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ローランド ディー.ジー.の切削RPマシンのスタンダードモデル、MODELAシリーズ「MDX-540」。加工エリアは500×400×155ミリ。標準価格は250万円。 http://www.rolanddg.co.jp/ キラ･コーポレーションが扱う紙積層モデルの「KATANA PLT-20」。あらかじめ接着剤が塗布された専用紙を、3次元データを元に輪郭を切断しながら積み重ねてモデルを作製する。最大造形エリア180×280×150ミリ。価格はお問い合わせください。 http://www.rapidmockup.com/jp/top5_j.htm 丸紅情報システムズが扱う「Dimension1200」。開発元であるストラタシス社の特許、材料にABS樹脂を利用した熱溶解積層法が特徴。398万円。 http://www.marubeni-sys.com/de/dimension/ Zコーポレーションにより2007年4月にリリースされた次世代型フルカラー3Dプリンタ「ZPrinter450」。他のモデル出力機とは異なりフルカラー出力が可能な点が大きな特徴だ。880万円。 http://contexjapan.co.jp/ シーメットが扱う次世代高速光造形装置「RM-6000」。造形サイズは610×610×500ミリ。価格はお問い合わせください。 http://www.cmet.co.jp/product/rm-6000.html 　Part 3　 モデル出力機、その仕組みと種類〜NC（切削）、RP（光造形）＆3Dプリンタ ●CADデータをモデル化するシステムの流れ 現在のモノ作り工程をマクロ的に捉えれば、以下のように「アナログ」→「デジタル」→「アナログ」ということになる。 （1）アナログ（デザイン：手描きスケッチ、手作り模型） （2）デジタル（設計・製造：CADデータ） （3）アナログ（金型・成型〜実際の製品） （2）の工程は、過去には設計図や図面ベースで進行していた部分だ。この工程がデジタル化されたことで、より高精度な設計、リソースの共有、作業の効率化などが実現し、結果、さまざまな業界でCADは不可欠なツールとなってきた。しかし（1）から（2）に進む段階、いわばAD変換の部分はいまだ混沌としており、決定的なワークフローは存在しない。また（2）から（1）へのフィードバックも、標準的なワークフローは確立されていない。 アナログ情報が簡単にデジタル情報に置き換わらない場合も少なくなく、つまり元のデザインの意図がスポイルされる可能性はまだ残っている。（1）と（2）の間では、その溝を埋めるべく、昔から（2）で作られたモデルの検証が（1）で行われている。 そのためのモデル出力機がNC（Numerical Control machining）であり、RP（Rapid Prototyping）であり、3Dプリンタである。それぞれの特徴は次項に譲るが、この段階のモデルは形状の検証・修正を行うためのものであり、上記のモデル出力機はいずれもその役割を果たしている。 モデル出力システムの仕組みはさまざまだが、共通して言えるのは、CADで作成されたモデルデータをSTLフォーマットなどで受け取り、その形状の座標に沿って、形状を制作していく点だ。NC、RP、3Dプリンタの出力モデルにはそれぞれ特徴があり、ユーザーは目的や予算に応じて使い分ければよいだろう。 NC以外は初期導入費に1,000万円以上を覚悟する必要があり、インディペンデント系のデザイナーであれば、3Dスキャナと同様、サービスビューローを利用するほうが現実的だろう。 ちなみに（2）から（3）への工程ではワーキングモデル（試作モデル）が作られる。これはほぼ製品と同等のモデルであり、こちらは動作確認まで行うレベルであるため、専門の業者が制作し、上記のモデルとは精度も意味合いも異なるものだ。 ●NCとは 簡単に言えば、コンピュータでコントロールされたドリル。コンピュータからの座標情報によってドリルに連動したモーターを駆動し加工を行っていく。 NCはいわば機械制御のドリルであるため、動作音が生じる。またさまざまな素材をドリルが切削していくので、削りかすが生じるのもNCの特徴だ。 NCの歴史は長く、第2次世界大戦後の初期のNC加工では、コンピュータではなく、パンチカード上に空けられた穴による加工指示情報を読み取って動作していた。やがて制御にコンピュータが用いられるようになる。その場合は正確にはCNC（Computerized Numerical Control）と呼ばれるが、現在のNCと言えばコンピュータ制御が当たり前である。 NCは下記のシステムと比較してハードウェアの価格がもっとも廉価であり、導入しやすい。 ●PRとは RP、Rapid Prototypingは、直訳すれば「迅速な試作品」となる。主に光造形システムによるモデル出力を示す場合が多いが、言葉の意味的にはNCによるものでも3Dプリンタによるものでも、RPということができる。 光造形システムの原理は、光硬化性樹脂にレーザー光を当てることで硬化する特性を利用。モデルデータの座標に沿って、一層ずつ樹脂にレーザー光を当て、硬化させながら積層し形状を作っていく。光造形システムのユーザーは、自動車関連メーカーや試作業者などが中心となっている。 ●3Dプリンタとは 3Dプリンタと呼ばれるタイプは、さまざまな材料を積層しながら形状を作っていく。材料にはABS樹脂、石膏、紙、ゴムなどが用いられる。 ABS樹脂を用いるシステムは、熱で溶解されたABS樹脂を極小のピッチで積層していく。また、石膏や紙を材料に用いるタイプは、材料に接着剤（バインダ）をインクジェット方式で塗布し、一層ずつ積み重ね形状にしていく。レーザーで材料を焼結させる粉末焼結法もあり、材料としては樹脂や金属などを利用できる。 いずれも光造形システムよりモデル制作が早く、手軽にできることから普及が進んでいる。 なお、フルカラーでモデル出力が行えるのは3Dプリンタだけで、なかでも現行製品ではコンテックス（米Z社を合併）の「Spectrum Z510」、「ZPrinter450」の2機種のみとなっている。 Part 4では全体的な製品ガイドとサービスビューロー一覧の掲載を予定している。 ※取材協力：トライペックス ［Page Top↑］ 株式会社トライペックス http://www.tripex.co.jp/ (写真左から） 専務取締役　石山信夫氏 代表取締役社長　手塚貞雄氏 新規事業部事業部長　長 誠司氏 トライペックスが導入して、モデル出力サービスに用いている「Spectrum Z510」（右） 「VIVID9i」によろ3Dスキャンの専用スタジオ モデリング、出力などを行う部署 トライペックスが用いているカラーチャート 同じく色確認用のモデル トライペックスでモデリングから行ったゴルフクラブのヘッド部分。モデルの出力時間は3時間程度 先行してモデルの入出力を請け負う サービスビューローを立ち上げたトライペックス トライペックス ここでは、2006年2月より、3Dスキャナの入力からFreeFormでの編集、そして3Dプリンタによる出力までを行うサービスを立ち上げたトライペックスに話を聞いた。 トライペックスの母体は印刷物の製版会社であり、自動車のポスターの合成写真など、画像処理なども行ってきた。そういった紙の印刷を知り尽くした会社が、約2年前にフルカラーの3Dプリンタの存在を知り、モデル制作の世界に飛び込んだ。そこにはどんな狙いや勝算があったのだろうか？ ●トライペックスのサービス内容 −−印刷物は2次元、モノは3次元です。モデル制作のサービスセンターを始めるに際して、市場がまったく違うところに対してどのようにアプローチされたのですか。 石山：モノ作りのお客様は、印刷関係のお客様とはまったく異なり、メーカーさんの設計、企画部門などがターゲットになります。そういった新規営業もありますが、立ち上げ当初、私どもはまったく市場がわからなかったものですから、機械の導入やシステムのレクチャーなどでTooさん、ケイズデザインラボさんにお世話になりました。 −−お客様は基本的には新規開拓ですか。 長：そうですね、まったくのゼロからです。 −−モデル出力のニーズとしては、いわゆるモノ作りの業界をはじめ、玩具や食玩、フィギュアなどもあると思います。実際はどういったお客様が多いのですか。 長：今はあらゆるジャンルといいますか。新規事業として攻めている最中ですので、可能性のあるところ、お話をいただくところはすべてですね。スポーツメーカーもあれば玩具メーカー、土木関係もあります。 −−トライペックスで請け負う具体的なサービス内容はいかがですか。 長：大きく分けて「CG作成」「3Dスキャナ」「3Dプリンタ」「モデリング」の4つを行っています。 私どもの今のサービスは、お客様の原稿が2次元のイラストの場合は、まずモデリングします。作ったデータをモックアップとして3Dプリンタで出力します。それを修正してスキャナで取ってまた出力。そうして、金型設計する直前のデータ作りまでがサービスの範囲です。 上流のデザイン部門から製造のちょっと前まで、あるいは量産試作の前までとターゲットを絞り込んでやっています。ですから、CAMや金型設計などは受注しておりません。 ●カラーマネージメントが特徴 −−御社のサービスの大きな特徴は、カラーマネジメントの概念だと思います。これはDTPを知らないとわからないですよね。通常モックアップは色がついていない、形を見るだけのものが中心で、必要に応じて後から着色します。フルカラー3Dプリンタの登場で、手軽にフルカラーモデルが出力できるようになって、今後は色の正確さが問われだすと思います。 長：弊社はZコーポレーションの「Spectrum Z510」を導入していますが、フルカラー3Dプリンタでの出力はCMY（シアン、マゼンタ、イエロー）の3色で行います（印刷の場合はCMYKと、クロが加わる）。ところが画像データはRGB（レッド、グリーン、ブルーの光の三原色）ですよね。ですから、印刷の世界ではRGBの画像をいかにしてCMYKに正確に反映するかを日夜やっています。 ところがモデル出力の世界は印刷ほど色にシビアではない。我々印刷のプロからすれば、お客様が狙った色になるべく近い色を提案したいという発想になります。そこで今まで培ったノウハウが生きてくる面があります。 −−それは他のサービスビューローにない大きなアドバンテージですよね。 長：3Dプリンタのモデル出力は、最後に後工程でワックスを含浸させます。ものによってはワックス以外の特殊な処理もしますから、仕上がりの色は変わってくるので、どういう後処理をするかというのも踏まえて狙った色にもっていきます。 色のテクスチャだけ取り出して、写真の技術と同じようにPhotoshopで色の調整をして、それをまた3次元データにはめ込んだりとか、そういうこともやっています。 −−DTPの世界のカラープロファイルはこちらに適応できるのですか。 長：業界が異なるのでプリンタが対応していませんし、出力するものも平滑な紙ではないので、そこまでは多分難しいと思います。今はとにかく似た色が出るというところから、もう1段2段ステップアップしたクオリティの色を出していこうということです。 −−では色調整はオペレーターが経験値で行うのですか。 長：プリンタで出力したカラーチャートを用いています。そこから一番出したい色はどれだと。そのチャート上にはCMYで何％というのがあって、それをRGBに換算したら、いくつの数字に当てはめれば最終出力はこの色になるというのができます。 チャートの中のこの色、というのは人間の視覚に頼っています。長年色を見てきた人間がやっています。 −−素材に色はついているのですか。 長：石膏には色はなく真っ白です。 −−打ち出したものにワックスをかけるということですが、これは必須なのでしょうか。 長：出力直後は少し白っちゃけた感じになりますから、ワックスをつけることで鮮明で正確な色が出ます。また、素材が石膏を接着剤で固めていくシステムなので、プラスチックを溶かしていくものと比べると若干強度が落ちます。ワックスを含浸させることには色をきれいに出す、強度を上げるという2つの要素があります。 これはメーカーでレコメンドしている一般的なやり方です。 ●モデル出力の費用 −−お客も新規開拓ということで、モデルを出すのが初めての方も多いのですか。 長：多いですね。光造形の経験はお持ちでも、カラープリンタの存在はまだ知らない方も少なくない。ただ、従来モックアップに塗装する工程がありますから、それと比べられることはあります。お客様もこのモデルをどういうポジショニングで使おうかなと検討されているところはあるようです。 −−モックアップの役割付けということですね。いずれにしてもワーキングモデルにはできませんから、試作というよりは、デザインや色の確認ですね。 長：私どもは今朝データをいただいたら夕方にはお届けできるぐらいのスピードがありますので、特にデザイナーさんのところでより正確なデザインをするためのツールとして使っていただくのが一番いいと思っています。 −−1モデル打ち出すのに費用はどれくらいかかりますか。 長：今はこのシステムを市場に浸透させる時期だと思っていますので、価格の設定はお客様との打ち合わせのなかで柔軟に対応しています。要素としては体積と表面積と高さ方向の大きさで決まってきます。それも1個だけ出す場合とある程度まとめて出す場合とでは違ってきます。 −−発注する側からすると価格がネックとなっている面はあると思います。 長：価格は本当にモノによりけりです。今まで、弊社が装備しているカラープリンタを使った出力ビューローはなかったので、光造形の価格を1つの目安にして設定をしてきました。光造形よりは若干安い設定ですね。光造形で10万円と言われたら、うちも10万と言うわけにはいかないです（笑）。 ただ、デザイナーさんがプレゼンテーション用にモデルを使いたいとなると、そこで求められるコスト帯があると思います。そういう意味でも価格設定には苦労しています。 石山：材料がまだ高いですね。ある程度プリンタの普及が進めば価格もこなれてくると思います。 ●データと出力時間 −−お客様からくるデータはSTLが多いのですか。 長：STLは色のないポリゴンのデータですので、それに色情報を乗せるとVRMLやPLYフォーマットなどですね。 −−Rhinocerosなどのネイティブデータでも対応できますか。 長：はい、可能です。弊社ではRhinoceros、FreeForm、3dsMaxなど導入しています。また出力前にMagicsというソフトでSTLの最終チェックを行います。お客様からSTLでもらっても必ずしもきれいな完璧データではないという話を聞いて導入しました。出力をする前に必ずチェックをしないと、トゲトゲになっていたりするデータもあるようです。 −−例えばここにあるゴルフクラブのヘッド部分程度の大きさでどれくらいの時間でできますか。 長：1個だけなら3時間くらいですね。うちは89ミクロンのピッチで積層していますから、高さ方向に高いとそれだけ時間がかかります。私どもはこのヘッドのイラストをいただいてから3日、4日でモデリングして、それをWeb上で検証していただいてから、次に色のついたデータに変換して、プリンタで出したモデルを納品します。 さらにモデルを削ったり磨いたり、最終的に「これだ」という形になったものをスキャナで取ってCADデータに仕上げていきます。このワークフローはぜひデザイナーさんにご利用いただきたいですね。 −−今までは試作屋さんがこういった市場を持っていて、エンジニアと直でやられていた。それがもっと上流に移行してくると面白いでしょうね。 手塚：トライペックスは創立12期に入っていまして、業態変革を進めています。もともと印刷会社からきていますから、モデル出力はクロスメディアの中で紙媒体だけではなく既存の応用技術をできればというのがぴったりでした。 価格は一番大事なことですから、きちっと詰めて、お客様に適正な価格でご提供できればと思います。 −−1年半経って手ごたえはどうですか。 長：ようやくという感じで長かったですね。本当に手探りでした。 −−同業他社さんの動向は気にされていますか。 長：最初は気にしたんですけど、今はないです。 石山：この1年半くらいで、我々も相当いろいろなノウハウを蓄積しました。機械を入れたとしてもそう簡単にはいかないことも重々わかりました（笑）。 −−ありがとうございました。 ［Page Top↑］

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