先進のマルチカラーおよびフルカラー3Dプリント

3Dプリント品を手にした時、思わず二度見したことはありませんか？それがフルカラー3Dプリントの力です。リアリズム、ブランド精度の再現性、触覚的なデザインを、シームレスに一体化した造形を実現します。 

では、カラー3Dプリント、マルチカラー3Dプリント、真のフルカラー3Dプリントの違いは何か？1台のマシンで全てが可能か？どの技術が用途に合致するのか？ 

本記事では、カラー3Dプリントに関する疑問をすべて解消し、ストラタシス社の産業基準フルカラー3Dプリントで実現可能なことをご紹介します。 

マルチカラー3Dプリントとフルカラー3Dプリントの違いとは？ 

フルカラー3Dプリントとマルチカラー3Dプリントはしばしば同じ意味で使われますが、正確に言えば違いがあります。  

フルカラー3Dプリントは、印刷中にベース素材に色を付けます（CMYK方式の2Dデスクトッププリンターと同様）。これにより、微妙な色のグラデーション、質感、ブランドロゴの正確さを備えた、写真のようにリアルなパーツを作成します。実際、フルカラー3Dプリントは、CMYKW（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト）の素材を微細な層でブレンドし、鮮やかでパントンカラーに正確な結果を生み出します。 消費財パッケージのプロトタイプ、解剖学モデル、リアルな見た目が求められるあらゆる用途に最適です。 

一方、マルチカラー3Dプリントは、あらかじめ着色されたフィラメントや樹脂を使用し、個別の色領域を作成します。混色はなく、明確で区別された色領域のみです。この特性から、マルチカラー3Dプリントは、視覚的な明瞭さが重要な治具、機能性プロトタイプ、安全性が重要な部品に最適です。 

 フルカラー3Dプリントと
マルチカラー3Dプリントのどちらを選択するかは、部品の外観、質感、機能性に対する要求によって決まります。  

フルカラー3Dプリントに最適な技術

フルカラー3Dプリントとマルチカラー3Dプリントを定義したところで、その背後にある技術と、それぞれが3Dカラープリントをどのように異なる方法で処理しているのかを見ていきましょう。 

ストラタシス PolyJet：リアリズム、質感、細部を追求するフルカラー3Dプリント 

最終製品と同等の見た目と質感をプロトタイプに求める場合、ストラタシス・ポリジェットによるフルカラー3Dプリントが解決策となります。これはストラタシス技術の中で唯一、CMYKWフォトポリマーをボクセル単位で混合する技術であり、リアルなグラデーション、鮮明なラベル、パントン®準拠の正確なカラー出力を実現します。

PolyJetは単なるカラフルなオブジェクトの生成にとどまらず、CMF（カラー、素材、仕上げ）を印刷します。木材、ゴム、革、ソフトタッチグリップ、透明包装を単一の印刷ジョブで再現可能です。フルカラー3D印刷を実現し、以下のような業界に最適です： 

• 包装 - 色調、ラベルの視認性、構造設計の検証 

• 医療 - 複数素材による解剖学・病理の可視化 

• 消費財 - 質感、色調、人間工学的設計の再現 

• 電子機器 - ディスプレイ、ボタン、発光表面のシミュレーション 

• ファッション・アート・エンターテインメント - 生地への直接プリント、フルカラーの小道具やウェアラブルアート作品の制作 

• 機能プロトタイピング - 最終製品と同様に曲がる、たわむ、圧縮する部品で形状、適合性、使いやすさをテスト 

パントン認証はJ850 Prime、J826、J55 Primeに標準装備。高度な医療リアリズムはJ850デジタル解剖学プリンターの焦点です。エントリーモデルのJ35 Proでさえ、素材のコントラストと明瞭さを実現するマルチマテリアル印刷をサポートします。 

複数の色を3Dプリントする方法

マルチカラーまたはフルカラー方式を選択することで、複数色の3Dプリントが可能です。マルチカラー印刷では、異なる領域ごとに予め着色されたフィラメントを使用します。一方、PolyJetのようなフルカラー印刷では、CMYKW素材をボクセル単位でブレンドし、グラデーションやパントーン精度を実現します。PolyJetはパントーン検証もサポートしており、塗装なしで精密かつリアルなプロトタイプを作成できます。

マルチカラー3Dプリントのためのダイレクトカラー印刷

これは最も手軽なマルチカラー3Dプリント手法です。3Dプリンターは着色済みフィラメントまたは樹脂を使用し、単色パーツや明確なゾーンを生成します。ラベル、安全表示、色分け治具に最適ですが、カラーグラデーションやパントン色調の印刷はできません。

フルカラー3Dプリントのためのカラー混合印刷

これは真のフルカラー3Dプリントです - PolyJetテクノロジーを搭載。当社のデジタルPolyJet材料により、プリンターはCMYKW材料をボクセル単位で混合。繊細なグラデーション、テクスチャ、Pantone®準拠のブランドカラーを単一プリントで再現可能です。塗装は不要です。 

カラーマッチングとパントーン検証 

一部のPolyJetプリンターはPantone Validation™をサポートしています。GrabCAD Printを使用すれば、1,867色のPantone C（コート）カラーに加え、約110色の公式サポート済みPantone SkinToneシェードをパーツに直接割り当て可能。物理プロトタイプが画面表示・仕様・実物と一致することを確信できます。 

カラージェット（CJP）およびバインダージェッティング  

これらは粉末ベースの旧式技術です。液体バインダーとCMYKインクを用いて石膏状の粉末上にカラー3Dプリントを作成します。平坦で粒状の脆い部品が生成され、損傷を受けやすいため、実用的用途よりも置物や展示品に適しています。本格的なプロトタイピングに必要な性能や仕上げを単純に満たせないため、当社ではカラー3Dプリント技術としてこれらの技術を提供しておりません。 

塗装＆ハイドログラフィックス  

これらの旧式手法は依然存在するものの、急速に衰退しつつあります。フルカラー3Dプリントは手作業による塗装や水転写グラフィックを不要にし、時間と労力を節約するとともに、反復工程における品質のばらつきを解消します。 

CMFデザイナーがフルカラー3Dプリントに真に求めるもの 

デザイナーは単なる趣味で印刷しているわけではありません。製品開発における現実的な課題を解決しようとしているのです。つまり、ステークホルダーを説得し、質感を再現し、素材をシミュレートし、製品が工場に届く前に、実環境での見た目や感触をテストすることです。 

PolyJet によるストラタシスのフルカラー 3D プリントは、まさにそのために構築されています。 

• 絵筆を一切使わずにCMF（カラー、素材、仕上げ）を伝える 
• ステークホルダーに製品そのものを提示——レンダリング画像ではなく
• 超高精細プロトタイプで修正の往復を削減 
• 包装、ファブリック、スクリーン、さらには軟組織までシミュレート 

民生用電子機器におけるビジュアルプロトタイピング 

Xboxアクセサリチームは、ポリジェット技術とパントン認証™カラーを活用し、半透明ボタン、テクスチャ加工グリップ、画面レイアウトなどを単一ビルドで再現。これにより、生産用金型の待ち時間なく、形状・色・UIを同時にテストすることが可能となった。 

ラベルとグラフィック付きビール瓶プロトタイプ  

VeroUltra素材を使用し、デザイナーはボトル本体、ラベル、バーコードやQRコードなどの細部までを含むパッケージ全体のモックアップを、1回の印刷で作成しました。シャープなグラデーション、正確なブランドカラー、リアルな質感により、パッケージコンセプトのテストとプレゼンテーションがこれまで以上に迅速かつ明確に行えるようになりました。 

再現可能な肌色を用いた玩具デザイン 

デザイナーは手作業での塗装やステッカーの重ね貼りではなく、PolyJetとVeroUltraを用いて、肌の色合い、顔の特徴、衣装のディテールを一体成型した人形を印刷しました。すべての関係者が同一のバージョンを確認できたため、承認プロセスが迅速かつ正確に行われました。

スクリーン、テクスチャ、バックライト付き表面のシミュレーション

半透明素材と不透明素材を同一ビルドで使用することで、デジタルディスプレイや発光ボタンのシミュレーションが可能。さらにバックライト照射時の素材の見た目を検証できます。PolyJetは2D印刷基準を満たす超微細な文字・グラフィックを再現。これによりUIテストがこれまで以上に迅速かつ現実的に行えます。 

製品パッケージング：意思決定を加速する色彩 

ディオールやシャネルに供給するアクシロン社も、ポリジェットフルカラー樹脂3Dプリント技術を用いて高級化粧品パッケージのプロトタイプを製作。透明キャップ、メタリック質感、色精度の高いロゴを全て単一工程で印刷——塗装や組み立ては不要。

どちらをステークホルダーに提示したいですか？

キネティック・ビジョンの幹部が、フルカラー3Dプリントによる「現実の境界線」でのパッケージデザイン重要性を解説：

木目調とプラスチックを一体成型 

塗装、マスキング、CNC加工による木製部品の製造に代わり、設計者はStratasys PolyJet™とVeroUltra™素材を用いて、リアルな木目と精密な色調を再現した実物そっくりの取鍋を1回のジョブで3Dプリントしました。これにより外注を削減し、エラーを減らし、一貫した高品質なフルカラー3Dプリントを迅速に実現しました。 

医療・歯科・ヘルスケア：明瞭さと精度のためのカラー 

医療用途において、カラーはブランディングではなく、明瞭さとコミュニケーションが目的です。ストラタシス・ポリジェットのフルカラー3Dプリントは、軟組織から骨、歯茎から歯まで、複数の素材と色合いを用いた超リアルなモデルを実現します。 

• 死体を再利用可能なフルカラー訓練モデルに置き換える 
• 解剖学・病理・手術計画を単一プリントで再現 
• 色合い、質感、半透明性を組み合わせて臨床的なリアリズムを実現 
• 診察と同意取得を支援する患者特異的モデルを提供 

1回のプリントで実現する多色歯科治療 

ポスカ・ブラザーズはJ5 DentaJetとTrueDent™樹脂を使用し、歯の色調、歯茎の色合い、半透明性を含む多色レジン3Dプリント義歯を1回の作業で製造しました。 

ファッション＆アート：ファブリックとフルスペクトルカラーの融合

ウェアラブル技術とオートクチュールデザインの世界において、ストラタシスのTechStyle™ 3Dプリンターは、デザイナーが布地に直接プリントすることを可能にしています。単なるフルカラーだけでなく、構造と柔軟性を備えたプリントです。 

• ガニット・ゴールドスタインによる3Dプリントの着物。日本の刺繍とアルゴリズムデザインに着想を得て、3Dボディスキャンのラインに沿ってCMYK混合色でプリントされた。 

「現代のファッション界に、新たな製造手法を導入したい。大量生産から脱却し、カスタマイズされたデザインへ移行するのです」 - ガニット・ゴールドスタイン 

• ネタリー・シュロッサーの『レッド・サン』は油絵を立体的に再解釈した作品。伝統的な油絵とデジタル筆技を融合させ、色彩と質感をキャンバスに直接プリントしたハイブリッド作品である。  

• アッサ・アシュアックがデザインした「エボルブ・シューズ」は、単一の多色ラティス構造としてプリントされ、構造的複雑性とカラーゾーニングを連続したビルドで表現している。 

テックスタイル3Dファッションとアートプロジェクトを探索 

自動車承認をスピードアップするCMFプロトタイプ

照明から内装に至るまで、自動車チームは設計とエンジニアリングを整合させるため、迅速かつ正確なプロトタイプに依存しています。金型製作前に色と仕上げを検証するため、光沢、透明性、素材のコントラストを再現し、プロトタイプ段階でも完成品のような質感を持つデザインを提示します。 

• アウディはStratasys PolyJet技術を用いて透明テールランプとテクスチャ加工トリム部品のプロトタイプを作成し、金型製作前の色・仕上げ・適合性を可視化しました。 
•  ItaldesignはPolyJetのフルカラー3Dプリント技術を活用し、正確な仕上げを備えた高級自動車コンセプトモデルを製作。これによりクライアント承認の迅速化と従来型塗装工程の削減を実現しました。 

カラー3Dプリント材料：使えるもの

リアルな包装プロトタイプから大胆な機能性ツールまで、材料の選択は単なる色だけでなく、部品の感触、曲げ特性、性能を決定づけます。 

ストラタシス PolyJet テクノロジーにおける主要なカラー対応材料の概要は以下の通りです： 

PolyJet材料 – フルカラー、透明性、制御性 

J850 Prime、J826、J55などのプリンターで使用されるこれらの材料は、Pantone Validated™カラーブレンド、マルチマテリアル組み合わせ、微細な質感表現をサポートし、本物そっくりな見た目（そして触感）のプロトタイプに最適です。 

何色まで印刷できますか？（そしてその精度は？）

人間の目はL*a*b*カラー空間において100万色以上の色を識別できます。では3Dプリンターはどれほど近づけるのでしょうか？ 

白色（W）材料の追加が、従来のCMYK印刷とCMYKW印刷を分ける要素です。これにより半透明または透明なベース上での色彩の鮮やかさが実現され、複雑な3D形状や透明層を扱う際に特に重要です。 

PolyJetのCMYKWカラーブレンドシステムにより、見た目の美しさだけでなく、測定可能なフルカラー3Dプリント精度を実現する高忠実度印刷が可能です。 

• 65万色以上の独自カラー
• 1,867のコート紙用Pantone Validated™カラーと110のSkinTone™シェード
• ΔE（デルタE）値は通常2未満、一部のPantoneマッチングでは1.0～1.5と低減 

デルタEとは？  

これは2色の差異を測定する指標です。ΔE 1は人間の目が認識できる最小の視覚的差異を表します。つまりプロトタイプが2未満であれば、近似値ではなく超写実領域に達していることを意味します。 

この精度により、ブランドカラーの正確な再現、肌色のシミュレーション、包装・医療・ファッション・消費財向けの色精度が要求されるモデルの印刷が可能となります。 

これが産業用フルカラー3Dプリンティングが趣味用ツールと一線を画す理由です。単に多色印刷するだけでなく、正確でフォトリアリスティックな機能的なカラーを印刷できるのです。 

色彩を超えた価値：機能性、質感、仕上げ

カラーが主役でなくとも、PolyJetはプロトタイプを最終製品に近い質感に仕上げます。ストラタシスPolyJet独自のデジタルマテリアルにより、プリント中に2種類以上のベース樹脂を組み合わせ、色・柔軟性・透明性・硬度・質感をボクセル単位で独自に調整可能： 

カラー＋透明性 - 内部構造の可視化やガラス調表現を実現するVeroClear 

カラー＋テクスチャー - 革、ゴム、マット、光沢を部品に直接再現 

色 + 柔軟性 - Agilus30でソフトタッチゾーン、グリップ、柔軟なディテールを追加 

これらの組み合わせにより、モデルは単なる視覚的表現を超え、最終製品を説得力ある触覚的表現へと昇華させます。 

マニュアルから魔法へ：ワークフローの優位性

フルカラー3Dプリント技術が登場する以前、リアルなプロトタイプを作成するには、何時間もの研磨、塗装、組み立て作業が必要でした。修正のたびに、同じ後処理工程を繰り返さなければなりませんでした。マルチカラー3Dプリントが利用可能になっても、多くの場合、白でプリントした後に手作業で塗装する必要があり、時間とコストが増加し、品質のばらつきが生じていました。 

その結果？承認が早くなります。エラーが減ります。コストが下がります。そして、チームが設計と改良に費やす時間が増えます。 

どのカラー3Dプリンターが最適か？ 

選択肢が豊富な中、ニーズに合ったフルカラーまたはマルチカラー3Dプリンターをどう選べばよいでしょうか？ 

まずは目的から始めましょう。フォトリアリズム、色分けによる機能表示、あるいはその中間的な表現など、何を達成したいですか？最適な機種を見つけるための簡易ガイドをご紹介します： 

ストラタシス フルカラー3Dプリンターの概要 

フルカラー3Dプリントサービスプロバイダーとの連携でも、社内での構築でも、これらのプリンターはすべてをカバーします。組み立てや塗装を必要としない、耐久性があり鮮やかなプロトタイプを実現します。