彩色立体造形装置及彩色立体造形装置的控制方法与流程

本发明涉及彩色立体造形装置及彩色立体造形装置的控制方法。

背景技术

作为根据输入数据而对立体造形物(也称为三维造形物)进行造形的造形装置，已知有所谓的3d打印机(例如，参照专利文献1、2)。由该种造形装置造形出的立体造形物能够通过人为进行着色而实现精密的着色。另一方面，作为对立体物进行着色的技术，已知有利用了液压转印的技术的液压转印装置(例如，参照专利文献3)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-202597号公报

专利文献2：日本实开平6-81727号公报

专利文献3：日本特开2009-269342号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在使用现有的液压转印装置的情况下，在由3d打印机进行了立体造形之后，必须将立体造形物安置在液压转印装置上，并进行着色。因此，在实施要求位置精度的着色的情况下，需要精密的定位，并且到完成彩色的立体造形物为止需要花费劳力和时间。

因此，本发明的目的在于能够容易地制造彩色的立体造形物。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而被完成的发明，并能够作为以下的方式或应用例来实现。

为了实现上述目的，本发明涉及一种彩色立体造形装置，其特征在于，具备：数据取得部，其取得3d对象的数据以作为输入数据；数据制作部，其根据所述输入数据而制作第一数据和第二数据，其中，所述第一数据与将所述3d对象分割为多层时的各层的形状相关，所述第二数据与所述3d对象的表面的颜色相关；立体造形部，其根据所述第一数据而对所述3d对象进行立体造形；输送部，其对所述立体造形部立体造形出的立体造形物进行输送；着色部，其针对被所述输送部输送的所述立体造形物，根据所述第二数据而对所述表面的颜色进行着色。

根据本发明，能够容易地制造彩色的立体造形物。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述数据制作部从所述输入数据取得所述表面的存在颜色的面的法线矢量，并根据所述法线矢量来确定在所述面上能够着色的平面，且制作表示在所述平面上平面展开后的转印图像的所述第二数据，所述着色部具备根据所述第二数据来对所述转印图像进行印刷的印刷头，并将所印刷的所述转印图像转印至所述立体造形物上。

根据本发明，能够对立体造形物所具有的面进行着色。在该情况下，通过确定在多个所述面上能够着色的平面以作为所述平面，从而能够高效地对立体造形物所具有的多个面进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述平面为在多个所述面上能够着色的平面。

根据本发明，能够高效地对立体造形物所具有的多个面进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述着色部通过液压转印技术而对所述立体造形物进行着色。

根据本发明，即使立体造形物的表面为曲面，也能够容易地进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述着色部具有转印用部件，所述转印用部件能够沿着所述立体造形物的表面而变形，并且根据所述第二数据而被印刷有转印图像，使所述转印用部件与所述立体造形物相互接触，从而将所述转印图像转印至所述立体造形物上。

根据本发明，能够容易地对立体造形物所具有的凹部的内面等进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述输送部能够使所述立体造形物旋转。

根据本发明，能够通过立体造形部和着色部而将立体造形物的朝向分别设为适当的朝向。此外，能够对内部的面和外部的面的双方进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，具备控制部，所述控制部在所述立体造形部中的立体造形的中途使立体造形中断，并在通过所述输送部而输送所述立体造形物且通过所述着色部而对所述立体造形物进行了着色之后，通过所述输送部而输送所述立体造形物并再度开始立体造形。

根据本发明，能够容易地制造对内部等进行了着色的彩色的立体造形物。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，当所述立体造形物的预定的面成为能够着色时，所述控制部在所述立体造形部中的立体造形的中途使立体造形中断，并通过所述输送部而输送所述立体造形物，且通过所述着色部而对所述预定的面进行着色。

根据本发明，能够在立体造形的中途对成为能够着色的面进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述预定的面为在所述3d对象的立体造形后难以着色的面，并且包括所述3d对象的内部的面。

根据本发明，由于处于立体造形中途，因此易于对内部的面进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述控制部根据所述输入数据而实施对所述预定的面进行检索的检索处理，并且在未检索到所述预定的面的情况下，不使所述立体造形部中的立体造形中断。

根据本发明，能够迅速地结束立体造形。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，作为所述检索处理，所述控制部根据所述输入数据而取得所述3d对象的颜色所存在的部分的各个法线矢量，并对各法线矢量是否与所述3d对象的其它部分发生碰撞进行判断，且将包括具有发生碰撞的法线矢量的部分的面作为所述预定的面来进行检测。

根据本发明，能够在立体造形后高精度地对难以着色的内部的面进行检索。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，具备着色部，所述着色部针对被所述输送部输送的所述立体造形物赋予表面层，所述表面层使所述立体造形物的表面平滑化并根据所述第二数据而对所述表面的颜色进行了着色。

根据本发明，能够容易地制造降低了表面的凹凸的立体造形物。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述表面层使形成在所述立体造形部的层间的高低差平滑化。

根据本发明，能够在使用层压造形方式的立体造形部的同时，制造降低了表面的凹凸的彩色的立体造形物。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述着色部通过液压转印技术而对所述立体造形物赋予所述表面层。

根据本发明，即使立体造形物的表面为曲面，也能够容易地进行着色。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述表面层为多层结构，并且某一层为根据所述第二数据而进行了着色的彩色层。

根据本发明，通过彩色层以外的层，从而易于获得显色的提高等效果。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述表面层具有相对于所述彩色层而被设置于所述立体造形物的相反侧的透明颜色的透明层。

根据本发明，能够保护彩色层，并易于得到表面光泽。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述表面层具有相对于所述彩色层而被设置于所述立体造形物侧且有助于所述彩色层的显色的颜色层。

根据本发明，易于得到显色的提高、颜色再现区域的扩大、立体造形物的素材颜色的影响的抑制、以及金属光泽感的再现等。

此外，在上述结构中，本发明的特征在于，所述表面层为固化型的树脂，所述着色部使转印至所述立体造形物之前的转印图像在能够转印的范围内一次固化，并使被转印至所述立体造形物上的转印图像二次固化。

根据本发明，更易于得到可使立体造形物的表面平滑化的表面层。

本发明涉及一种彩色立体造形装置的控制方法，其特征在于，具有：通过数据取得部而取得3d对象的数据以作为输入数据的步骤；通过数据制作部并根据所述输入数据而制作第一数据和第二数据的步骤，其中，所述第一数据与将所述3d对象分割为多层时的各层的形状相关，所述第二数据与所述3d对象的表面的颜色相关；通过立体造形部并根据所述第一数据而对所述3d对象进行立体造形的步骤；通过输送部而对所述立体造形部立体造形出的立体造形物进行输送的步骤；通过着色部而针对所述被输送的所述立体造形物并根据所述第二数据来对所述表面的颜色进行着色的步骤。

根据本发明，能够容易地制造彩色的立体造形物。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述着色部通过液压转印技术而对所述立体造形物进行着色。

根据本发明，即使立体造形物的表面为曲面，也能够容易地进行着色。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述着色部使转印用部件和所述立体造形物相互接触，从而将所述转印图像转印至所述立体造形物上，其中，所述转印用部件能够沿着所述立体造形物的表面而变形，并且根据所述第二数据而被印刷有转印图像。

根据本发明，能够容易地对立体造形物所具有的凹部的内面等进行着色。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，具有：所述立体造形部在立体造形的中途中断立体造形的步骤；在通过所述输送部而对所述立体造形物进行输送且通过所述着色部并根据所述第二数据而对所述立体造形物进行了着色之后，使所述输送部输送所述立体造形物从而再度开始立体造形的步骤。

根据本发明，能够容易地制造对内部等进行了着色的彩色的立体造形物。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，在所述立体造形的中途中断立体造形的步骤中，在所述立体造形物的预定的面成为了可着色的情况下，中断立体造形。

根据本发明，能够在立体造形的中途对成为可着色的面进行着色。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述预定的面为在所述3d对象的立体造形后难以着色的面，并且包括所述3d对象的内部的面。

根据本发明，由于处于立体造形中途，因此易于对内部的面进行着色。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述着色部针对所述被输送的所述立体造形物赋予表面层，所述表面层使所述立体造形物的表面平滑化并根据所述第二数据而对所述表面的颜色进行了着色。

根据本发明，能够容易地制造降低了表面的凹凸的彩色的立体造形物。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述着色部通过液压转印技术而对所述立体造形物赋予所述表面层。

根据本发明，即使立体造形物的表面为曲面也能够容易地进行着色。

此外，在上述控制方法中，本发明的特征在于，所述表面层为固化型的树脂，所述着色部使被转印至所述立体造形物之前的转印图像在能够转印的范围内一次固化，并使被转印至所述立体造形物上的转印图像二次固化。

根据本发明，更易于得到可使立体造形物的表面平滑化的表面层。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式所涉及的彩色立体造形装置的框图。

图2为模式化地表示3d数据的数据内容的图。

图3为模式化地表示着色部的结构的图。

图4为表示使立体造形物向下方移动的状态的图。

图5为表示转印后的立体造形物的图。

图6为表示造形装置的基本工作的流程图。

图7为表示着色面确定处理的流程图。

图8为用于说明着色面确定处理的图。

图9为用于说明着色面确定处理的图。

图10为用于说明着色面确定处理的图。

图11为第二实施方式的凹形形状的3d对象的立体图。

图12为模式化地表示着色部的结构的图。

图13为第三实施方式的在内部具有空洞部的3d对象的剖视图。

图14为表示检索处理的流程图。

图15为表示图13所示的3d对象和转印槽的图。

图16为表示第四实施方式的着色处理的流程图。

图17为表示转印前的立体造形物和转印槽的图。

图18为表示转印后的立体造形物和转印槽的图。

图19为表示第五实施方式的着色处理的流程图。

图20为表示第六实施方式的多层结构的表面层的一个示例的图。

图21为用于说明改变例的图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1为本发明的本实施方式所涉及的彩色立体造形装置的框图。

彩色立体造形装置(以下，称为造形装置)10具备控制部11、立体造形部12、着色部13和输送部14。该造形装置10为，在控制部11的控制之下，通过立体造形部12而对立体造形物进行造形，并通过输送部14而将造形出的立体造形物输送至着色部13，且通过着色部13而对立体造形物进行着色的装置。

以下，关于立体造形物，在位于立体造形部12的情况下标记符号100a来进行表示，而在位于着色部13的情况下标记符号100b来进行表示。此外，在无需特别地对立体造形物的位置进行区分的情况下，标记为立体造形物100。

控制部11为对造形装置10的各部进行控制的部分，并具备数据取得部21、存储部22、运算处理部23、操作输入部24、数据制作部25和告知部26。数据取得部21为，取得3d对象的数据(以下，称为3d数据)da以作为输入数据的接口。数据取得部21例如从由个人计算机或外部存储介质等组成的外部的装置直接地或者经由互联网等通信网络而取得3d数据da。

此处，3d对象表示立体物，也称为三维对象或3d对象模型。3d对象具有表面的颜色。该颜色包括分色、由线或图形组成的图案以及文字，也称为纹理。

3d数据da为，例如以stl、obj、ige等公知的格式来表现立体物的数据，并通过三维电脑图形(3dcg)或三维cad的软件而被制作出。此外，3d对象的颜色为，能够通过这些软件而追加至3d数据da的信息。

在3d数据da例如为stl格式的文件的情况下，3d数据da通过具有3个顶点(坐标值)的多边形(相当于多角形)的集合而被表现出立体。此处所说的坐标值是指，通过相互正交的三个轴而所定义的坐标空间中的坐标值。多角形例如为三角形。此外，各多边形具有面法线矢量，各面法线矢量所朝向的方向表示立体物的表面所朝向的方向。

存储部22对造形装置10所处理的各种数据、程序等进行存储。该存储部22为例如hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)或ssd(solidstatedrive：固态硬盘)等。

运算处理部23通过执行被存储于存储部22中的程序，从而作为对造形装置10的各部分进行控制的微电脑(microcomputer)而发挥功能。更具体而言，运算处理部23由微电脑、soc(system-on-a-chip：系统芯片)或cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)等构成。

操作输入部24经由键盘等输入设备而输入用户指示，并将与用户指示相对应的信号输出至运算处理部23。由此，运算处理部23能够根据用户指示而实施各种处理。告知部26为向用户告知各种信息的装置，例如具有对各种信息进行显示的显示功能和告知各种声音的声音输出功能等。

数据制作部25为，在运算处理部23的控制之下，对经由数据取得部21而取得的3d数据da实施数据转换处理的模块。该数据制作部25具备第一数据制作部25a和第二数据制作部25b。

第一数据制作部25a实施从3d数据da取得与将3d对象分割为多层时的各层的形状相关的第一数据d1的数据转换处理。此外，第二数据制作部25b实施从3d数据da取得与3d对象的颜色相关的第二数据d2的数据转换处理。

列举一个示例来对该数据转换处理进行说明。

图2为模式化地示出了3d数据da的数据内容的图。另外，图2所示的3d数据da表示人的头部。3d数据da包括表示头部(相当于3d对象)的形状的形状数据da1、和表示头部的颜色的颜色数据da2，也就是说，表示眼睛、眉毛、嘴唇的颜色的颜色数据da2。由于皮肤的颜色采用立体造形物的基底的颜色，因此不包括在颜色数据da2中，但是在与基底的颜色不同的情况下也可以包括在内。另外，颜色数据da2也称为纹理数据。

第一数据制作部25a从3d数据da提取形状数据da1，并通过运算而取得根据形状数据da1而将头部分割为多层后的各层的截面形状。表示各层的截面形状的每个2维数据均为第一数据d1。另外，第一数据d1也称为切片数据。

在采用头部的3d数据da的情况下，在头部的上下方向上以预定的切片宽度的间隔而制作多个表示截面形状的第一数据d1。该切片宽度只需在立体造形部12满足可层压的各层的厚度的范围内即可，切片宽度也可以不是固定的。通过采用该方式，从而制作出使立体造形部12立体造形的第一数据d1。

第二数据制作部25b从3d数据da提取颜色数据da2，并将与该颜色数据da2相对应的图像转换为在着色部13的转印面上平面展开后的图像。表示该转换后的图像的数据为第二数据d2。由于该着色部13通过液压转印而对转印图像进行转印，因此转印面为水面。

即，第二数据制作部25b生成能够通过液压转印而将与颜色数据da2相对应的图像转印至形状数据da1所表示的3d对象上的转印图像，并制作表示该转印图像的数据以作为第二数据d2。由此，制作出使着色部13液压转印的第二数据d2。在这些第一数据制作部25a及第二数据制作部25b的数据转换处理中，能够广泛应用公知的转换处理。

立体造形部12为上拉造形模具，随着造形的进行，立体造形物100a通过输送部14而向上方被拉起。在图1及后述的各图中，x轴、y轴、z轴为表示造形装置10的方向的空间轴。更具体而言，这些x～z轴为相互正交的三个轴，z轴为在沿着垂直方向(z方向)的方向而延伸的轴，垂直向下的方向为－z方向，垂直向上的方向为+z方向。此外，与z轴垂直的面为xy平面，xy平面与水面平行。

立体造形部12通过在控制部11的控制之下与输送部14一起动作，从而作为光造形方式的层压造形装置而发挥功能。该立体造形部12具备作为用于对立体造形物100a进行造形的操作面而发挥功能的载置台31、将立体造形物的各层层压于载置台31上的造形单元32、以及对造形单元32进行驱动的造形驱动部33。

在立体造形部12中，载置台31的下表面为操作面，操作面为沿着xy平面的面。该载置台31能够沿着z轴而上下移动，且能够通过输送部14而向着色部13等移动、或者旋转。

造形单元32对被设置于载置台31的下方的未图示的树脂槽内的造形材料照射光。造形材料为通过光而固化的光固化树脂。由此，被造形单元32的光照射的部分被固化。造形驱动部33在控制部11的运算处理部23的控制之下，实施造形单元32的照射位置的控制等。

立体造形部12在根据与将3d对象分割后的各层的形状相关的第一数据d1并通过造形单元32而形成了各层的形状(单位层)之后，在+z方向上将载置台31拉起单位层的厚度，从而形成下一个单位层。由此，相当于3d对象的立体造形物100a被造形出。

通过使用上拉造形模具，从而易于确保载置台31的上下移动量较大。此外，由于载置台31易于从立体造形部12的其它部位起独立地移动，因此能够容易地实现使载置台31向着色部13等移动的结构。另外，上拉造形模具及光造形方式的结构能够广泛地应用公知的3d打印机的结构。此外，立体造形部12并不限定于上述结构，也可以应用热熔层压方式、粉末烧结方式、喷墨方式等公知的3d打印机中所使用的结构。

输送部14具备输送机构41和旋转机构42。输送机构41为经由载置台31而对立体造形物100进行输送的机构，并能够将立体造形物100输送至立体造形部12、着色部13以及输出托盘51等。

旋转机构42为经由载置台31而使立体造形物100旋转的机构，且能够使立体造形物100向任意的方向旋转。通过该旋转机构42，从而在利用着色部13来进行液压转印时，能够将立体造形物100变更为使转印对象的面(相当于着色面)朝下的姿势。由于输送部14使用与从3d数据da制作出的形状相关的第一数据d1和与颜色相关的第二数据d2来输送立体造形物100并使其旋转，因此能够在利用着色部13而进行液压转印时，实施高精度的定位。

例如，在输送机构41中应用了使用了轨的机构，而在旋转机构42中应用了使用了旋转台的机构。在这些输送机构41、旋转机构42中，能够广泛地应用公知的机构。此外，通过使用多轴的机械臂，从而能够由相同的机械臂来兼用输送机构41和旋转机构42。

接着，对着色部13进行说明。

着色部13通过在控制部11的控制之下与输送部14一起动作，从而作为使用液压转印技术来对立体造形物100b进行着色的液压转印装置而发挥功能。

图3为模式化地示出了着色部13的结构的图。

如图1及图3所示的那样，着色部13具备转印槽61、印刷头62、印刷驱动部63和定影部64。转印槽61的上方开口，并在内部贮留水(液体)。所贮留的水也可以配合有增粘材料等。此外，也可以使用比重高的液体，以代替水。

印刷头62为喷墨方式的印刷头，并朝向转印槽61的水面而微量化地喷出多个颜色的油墨。该油墨为通过由紫外线组成的光而固化的油墨，也就是说为光固化型的油墨。此外，作为油墨颗粒，应用了油性的油墨颗粒、或者被疏水性的保护膜覆盖的油墨颗粒。另外，油墨无需限定为光固化型，而能够广泛地应用适合于液压转印的公知的油墨。

印刷驱动部63在控制部11的运算处理部23的控制之下，实施印刷头62的喷出控制和印刷头62的移动控制(在图3中由箭头标记来表示向x方向的移动)，以作为印刷头62的驱动。该印刷驱动部63通过根据第二数据d2来对印刷头62进行驱动，从而将与第二数据d2相对应的图像印刷在转印槽61的水面上。另外，在图3中，符号13g表示被印刷在水面上的转印图像。

通过将印刷头62设为能够横跨转印槽61的宽度(y方向上的长度)的大致整体而喷出油墨的结构，从而能够将印刷头62设为只在x方向上移动的结构。此外，在将印刷头62形成为小型，并设为无法横跨转印槽61的宽度(y方向的长度)的大致整体而喷出油墨的结构的情况下，只需将印刷头62设为在x方向及y方向上移动的结构即可。

印刷驱动部63通过使印刷头62向图3中左侧移动，从而能够使印刷头62移动至远离转印图像13g的待避位置(图3中由双点划线所表示的位置)。

另外，着色部13并不限定于将水(水面)作为印刷介质来进行印刷的结构，也可以将液压转印用薄膜作为印刷介质来进行印刷。液压转印用薄膜例如浮在水面上，并能够通过压贴立体造形物100b而将薄膜上的图像转印到立体造形物100b上。在液压转印用薄膜中，能够广泛地应用具有水溶性或水溶胀性的薄膜等的公知的薄膜。

控制部11使用被印刷的图像的位置信息来对输送部14进行控制。如图3所示的那样，输送部14能够使立体造形物100b向转印槽61的上方移动，并从那里朝向转印槽61向下方移动。也就是说，输送部14作为在着色部13中使立体造形物100b下降及上升的升降机构而发挥功能。此外，输送部14通过旋转机构42而将立体造形物100b旋转至适合于转印的朝向。在图3中示出了如下情况，即，使立体造形物100b的朝向与由立体造形部12造形出的朝向相差90度，并使脸旋转为向下的姿势。

图4示出了使立体造形物100b向下方移动了的状态。通过使立体造形物100b向下方移动，从而能够使立体造形物100b浸渍于具有转印图像13g的水面，也就是说，能够使转印位置移动。

此外，图5为表示转印后的立体造形物100b的图。转印后的立体造形物100b通过输送部14而向上方移动，并通过定影部64而实施使转印图像13g定影的定影处理。

定影部64实施对立体造形物100b照射紫外线(光)从而使印刷图像的油墨固化的处理，以作为定影处理。另外，在油墨为非光固化型等的情况下，定影部64实施对立体造形物100b喷射热风，并通过干燥而使油墨定影的处理，以作为定影处理。也可以涂布透明油墨等外敷层。另外，定影处理能够广泛地应用与油墨相应的公知的处理。

接着，对造形装置10的动作进行说明。

图6为表示造形装置10的基本动作的流程图。

首先，控制部11的运算处理部23取得3d数据da以作为输入数据(步骤s1)。接下来，运算处理部23使数据制作部25的第一数据制作部25a从3d数据da中制作与形状相关的第一数据d1，并使第二数据制作部25b从3d数据da中制作与颜色相关的第二数据d2(步骤s2)。

运算处理部23通过使第一数据d1输出至立体造形部12，从而使立体造形部12根据第一数据d1来对立体造形物100进行造形(步骤s3)。

当立体造形物100的造形结束时，运算处理部23通过输送部14而使立体造形物100输送至着色部13(步骤s4)，并开始实施基于第二数据d2的着色处理(步骤s5)。在该着色处理中，运算处理部23实施将立体造形物100的多个面确定为可一并着色的面(以下，称为着色面)的处理(着色面确定处理)。之后，运算处理部23实施使所确定的着色面的图像(相当于转印图像)印刷在成为转印面的水面上的处理、以及使所印刷的转印图像转印在立体造形物100上的处理。关于着色面确定处理将在后文中叙述。

在转印到立体造形物100上之后，运算处理部23通过输送部14而使立体造形物100移动至定影位置，并通过定影部64来实施定影处理(步骤s6)。当定影处理结束时，运算处理部23通过输送部14而立体造形物100输送至输出托盘51(图1)。

图7为表示着色面确定处理的流程图。

该着色面确定处理为，在3d对象的存在颜色的面为多个面的情况下，将能够使多个面一并进行液压转印的平面确定为着色面的处理。此处，图8～图10为用于说明着色面确定处理的图。

在图8～图10中示出了如下的情况，即，3d对象(立体造形物100)为具有四个面a、b、c、d的三角锤，且在面a、b、c上存在颜色，而在面d上不存在颜色的情况。

首先，运算处理部23根据3d数据da而获得存在颜色的面的各自的法线矢量(相当于面法线矢量，在图8～图10中由箭头标记va、vb、vc来表示)(图7所示的步骤s1a)。另外，由于在面d上不存在颜色，因此无需面d的法线矢量(在图8等中由箭头标记vd来表示)。

在法线矢量被包括在3d数据da中的情况下，只需获得其信息即可，而在不被包括在3d数据da中的情况下，能够根据3d数据da所包含的坐标信息而被计算出。

接下来，运算处理部23对垂直于转印面即水面的水面矢量vk进行设定，并分别求出水面矢量vk与各法线矢量va、vb、vd的内积(图7所示的步骤s2a)。在图8中示出了三角锤(立体造形物100)的面a、b、c所共用的顶点p1朝向+z方向的方式对水面矢量vk进行了设定的情况。此外，在图9中示出了以上述顶点p1朝向－z方向的方式对水面矢量vk进行了设定的情况。此外，图10为从图9的下方观察到的图。

由于矢量的内积为表示两个矢量彼此有多接近的程度的标量，因此当设为各法线矢量va～vd为单位矢量时，内积越大，则朝向相同方向的程度就越高。

由于如果朝向相同方向，则为能够一并转印(着色)的面，因此能够根据矢量的内积的值，来对是否为能够一并转印的面进行判断。

运算处理部23通过实施该判断，从而求取存在颜色的面a、b、c中能够一并转印的面数mn(图7所示的步骤s3a)。在图8的情况下，面a、b、c无法进行转印。此外，由于在图9的情况下，能够转印的面为三个面a、b、c，因此能够将存在颜色的所有的面一并转印。

在存在颜色的面的数量和能够转印的面数mn不一致的情况下(步骤s4a为否)，除了对于不同的水面矢量vk(k＝1～n：n为整数)而已经计算出能够转印的面数mn的情况以外(步骤s5a为是)，运算处理部23实施接下来的处理。

在该情况下，运算处理部23将水面矢量vk变更为不同的矢量(步骤s6a)，并实施步骤s2a～s4a的处理。由此，在存在颜色的面的数量和能够转印的面数mn不一致的情况下，对于不同的水面矢量v1～vn中的每一个而计算出能够转印的面数mn。

另一方面，由于运算处理部23在存在颜色的面的数量与能够转印的面数mn一致的情况下(步骤s4a为是)以一次的液压转印而完成着色，因此向步骤s7a的处理转移。此外，运算处理部23在对于不同的水面矢量vk而已经计算出全部的能够转印的面数mn的情况下(步骤s5a为是)，也向步骤s7a的处理转移。

在步骤s7a的处理中，运算处理部23根据面数mn最多的水面矢量vk，来确定在多个面上能够转印的平面(着色面)。接着，运算处理部23通过第二数据制作部25b而制作使在上述转印面上平面展开后的转印图像被印刷的印刷数据，以作为第二数据d2(步骤s8a)。

例如，在采用上述三角锤(立体造形物100)的情况下，制作出使能够一次转印出图10所示的面a、b、c的转印图像被印刷的第二数据d2。由此，制作出能够将3d对象的存在颜色的多个面一并转印的第二数据d2。以上为着色面确定处理。

另外，虽然对运算处理部23和第二数据制作部25b以协作的方式实施该着色面确定处理的情况进行了说明，但是并不限于此，第二数据制作部25b也可以单独实施。

在着色面确定处理之后，运算处理部23使第二数据d2输出至着色部13，并通过输送部14而将立体造形物100的朝向调节为适合于转印的朝向，进而通过着色部13来进行着色(图像的转印、定影处理)。另外，在无法仅以一次的转印而对所有的具有颜色的面进行着色的情况下，运算处理部23对剩余的面执行上述着色面确定处理，并高效地实施剩余的面的着色。通过实施该着色面确定处理，从而能够减少转印次数。因此，能够实现时间的缩短化。

如以上所说明的那样，本实施方式的造形装置10通过数据取得部21而取得表示3d对象的3d数据da，以作为输入数据，并通过数据制作部25而根据3d数据da来制作与形状相关的第一数据d1和与3d对象的表面的颜色相关的第二数据d2。接下来，造形装置10通过立体造形部12并根据第一数据d1而对3d对象进行立体造形，并通过输送部14而对立体造形的立体造形物100进行输送，且通过着色部13从而针对立体造形物100并根据第二数据d2来对表面的颜色进行着色。根据该结构及控制方法，能够容易地制造彩色的立体造形物100。由于使用从3d数据da中制作出的与形状相关的第一数据d1和与颜色相关的第二数据d2来执行立体造形及着色，因此能够高精度地实现着色时的定位。由此，能够对立体造形物100实施高精度的着色。

此外，由于着色部13通过液压转印技术来对立体造形物100进行着色，因此，即使立体造形物100的表面为曲面，也能够容易地实施着色。

此外，数据制作部25通过与运算处理部23协作、或者仅利用数据制作部25，从而实施着色面确定处理,。也就是说，从3d数据da中分别取得存在颜色的面的法线矢量，并确定可在各面上着色的平面，从而制作表示在该确定的平面上平面展开后的转印图像的第二数据d2。由此，能够对立体造形物100所具有的面进行着色。在该情况下，通过确定在3d对象所具有的多个面上能够着色的平面以作为上述平面，从而能够高效地对立体造形物100所具有的多个面进行着色。

此外，由于着色部13使用利用了喷墨技术的印刷头62来制作转印图像，因此易于使用公知的印刷头来制作高品质的转印图像。此外，由于输送部14能够使立体造形物100旋转，因此能够通过立体造形部12和着色部13来改变立体造形物100的朝向。因此，能够通过立体造形部12和着色部13而将立体造形物100的朝向分别设为适当的朝向。此外，即使无法由着色部13以一次的液压转印而结束全部的着色，也能够改变立体造形物100的朝向而对其它部位进行着色。如此，通过改变立体造形物100的朝向而反复实施液压转印，从而即使立体造形物100为复杂的形状，也能够实施印刷。此外，能够对内部的面和外部的面的双方进行着色。

(第二实施方式)

以下，对本发明的第二实施方式进行说明。

虽然在利用液压转印来实施对立体造形物的着色的情况下，能够在立体造形物100的接触水的区域中进行转印(着色)，但是当在立体造形物100中存在水无法深入到达的凹部时，难以在凹部的内表面上进行转印。尤其是，在采用图11所示的那种凹形形状的3d对象(立体造形物100)的情况下，难以在存在于内面的最深处的底面(以下，内部底面)101上进行着色。

因此，本实施方式的造形装置10具备能够在内部底面101上进行着色的着色部113(图12)，以取代着色部13。另外，着色部113以外的结构与第一实施方式相同。以下，对不同的部分进行详细叙述。

图11为本实施方式的凹形形状的3d对象的立体图，图12为模式化地表示着色部113的结构的图。

着色部113为通过印花印刷技术而对立体造形物100进行着色的装置，并具备作为印花而发挥功能的转印用部件67、印刷头62、印刷驱动部63和定影部64。

转印用部件67具有平面形状的转印面67a，且具有能够追随立体造形物100的各种各样的凹凸的柔软性及通气性。例如，在转印用部件67中，能够应用海绵、橡胶等素材。在图12的示例中，转印用部件67为，位于上端的一端侧的面(转印面)67a为圆形、且在侧视观察时直径随着趋向于作为下方的另一端侧而变大的圆锥台形状。但是，能够适当地改变转印用部件67的形状。

印刷头62为喷墨方式，并向转印用部件67的转印面67a微量化地喷出多个颜色的油墨。油墨能够广泛地应用适合于印花印刷的公知的油墨。此外，该油墨与第一实施方式同样，也可以为通过紫外线等光而固化的光固化型的油墨。

印刷驱动部63在运算处理部23的控制之下，作为印刷头62的驱动而实施印刷头的喷出控制和印刷头62的移动控制。该印刷驱动部63通过根据第二数据d2而对印刷头62进行驱动，从而将与第二数据d2相对应的图像印刷在转印用部件67的转印面67a上。

定影部64实施使转印至立体造形物100上的油墨固化的处理，例如，实施照射光而使油墨固化的处理、或者通过由热风实现的干燥而使油墨定影的处理。

对利用该着色部113来对立体造形物100的内部底面101进行着色的情况下的动作进行说明。

首先，第二数据制作部25b与运算处理部23以协作的方式而从3d数据da中提取表示内部底面101的颜色的颜色数据da2，并制作用于使与该颜色数据da2相对应的图像被印刷的第二数据d2。另外，在内部底面101为曲面等的情况下，第二数据制作部25b将与颜色数据da2相对应的图像转换为平面展开后的图像，并制作使该转换后的图像被印刷的第二数据d2。另外，第二数据制作部25b也可以单独实施该数据制作处理。

接着，着色部113在运算处理部23的控制之下，根据第二数据d2，并通过印刷头62而在转印用部件67的转印面67a上印刷图像，之后，使印刷头62移动至远离转印用部件67的待机位置。之后，运算处理部23通过输送部14而使立体造形物100朝向转印用部件67向下方移动。

在该情况下，由于转印用部件67具有柔软性，因此配合于立体造形物100的凹形形状而发生变形，即使假设立体造形物100的内部底面101具有凹凸，也能够配合于该凹凸而发生变形，并使转印面67a与内部底面101的大致整个面抵接。据此，能够将印刷在转印面67a上的转印图像转印至内部底面101上。之后，通过由定影部64实施了定影处理，从而完成对内部底面101的着色。

另外，上述转印用部件67并不限于对立体造形物100的内部底面101着色的着色用途，也能够广泛地应用于对立体造形物100所具有的各种各样的凹部着色的着色用途。此外，也可以使上述转印用部件67移动并对立体造形物100进行着色。

如此，本实施方式的着色部113具有能够沿着立体造形物100的表面而发生变形且根据第二数据d2而印刷有转印图像的转印用部件67。而且，着色部113使该转印用部件67和立体造形物100相互接触，并将转印图像转印至立体造形物100上。由此，能够对液压转印中难以印刷的内部底面101等凹部的内面等进行着色。

此外，该转印用部件67也可以使用于对凹部以外的部位的着色，例如，对凸部等凹凸面或者曲面等的着色。

因此，第二实施方式的造形装置10能够容易地制造具有凹部等的彩色的立体造形物100。

此外，由于着色部113使用利用了喷墨技术的印刷头62而将转印图像印刷在转印用部件67上，因此使用公知的印刷头从而易于将高品质的图像印刷在转印用部件67上。此外，造形装置10也可以还具备第一实施方式的着色部13的结构。在该情况下，能够根据着色对象的立体造形物100的着色部位，而分别分开使用着色部13、113。

(第三实施方式)

以下，对本发明的第三实施方式进行说明。

在对立体造形物的着色中，根据3d对象的形状而存在立体造形后难以着色的面。例如，在图13所示的、在内部具有空洞部的3d对象(立体造形物100)的情况下，即使在内部的面m10上具有颜色，也难以在立体造形后进行着色。另外，图13表示在内部具有空洞部的3d对象的剖视图。

因此，本实施方式的造形装置10实施如下的处理(以下，称为中途着色处理)，即，当在立体造形的中途能够对内部的面m10(预定的面)进行着色时，使立体造形中断，并在通过着色部13而对内部的面m10进行了着色之后，再度开始立体造形。另外，除了实施中途着色处理以外，均与第一实施方式相同。以下，对不同的部分进行详细叙述。

为了实施该中途着色处理，控制部11的运算处理部23首先在开始立体造形之前(上述步骤s3的开始前)实施对在立体造形后难以着色的面(以下，称为着色困难面)mm进行检索的检索处理。

图14为表示检索处理的流程图。此外，图15为用于说明检索处理的图。图15表示图13所示的3d对象(立体造形物100)与转印槽61的水面(转印面)之间的位置关系，并作为从z轴的－方向对3d对象进行液压转印的条件。此外，3d对象从图15中的上端朝向下端被造形。

首先，运算处理部23根据3d数据da而取得3d对象的存在颜色的部分(相当于多边形)的各自的法线矢量(步骤s11)。该法线矢量只需根据3d数据da所包括的坐标信息而被求出即可。此处，在图15中，符号pg表示存在于内部的面m10中的多边形，符号vp表示各多边形pg的法线矢量。

接下来，运算处理部23对各法线矢量vp是否与3d对象的其它部分发生碰撞进行判断(步骤s12)。在发生碰撞的情况下(步骤s12为是)，能够判断为是形成3d对象的内部的面的部分(多边形)。因此，运算处理部23将包括与法线矢量vp发生碰撞的多边形pg在内的面(内部的面m10)确定为着色困难面mm(步骤s13)。

在该情况下，运算处理部23确定在与转印面(水面)平行的方向(y方向或x方向中的至少一个方向)上连续的面整体，以作为该着色困难面mm。据此，能够将图15中由符号ar1表示的区域的面m10的整体确定为着色困难面mm。

接着，运算处理部23求出立体造形的中断位置zm(步骤s14)。具体而言，运算处理部23在立体造形部12中的层压方向(－z方向)上，确定相当于着色困难面mm的造形结束位置的坐标值zm。之后，运算处理部23通过转移至步骤s12的处理，从而对其它的着色困难面mm进行检索。因此，如果存在其它的具有颜色的内部的面，则也将该面确定为着色困难面mm。

此外，在步骤s12的判断为否定结果的情况下，也就是说，在各法线矢量vp并未与3d对象的其它部分发生碰撞的情况下(步骤s12为否)，运算处理部23结束检索处理。以上为检索处理。

另外，虽然对运算处理部23单独地实施该检索处理的情况进行了说明，但是运算处理部23和第二数据制作部25b也可以协作实施，且第二数据制作部25b也可以单独实施。

当检索处理结束时，运算处理部23通过立体造形部12而开始实施立体造形。此时，在3d对象中不存在着色困难面mm的情况下，运算处理部23使立体造形不中断。

对此，在3d对象中存在着色困难面mm的情况下，运算处理部23对是否被立体造形到相当于着色困难面mm的造形结束位置的坐标值zm进行监视。而且，当被立体造形到坐标值zm时，运算处理部23使立体造形部12的立体造形中断。之后，运算处理部23通过输送部14而将被造形到中途的立体造形物100输送至着色部13，并使着色部13对与着色困难面mm相对应的图像进行着色。也就是说，由于造形中途的立体造形物100的着色困难面mm露出于外部，因此能够通过着色部13而容易地进行着色。

此处，作为对被立体造形到坐标值zm的控制，存在运算处理部23在坐标值zm的定时指示立体造形的中断的方法、或者预先指示直至坐标值zm为止的立体造形的方法。此外，例如，也可以通过第一数据制作部25a而分别制作被立体造形到坐标值zm的数据和使坐标值zm以后立体造形的数据，以作为第一数据d1，并根据被立体造形到坐标值zm的数据，来进行立体造形。

另外，在上述检索处理之后，运算处理部23使第二数据制作部25b制作对着色困难面mm的图像进行印刷的印刷数据，以作为第二数据d2。

当着色困难面mm的印刷结束时，运算处理部23通过输送部14而将立体造形物100输送至立体造形部12，并通过立体造形部12而再度开始实施立体造形。而且，当立体造形物100的造形结束时，运算处理部23通过输送部14而将立体造形物100输送至着色部13，并通过着色部13而对剩余的部分进行着色。据此，制造出在立体造形后对难以着色的内部的面m10及外部的面等进行了着色的立体造形物100。

如以上所说明的那样，本实施方式的造形装置10通过运算处理部23而在立体造形部12中的立体造形的中途使立体造形中断。而且，运算处理部23通过输送部14而使立体造形物100被输送，并通过着色部13而对立体造形物100的表面进行着色之后，通过输送部14从而对立体造形物100进行输送，并再度开始实施立体造形。根据该结构及控制方法，能够容易地制造对内部进行了着色的彩色的立体造形物100。

在该情况下，当立体造形物100的内部的面m10即着色困难面mm(预定的面)成为能够着色时，运算处理部23在立体造形部12中的的中途使立体造形中断，并通过输送部14而使立体造形物100被输送，且通过着色部13而对着色困难面mm进行着色。由此，能够在立体造形的中途对成为了能够着色的着色困难面mm进行着色。

此处，即使内部的面m10为3d对象的立体造形后难以着色的面，但由于能够在立体造形中途进行着色，因此变得易于着色。

此外，运算处理部23实施根据输入的3d数据da来对着色困难面mm进行检索的检索处理，并且在未检索到着色困难面mm的情况下，不使立体造形部12中的立体造形中断。由此，能够迅速地结束立体造形。

此外，运算处理部23根据3d数据da而获得3d对象的存在颜色的部分的各自的法线矢量，并对各法线矢量是否与3d对象的其它部分发生碰撞进行判断，以作为检索处理。根据该判断结果，运算处理部23将包括具有发生碰撞的法线矢量的部分在内的面作为着色困难面mm而检测出。由此，能够高精度地对在立体造形后难以着色的内部的面m10进行检索。

此外，运算处理部23将立体造形部12中的层压方向(－z方向)上相当于着色困难面mm的造形结束位置的位置设为立体造形的中断位置zm。由此，能够在着色困难面mm露出于外部的状态下使立体造形中断，从而变得易于着色。

(第四实施方式)

以下，对本发明的第四实施方式进行说明。

在立体造形物的造形中，在由立体造形部12造形出的立体造形物100中产生与造形时的控制分辨率相应的凹凸，例如，在立体造形物100的层间产生高低差。

因此，本实施方式的造形装置10针对立体造形物100而赋予能够使立体造形物100的表面平滑化的表面层200(图18)，以作为着色部13的着色处理。另外，除了赋予表面层200以外，均与第一实施方式相同。以下，对不同的部分进行详细叙述。

图16为表示着色处理的流程图。

图16所示的那样，着色部13在控制部11的运算处理部23的控制之下，按照预先规定的油墨喷出条件而使油墨从印刷头62喷出，从而在水面上对与第二数据d2相对应的转印图像进行印刷(步骤s21)。

该油墨喷出条件规定了印刷头62所喷出的油墨的量。在该情况下，以能够掩埋形成在立体造形物100的表面上的凹凸、具体而言为层间的高低差等的方式，而对喷出的油墨量进行规定。例如，层间的高低差越大，则需要越多的油墨。如前文所述那样，由于从立体造形物100的3d数据da中得到与将3d对象分割为多层时的各层的形状相关的第一数据d1，因此已知层间的高低差的大小。因此，能够根据已知的层间的高低差的大小来决定所喷出的油墨的量。另外，所喷出的油墨量的控制能够广泛地应用在现有的喷墨方式中所实施的控制。

接着，着色部13使被印刷在水面上的转印图像13g转印至立体造形物100上(步骤s22)。

这里，图17为将转印前的立体造形物100和转印槽61一同示出的图，图18为将转印后的立体造形物100和转印槽61一同示出的图。另外，图17及图18强调性地示出了立体造形物100的层间的高低差。

图17所示的转印图像13g为，以能够掩埋立体造形物100的层间的高低差的油墨的量而被印刷的图像。由此，在将转印图像13g转印至立体造形物100上的情况下，如图18所示的那样，以掩埋立体造形物100的凹凸、具体而言为层间的高低差等的方式而对转印图像13g进行转印。因此，能够得到使立体造形物100的表面平滑化的表面层200。实际上，虽然在表面层200的表面上可能多少残留有凹凸，但是通过表面张力的作用，从而与原来的立体造形物100的凹凸相比，表面层200的表面的凹凸较为平滑。即，足够认定为平滑化。

接着，如图16所示的那样，着色部13通过由定影部64实施定影处理，从而使表面层200定影(步骤s23)。据此，表面层200被定影。如此，通过对着色部13的油墨喷出条件进行设定，从而能够使立体造形物100的表面平滑化，并能够赋予根据第二数据d2而进行了着色的表面层200。

只需根据立体造形物100的凹凸，也就是说，只需根据立体造形物100的控制分辨率(包括立体造形物100的切片宽度)来设定上述的油墨喷出条件即可，也可以根据立体造形物100的控制分辨率而使上述的喷出条件可变。在使其可变的情况下，只需对记述了立体造形物100的控制分辨率(切片宽度)与油墨喷出条件之间的对应关系的图表数据、或者关系式进行存储，并根据所存储的信息来设定油墨喷出条件即可。例如，在立体造形物100的凹凸的差(例如层间的高低差)较小的情况下，也可以减少转印图像13g中的与该部位相对应的部分的油墨的量。

此外，油墨喷出条件只需为能够使立体造形物100的表面平滑化的油墨喷出条件即可，并且能够适当地进行变更。另外，对于油墨而言，虽然从形成较厚的表面层200的观点出发，优选采用光固化型的油墨，但是也可以使用光固化型以外的油墨。此外，对于油墨而言，从形成较厚的表面层200的观点出发，也可以具有某种程度以上的粘性。

如以上所说明的那样，本实施方式的造形装置10通过着色部13而对立体造形物100赋予表面层200，其中，所述表面层200使立体造形物100的表面平滑化，并根据第二数据d2而对表面的颜色进行了着色。根据该结构及控制方法，能够容易地制造降低了表面的凹凸的彩色的立体造形物100。

此外，由于该表面层200使在立体造形物100的层间形成的高低差平滑化，因此能够在使用层压造形方式的立体造形部12的同时，制造降低了表面的凹凸的彩色的立体造形物100。

此外，由于着色部13通过液压转印技术而对立体造形物100赋予表面层200，因此能够使转印图像13g进入立体造形物100的凹凸的深处，从而有利于凹凸的平滑化等。而且，在本实施方式中，由于通过油墨喷出条件的设定而形成使立体造形物100的表面平滑化的表面层200，因此无需采用特别的结构，从而能够避免结构的复杂化。

(第五实施方式)

以下，对本发明的第五实施方式进行说明。

本实施方式在于着色处理中实施两次固化处理的这一点上与第四实施方式不同。

图19为表示着色处理的流程图。另外，在本实施方式中，使用例如光固化型的油墨。

在该着色处理中，在步骤s21的处理之后，通过定影部64而对被印刷在转印槽61的水面上的转印图像实施一次固化处理(步骤s21a)。该一次固化处理并不是使构成转印图像的油墨完全固化的处理，而是使构成转印图像的油墨在能够液压转印的范围内固化的处理。

接下来，着色部13将转印图像13g液压转印至立体造形物100上(步骤s22)。在该情况下，由于转印图像13g未被完全固化，因此能够通过液压转印时的液压而进入立体造形物100的层间的高低差，并覆盖立体造形物100的表面。

之后，着色部13通过定影部64而实施成为使转印图像(相当于表面层200)的油墨完全固化的二次固化处理的定影处理(步骤s23)。如此，由于在使转印图像于可转印的范围内固化了之后转印至立体造形物100上，因此易于确保转印图像的形状(包括厚度)。因此，更易于得到可使立体造形物100的表面平滑化的表面层200。

在本实施方式的情况下，与第四实施方式相比，即使放宽油墨喷出条件，也就是说，即使减少油墨的量，也易于使形成在立体造形物100的表面上的凹凸平滑化。因此，根据立体造形物100，或者，在立体造形部12的控制分辨率较高的情况下，也能够在不特别设定油墨喷出条件的条件下，仅通过实施一次固化处理便形成可平滑化的表面层200。在该情况下，能够在重视画质的一般的设定下实施油墨的喷出控制。

另外，在使用液压转印用薄膜而实施液压转印的情况下，只需对被印刷在液压转印用薄膜上的转印图像实施上述一次固化处理即可。

(第六实施方式)

以下，对本发明的第六实施方式进行说明。

本实施方式在将表面层设为多层结构的表面层200a的这一点上与上述各实施方式不同。

图20为表示多层结构的表面层200a的一个示例的图。该表面层200a具有由构成立体造形物100侧的层的第一层201和相对于第一层201而被设置于立体造形物100的相反侧的第二层202组成的双层结构。

多层结构的表面层200a被形成在使立体造形物100的表面平滑化的表面层上。即，通过对第一层201及第二层202(各层201、202)中的任意一方、或者双方的油墨喷出条件进行设定，从而被形成在使立体造形物100的表面平滑化的表面层上。此外，通过将第五实施方式的一次固化处理应用于各层201、202中的任意一方或者双方，从而被形成在使立体造形物100的表面平滑化的表面层上。

形成各层201、202的方法能够应用如下的方法，即，通过印刷头62而将第一层201重叠在第二层202之上而进行印刷，从而在水面或液压转印用薄膜上形成多层的转印图像。此外，也能够应用针对每一层而通过液压转印来转印至立体造形物100上的方法。

而且，各层201、202中的至少一个只需为根据第二数据d2而进行了着色的彩色层即可。此外，除了彩色层以外，优选为以如下的方式构成。

在将立体造形物100侧的第一层201设为彩色层的情况下，优选为，将第二层202设为透明色的透明层。在该情况下，能够保护彩色层，并且易于实现表面光泽。另外，透明色包括具有颜色的透明色。例如，也可以将第二层202设为粉色的透明色。

此外，在将第二层202设为彩色层的情况下，优选为，将成为立体造形物100侧的层(基底层)的第一层201设为白色系、灰色系、黑色系、金属色系、透明色的透明系中的任意颜色。在设为白色系的情况下，能够实现显色的提高以及颜色再现区域的扩大。此外，在设为灰色系或黑色系的情况下，能够抑制由立体造形物100的素材的颜色造成的影响。此外，在设为金属色系的情况下，能够再现金属光泽感。此外，在设为透明系的情况下，易于改善彩色层的定影。此外，也可以将表面层200a构成为三层以上。

在本实施方式的情况下，能够使立体造形物100的表面平滑化的表面层200a为多层结构，并且某一层为根据第二数据d2而进行了着色的彩色层。根据该结构，除了与上述各实施方式相同的效果以外，还可以通过彩色层以外的层而易于得到显色的提高等的效果。

在该情况下，通过表面层200a具有相对于彩色层而位于立体造形物100的相反侧的透明色的透明层，从而如上文所述的那样，能够在保护彩色层的同时，易于实现表面光泽。

此外，表面层200a具有相对于彩色层而位于立体造形物100侧的有助于彩色层的显色的颜色层。据此，如上文所述的那样，易于获得显色的提高、颜色再现区域的扩大、由立体造形物100的素材的颜色造成的影响的抑制以及金属光泽感的再现等。

另外，上述的实施方式为表示本发明的一个方式的实施方式，并且能够在本发明的范围内任意地进行改变及应用。

例如，虽然在上述的第三实施方式中，对作为着色困难面mm(预定的面)而检索出内部的面m10的情况进行了说明，但是也可以包括内部的面以外的面。例如，由于着色困难面mm中包括立体造形后难以着色的面，因此能够在该面露出于外部的位置上进行着色，并且变得易于着色。

此外，在上述的第一实施方式至第三实施方式中，也可以将着色部13对立体造形物100进行着色而得到的表面层设为多层结构。

此处，图21为示出了多层结构的表面层的一个示例的图。图21所示的表面层300具备构成立体造形物100侧的层的第一层301和相对于第一层301而被设置于立体造形物100的相反侧的第二层302。对于第一层301及第二层302而言，可以采用通过印刷头62而将第一层301重叠在第二层302之上并进行印刷从而在水面或液压转印用薄膜上形成多层的转印图像的方法，或者，针对每一层而通过液压转印转印至立体造形物100上的方法中的任意一个方法。

第一层301及第二层302中的任意一层被设为根据第二数据d2而对颜色进行了着色的彩色层。此外，彩色层以外只需以如下的方式构成即可。

在将相对于第一层301而被设置于立体造形物100的相反侧的第二层302设为彩色层的情况下，优选为，将第一层301设为白色系、灰色系、黑色系、金属色系、透明色的透明系中的任意颜色。在设为白色系的情况下，能够实现显色的提高及颜色再现区域的扩大。此外，在设为灰色系或黑色系的情况下，能够抑制由立体造形物100的素材的颜色造成的影响。此外，在设为金属色系的情况下，能够再现金属光泽感。此外，在设为透明系的情况下，易于改善彩色层的定影。

在将立体造形物100侧的第一层301设为彩色层的情况下，优选为将第二层302设为透明色的透明层。在该情况下，能够在保护彩色层的同时，变得易于实现表面光泽。另外，透明色包括具有颜色的透明色。例如，优选为，将第二层302设为粉色的透明色。此外，也可以将表面层300构成为三层以上。

此外，虽然在上述的各实施方式中，对使用喷墨方式的印刷头62的情况进行了说明，但是并不限于此，也可以使用公知的其它印刷头。

此外，在液压转印用薄膜上进行印刷的情况下，也可以在远离转印槽61的部位上实施对薄膜的印刷，并通过输送部14而将印刷后的液压转印用薄膜输送至水面上的已确定的位置等。

此外，在使用转印用部件67(参照图12)的情况下，也可以采用将转印用部件移动至印刷位置的结构。

而且，各图所示的功能模块能够通过硬件和软件的协作而任意地实现，并不意味着确定的硬件结构。

符号说明

10…彩色立体造形装置；11…控制部；12…立体造形部；13…着色部；13g…转印图像；14…输送部；21…数据取得部；22…存储部；23…运算处理部；24…操作输入部；25…数据制作部；25a…第一数据制作部；25b…第二数据制作部；26…告知部；31…台；32…造形单元；33…造形驱动部；41…输送机构；42…旋转机构；51…输出托盘；61…转印槽；62…印刷头；63…印刷驱动部；44…定影部；67…转印用部件；67a…转印面；100、100a、100b…立体造形物；101…内部底面；113…着色部；200…表面层；201…第一层；202…第二层；a、b、c、d…面；ar1…符号；d1…第一数据；d2…第二数据；da…3d数据；da1…形状数据；da2…颜色数据；m10…面；mm…着色困难面；mn…面数；pg…多边形；p1…顶点；va、vb、vc、vd…法线矢量；vk…水面矢量；vp…法线矢量；zm…中断位置。