コア部分１５の外殻をなす外殻部分１６であって、当該コア部分を被覆する外殻部分を形成する外殻部分形成工程とを有する。
【０１３２】
上記の方法によれば、加飾部分Ｃとコア部分１５との間に、外殻部分１６を設けることにより、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が三次元造形物の表層側の加飾部分に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【０１３３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分１６を形成する。
【０１３４】
上記の方法のように、造形本体部分Ａのコア部分１５を、加飾インクを用いて形成し、造形本体部分Ａの外殻部分１６を、モデル材を用いて形成してもよい。なお、モデル材が白色の場合は、加飾部分Ｃとコア部分１５との間に、白色インクにより形成された外殻部分１６を設けることにより、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分Ｃに対して減法混色により色調表現することができる。
【０１３５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分１６を形成し、白色インクを用いて、上記外殻部分１６を被覆する被覆部分Ｂを形成する被覆部分形成工程を含む。
【０１３６】
上記の方法のように、造形本体部分Ａのコア部分１５および外殻部分１６の双方を、加飾インクおよびモデル材を混合した混合材料を用いて形成してもよいこの場合、加飾部分Ｃと外殻部分１６との間に、白色インクにより形成された被覆部分Ｂを設けることにより、造形本体部分Ａに使用されている加飾インクの色が三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分Ｃに対して減法混色により色調表現することができる。
【０１３７】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記三次元造形物５の三次元データに基づき、当該三次元造形物５の上記造形本体部分Ａを、上記モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物５の上記加飾部分を、上記加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する算出工程と、上記算出工程で算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較工程と、をさらに含み、上記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、上記造形本体部分形成工程および上記加飾部分形成工程を行う。
【０１３８】
上記の方法によれば、モデル材の総量と加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、造形本体部分Ａの一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用して造形本体部分Ａを形成している。すなわち、形成する三次元造形物５の三次元データを解析した上で、造形本体部分Ａの一部分にモデル材の代わりに加飾インクを使用するか否かを判断しているため、より効果的にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１３９】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分１５を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分１５の外殻をなす外殻部分１６であって、当該コア部分１５を被覆する外殻部分１６を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分形成工程では、上記加飾インクを用いて上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記モデル材を用いて上記外殻部分１６を形成し、上記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、両者の差分に応じて、上記コア部分１５および上記外殻部分１６の領域を決定する領域決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インクを用いて上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記モデル材を用いて上記外殻部分１６を形成する。
【０１４０】
上記の方法によれば、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６の領域を決定しているため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１４１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記コア部分１５を形成するために用いる上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程と、上記領域決定工程において決定された上記コア部分１５の領域に応じて、上記加飾インク決定工程において決定された上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程とをさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記領域決定工程で決定された領域に対して、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクを用いて、上記使用量決定工程で決定された使用量で上記コア部分１５を形成する。
【０１４２】
上記の方法によれば、コア部分１５に用いる加飾インクを、加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【０１４３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分１５を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分１５の外殻をなす外殻部分１６であって、当該コア部分１５を被覆する外殻部分１６を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分形成工程では、上記モデル材および上記加飾インクを混合した混合材料を用いて上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記混合材料を用いて上記外殻部分１６を形成し、白色インクを用いて、上記外殻部分１６を被覆する被覆部分Ｂを形成する被覆部分形成工程をさらに含み、上記比較工程の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、両者の差分に応じて、上記コア部分１５および上記外殻部分１６を形成するために用いる上記混合材料を構成する上記加飾インクの使用量を決定する使用量決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分１６を形成する。
【０１４４】
上記の方法によれば、モデル材の総量および加飾インクの総量の差分に応じて、コア部分１５および外殻部分１６を形成するために用いる混合材料を構成する加飾インクの使用量を決定するため、より正確にモデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１４５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記算出工程において算出された上記加飾インクの総量に応じて、上記混合材料を構成する上記加飾インクを決定する加飾インク決定工程をさらに含み、上記コア部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記コア部分１５を形成し、上記外殻部分形成工程では、上記加飾インク決定工程で決定された上記加飾インクであって、上記使用量決定工程で決定された使用量の上記加飾インクを含む上記混合材料を用いて、上記外殻部分１６を形成する。
【０１４６】
上記の方法によれば、混合材料を構成する加飾インクを、加飾インクの総量に応じて決定しているため、各加飾インクについて、より正確にモデル材との使用量の差を低減することができる。
【０１４７】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、白色インクを用いて、上記造形本体部分Ａを被覆する被覆部分Ｂを形成する被覆部分形成工程をさらに含み、上記加飾部分形成工程では、上記加飾インクを用いて、上記被覆部分Ｂを被覆する上記加飾部分Ｃを形成する。
【０１４８】
上記の方法によれば、モデル材が透明の場合は、加飾部分Ｃと造形本体部分Ａとの間に白色インクにより形成された被覆部分Ｂを設けることにより、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを抑制し、加飾部分Ｃに対して減法混色により色調表現することができる。
【０１４９】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分１５を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分１５の外殻をなす外殻部分１６であって、当該コア部分１５を被覆する外殻部分１６を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記外殻部分形成工程では、上記コア部分１５で用いた上記加飾インクの色が、上記外殻部分１６を通して出現しない厚みで上記外殻部分１６を形成する。
【０１５０】
上記の方法によれば、コア部分１５で用いた加飾インクの色が、被覆部分Ｂまたは外殻部分１６を通して出現することで加飾部分Ｃの色調品位が低下するのを抑制することができ、加飾部分Ｃで配色したインクを所望の色調にすることができる。
【０１５１】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法においては、上記造形本体部分形成工程は、少なくとも上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分のコア部分１５を形成するコア部分形成工程と、少なくとも上記モデル材を用いて、上記コア部分１５の外殻をなす外殻部分１６であって、当該コア部分１５を被覆する外殻部分１６を形成する外殻部分形成工程と、を有し、上記コア部分１５の体積は、上記外殻部分１６の体積よりも大きく、上記外殻部分１６の体積は、上記加飾部分Ｃの体積以上である。
【０１５２】
上記の方法によれば、コア部分１５の領域（体積）を外殻部分１６の領域（体積）よりも大きくすることにより、外殻部分１６を形成するために使用するインクよりも、コア部分１５を形成するために使用するインクの方が多くなる。そのため、モデル材の代わりに使用する加飾インクの使用量が多くなり、より効率的に加飾インクを消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差をより効果的に低減することができる。さらに、外殻部分１６が、加飾部分の厚み以上の厚みを有していれば、コア部分１５に使用されている加飾インクの色が外殻部分１６を通して三次元造形物５の表層側から出現してしまうことを十分に抑制することができる。
【０１５３】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、上記モデル材および上記加飾インクは、同じ硬化収縮率を有している。
【０１５４】
上記の方法によれば、モデル材および加飾インクを硬化した後に、コア部分１５および外殻部分１６の界面で歪みが発生することを抑制することができる。
【０１５５】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、インクジェット法を用いて上記モデル材および上記加飾インクを吐出して、上記三次元造形物５を製造する。
【０１５６】
本発明の一態様に係る、三次元造形物５の製造方法は、インクジェット法を用いて三次元造形物５を製造する場合に、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減する効果をより効果的に奏することができる。
【０１５７】
本発明の一態様に係る製造装置は、造形本体部分Ａおよび加飾部分Ｃを含む三次元造形物５を製造するための製造装置６０であって、モデル材および加飾インクを用いて上記三次元造形物５を形成する印刷部（記録ユニット１０）と、上記三次元造形物５の三次元データに基づき、当該三次元造形物５の上記造形本体部分Ａを、上記モデル材のみを用いて形成する場合に使用する当該モデル材の総量と、当該三次元造形物５の上記加飾部分Ｃを、上記加飾インクのみを用いて形成する場合に使用する当該加飾インクの総量とを算出する算出部（インク使用量算出部３２）と、上記算出部が算出した上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量とを比較する比較部（インク使用量比較部３３）と、を備え、上記印刷部は、上記比較部による比較の結果、上記モデル材の総量と上記加飾インクの総量との差が所定の量よりも多い場合に、少なくとも加飾インクおよびモデル材を用いて、上記造形本体部分Ａを形成し、上記加飾インクを用いて、上記造形本体部分を被覆する上記加飾部分Ｃを形成する。
【０１５８】
上記の構成によれば、使用頻度が高いモデル材の代わりに、使用頻度の低い加飾インクを用いて造形本体部分Ａを形成することにより、加飾インクを効率的に消費することができるので、モデル材と加飾インクとの使用量の差を低減することができる。
【０１５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、三次元造形物の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１  造形層
２  光反射層
３  着色層
４  透明層
５  三次元造形物
６  支持体
１０  記録ユニット
１１  インクジェットヘッド
１２  ＵＶ照射部
１３  キャリッジ
１５  コア部分
１６  外殻部分
２０  制御ユニット
３１  造形データ受付部
３２  インク使用量算出部
３３  インク使用量比較部
３４  補正造形データ作成部
３５  印刷制御部
６０  製造装置
Ａ  造形本体部分
Ｂ  被覆部分
Ｃ  加飾部分
【図１】
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【図２】
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【図９】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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