高度なフルカラー3Dプリント

3Dプリントモデルを手に取り、二度見した経験はありませんか？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、単一のシームレスなプリントで実現します。

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？単一デバイスで全て実現可能か？そして用途に最適な技術は？

本記事では3Dカラープリントに関する疑問を全て解消し、ストラタシスの業界標準フルカラー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プリントの違いは何ですか？

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、厳密に言えば違いがあります。

フルカラー3Dプリントでは、ベース素材が印刷中に着色されます（CMYK方式の2Dデスクトッププリンターと同様）。これにより、微妙な色調のグラデーション、質感、ブランドカラーの正確性を備えた、写真のようにリアルなパーツが得られます。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）の材料を微細な層で混合し、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ものに最適です。
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。グラデーションはなく、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、機能性に対するご要望によって異なります。

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プリントの定義が明確になったところで、それぞれの基盤技術と、3Dカラープリントへの対応方法の違いを見ていきましょう。 

ストラタシス・ポリジェット：リアリズム、質感、細部表現を実現するフルカラー3Dプリント

プロトタイプを最終製品と同等の見た目・質感にしたい場合、ストラタシス PolyJet によるフルカラー3Dプリントが最適です。ストラタシス唯一のこの技術は、CMYKWフォトポリマーをボクセル単位で混合。リアルなカラーグラデーション、鮮明なラベル、Pantone® 準拠の正確な発色を実現します。

PolyJetは単なるカラフルなオブジェクト作成にとどまらず、CMF（カラー、素材、仕上げ）をプリントします。木材、ゴム、皮革、ソフトタッチハンドル、透明包装を単一のプリントジョブで再現可能です。3Dカラー印刷は包装業界などに最適です：

• 包装—色調、ラベルの明瞭度、質感デザインの検証
• 医療—異なる素材を用いた解剖学・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：生地への直接印刷によるフルカラー小道具やウェアラブルアートの制作
• 機能性プロトタイピング - 最終製品と同様に曲がる、たわむ、圧縮する部品で形状、フィット感、使い勝手をテスト

J850 Prime、J826、J55 Primeモデルではパントン認証が標準装備。J850 Digital Anatomy Printerは医療用リアル表現に特化。エントリーモデルのJ35 Proでも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。

3Dプリントで複数色を印刷する方法

リアルなデザインを目指す場合でも、透明感のあるデザインを目指す場合でも、カラー3Dプリントを実現する方法はいくつかあります。それぞれが異なる目的を果たします。作成したいものに応じて、フルカラー3Dプリントまたはマルチカラー3Dプリントのいずれかが必要になります：

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や樹脂を使用し、単色パーツや特定領域を製造します。ラベル、安全表示、色分けされた固定具に最適ですが、カラーグラデーションやパントー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ミキシング印刷

これは真の3Dカラー印刷です - PolyJetテクノロジーを搭載。当社のデジタルPolyJet材料を使用し、プリンターがCMYKW材料をボクセル単位で混合するため、繊細なカラーグラデーション、テクスチャ、Pantone®準拠のブランディングを単一プリントで再現可能です。塗装不要

カラーマッチングとパントーン検証

一部のPolyJetプリンターはパントーン検証™をサポートしています。GrabCAD Printを使用すれば、1,867色のパントーンC（コート）カラーに加え、約110色の公式サポート済みパントーンスキントーンシェードを直接パーツに割り当て可能。物理プロトタイプが画面表示、仕様書、実際の商品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手法です。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。平坦で粒状の脆いパーツが生成され、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。当社はこれらの技術をカラー3Dプリントに採用していません。本格的なプロトタイピングに必要な性能や仕上げに到底及ばないためです。

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、急速に衰退中です。フルカラー3Dプリントは手作業の塗装や水転写グラフィックを不要にし、時間・労力の削減と反復作業における品質のばらつき解消を実現します。

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。

ストラタシスのPolyJetフルカラー3Dプリントは、まさにそのために設計されています。

• 絵筆1本も使わずにCMF（カラー・素材・仕上げ）を伝達
• ステークホルダーにレンダリングだけでなく実物を提示
• 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・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、ポリジェットとパントンバリデイト™カラーを活用し、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プリントで再現しました。これにより、生産用金型の待ち時間なく、形状・色・ユーザーインターフェースを同時にテストすることが可能となりました。

ラベルとグラフィック付きのビール瓶プロトタイプ

VeroUltra素材を使用し、デザイナーは単一のプリントジョブでパッケージモックアップ全体（瓶、ラベル、バーコードやQRコードなどの細部を含む）を印刷しました。鮮明なカラーグラデーション、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提示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。

再現可能な肌色を備えた玩具デザイン

デザイナーは人形を手描きしたりシールを貼る代わりに、PolyJetとVeroUltraを用いて肌色・顔の特徴・衣装の細部まで印刷した人形を作成。関係者全員が同一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進んだ

スクリーン、テクスチャ、発光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、デザイナーはデジタルディスプレイのシミュレーションや発光ボタンの再現、さらにはバックライト照射時の素材の見た目をテストできます。PolyJetは2D印刷基準を満たす超微細な文字やグラフィックをサポートし、UIテストを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：意思決定を加速する色彩

ディオールやシャネルのサプライヤーであるアクシロン社も、PolyJet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単一工程で印刷し、塗装や組み立ては不要でした。

ステークホルダーに提示したいのはどちらでしょうか？

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」におけるパッケージデザインの重要性を解説：

1回のプリントで木目とプラスチックを再現

塗装やマスキング、木製部品のCNC加工に代わり、設計者はStratasys PolyJet™とVeroUltra™素材を用いて、リアルな木目と精密なカラーマッチングを備えた実物そっくりの取っ手をワンステップでプリント。これにより外注が不要となり、エラーが削減され、最短時間で一貫した高品質な3Dカラープリントを実現しました。

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 PolyJet フルカラー 3D プリントは、軟組織から骨、歯茎から歯まで、異なる素材と色合いで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・病理学・処置計画を単一プリントで再現
• 色調・質感・半透明性を組み合わせて臨床的リアリズムを実現
• 診察と同意取得を支援する患者特化モデルを提供

単一プリントによる多色歯科治療

ポスカ・ブラザーズはJ5 DentaJetとTrueDent™樹脂を使用し、合成樹脂製の多色3Dプリント義歯を単一工程で製造しました。歯の色調、歯肉の色調、そして半透明性を実現しています。

ファッションとアート：布地がフルスペクトルカラーと出会う

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プリントの着物は、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を見渡すと、大量生産からカスタマイズデザインへ移行する新たな製造手法を導入したい」 - ガニット・ゴールドスタイン

• レッド・サン（ネタリー・シュロッサー作）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遣いを融合させ、色彩と質感をキャンバスに直接プリントした。

• アッサ・アシュアック設計のエボルブ・シューズは単一の多色ラティス構造でプリントされ、構造的複雑性とカラーゾーニングを連続造形で表現。

TechStyle 3Dファッション＆アートプロジェクトを閲覧

自動車：承認を加速するCMFプロトタイプ

照明から内装トリムまで、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に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最終品のような質感を持つデザインを提示します。

・ アウディはストラタシス・ポリジェット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製作。金型製作前に色・仕上げ・適合性を可視化。

・ イタデザインはポリジェットフルカラー3Dプリント技術で精密表面処理を施した高級自動車コンセプトモデルを製作。これにより顧客承認を加速し、従来型塗装工程の削減を実現。

カラー3Dプリント材料：その可能性

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、材料選択は単なる色以上のものを決定します。それは部品の感触、曲げ特性、性能を形作るのです。

Stratasys PolyJetテクノロジーにおける主要なカラー対応材料の概要：

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、複数材料の組み合わせ、微細な質感表現をサポートし、本物そっくりな見た目（そして質感）のプロトタイプに最適です。

印刷可能な色数は？（その精度は？）

人間の目はL*a*b*色空間において100万色以上を識別できます。では3Dプリンターはどこまで再現できるのでしょうか？

ホワイト（W）材料の追加が、従来のCMYK印刷とCMYKW印刷を分けるポイントです。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ます。複雑な3D形状や透明レイヤーを扱う際に特に重要です。

PolyJetのCMYKWカラーブレンディングシステムにより、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カラーと110のSkinTone™シェードに対応したPantone Validated™認証
• ΔE（デルタE）値は通常2未満、一部のPantoneカラーでは1.0～1.5まで低減

デルタEとは？

これは2色間の差異を測定する指標です。ΔE1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ΔE2未満なら、近似値ではなくハイパーリアリズム領域に達しているのです。

この精度により、ブランドカラーの完全再現、肌色のシミュレーション、包装・医療・ファッション・消費財向けカラークリティカル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プリンティングがホビー向けツールと一線を画す理由です。単なる多色印刷ではなく、正確でフォトリアリスティックな機能性カラーを実現するのです。

色を超えた機能、感触、仕上げ

色こそが主役ではない場合でも、PolyJetはプロトタイプを最終製品に近い感触にします。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組み合わせることが可能です：

カラー＋透明性 - 内部構造の可視化やガラス模倣にVeroClearを活用

カラー＋質感 - 革、ゴム、マット/光沢を部品に直接再現

カラー＋柔軟性 - ソフトタッチ領域、グリップ、柔軟なディテールをAgilus30で追加

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プリントが登場する以前、リアルなプロトタイプには何時間もの研磨、塗装、組み立てが必要でした。修正のたびに同じ後処理工程を繰り返さねばならず、多色3Dプリントが利用可能になっても、白でプリントした後に手作業で塗装するケースが多く、時間とコストの増加、品質のばらつきを招いていました。

その結果？承認が迅速化。エラーが減少。コストが削減。そしてチームが設計と反復作業に充てられる時間が増加します。

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？

目的から始めましょう。達成したいのは何ですか？フォトリアリズム、色分けによる機能表示、それともその中間でしょうか？最適な機種を見つけるための簡易ガイドはこちら：

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がすべてをカバーします。組み立てや塗装を必要としない、耐久性のある鮮やかなプロトタイプを実現します。