(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得するステップと、
前記ボクセルの一つを、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割し、前記複数のエレメントの各々に、複数の色のうちの１つに該当する色データを付与するステップと
を備え、
前記エレメントへの色データの付与は、前記ボクセルの複数の表面が略同一色となるように行われる
ことを特徴とする３次元造形方法。
【請求項２】
前記ボクセルを回転させるステップを更に備えた、請求項１記載の３次元造形方法。
【請求項３】
同一色を有する複数の前記ボクセルが並んで配列されている場合に、前記ボクセルを回転させるステップを実行する、請求項２記載の３次元造形方法。
【請求項４】
前記ボクセルの１つに含まれる複数の前記エレメントは、前記ボクセルの１つの表面に現れる露出エレメントと、前記露出エレメントに覆われた核エレメントとを有し、
前記核エレメントに対し色補正のための色データを付与するステップを更に備える、請求項１記載の３次元造形方法。
【請求項５】
３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データ取得部と、
複数種類の色素を有する積層物を吐出する吐出機構と、
前記吐出機構を、前記３次元データに従って制御して３次元造形物を造形する制御部と
を備え、
前記ボクセルの一つは、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割され、
前記複数のエレメントの各々は、複数の色のうちの１つに該当する色データを与えられ、
前記ボクセルの複数の表面が略同一色となるよう、前記エレメントの前記色データが決定されている
ことを特徴とする３次元造形機。
【請求項６】
前記制御部は、前記ボクセルを回転させる制御を行う、請求項５記載の３次元造形機。
【請求項７】
前記制御部は、同一色を有する複数の前記ボクセルが並んで配列されている場合に、前記ボクセルを回転させる制御を行う、請求項６記載の３次元造形機。
【請求項８】
前記ボクセルの１つに含まれる複数の前記エレメントは、前記ボクセルの１つの表面に現れる露出エレメントと、前記露出エレメントに覆われた核エレメントとを有し、
前記制御部は、前記核エレメントに対し色補正のための色データを付与する、請求項５記載の３次元造形機。
【請求項９】
３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データ取得部と、
複数種類の色素を有する積層物を吐出する吐出機構と、
前記吐出機構を、前記３次元データに従って制御して３次元造形物を造形する制御部と
を備え、
前記ボクセルの一つは、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割され、
前記複数のエレメントの各々は、複数の色のうちの１つに該当する色データを与えられ、
前記ボクセルの１つに含まれる複数の前記エレメントは、前記ボクセルの１つの表面に現れる露出エレメントと、前記露出エレメントに覆われた核エレメントとを有し、
前記制御部は、前記核エレメントに対し色補正のための色データを付与する
ことを特徴とする３次元造形機。
【請求項１０】
前記制御部は、色補正が不要な場合には前記各エレメントを白色のまま維持する、請求項９記載の３次元造形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形方法及び３次元造形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３Ｄプリンタにおいて、その表面形状を着色することが可能なカラー３Ｄプリンタは、例えば特許文献１によりすでに提案されている。しかし、従来のカラー３Ｄプリンタは、造形された３次元造形物の表面にポリゴンデータ等に基づいて着色することが出来るに止まり、その３次元造形物の内部に、元の３次元構造物の色を忠実に再現した着色をすることは困難であった。その理由は、造形に用いる３次元ＣＡＤデータが３次元造形物の表面のデータしか有しておらず、３次元造形物の内部構造を定義するものではなく、その内部構造の色データを有していないからである。このため、３次元造形物の内部においても正確に着色をすることが可能な３次元造形方法及び３次元造形機が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、３次元造形物の内部においても正確に着色することが可能な３次元造形方法及び三次元造形機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】
本発明に係る３次元造形方法は、３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データを取得するステップと、前記ボクセルの一つを、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割し、前記複数のエレメントの各々に、複数の色のうちの１つに該当する色データを付与するステップとを備える。エレメントへの色データの付与は、前記ボクセルの複数の表面が略同一色となるように行われる。
また、本発明に係る３次元造形機は、３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データ取得部と、複数種類の色素を有する積層物を吐出する吐出機構と、前記吐出機構を、前記３次元データに従って制御して３次元造形物を造形する制御部とを備える。前記ボクセルの一つは、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割され、前記複数のエレメントの各々は、複数の色のうちの１つに該当する色データを与えられ、前記ボクセルの複数の表面が略同一色となるよう、前記エレメントの前記色データが決定されている。
また、本発明の別の態様に係る３次元造形機は、３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データ取得部と、複数種類の色素を有する積層物を吐出する吐出機構と、前記吐出機構を、前記３次元データに従って制御して３次元造形物を造形する制御部とを備え、前記ボクセルの一つは、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割され、前記複数のエレメントの各々は、複数の色のうちの１つに該当する色データを与えられ、前記ボクセルの１つに含まれる複数の前記エレメントは、前記ボクセルの１つの表面に現れる露出エレメントと、前記露出エレメントに覆われた核エレメントとを有し、前記制御部は、前記核エレメントに対し色補正のための色データを付与する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施の形態の３Ｄプリンタ１００の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１の３Ｄプリンタ１００を制御する制御部２００の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態で使用される３次元データ（ボクセル）の概念を示す概略図である。
【図４】ボクセルＶＤを用いた３次元データを示す概念図である。
【図５】ボクセルＶＤとエレメントＥＤとの関係を示す。
【図６】ボクセルＶＤに与えられる色データ（パレットデータ）を示す。
【図７】ボクセルＶＤに与えられる色データ（濃淡）を示す。
【図８】モワレ発生防止のための位相変換部２２３の動作について説明する概念図である。
【図９】モワレ発生防止のための位相変換部２２３の動作について説明する概念図である。
【図１０】色相変換部２２４の動作について説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、インクジェット方式の３Ｄプリンタを例として説明するが、本発明はインクジェット方式に限定されるものではなく、複数種類の色素を有する積層物を、後述するエレメントごとに吐出することが出来るものである限り、その方式は不問である。
【０００８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の三次元造形方法及び三次元造形機に係る、第１の実施の形態の３Ｄプリンタ１００の全体構成を示す概略斜視図である。この３Ｄプリンタ１００は、フレーム１１、Ｚガントリ１２、Ｙガントリ１３、造形テーブル１４、昇降装置１５Ａ、１５Ｂ、ヘッド保持部１６、インクタンク１７、インクジェットヘッド１８（吐出機構）を備える。
【０００９】
フレーム１１は、矩形形状の骨組を有しており、後述するＺガントリ１２他を内部に収納する。また、Ｚガントリ１２は、フレーム１１の内部において、昇降装置１５Ａ、１５Ｂにより図１のＺ方向（造形テーブル１４の主平面に略垂直な方向）に移動可能に構成されている。
【００１０】
Ｙガントリ１３は、Ｚガントリ１２の表面を、図１のＹ方向（造形テーブル１４の主平面と平行な方向）に沿って摺動可能に構成されている。また、造形テーブル１４は、Ｙガントリ１３の表面において、図１のＸ方向（造形テーブル１４の主平面と平行な方向であって、Ｙ方向に垂直な方向）に摺動可能に構成されている。Ｚガントリ１２、Ｙガントリ１３、及び造形テーブル１４の以上のような動作により、造形テーブル１４上に形成される３次元造形物は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の３方向に移動可能とされる。造形テーブル１４上の３次元造形物がインクジェットヘッド１８に対し３次元方向に相対的に移動することで、３次元データに基づく３次元造形物の造形が可能になる。
【００１１】
ヘッド保持部１６は、少なくともＺガントリ１２の最大高さよりも高い位置において、フレーム１１に対し固定的に形成される。インクタンク１７及びインクジェットヘッド１８は、このヘッド保持部１６に保持されている。インクタンク１７は、３次元造形物のカラー造形のため、複数種類、例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、ホワイト（Ｗ）などのインクを保持している。なお、インクは、上記に限定されるものではなく、例えば、上記のインクに加えクリアインクを追加することなども可能である。そして、インクジェットヘッド１８は、このインクを噴射して３次元造形物の構成単位（３次元的な画素）であるボクセルを形成する。なお、インクとしては、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インクを用いることができる。この場合、インクジェットヘッド１８には、紫外線照射部（図示せず）を併設することができる。
【００１２】
図２は、図１の３Ｄプリンタ１００を制御する制御部２００の構成を示すブロック図である。この制御部２００は、コンピュータ２１、システム制御部２２、ヘッド制御部２３、メカ制御部２４、昇降制御モータ２５、Ｙガントリ制御モータ２６、テーブル制御モータ２７、及び表示部２８を備える。
【００１３】
コンピュータ２１は、外部から造形すべき３次元造形物の３次元データを取得する３次元データ取得部として機能し、造形に必要な各種データ変換などを実行する。３次元データは、ボクセルという３次元方向に幅を有する基本要素（３次元的な画素）を一単位とし、ボクセルの集合により表現されている。すなわち、複数のボクセルを立体的に配置することで、３次元データが構成される。ボクセルの各々には、ＲＧＢやＣＭＫＹなどの色情報、ボクセルを構成する材料の情報など、様々な情報を含ませることができる。この点については後述する。
【００１４】
システム制御部２２は、３次元データから、インクジェットヘッド１８を制御するためのヘッド制御データと、各種モータを制御するためのモータ制御データとを生成して、ヘッド制御部２３及びメカ制御部２４に転送する機能を有する。また、システム制御部２２は、パレットデータ保持部２２１、色変換部２２２、位相変換部２２３、及び色相補正部２２４を備えている。
【００１５】
パレットデータ保持部２２１は、色データとしてのパレットデータを保持する。色変換部２２２は、ボクセルが有する色データを、当該色データに対応するパレットデータに変換する機能を有する。また、位相変換部２２３は、ボクセルに与えられたパレットデータに従って、ボクセルの位相を変換する機能を有する。また、色相補正部２２４は、各種データに従って、ボクセルに与えられたパレットデータの色相を補正する機能を有する。
【００１６】
ヘッド制御部２３は、受領したヘッド制御データに従い、インクジェットヘッド１８から吐出するインクの種類及びその吐出量を制御する。メカ制御部２４は、モータ制御データを、更にＺ方向データ、Ｙ方向データ、及びＸ方向データに分割し、それぞれ昇降制御モータ２５、Ｙガントリ制御モータ２６、及びテーブル制御モータ２７に転送する。昇降制御モータ２５、Ｙガントリ制御モータ２６、及びテーブル制御モータ２７は、このＺ方向データ、Ｙ方向データ、及びＸ方向データに従い、Ｚガントリ１２、Ｙガントリ１３、及び造形テーブル１４を駆動する。表示部２８は、例えば液晶ディスプレイなどにより構成される。
【００１７】
次に、ボクセルにより表現される３次元データについて説明する。従来の３Ｄプリンタは一般的に、３次元形状を水平方向の平面データに分解したＳＴＬフォーマットにより表現されている。このＳＴＬフォーマットの場合、構造物の内部についての性状を表現する方法がない。したがって、ＳＴＬフォーマットに従い３次元造形物を構成する場合、その３次元構造物の内部の構造を表現することは困難であり、色付けもその表面の色付けができるにとどまっていた。
一例として、人体模型において心臓の模型を３Ｄプリンタで造形しようとする場合、心臓の内部の構造を、その色も含めて造形することが求められているが、それは従来のＳＴＬフォーマットを用いた３Ｄプリンタにおいては困難である。
【００１８】
これに対し、本実施の形態の３Ｄプリンタでは、図３に示すように、３次元構造の一単位を構成するボクセルＶＤの集合により３次元造形物の構造を表現する。ボクセルＶＤの場合、３次元構造物の内部の構造の表現が容易になるとともに、ボクセルＶＤの各々が色データを与えられているため、３次元構造の内部の色を表現することが容易になる。ボクセルを取り扱うフォーマットとしては、ＦＡＶ（FAbricatable Voxel）フォーマットがすでに知られており、本実施の形態でもこのＦＡＶフォーマットを適用することができる。
【００１９】
図４に示すように、ボクセルＶＤの一つは、更に交差する３方向（Ｘ／Ｙ／Ｚ）の各々において、複数のエレメントＥＤに分割される。一例としては、ボクセルＶＤの一つは、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれにおいて複数、例えば４つに分割され、４×４×４＝６４個のエレメントＥＤに分割される。
【００２０】
なお、１個のボクセルＶＤの大きさは、インクジェットヘッド１８の最小吐出量に従って決定される。例えば、インクジェットヘッド１８の最小吐出量が１６ｐｌ（ピコリットル）だとした場合、その１６ｐｌが１つのエレメントＥＤの最小の大きさとなる。したがって、エレメントＥＤが立方体であるとした場合、エレメントＥＤ１個の１辺の最小値は、約２５μｍとなる。３次元造形物の観察距離から視認できる大きさ（分解能）を０．１ｍｍとすると、1辺が２５μｍのエレメントＥＤを、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向にそれぞれ４個ずつ、合計で４×４×４＝６４個集合させて１つのボクセルＶＤを形成することができる。なお、図５に示すように、１個のボクセルＶＤ中の６４個のエレメントＥＤは、ボクセルＶＤの表面に現れる５６個の露出エレメントＥＤｅと、露出エレメントＥＤｅにより周囲を覆われることによりボクセルＶＤの内部に埋まって外部からは見えない核エレメントＥＤｃとに分類され得る。露出エレメントＥＤｅは、白色以外の色データを与えられ得る。一方、核エレメントＥＤｃは、ボクセルに対し色相補正を行う場合を除き、原則として白色のデータを与えられる。
【００２１】
なお、１つのボクセルＶＤにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向における分割数（エレメントの数）は同一である必要はない。例えば、１つのボクセルが、４×６×８個のエレメントにより構成されていてもよい。１個のエレメントＥＤが立方体として近似することができず、立方体に比べＺ方向等に偏平した形状である場合もあり得る。この場合、ボクセルＶＤが立方体となるよう、１つのボクセルＶＤにおけるエレメントの配列数を、Ｚ方向、Ｙ方向、Ｘ方向で異なる数となるようにしてもよい。
【００２２】
エレメントＥＤの各々は、ボクセルＶＤに与えるべき色データ（例えば、無彩色６色、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各４色、計３０色のいずれか）に従って割り振られたパレットデータに従い、複数種類の色データ（例えば白（Ｗ）、シアン（Ｃ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー））のうちの１つの色データを与えられる。すなわち、ボクセルＶＤの６つの面のうちの１つに、ある色データを与えるために、その１つの面に現れる１６個（４×４）のエレメントＥＤに、白（Ｗ）、シアン（Ｃ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）のうちの１つの色データが与えられる。１６個のエレメントＥＤに与えられる色データ（Ｗ、Ｃ，Ｍ、Ｙ）の組合せにより、そのボクセルの１面に与えられる色データが決定される。
【００２３】
このようにしてボクセルＶＤの６つの面に現れるエレメントＥＤに色データを与えようとする場合、ボクセルＶＤの６つの面に対し略同一の色が与えられる必要がある。このため、本実施の形態では、ボクセルＶＤにおいて、その６つの面のすべて（又は少なくとも一部）が略同一色となるよう、エレメントＥＤの色データが決定される。この点に関し図６を用いて詳しく説明する。
なお、上記の例は、図１のようなインクジェット方式の３Ｄプリンタを使用した場合におけるインクの色の種類を示したものである。この図１の３Ｄプリンタは、インク自体を紫外線硬化してエレメントＥＤ更にはボクセルＶＤを積層させて３次元造形物とするものであるので、白色のインクが必要である。これに対し、別の方式のプリンタで、例えば白地の積層材料に対しインク等の色素を吐出する場合には、複数のインクは、例えばＣ、Ｍ、Ｙのみでよく、白色を含む必要はない。
【００２４】
図６は、１つのボクセルＶＤの展開図である。ボクセルＶＤは６つの面Ｆｓ１〜Ｆｓ６を有している。例えば、面Ｆｓ５とＦｓ３は、図６に符号Ｌ１、Ｌ２で示す辺において対向する。図６において、色データとして白（Ｗ）を与えられているエレメントＥＤは符号Ｄｗで示している。同様に、シアン（Ｃ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を与えられたエレメントＥＤは、それぞれ符号Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｙで表現されている。このように、１つのボクセルＶＤに含まれる複数のエレメントＥＤに割り振る色データを表したものが、前述のパレットデータである。パレットデータは、パレットデータ保持部２２１に保持されており、例えば、ボクセルＶＤに与えるべき色の種類（例えば無彩色６色、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各４色、計３０色のいずれか１つ）に従って、その色に合致するパレットデータが、パレットデータ保持部２２１から読み出される。パレットデータが読みだされると、そのパレットデータに従い、各エレメントに色データが付与される。
【００２５】
図６は、ボクセルＶＤにグレー系の色を与える場合の、各エレメントＥＤへの色データの配分を示している。ボクセルＶＤの６つの面Ｆｓ１〜Ｆｓ６に同一の色を与えるため、各面において符号Ｄｗ、Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｙを与えられるエレメントの割合は略同一とされる。
【００２６】
図７に示すように、ボクセルＶＤにグレーを与える場合、ボクセルＶＤの１つの面における符号Ｄｃ、Ｄｍ、ＤｙのエレメントＥＤの数の合計が符号Ｄｗのエレメントの数に比べて増えるほど、そのボクセルＶＤの面の色は、より濃いグレーとなる。ボクセルＶＤに黄色を与える場合には、符号Ｄｗ及びＤｙのエレメントＥＤのいずれかが与えられるが、１つの面における符号ＤｙのエレメントＥＤの数が符号Ｄｗのエレメントの数に比べて増えるほど、ボクセルＶＤに与えられる黄色は濃い黄色となる。同様に、ボクセルＶＤに青色を与える場合には、符号Ｄｙ、Ｄｍ、ＤｗのエレメントＥＤのいずれかが与えられるが、１つの面における符号Ｄｙ、ＤｍのエレメントＥＤの数が符号ＤｗのエレメントＥＤの数に比べ増えるほど、ボクセルＶＤに与えられる青色は濃い青色となる。
【００２７】
符号Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃに対応する色が与えられるエレメントＥＤは、図５に示す露出エレメントＥＤｅであり、核エレメントＥＤｃは、外部には露出しないため、原則として符号ＤｗのエレメントＥＤとしてよい。ただし、色相補正が必要な場合においては、符号Ｄｗ以外の色データが与えられる場合がある。この点については後述する。
【００２８】
なお、図６及び図７に図示した例では、１つの面において同一色のエレメントＥＤができるだけＸ方向、Ｙ方向において隣り合わず、斜め方向においてのみ隣接する配置（点描画風）を採用しているが、エレメントＥＤの配置はこれに限定されるものではなく、例えば同一色の２つのエレメントＥＤが辺を共有して（換言すれば、Ｘ方向、Ｙ方向において隣り合うことも可能とするレイアウト（線描画風）を採用することも可能である。
【００２９】
なお、同一色を与えられた複数のボクセルＶＤが1つの面に沿って配列されると、場合によってモアレが発生し、元の三次元構造物とは異なる色合いを呈する虞がある。このため、本実施の形態では、モアレの発生を防止するため、前述した位相変換部２２３により、以下のような制御を行っている。
【００３０】
例えば、図８に示すように、１つの面において、同一色（同一の色番号）を有する複数（例えば４個）のボクセルＶＤ１１、ＶＤ１２、ＶＤ２１、ＶＤ２２が、格子状（２×２）に同一面上に並んでいる場合を考える。そして、同一色を与えられた４個のボクセルＶＤ１１、ＶＤ１２、ＶＤ２１、ＶＤ２２は、図６に示す面Ｆｓ４を当該同一面側に向けている。なお、図４において、面Ｆｓ１〜ｆｓ６の末尾の番号を面番号ｆとし、１つの面Ｆｓ１〜Ｆｓ６の、基準位置に対する回転角度（０°（１）、９０°（２）、１８０°（３）、２７０°（４））を面角度θとして表現している。
【００３１】
この場合、図８に示すように、同一色、例えば符号ＤｍのエレメントＥＤが、直線状に複数個並ぶことが生じることがあり、この場合、当該面においてモアレが発生する虞がある。しかし、この第１の実施の形態では、モアレの発生を防止するため、ボクセルＶＤを適宜回転させる制御を行い、モアレの発生を防止している。なお、図８は符号Ｄｍのエレメントが斜め方向に並ぶためにモワレが発生する場合を例示している。しかし、モワレが発生するのは、斜め方向に同一色のエレメントが並ぶ場合には限られず、同一色のエレメントが所定の規則性を持って配列される場合には、モワレが発生し得る。例えば、ボクセルの辺と平行な方向に同一色のエレメントが並ぶ場合にもモワレは発生し得る。そのような場合にも、同様の動作を行うことができる。
【００３２】
この点を、図９を参照して詳しく説明する。図８のような複数のボクセルＶＤ１１、ＶＤ１２、ＶＤ２１、ＶＤ２２が発生した場合、位相変換部２２３は、ボクセルＶＤ１１、ＶＤ１２、ＶＤ２１、又はＶＤ２２を回転させ（位相を変換し）、これにより、同一色のエレメントＥＤが同一直線状に並ぶことを防止する。
【００３３】
図９は、図８のようなモワレが発生する配列とされたボクセルを回転させて、モワレが発生しないエレメントの配列に変更した後の状態を示している。モワレが発生する配列が得られた場合には、位相変換部２２３は、例えばボクセルＶＤ１２、ＶＤ２１を回転させて、面Ｆｓ１に代えて面Ｆｓ１が紙面側に現れるようにする。図９では具体的に、ボクセルＶＤ１２については（ｆ、θ）＝（４，１）から（ｆ、θ）＝（１、２）に変換している。また、ボクセルＶＤ２１については（ｆ、θ）＝（４，１）から（１、４）に変換している。
また、ボクセルＶＤ２２については、面Ｆｓ４はそのまま紙面側を向きつつ、面Ｆｓ４を左回りに９０°（２）回転させている（（ｆ、θ）＝（４、２））。
【００３４】
以上のようなボクセルの回転により、同一色のエレメントが一列に並ばない配列を選択することができ、これにより、モワレの発生を防止することができる。なお、上記の例では、モワレ防止のため、ボクセルＶＤの面番号ｆ、回転角度θのいずれか、又は両方を変更する方式を採用している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、モワレ防止が達成できる限りにおいて、ｆ、θのいずれか一方は固定とし、他方のみを変更する方式を採用することも可能である。
【００３５】
なお、位相変換部２２３における回転動作は、システム制御部２２において、同一色のボクセルＶＤが配列されていることを検知した場合に、モワレが生じることを回避するような並びとなるよう、自動的に回転制御を行うようにするのが好適である。又は、位相変換部２２３における回転動作は、システム制御部２２において上記のような同一色のエレメントＥＤの並びを自動的に検知して、その並びが解消されるように回転制御を行うようにしてもよい。
【００３６】
あるいはこれに代えて、例えばボクセルＶＤの配列を表示部２８に表示させ、その表示部２８の表示をオペレータが判断し、ボクセルの回転をコンピュータ２１の入力部（マウスやキーボードなど）から指示することも可能である。
【００３７】
また、図８及び図９で示した例では、格子状に並ぶ４つのボクセルＶＤにおいて同一色のボクセルが並ぶ場合を示している。しかし、これはあくまで一例であり、隣接する２つのボクセルを単位として、同一色のボクセルが隣接する場合において、位相変換部２２３を動作させるようにしてもよい。
【００３８】
次に、図１０を参照して、色相変換部２２４による、核エレメントＥＤｃへの色データの配分に関し説明する。前述の通り、核エレメントＥＤｃは外部から見えないため、核エレメントＥＤｃｙに付与される色データは、白（Ｗ）（符号Ｄｗ）であってよい。
【００３９】
ただし、様々な理由により、露出エレメントＥＤｅに付与される色データのみでは、所望の色相が得られない場合がある。例えば、ボクセルＶＤの各エレメントＥＤに対し、白（Ｗ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色データを与えることで、理論的には所望の色相をボクセルＶＤに与えることができる筈である。しかしながら、実施の色相をＬ＊、ａ＊、ｂ＊の色空間で各色を評価すると、実際の色相は理論上の色相からずれていることも多い。この場合には、色補正を行う動作が必要となる。
【００４０】
また、使用されるインクは、多くの場合所定の透過性を有しているため、核エレメントＥＤｃの色合いが、ボクセルＶＤ全体の色合いに影響し得る。
このため、本実施の形態では、核エレメントＥＤｃは、色補正が不要な場合には、原則として白色（Ｗ）を付与しつつも（白色のまま維持しつつも）、色補正の必要性がある場合には、核エレメントＥＤｃにもシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれかを与えることができる。これにより、ボクセルＶＤの色相を補正することができる。
【００４１】
例えば、図１０の上部に示すように、核エレメントＥＤｃが全て白色である場合を考える。ボクセルＶＤの符号Ｄｍのエレメントに入射光ＩＬが入射して赤色（Ｒ）の反射光ＲＬとなり、その反射光ＲＬが符号ＤｙのエレメントＥＤを通過して外部に向かう。このとき、符号Ｄｍのエレメントの色度がＹ側に寄っていると、その反射光ＲＬが黄色みがかった色となることがある。
【００４２】
このような場合には、例えば、図１０の下側に示すように、色相変換部２２４により、核エレメントＥＤｃのうちの１つＥＤｃＲに与える色データを、白（Ｗ）から別の色、例えばマゼンダ（Ｍ）に変更することができる。これにより、反射光ＲＬをより本来の赤色に近い色に補正することができる。
【００４３】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１００・・・３Ｄプリンタ、  ２００・・・制御部、  １１・・・フレーム、  １２・・・Ｚガントリ、  １３・・・Ｙガントリ、  １４・・・造形テーブル、  １５Ａ、１５Ｂ・・・昇降装置、  １６・・・ヘッド保持部、  １７・・・インクタンク、  １８・・・インクジェットヘッド、  ２１・・・コンピュータ、  ２２・・・システム制御部、  ２３・・・ヘッド制御部、  ２４・・・メカ制御部、  ２５・・・昇降制御モータ、  ２６・・・Ｙガントリ制御モータ、  ２７・・・テーブル制御モータ、  ２８・・・表示部、  ＶＤ・・・ボクセル、  ＥＤ・・・エレメント。
【要約】
この３次元造形機は、３次元構造物をボクセルで表現した３次元データを取得する３次元データ取得部と、複数種類の色素を有する積層物を吐出する吐出機構と、前記吐出機構を、前記３次元データに従って制御して３次元造形物を造形する制御部とを備える。前記ボクセルの一つは、交差する３方向の各々において複数のエレメントに分割され、前記複数のエレメントの各々は、複数の色のうちの１つに該当する色データを与えられ、前記ボクセルの複数の表面が略同一色となるよう、前記エレメントの前記色データが決定されている。【図１】
0006329332.tif 000002
【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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