Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7200962B2 - Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7200962B2 - Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus - Google Patents

Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP7200962B2
JP7200962B2 JP2020048587A JP2020048587A JP7200962B2 JP 7200962 B2 JP7200962 B2 JP 7200962B2 JP 2020048587 A JP2020048587 A JP 2020048587A JP 2020048587 A JP2020048587 A JP 2020048587A JP 7200962 B2 JP7200962 B2 JP 7200962B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conveying
electromagnetic wave
thermal expansion
molded sheet
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020048587A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021146603A (en
Inventor
雅一 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2020048587A priority Critical patent/JP7200962B2/en
Priority to US17/153,931 priority patent/US11691330B2/en
Priority to CN202110237475.2A priority patent/CN113495438B/en
Publication of JP2021146603A publication Critical patent/JP2021146603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7200962B2 publication Critical patent/JP7200962B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Printing Methods (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Description

本発明は、造形装置、造形物の製造方法及び搬送装置に関する。 The present invention relates to a modeling apparatus, a method of manufacturing a modeled object, and a conveying apparatus.

熱により膨張する熱膨張材料を含有する熱膨張層を備え、光吸収性を有する材料により像を形成された媒体(熱膨張性シート)に、光を照射して、立体画像(造形物)を形成する技術が知られている(例えば、特許文献1)。 A medium (thermally expandable sheet) having a thermally expandable layer containing a thermally expandable material that expands due to heat and having an image formed from a light-absorbing material (thermally expandable sheet) is irradiated with light to form a three-dimensional image (modeled object). A forming technique is known (for example, Patent Document 1).

特開2013-178353号公報JP 2013-178353 A

特許文献1は、立体画像を形成する装置として、熱膨張材料を含有する熱膨張層を備える媒体に、光吸収性を有する材料を含有する現像剤による現像剤像を形成する現像手段と、現像剤像を形成された媒体に、現像剤が吸収する波長の光を照射する照射手段とを備える、画像形成装置を開示している。 Patent Document 1 discloses an apparatus for forming a stereoscopic image, which includes developing means for forming a developer image by a developer containing a light-absorbing material on a medium provided with a thermally expandable layer containing a thermally expandable material; and an irradiating means for irradiating the medium on which the developer image is formed with light having a wavelength that is absorbed by the developer.

特許文献1の画像形成装置では、現像剤像を形成された媒体は、搬送ベルトに載せられた状態で光を照射される。特許文献1の画像形成装置では、現像剤像を形成された媒体は、単に搬送ベルトに載せられているに過ぎないので、現像剤像を形成された媒体の反り、撓み等が現像剤像を形成された媒体ごとに異なり、立体画像を安定して形成することが困難である。 In the image forming apparatus of Patent Document 1, a medium on which a developer image is formed is irradiated with light while being placed on a conveying belt. In the image forming apparatus of Patent Document 1, the medium on which the developer image is formed is merely placed on the conveying belt. It is difficult to stably form a stereoscopic image because it differs depending on the medium on which it is formed.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、造形物を安定して製造できる造形装置、造形物の製造方法及び搬送装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a modeling apparatus, a method for manufacturing a model, and a conveying apparatus capable of stably manufacturing a model.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る造形装置は、
所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って反らせるテンションを掛けた状態で、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットにより前記テンションを掛けられている状態を維持しながら搬送されている前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射部と、を備え
前記成形シートは、
基材と、
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える。
In order to achieve the above object, the modeling apparatus according to the first aspect of the present invention includes:
a conveying unit that conveys a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along the conveying path while being tensioned to warp along the conveying path curved in a convex shape;
an irradiating unit that irradiates the predetermined electromagnetic wave to the molded sheet being conveyed while maintaining the tensioned state by the conveying unit ,
The molded sheet is
a base material;
a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; Prepare.

本発明の第2の観点に係る造形物の製造方法は、
所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って搬送する搬送工程と、
搬送されている前記成形シートに、前記搬送路に沿って反らせるテンションを掛ける付与工程と、
前記付与工程により前記テンションを掛けられている状態を維持しながら前記搬送行程により搬送されている前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射工程と、を含み、
前記成形シートは、
基材と、
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える。
A method for manufacturing a modeled object according to a second aspect of the present invention includes:
a conveying step of conveying a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along a convexly curved conveying path;
a step of applying tension to the molded sheet being conveyed so that it warps along the conveying path;
an irradiation step of irradiating the formed sheet conveyed in the conveying step with the predetermined electromagnetic wave while maintaining the state in which the tension is applied in the applying step ;
The molded sheet is
a substrate;
a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; Prepare.

本発明の第3の観点に係る搬送装置は、
所定の電磁波を照射する照射部と、
前記所定の電磁波が照射される領域に、前記所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って反らせるテンションを掛けている状態を維持しながら、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、を備え
前記成形シートは、
基材と、
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える。
A conveying device according to a third aspect of the present invention includes:
an irradiation unit that irradiates a predetermined electromagnetic wave;
While maintaining a state in which the molded sheet that expands when irradiated with the predetermined electromagnetic wave is warped along the convexly curved conveying path in the area irradiated with the predetermined electromagnetic wave, a transport unit that transports along the transport path ,
The molded sheet is
a substrate;
a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; Prepare.

本発明によれば、成形シートに、凸状に湾曲した搬送路に沿って反らせるテンションを掛けるので、造形物を安定して製造できる。 According to the present invention, since a tension is applied to the molded sheet to warp it along the convexly curved conveying path, it is possible to stably manufacture a modeled object.

本発明の実施形態に係る成形シートの断面を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a section of a forming sheet concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る造形物を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a modeled object according to an embodiment of the present invention; FIG. 図2に示す造形物をA-A線で矢視した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the modeled object shown in FIG. 2 taken along line AA. 本発明の実施形態に係る造形装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modeling apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る造形装置を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a molding device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る搬送ベルトとテンション部と成形シートとを示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a conveying belt, a tension section, and a formed sheet according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る搬送ベルトとテンション部と成形シートとを示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing a conveying belt, a tension section, and a formed sheet according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る成形シートに掛かるテンションを説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining tension applied to the molded sheet according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る照射部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る造形物の製造方法を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a manufacturing method of a model concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に成形シートの基材と熱膨張層を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a base material and a thermal expansion layer of a molded sheet according to an embodiment of the present invention; 本発明の変形例に係る成形シートの断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the shaping|molding sheet which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る造形物の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the molded article which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る成形シートの断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the shaping|molding sheet which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る造形物の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the molded article which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る成形シートの断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the shaping|molding sheet which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係る造形物の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the molded article which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るテンション部と成形シートに掛かるテンションを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the tension applied to the tension part which concerns on the modification of this invention, and a molded sheet.

以下、本発明の実施形態に係る造形装置について、図面を参照して説明する。 A modeling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態の造形装置100は、成形シート10から造形物50を製造する。造形物50は、加飾シート、壁紙等として使用される。本明細書において、「造形物」は所定の面に凹凸を造型(形成)されているシートであり、凹凸は、幾何学形状、文字、模様、装飾等を構成する。ここで、「装飾」とは、視覚及び/又は触覚を通じて美感を想起させるものである。「造形(又は造型)」は、形のあるものを作り出すことを意味し、装飾を加える加飾、装飾を形成する造飾のような概念をも含む。また、本実施形態の造形物50は、所定の面に凹凸を有する立体物であるが、いわゆる3Dプリンタにより製造された立体物と区別するため、本実施形態の造形物50を2.5次元(2.5D)オブジェクト又は疑似三次元(Pseudo-3D)オブジェクトとも呼ぶ。本実施形態の造形物50を製造する技術は、2.5D印刷技術又はPseudo-3D印刷技術とも呼べる。 A modeling apparatus 100 of the present embodiment manufactures a modeled object 50 from a formed sheet 10 . The modeled object 50 is used as a decorative sheet, wallpaper, or the like. In the present specification, a "modeled object" is a sheet having irregularities molded (formed) on a predetermined surface, and the irregularities constitute geometric shapes, characters, patterns, decorations, and the like. Here, "decoration" is something that evokes a sense of beauty through sight and/or touch. "Molding (or molding)" means creating something with a shape, and includes concepts such as decoration that adds decoration and decoration that forms decoration. In addition, the modeled object 50 of the present embodiment is a three-dimensional object having unevenness on a predetermined surface. (2.5D) objects or pseudo-three-dimensional (Pseudo-3D) objects. The technology for manufacturing the modeled object 50 of the present embodiment can also be called 2.5D printing technology or Pseudo-3D printing technology.

(成形シート)
まず、図1を参照して、成形シート10を説明する。成形シート10は、所定の電磁波(例えば、赤外光)を照射されることにより膨張する。成形シート10が膨張することによって、造形物50が形成される。成形シート10は、基材20と、基材20の第1主面22の上に積層された熱膨張層30と、後述する造形物50の凹凸52に対応するパターンで基材20の第2主面24の上に積層された熱変換層40とを備える。本実施形態では、熱膨張層30は第1主面22の全面に積層されている。
(molded sheet)
First, the molded sheet 10 will be described with reference to FIG. The molded sheet 10 expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave (for example, infrared light). A modeled object 50 is formed by expanding the molded sheet 10 . The molded sheet 10 includes a base material 20, a thermal expansion layer 30 laminated on a first main surface 22 of the base material 20, and a second surface of the base material 20 in a pattern corresponding to the unevenness 52 of the modeled object 50 described later. and a heat conversion layer 40 laminated on the main surface 24 . In this embodiment, the thermal expansion layer 30 is laminated on the entire surface of the first main surface 22 .

成形シート10の基材20は、第1主面22と、第1主面22と反対側の第2主面24とを有する。基材20は熱膨張層30を支持する。基材20は、例えば、シート状に形成される。基材20を構成する材料は、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等)等の熱可塑性樹脂である。基材20を構成する材料の種類と基材20の厚さは、造形物50の用途に応じて選択される。 The substrate 20 of the formed sheet 10 has a first major surface 22 and a second major surface 24 opposite the first major surface 22 . Base material 20 supports thermal expansion layer 30 . The base material 20 is formed in a sheet shape, for example. Materials constituting the base material 20 are, for example, thermoplastic resins such as polyolefin resins (polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc.) and polyester resins (polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), etc.). is. The type of material forming the base material 20 and the thickness of the base material 20 are selected according to the application of the modeled object 50 .

成形シート10の熱膨張層30は、基材20の第1主面22の上に積層される。熱膨張層30は、バインダ31と、バインダ31中に分散された熱膨張材料(膨張前の熱膨張材料)32aとを含む。バインダ31は、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の任意の熱可塑性樹脂である。熱膨張材料32aは、所定の温度以上に加熱されることにより、加熱される熱量(具体的には、加熱温度、加熱時間等)に応じた大きさに膨張する。熱膨張材料32aは、例えば、80℃~120℃以上に加熱されることによって膨張する。熱膨張材料32aは、例えば、熱膨張性マイクロカプセルである。 Thermal expansion layer 30 of molded sheet 10 is laminated onto first major surface 22 of substrate 20 . The thermal expansion layer 30 includes a binder 31 and a thermal expansion material (thermal expansion material before expansion) 32 a dispersed in the binder 31 . The binder 31 is any thermoplastic resin such as vinyl acetate polymer, acrylic polymer, or the like. The thermal expansion material 32a expands to a size corresponding to the amount of heat to be heated (specifically, heating temperature, heating time, etc.) when heated to a predetermined temperature or higher. The thermal expansion material 32a expands by being heated to 80° C. to 120° C. or higher, for example. The thermally expandable material 32a is, for example, a thermally expandable microcapsule.

熱膨張性マイクロカプセルは、プロパン、ブタン、その他の低沸点物質から構成された発泡剤を、熱可塑性樹脂製の殻の内に包み込んだマイクロカプセルである。熱膨張性マイクロカプセルの殻は、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、これらの共重合体等の熱可塑性樹脂から形成される。熱膨張性マイクロカプセルは、所定の温度(膨張開始温度)以上に加熱されると、殻が軟化すると共に発泡剤が気化し、発泡剤が気化した圧力により、殻がバルーン状に膨張する。熱膨張性マイクロカプセルは、膨張前の粒径の5倍程度まで膨張する。膨張前の熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、例えば、5μm~50μmである。 Thermally expandable microcapsules are microcapsules in which a foaming agent composed of propane, butane, or other low-boiling substances is enclosed in a thermoplastic resin shell. The heat-expandable microcapsule shells are made of thermoplastic resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyacrylate, polyacrylonitrile, polybutadiene, and copolymers thereof. When the thermally expandable microcapsules are heated to a predetermined temperature (expansion start temperature) or higher, the shell softens and the foaming agent vaporizes, and the shell expands into a balloon shape due to the pressure of the vaporized foaming agent. Thermally expandable microcapsules expand to about five times the particle size before expansion. The average particle size of the thermally expandable microcapsules before expansion is, for example, 5 μm to 50 μm.

成形シート10の熱膨張層30は、熱膨張材料32aの膨張により膨張され、基材20と反対側の面35に凹凸52を形成される。 The thermally expandable layer 30 of the molded sheet 10 is expanded by expansion of the thermally expandable material 32a, and irregularities 52 are formed on the surface 35 opposite to the substrate 20. As shown in FIG.

成形シート10の熱変換層40は、造形物50の凹凸52を形成するために設けられる。熱変換層40は、基材20の第2主面24の上に、凹凸52に対応したパターンで積層される。 The heat conversion layer 40 of the molded sheet 10 is provided to form the unevenness 52 of the shaped article 50 . The heat conversion layer 40 is laminated on the second main surface 24 of the base material 20 in a pattern corresponding to the irregularities 52 .

熱変換層40は、照射された所定の電磁波を熱に変換し、変換された熱を放出する。これにより、成形シート10の熱膨張層30(すなわち膨張前の熱膨張材料32a)は、所定の温度に加熱される。膨張前の熱膨張材料32aが加熱される温度は、後述する熱変換材料を含む熱変換層40の濃淡と、熱変換層40に照射される所定の電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量とにより制御できる。熱変換層40は、成形シート10の他の部分に比べて速やかに、所定の電磁波を熱に変換するので、熱変換層40の近傍の領域(熱膨張層30)が選択的に加熱される。以下では、所定の電磁波を単に電磁波とも記載する。 The heat conversion layer 40 converts the radiated predetermined electromagnetic waves into heat and emits the converted heat. As a result, the thermal expansion layer 30 (that is, the thermal expansion material 32a before expansion) of the molded sheet 10 is heated to a predetermined temperature. The temperature at which the thermal expansion material 32a before expansion is heated depends on the density of the heat conversion layer 40 containing the heat conversion material described later, and the amount of energy per unit area and unit time of the predetermined electromagnetic waves irradiated to the heat conversion layer 40. can be controlled by Since the heat conversion layer 40 converts a predetermined electromagnetic wave into heat more quickly than the other portions of the molded sheet 10, the area (thermal expansion layer 30) in the vicinity of the heat conversion layer 40 is selectively heated. . In the following, the given electromagnetic waves are also simply referred to as electromagnetic waves.

熱変換層40は、吸収した電磁波を熱に変換する熱変換材料から構成される。熱変換材料は、カーボンブラック、六ホウ化金属化合物、酸化タングステン系化合物等である。例えば、カーボンブラックは、可視光、赤外光等を吸収して熱に変換する。また、六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物は、近赤外光を吸収して熱に変換する。六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物の中では、近赤外光領域で吸収率が高く、かつ可視光領域の透過率が高いことから、六ホウ化ランタン(LaB)とセシウム酸化タングステンが好ましい。なお、熱変換層40を構成する熱変換材料が基材20、熱膨張層30等に吸収されることにより、熱変換層40は明確な境界を有する層構造を有しない場合もある。本明細書では、理解を容易にするために、熱変換層40を明確な境界を有する層として図示している。 The heat conversion layer 40 is made of a heat conversion material that converts absorbed electromagnetic waves into heat. Heat conversion materials include carbon black, metal hexaboride compounds, tungsten oxide compounds, and the like. For example, carbon black absorbs visible light, infrared light, etc. and converts it into heat. In addition, metal hexaboride compounds and tungsten oxide compounds absorb near-infrared light and convert it into heat. Among metal hexaboride compounds and tungsten oxide compounds, lanthanum hexaboride (LaB 6 ) and cesium tungsten oxide have high absorptivity in the near-infrared region and high transmittance in the visible light region. preferable. Note that the heat conversion layer 40 may not have a layer structure with a clear boundary because the heat conversion material forming the heat conversion layer 40 is absorbed by the substrate 20, the thermal expansion layer 30, and the like. For ease of understanding, the heat conversion layer 40 is illustrated herein as a layer with distinct boundaries.

(造形物)
次に、図2、図3を参照して、造形物50を説明する。造形物50は成形シート10から形成される。造形物50は、図2に示すように、シート状の造形物であり、表面に凹凸52を有している。
(modeled object)
Next, the modeled object 50 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. A shaped article 50 is formed from the shaped sheet 10 . As shown in FIG. 2, the modeled article 50 is a sheet-like modeled article, and has irregularities 52 on its surface.

造形物50は、図3に示すように、基材20と、基材20の第1主面22の上に積層され基材20と反対側に凹凸52を有する熱膨張層30と、基材20の第2主面24の上に凹凸52に対応したパターンで積層された熱変換層40とを備える。造形物50の基材20と熱変換層40の構成は、成形シート10の基材20と熱変換層40と同様であるので、ここでは、造形物50の熱膨張層30について説明する。 As shown in FIG. 3, the modeled object 50 includes a substrate 20, a thermal expansion layer 30 laminated on the first main surface 22 of the substrate 20 and having unevenness 52 on the side opposite to the substrate 20, the substrate A heat conversion layer 40 is laminated in a pattern corresponding to the unevenness 52 on the second main surface 24 of 20 . Since the structure of the base material 20 and the heat conversion layer 40 of the modeled article 50 is the same as that of the base material 20 and the heat conversion layer 40 of the molded sheet 10, the thermal expansion layer 30 of the modeled article 50 will be described here.

造形物50の熱膨張層30は、図3に示すように、バインダ31と、熱膨張材料(膨張前の熱膨張材料)32aと、膨張済みの熱膨張材料32bとを含んでいる。造形物50の熱膨張層30のバインダ31は、成形シート10の熱膨張層30のバインダ31と同様である。また、造形物50の熱膨張層30の熱膨張材料32aは、成形シート10の熱膨張層30の熱膨張材料32aと同様である。膨張済みの熱膨張材料32bは、熱膨張材料32aが所定の温度以上に加熱されて膨張した、熱膨張材料である。熱膨張層30の凹凸52は、膨張済みの熱膨張材料32bを含む凸部54と、膨張前の熱膨張材料32aを含む凹部56とから構成されている。 The thermal expansion layer 30 of the model 50 includes, as shown in FIG. 3, a binder 31, a thermal expansion material (thermal expansion material before expansion) 32a, and an expanded thermal expansion material 32b. The binder 31 of the thermal expansion layer 30 of the shaped article 50 is the same as the binder 31 of the thermal expansion layer 30 of the molded sheet 10 . Also, the thermal expansion material 32 a of the thermal expansion layer 30 of the modeled article 50 is the same as the thermal expansion material 32 a of the thermal expansion layer 30 of the molded sheet 10 . The expanded thermally expandable material 32b is a thermally expandable material that has been expanded by heating the thermally expandable material 32a to a predetermined temperature or higher. The unevenness 52 of the thermal expansion layer 30 is composed of convex portions 54 containing the expanded thermal expansion material 32b and concave portions 56 containing the thermal expansion material 32a before expansion.

(造形装置)
図4~図9を参照して、造形装置100を説明する。造形装置100は、成形シート10に成形シート10を膨張させる所定の電磁波を照射することにより、成形シート10から造形物50を製造する。造形装置100は、図4に示すように、成形シート10を成形シート10にテンションを掛けた状態で搬送する搬送ユニット110と、成形シート10に成形シート10を膨張させる所定の電磁波を照射する照射部140と、各部を制御する制御部150とを備える。搬送ユニット110は、成形シート10を搬送する搬送部120と、成形シート10にテンションを掛けるテンション部130とを備える。図5に示すように、搬送部120とテンション部130と照射部140と制御部150は、筐体105の内に設けられている。筐体105は、成形シート10が搬入される搬入口105aと、製造された造形物50が搬出される搬出口105bとを有する。
なお、理解を容易にするため、本明細書では、図5における造形装置100の長手右方向(紙面の右方向)を+X方向、上方向(紙面の上方向)を+Z方向、+X方向と+Z方向に垂直な方向(紙面の手前方向)を+Y方向として説明する。本明細書では、-Z方向が鉛直方向である。また、-Z側を下方と記載し+Z側を上方と記載する場合がある。
(modeling device)
The modeling apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 9. FIG. The modeling apparatus 100 manufactures a model 50 from the molded sheet 10 by irradiating the molded sheet 10 with a predetermined electromagnetic wave that expands the molded sheet 10 . As shown in FIG. 4 , the modeling apparatus 100 includes a conveying unit 110 that conveys the formed sheet 10 while tension is applied to the formed sheet 10 , and an irradiation unit that irradiates the formed sheet 10 with a predetermined electromagnetic wave that expands the formed sheet 10 . It includes a unit 140 and a control unit 150 that controls each unit. The transport unit 110 includes a transport section 120 that transports the formed sheet 10 and a tension section 130 that applies tension to the formed sheet 10 . As shown in FIG. 5 , the transport section 120 , the tension section 130 , the irradiation section 140 and the control section 150 are provided inside the housing 105 . The housing 105 has a carry-in port 105a through which the molded sheet 10 is carried in, and a carry-out port 105b through which the manufactured molded article 50 is carried out.
In order to facilitate understanding, in this specification, the longitudinal right direction (right direction on the paper surface) of the modeling apparatus 100 in FIG. The direction perpendicular to the direction (the front direction of the paper surface) will be described as the +Y direction. In this specification, the -Z direction is the vertical direction. In addition, the −Z side may be described as downward and the +Z side may be described as upward.

(搬送ユニット)
造形装置100の搬送ユニット110は、筐体105の搬入口105aから搬入された成形シート10を、成形シート10に凸状に湾曲した搬送路Rに沿ってテンションを掛けた状態で、搬送路Rに沿って搬送する。本実施形態では、凸状に湾曲した搬送路Rは、+Z方向へ突出して湾曲している。また、搬送ユニット110は、成形シート10を搬送路Rに沿って+X側から-X方向へ搬送する。搬送ユニット110は、成形シート10を搬送路Rに沿って搬送する搬送部120と、成形シート10に搬送路Rに沿ってテンションを掛けるテンション部130とを備える。
(transport unit)
The transport unit 110 of the modeling apparatus 100 applies tension to the formed sheet 10 carried in from the carry-in port 105a of the housing 105 along the convexly curved transport path R, and moves the formed sheet 10 along the transport path R. transport along. In the present embodiment, the convexly curved conveying path R protrudes and curves in the +Z direction. Further, the conveying unit 110 conveys the formed sheet 10 along the conveying path R from the +X side to the −X direction. The conveying unit 110 includes a conveying section 120 that conveys the formed sheet 10 along the conveying path R, and a tension section 130 that applies tension to the formed sheet 10 along the conveying path R.

(搬送部)
搬送ユニット110の搬送部120は、筐体105の搬入口105aから搬入された成形シート10を、凸状に湾曲した搬送路Rに沿って-X方向へ搬送する。また、搬送部120は、製造された造形物50を搬送して、造形物50を筐体105の搬出口105bから搬出する。搬送部120は、ガイド部122と、従動ローラ124aと、駆動ローラ124bと、テンションローラ124cと、搬送ベルト126とを備える。搬送部120は、更に、搬入ローラ128aと搬出ローラ128bとを備える。
(Conveyor)
The transport section 120 of the transport unit 110 transports the molded sheet 10 loaded from the inlet 105a of the housing 105 along the convexly curved transport path R in the -X direction. Further, the transport unit 120 transports the manufactured modeled article 50 and unloads the modeled article 50 from the outlet 105 b of the housing 105 . The transport section 120 includes a guide section 122 , a driven roller 124 a , a drive roller 124 b , a tension roller 124 c and a transport belt 126 . The conveying section 120 further includes a carry-in roller 128a and a carry-out roller 128b.

搬送部120のガイド部122は、図5、図6に示すように、搬送ベルト126の往路部分を、凸状に湾曲した搬送路Rに沿って湾曲した状態に-Z側から支持する。 As shown in FIGS. 5 and 6, the guide portion 122 of the conveying portion 120 supports the forward portion of the conveying belt 126 from the −Z side in a curved state along the convexly curved conveying path R. FIG.

搬送部120の従動ローラ124aは、図5に示すように、搬送ベルト126を巻き掛けられる。従動ローラ124aは筐体105の搬入口105a側(+X側)に配置される。従動ローラ124aの回転軸は、成形シート10の搬送方向(-X方向)と搬送路Rの突出方向(+Z方向)とに直交する方向(Y方向)に配置され、従動ローラ124aは筐体105の側板に軸支される。 The driven roller 124a of the transport unit 120 is wrapped around the transport belt 126, as shown in FIG. The driven roller 124 a is arranged on the inlet 105 a side (+X side) of the housing 105 . The rotation shaft of the driven roller 124a is arranged in a direction (Y direction) orthogonal to the conveying direction (−X direction) of the formed sheet 10 and the projecting direction (+Z direction) of the conveying path R. is pivotally supported on the side plate of the

搬送部120の駆動ローラ124bは、搬送ベルト126を巻き掛けられる。駆動ローラ124bは、筐体105の搬出口105b側(-X側)に配置される。駆動ローラ124bの回転軸は従動ローラ124aの回転軸と同様にY方向に配置され、駆動ローラ124bは筐体105の側板に軸支される。駆動ローラ124bは、図示しないモータの回転により、+Y方向から見て反時計回りに回転して、搬送ベルト126を走行させる。 A transport belt 126 is wound around the drive roller 124b of the transport unit 120 . The drive roller 124b is arranged on the outlet 105b side (−X side) of the housing 105 . The rotating shaft of the driving roller 124 b is arranged in the Y direction like the rotating shaft of the driven roller 124 a , and the driving roller 124 b is supported by the side plate of the housing 105 . The drive roller 124b rotates counterclockwise when viewed from the +Y direction by the rotation of a motor (not shown), causing the transport belt 126 to run.

搬送部120のテンションローラ124cは、搬送ベルト126の復路部分を-Z側から押圧して、搬送ベルト126にテンションを掛ける。テンションローラ124cの回転軸は従動ローラ124aの回転軸と同様にY方向に配置され、テンションローラ124cは筐体105の側板に軸支される。 The tension roller 124c of the conveying unit 120 presses the returning portion of the conveying belt 126 from the -Z side to apply tension to the conveying belt 126. FIG. The rotation axis of the tension roller 124 c is arranged in the Y direction like the rotation axis of the driven roller 124 a , and the tension roller 124 c is pivotally supported by the side plate of the housing 105 .

搬送部120の搬送ベルト126は、無端ベルトであり、成形シート10と製造された造形物50とを搬送する。搬送ベルト126は、従動ローラ124aと駆動ローラ124bとに巻き掛けられる。搬送ベルト126の往路部分は、ガイド部122に支持されることにより、凸状に湾曲した搬送路Rに沿って凸状に湾曲している。搬送ベルト126は、駆動ローラ124bの回転により走行する。搬送ベルト126の往路部分は搬送路Rに沿って-X方向へ走行し、搬送ベルト126の復路部分は+X方向へ走行する。成形シート10は、図5に示すように、筐体105の搬入口105aから搬送ベルト126に載せられて-X方向へ搬送される。成形シート10は、熱膨張層30を搬送ベルト126の搬送面126aに向けて、搬送ベルト126に載せられる。 The conveying belt 126 of the conveying unit 120 is an endless belt, and conveys the molded sheet 10 and the manufactured object 50 . The conveying belt 126 is wound around the driven roller 124a and the driving roller 124b. The outward path portion of the transport belt 126 is curved in a convex shape along the convexly curved transport path R by being supported by the guide portion 122 . The conveying belt 126 is driven by the rotation of the drive roller 124b. The forward portion of the transport belt 126 runs in the −X direction along the transport path R, and the return portion of the transport belt 126 runs in the +X direction. As shown in FIG. 5, the molded sheet 10 is placed on the conveyor belt 126 from the carry-in port 105a of the housing 105 and conveyed in the -X direction. The molded sheet 10 is placed on the transport belt 126 with the thermal expansion layer 30 facing the transport surface 126 a of the transport belt 126 .

搬送部120の搬入ローラ128aは、従動ローラ124aと同様に、筐体105の側板に軸支される。搬入ローラ128aと搬送ベルト126は、図5に示すように、筐体105の搬入口105aから挿入された成形シート10を挟み込み、成形シート10を筐体105内に搬入する。 The carry-in roller 128a of the transport section 120 is pivotally supported by the side plate of the housing 105 in the same manner as the driven roller 124a. The carry-in roller 128a and the conveyor belt 126 sandwich the formed sheet 10 inserted from the carry-in opening 105a of the housing 105 and carry the formed sheet 10 into the housing 105, as shown in FIG.

搬送部120の搬出ローラ128bは、駆動ローラ124bと同様に、筐体105の側板に軸支される。搬出ローラ128bと搬送ベルト126は、製造された造形物50を挟み込み、造形物50を筐体105の搬出口105bから搬出する。 The carry-out roller 128b of the transport section 120 is pivotally supported by the side plate of the housing 105 in the same manner as the drive roller 124b. The carry-out roller 128 b and the conveyor belt 126 sandwich the manufactured model 50 and carry the model 50 out from the carry-out port 105 b of the housing 105 .

(テンション部)
搬送ユニット110のテンション部130は、成形シート10に、凸状に湾曲した搬送路Rに沿ってテンションを掛ける。テンション部130は、図7に示すように、一対の押さえベルト131、132を備える。押さえベルト131、132のそれぞれは、成形シート10の搬送ベルト126の幅方向の端部(+Y方向の端部と-Y方向の端部)のそれぞれを搬送ベルト126に押圧して、成形シート10に搬送路Rに沿ったテンションFを掛ける。テンション部130は、更に、押さえベルト131を巻き掛けられる第1プーリ133aと第2プーリ133bと、押さえベルト132を巻き掛けられる第3プーリ134aと第4プーリ134bと、4つのベンドプーリ136~139とを備える。
(Tension part)
The tension section 130 of the transport unit 110 applies tension to the formed sheet 10 along the convexly curved transport path R. As shown in FIG. The tension section 130 includes a pair of pressing belts 131 and 132, as shown in FIG. Each of the pressing belts 131 and 132 presses each of the widthwise ends of the conveying belt 126 of the formed sheet 10 (the end in the +Y direction and the end in the −Y direction) against the conveying belt 126 to press the formed sheet 10. is applied with a tension F along the transport path R. The tension unit 130 further includes a first pulley 133a and a second pulley 133b around which the pressing belt 131 is wound, a third pulley 134a and a fourth pulley 134b around which the pressing belt 132 is wound, and four bend pulleys 136-139. Prepare.

まず、押さえベルト131と第1プーリ133aと第2プーリ133bについて説明する。押さえベルト131は、成形シート10の+Y方向の端部を搬送ベルト126に押圧して、成形シート10の+Y側の端部に搬送路Rに沿ったテンションFを掛ける。第1プーリ133aと第2プーリ133bは押さえベルト131を巻き掛けられる。 First, the pressing belt 131, the first pulley 133a, and the second pulley 133b will be described. The pressing belt 131 presses the +Y-direction end of the formed sheet 10 against the conveying belt 126 to apply a tension F along the conveying path R to the +Y-side end of the formed sheet 10 . A pressing belt 131 is wound around the first pulley 133a and the second pulley 133b.

第1プーリ133aは、図6、図7に示すように、凸状に湾曲した搬送ベルト126の往路部分の頂部Tよりも搬送路Rの上流側(+X側)で、搬送ベルト126の搬送面126aの+Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。さらに、本実施形態では、図6に示すように、第1プーリ133aの押さえベルト131を巻き掛けられる外周133cの下端B1が、搬送ベルト126の往路部分の頂部Tよりも低い位置(-Z側)に位置している。第1プーリ133aは、筐体105の側板に固定されている軸106を回転軸として、回転する。なお、以下では、搬送ベルト126の往路部分の頂部Tを搬送ベルト126の頂部Tとも記載する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the first pulley 133a is located on the upstream side (+X side) of the conveying path R from the apex T of the outward path portion of the convexly curved conveying belt 126. It is arranged above the +Y side end of 126a (+Z side). Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the lower end B1 of the outer circumference 133c of the first pulley 133a around which the pressing belt 131 is wound is positioned lower than the top T of the outward travel portion of the conveyor belt 126 (-Z side). ). The first pulley 133a rotates around the shaft 106 fixed to the side plate of the housing 105 as a rotation axis. In the following description, the top portion T of the conveying belt 126 is also referred to as the top portion T of the conveying belt 126 .

第2プーリ133bは、図6、図7に示すように、搬送ベルト126の往路部分の頂部Tよりも搬送路Rの下流側(-X側)で、搬送ベルト126の搬送面126aの+Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。第2プーリ133bの押さえベルト131を巻き掛けられる外周133dの下端B2は、図6に示すように、搬送ベルト126の頂部Tよりも低い位置(-Z側)に位置している。第2プーリ133bは、筐体105の側板に固定されている軸107を回転軸として、回転する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the second pulley 133b is located on the downstream side (−X side) of the conveying path R from the top T of the forward portion of the conveying belt 126, and on the +Y side of the conveying surface 126a of the conveying belt 126. is located above the end of the (+Z side). The lower end B2 of the outer periphery 133d of the second pulley 133b around which the pressing belt 131 is wound is located at a position (-Z side) lower than the top T of the conveying belt 126, as shown in FIG. The second pulley 133b rotates around the shaft 107 fixed to the side plate of the housing 105 as a rotation axis.

押さえベルト131は、無端ベルトであり、第1プーリ133aと第2プーリ133bに巻き掛けられる。本実施形態では、第1プーリ133aと第2プーリ133bのそれぞれが、搬送ベルト126の頂部Tを挟んで+X側と-X側のそれぞれに配置されている。さらに、第1プーリ133aの外周133cの下端B2と第2プーリ133bの外周133dの下端B2が搬送ベルト126の頂部Tよりも-Z側に位置している。したがって、押さえベルト131の往路部分が、搬送部120(搬送ベルト126)により搬送されている成形シート10の+Y側の端部を搬送ベルト126に押圧できる。押さえベルト131は、凸状に湾曲した搬送路Rに沿って搬送されている成形シート10の+Y側の端部を押圧するので、図8に示すように、成形シート10の+Y側の端部に搬送路Rに沿ったテンションFを掛けることができる。 The pressing belt 131 is an endless belt and is wound around the first pulley 133a and the second pulley 133b. In this embodiment, the first pulley 133a and the second pulley 133b are arranged on the +X side and the -X side, respectively, with the top T of the conveying belt 126 interposed therebetween. Further, the lower end B2 of the outer circumference 133c of the first pulley 133a and the lower end B2 of the outer circumference 133d of the second pulley 133b are located on the −Z side of the top T of the conveyor belt 126. FIG. Therefore, the forward portion of the pressing belt 131 can press the +Y side end of the formed sheet 10 being conveyed by the conveying section 120 (the conveying belt 126 ) to the conveying belt 126 . Since the pressing belt 131 presses the +Y side end of the formed sheet 10 being conveyed along the convexly curved conveying path R, the +Y side end of the formed sheet 10 is pressed as shown in FIG. A tension F along the transport path R can be applied to .

押さえベルト131の往路部分は、搬送ベルト126に搬送されている成形シート10を押圧しているので、搬送ベルト126の走行に伴い-X方向へ走行する。また、押さえベルト131の復路部分は+X方向へ走行する。 Since the forward portion of the pressing belt 131 presses the formed sheet 10 being conveyed by the conveying belt 126, it travels in the -X direction as the conveying belt 126 travels. In addition, the return portion of the pressing belt 131 travels in the +X direction.

次に、押さえベルト132と第3プーリ134aと第4プーリ134bについて説明する。押さえベルト132は、成形シート10の-Y方向の端部を搬送ベルト126に押圧して、成形シート10の-Y側の端部に搬送路Rに沿ったテンションFを掛ける。第3プーリ134aと第4プーリ134bは押さえベルト132を巻き掛けられる。 Next, the pressing belt 132, the third pulley 134a and the fourth pulley 134b will be described. The pressing belt 132 presses the −Y direction end of the formed sheet 10 against the conveying belt 126 to apply a tension F along the conveying path R to the −Y side end of the formed sheet 10 . A pressing belt 132 is wound around the third pulley 134a and the fourth pulley 134b.

第3プーリ134aは、図7に示すように、搬送ベルト126の搬送面126aの-Y側の端部の上方(+Z側)に配置されることを除き、第1プーリ133aと同様に配置される。また、第4プーリ134bは、搬送ベルト126の搬送面126aの-Y側の端部の上方(+Z側)に配置されることを除き、第2プーリ133bと同様に配置される。 As shown in FIG. 7, the third pulley 134a is arranged in the same manner as the first pulley 133a except that it is arranged above (+Z side) the -Y side end of the conveying surface 126a of the conveying belt 126. be. The fourth pulley 134b is arranged in the same manner as the second pulley 133b, except that it is arranged above (+Z side) the -Y side end of the conveying surface 126a of the conveying belt 126. As shown in FIG.

押さえベルト132の構成は、第3プーリ134aと第4プーリ134bに巻き掛けられ、搬送されている成形シート10の-Y側の端部を搬送ベルト126に押圧することを除き、押さえベルト131の構成と同様である。押さえベルト132は、搬送されている成形シート10の-Y側の端部を搬送ベルト126に押圧するので、押さえベルト131と同様に、成形シート10の-Y側の端部に搬送路Rに沿ったテンションFを掛けることができる。 The pressing belt 132 is wound around the third pulley 134a and the fourth pulley 134b, and presses the −Y side end of the conveyed molded sheet 10 against the conveying belt 126. Same as configuration. Since the pressing belt 132 presses the −Y side end of the formed sheet 10 being transported against the transport belt 126 , the −Y side end of the formed sheet 10 is placed on the transport path R in the same manner as the pressing belt 131 . It is possible to apply a tension F along the

本実施形態では、一対の押さえベルト131、132のそれぞれが、成形シート10の+Y側の端部と-Y側の端部とに搬送路Rに沿ったテンションFを掛けるので、造形装置100は成形シート10の反り、撓み等を抑えることができる。 In this embodiment, the pair of pressing belts 131 and 132 apply the tension F along the transport path R to the +Y side end and the -Y side end of the formed sheet 10, respectively. Warpage, deflection, etc. of the molded sheet 10 can be suppressed.

2つのベンドプーリ136、137は、押さえベルト131の復路部分を押圧して、押さえベルト131の復路部分の走行方向を変える。これにより、押さえベルト131の復路部分は、図5、図6に示すように、照射部140の下(-Z側)を通過する。 The two bend pulleys 136 and 137 press the return portion of the pressing belt 131 to change the running direction of the return portion of the pressing belt 131 . As a result, the return portion of the pressing belt 131 passes under the irradiation section 140 (on the −Z side) as shown in FIGS.

ベンドプーリ136は、図6、図7に示すように、搬送ベルト126の頂部Tよりも搬送路Rの上流側(+X側)の照射部140と第1プーリ133aとの間で、搬送面126aの+Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。ベンドプーリ136の搬送ベルト126を押圧する外周の下端は、照射部140の下端よりも低い位置(-Z側)に位置している。ベンドプーリ136は、筐体105の側板に固定されている軸108を回転軸として、回転する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the bend pulley 136 is located between the irradiation section 140 on the upstream side (+X side) of the transport path R from the top T of the transport belt 126 and the first pulley 133a. It is arranged above the end on the +Y side (+Z side). The lower end of the outer circumference of the bend pulley 136 that presses the conveyor belt 126 is located at a position (−Z side) lower than the lower end of the irradiation section 140 . The bend pulley 136 rotates around the shaft 108 fixed to the side plate of the housing 105 as a rotation axis.

また、ベンドプーリ137は搬送ベルト126の頂部Tよりも搬送路Rの下流側(-X側)の照射部140と第2プーリ133bとの間で、搬送面126aの+Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。ベンドプーリ137の搬送ベルト126を押圧する外周の下端も、照射部140の下端よりも低い位置(-Z側)に位置している。ベンドプーリ137は、筐体105の側板に固定されている軸109を回転軸として、回転する。 In addition, the bend pulley 137 is positioned above the +Y side end of the conveying surface 126a ( +Z side). The lower end of the outer circumference of the bend pulley 137 that presses the conveyor belt 126 is also located at a position (-Z side) lower than the lower end of the irradiation section 140 . The bend pulley 137 rotates around a shaft 109 fixed to the side plate of the housing 105 as a rotation axis.

2つのベンドプーリ138、139は、押さえベルト132の復路部分を押圧して、押さえベルト132の復路部分の走行方向を変える。これにより、押さえベルト132の復路部分は、照射部140の下(-Z側)を通過する。 The two bend pulleys 138 and 139 press the return portion of the pressing belt 132 to change the running direction of the return portion of the pressing belt 132 . As a result, the return portion of the pressing belt 132 passes under the irradiation unit 140 (on the −Z side).

ベンドプーリ138は、搬送ベルト126の頂部Tよりも搬送路Rの上流側(+X側)の照射部140と第3プーリ134aとの間で、搬送面126aの-Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。ベンドプーリ138のその他の構成は、ベンドプーリ136の構成と同様である。ベンドプーリ139は、搬送ベルト126の頂部Tよりも搬送路Rの下流側(-X側)の照射部140と第4プーリ134bとの間で、搬送面126aの-Y側の端部の上方(+Z側)に配置される。ベンドプーリ139のその他の構成は、ベンドプーリ137の構成と同様である。 The bend pulley 138 is positioned between the irradiation unit 140 on the upstream side (+X side) of the conveying path R from the top T of the conveying belt 126 and the third pulley 134a, above the end on the -Y side of the conveying surface 126a (+Z side). The rest of the configuration of bend pulley 138 is similar to that of bend pulley 136 . The bend pulley 139 is positioned above the −Y side end of the transport surface 126a ( +Z side). Other configurations of bend pulley 139 are similar to those of bend pulley 137 .

(照射部)
造形装置100の照射部140は、成形シート10(熱変換層40)に所定の電磁波を照射して熱変換層40に熱を放出させ、熱膨張層30(膨張前の熱膨張材料32a)を所定の温度以上に加熱する。本実施形態では、熱変換層40が造形物50の凹凸52に対応したパターンで基材20の第2主面24に積層されているので、成形シート10の熱膨張層30の凸部54に対応する部分が所定の温度以上に加熱され、膨張済みの熱膨張材料32bが形成される。膨張済みの熱膨張材料32bが形成されることにより、熱膨張層30が膨張して、凸部54(すなわち凹凸52)が熱膨張層30に形成される。
(Irradiation part)
The irradiation unit 140 of the modeling apparatus 100 irradiates the molded sheet 10 (the heat conversion layer 40) with a predetermined electromagnetic wave, causes the heat conversion layer 40 to emit heat, and expands the thermal expansion layer 30 (the thermal expansion material 32a before expansion). Heat to a specified temperature or higher. In this embodiment, the heat conversion layer 40 is laminated on the second main surface 24 of the base material 20 in a pattern corresponding to the unevenness 52 of the molded article 50 , so that the convex portions 54 of the thermal expansion layer 30 of the molded sheet 10 The corresponding portion is heated to a predetermined temperature or higher to form an expanded thermal expansion material 32b. By forming the expanded thermal expansion material 32 b , the thermal expansion layer 30 expands, and the protrusions 54 (that is, the irregularities 52 ) are formed in the thermal expansion layer 30 .

本実施形態では、照射部140は、凸状に湾曲した搬送路Rの凸側に配置され、搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態で搬送されている成形シート10に、成形シート10を膨張させる電磁波を照射する。具体的には、照射部140は、図5、図6に示すように、搬送ベルト126の頂部Tの上方(+Z側)に配置される。また、照射部140は、搬送ベルト126の搬送面126aに向けて、電磁波を照射する。そして、成形シート10が、図6に示すように、テンション部130により搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態で、搬送部120により搬送路Rに沿って搬送されて、電磁波が照射される領域Sを通過する。これにより、照射部140からの電磁波が、搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態で搬送されている成形シート10に、照射される。 In this embodiment, the irradiation unit 140 is arranged on the convex side of the conveying path R that is curved in a convex shape, and the forming sheet 10 that is being conveyed along the conveying path R while being tensioned. Irradiate electromagnetic waves that expand the Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the irradiation unit 140 is arranged above the top T of the conveying belt 126 (on the +Z side). Further, the irradiation unit 140 irradiates the conveying surface 126a of the conveying belt 126 with electromagnetic waves. Then, as shown in FIG. 6, the molded sheet 10 is conveyed along the conveying path R by the conveying section 120 while being tensioned along the conveying path R by the tension section 130, and is irradiated with electromagnetic waves. pass through the area S. As a result, the electromagnetic wave from the irradiation unit 140 is applied to the formed sheet 10 that is being conveyed along the conveying path R under tension.

本実施形態では、成形シート10の反り、撓み等は、搬送路Rに沿って掛けられたテンションにより抑えられている。そして、成形シート10を膨張させる電磁波が、反り、撓み等を抑えられた成形シート10に照射される。したがって、造形装置100は造形物50を安定して製造できる。 In this embodiment, the warpage, bending, and the like of the molded sheet 10 are suppressed by the tension applied along the transport path R. As shown in FIG. Then, the electromagnetic wave for expanding the molded sheet 10 is applied to the molded sheet 10 whose warping, bending and the like are suppressed. Therefore, the modeling apparatus 100 can stably manufacture the modeled object 50 .

照射部140は、図9に示すように、カバー142と、ランプ144と、反射板146と、ファン148とを備える。カバー142は、ランプ144と反射板146とファン148とを収納する。ランプ144は、例えば、直管状のハロゲンランプから構成される。ランプ144は、成形シート10(熱変換層40)に、所定の電磁波として、近赤外領域(波長750nm~1400nm)、可視光領域(波長380nm~750nm)、中赤外領域(波長1400nm~4000nm)等の電磁波を照射する。反射板146は、ランプ144から照射された電磁波を成形シート10に向けて反射する反射板である。ファン148は、カバー142内に空気を送り込み、ランプ144と反射板146とを冷却する。 The irradiation unit 140 includes a cover 142, a lamp 144, a reflector 146, and a fan 148, as shown in FIG. Cover 142 houses lamp 144 , reflector 146 and fan 148 . The lamp 144 is composed of, for example, a straight tubular halogen lamp. The lamp 144 emits predetermined electromagnetic waves to the molded sheet 10 (heat conversion layer 40) in the near-infrared region (wavelength 750 nm to 1400 nm), visible light region (wavelength 380 nm to 750 nm), mid-infrared region (wavelength 1400 nm to 4000 nm). ) and other electromagnetic waves. The reflector 146 is a reflector that reflects the electromagnetic waves emitted from the lamp 144 toward the molded sheet 10 . Fan 148 blows air into cover 142 to cool lamp 144 and reflector 146 .

(制御部)
造形装置100の制御部150は、搬送ユニット110の搬送部120と、照射部140とを制御する。制御部150は、図4に示すように、各種の処理を実行するCPU(Central Processing Unit)152と、プログラムとデータとを記憶しているROM(Read Only Memory)154と、データを記憶するRAM(Random Access Memory)156と、各部の間の信号を入出力する入出力インタフェース158とを備える。制御部150の機能は、CPU152が、ROM154に記憶されたプログラムを実行することによって、実現される。入出力インタフェース158は、CPU152と、搬送部120と照射部140との間の信号を入出力する。
(control part)
The control unit 150 of the modeling apparatus 100 controls the transport unit 120 of the transport unit 110 and the irradiation unit 140 . As shown in FIG. 4, the control unit 150 includes a CPU (Central Processing Unit) 152 that executes various processes, a ROM (Read Only Memory) 154 that stores programs and data, and a RAM that stores data. (Random Access Memory) 156, and an input/output interface 158 for inputting/outputting signals between each unit. The functions of control unit 150 are implemented by CPU 152 executing programs stored in ROM 154 . The input/output interface 158 inputs and outputs signals between the CPU 152 and the conveying unit 120 and the irradiation unit 140 .

(造形物の製造方法)
図10、図11を参照して、造形物50の製造方法を説明する。本実施形態では、造形装置100を用いて、シート状(例えば、A4用紙サイズ)の成形シート10から造形物50を製造する。
(Manufacturing method of shaped article)
A method for manufacturing the modeled article 50 will be described with reference to FIGS. 10 and 11 . In the present embodiment, a modeling apparatus 100 is used to manufacture a modeled object 50 from a sheet-like (for example, A4 paper size) molded sheet 10 .

図10は、造形物50の製造方法を示すフローチャートである。造形物50の製造方法は、電磁波を照射されることにより膨張する成形シート10を準備する準備工程(ステップS10)と、成形シート10を、凸状に湾曲した搬送路Rに沿って搬送する搬送工程(ステップS20)と、搬送されている成形シート10に、搬送路Rに沿ってテンションを掛ける付与工程(ステップS30)と、テンションを掛けられた状態の成形シート10に、成形シート10を膨張させる電磁波を照射する照射工程(ステップS40)と、を含む。 FIG. 10 is a flow chart showing the manufacturing method of the modeled object 50 . The method of manufacturing the modeled object 50 includes a preparation step (step S10) of preparing the molded sheet 10 that expands when irradiated with electromagnetic waves, and a transporting process of transporting the molded sheet 10 along a convexly curved transport path R. step (step S20), applying tension along the conveying path R to the formed sheet 10 being conveyed (step S30), and expanding the formed sheet 10 to the formed sheet 10 in the tensioned state. and an irradiation step (step S40) of irradiating an electromagnetic wave that causes the

準備工程(ステップS10)では、成形シート10を準備する。まず、基材20の第1主面22にバインダ31と熱膨張材料32aとを混合した塗布液をスクリーン印刷し、印刷された塗布液を乾燥することにより、図11に示すように、基材20の第1主面22の上に熱膨張層30を積層する。次に、印刷装置によって、基材20の第2主面24の上に、熱変換材料を含むインクを凹凸52に応じた濃淡パターンで印刷する。印刷装置は、例えば、インクジェットプリンタである。以上により、成形シート10を製造できる。 In the preparation step (step S10), the molded sheet 10 is prepared. First, a coating liquid in which the binder 31 and the thermal expansion material 32a are mixed is screen-printed on the first main surface 22 of the base material 20, and the printed coating liquid is dried to form the base material as shown in FIG. A thermal expansion layer 30 is laminated on the first major surface 22 of 20 . Next, ink containing a heat conversion material is printed on the second main surface 24 of the substrate 20 in a dark and light pattern corresponding to the unevenness 52 by a printing device. The printing device is, for example, an inkjet printer. As described above, the molded sheet 10 can be manufactured.

図10に戻り、搬送工程(ステップS20)では、成形シート10を、造形装置100の搬入口105aから挿入して、搬送部120により凸状に湾曲した搬送路Rに沿って搬送する。熱膨張層30を高効率で加熱する観点から、熱変換層40と照射部140との距離がより短いことが好ましく、熱変換層40を照射部140側に向けた状態で成形シート10を搬送することが好ましい。すわなち、成形シート10は、搬送部120により、熱膨張層30を搬送ベルト126の搬送面126aに向けた状態で搬送されることが好ましい。 Returning to FIG. 10 , in the conveying step (step S20), the molded sheet 10 is inserted from the inlet 105a of the modeling apparatus 100 and conveyed along the convexly curved conveying path R by the conveying section 120 . From the viewpoint of heating the thermal expansion layer 30 with high efficiency, the distance between the heat conversion layer 40 and the irradiation unit 140 is preferably shorter, and the molded sheet 10 is conveyed with the heat conversion layer 40 facing the irradiation unit 140 side. preferably. That is, the molded sheet 10 is preferably conveyed by the conveying section 120 with the thermal expansion layer 30 facing the conveying surface 126 a of the conveying belt 126 .

付与工程(ステップS30)では、搬送部120により搬送されている成形シート10を、テンション部130の押さえベルト131、132により搬送部120の搬送ベルト126に押圧して、成形シート10に搬送路Rに沿ってテンションを掛ける。本実施形態では、成形シート10に凸状に湾曲した搬送路Rに沿ってテンションを掛けるので、成形シート10の反り、撓み等を抑えることができる。 In the imparting step (step S30), the formed sheet 10 being conveyed by the conveying section 120 is pressed against the conveying belt 126 of the conveying section 120 by the holding belts 131 and 132 of the tension section 130, and the conveying path R is formed on the formed sheet 10. Apply tension along In the present embodiment, tension is applied to the molded sheet 10 along the convexly curved conveying path R, so that the molded sheet 10 can be prevented from warping, bending, or the like.

照射工程(ステップS40)では、搬送部120により搬送され、テンション部130の押さえベルト131、132により搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態の成形シート10に、照射部140から成形シート10を膨張させる電磁波を照射する。これにより、成形シート10の熱膨張層30が膨張して凹凸52が形成され、造形物50が製造される。搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態の成形シート10は、反り、撓み等を抑えられているので、造形物50を安定して製造できる。
以上により、造形物50を製造できる。製造された造形物50は、搬送部120により造形装置100の搬出口105bから搬出される。
In the irradiation step (step S40), the formed sheet 10 is conveyed by the conveying unit 120 and is tensioned along the conveying path R by the pressing belts 131 and 132 of the tension unit 130. The formed sheet 10 is irradiated from the irradiation unit 140. Irradiate electromagnetic waves that expand the As a result, the thermal expansion layer 30 of the molded sheet 10 expands to form the irregularities 52, and the modeled object 50 is manufactured. Since the molded sheet 10 in a state of being tensioned along the transport path R is restrained from warping, bending, etc., the molded article 50 can be stably manufactured.
As described above, the modeled object 50 can be manufactured. The manufactured modeled object 50 is unloaded from the unloading port 105 b of the modeling apparatus 100 by the transport unit 120 .

以上のように、造形装置100では、テンション部130が成形シート10に凸状に湾曲した搬送路Rに沿ってテンションを掛け、照射部140が搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態の成形シート10に、成形シート10を膨張させる電磁波を照射する。成形シート10に搬送路Rに沿ったテンションを掛けることにより、成形シート10の反り、撓み等を抑えることができる。したがって、造形装置100は造形物50を安定して製造できる。 As described above, in the modeling apparatus 100, the tension unit 130 applies tension to the formed sheet 10 along the convexly curved conveying path R, and the irradiation unit 140 applies tension along the conveying path R. The molded sheet 10 is irradiated with an electromagnetic wave that expands the molded sheet 10 . By applying tension along the conveying path R to the molded sheet 10, it is possible to suppress warpage, deflection, and the like of the molded sheet 10. - 特許庁Therefore, the modeling apparatus 100 can stably manufacture the modeled object 50 .

本実施形態の造形物50の製造方法では、搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態の成形シート10に、成形シート10を膨張させる電磁波を照射する。搬送路Rに沿ってテンションを掛けられた状態の成形シート10は、反り、撓み等を抑えられているので、本実施形態の造形物50の製造方法は、造形物50を安定して製造できる。 In the manufacturing method of the modeled object 50 of the present embodiment, the molded sheet 10 in a state of being tensioned along the transport path R is irradiated with an electromagnetic wave for expanding the molded sheet 10 . Since the molded sheet 10 in a state where tension is applied along the transport path R is suppressed from warping, bending, etc., the manufacturing method of the molded object 50 of the present embodiment can stably manufacture the molded object 50. .

(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.

例えば、造形物50はロール状の成形シート10からロール状に製造されてもよい。 For example, the shaped article 50 may be manufactured in a roll form from the rolled formed sheet 10 .

基材20を構成する材料は、熱可塑性樹脂に限らず、紙、布等であってもよい。基材20を構成する熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂とポリエステル系樹脂に限らず、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)系樹脂、ポリイミド系樹脂等であってもよい。 The material forming the base material 20 is not limited to thermoplastic resin, and may be paper, cloth, or the like. The thermoplastic resin forming the substrate 20 is not limited to polyolefin resin and polyester resin, and may be polyamide resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, polyimide resin, or the like.

実施形態の熱変換層40は基材20の第2主面24の上に積層されているが、熱変換層40は、図12に示すように、熱膨張層30の上に積層されてもよい。造形装置100を用いて、図13に示す、熱変換層40を熱膨張層30の上に積層された造形物50Aが、熱変換層40を熱膨張層30の上に積層された成形シート10Aから製造される。この場合、成形シート10Aは、搬送部120(搬送ユニット110)により、熱変換層40を照射部140側に向けた状態で搬送されることが好ましい。すなわち、成形シート10Aは、搬送部120(搬送ユニット110)により、基材20の第2主面24を搬送ベルト126の搬送面126aに向けた状態で搬送されることが好ましい。 Although the heat conversion layer 40 of the embodiment is laminated on the second main surface 24 of the substrate 20, the heat conversion layer 40 may be laminated on the thermal expansion layer 30 as shown in FIG. good. Using the modeling apparatus 100, a molded article 50A in which the thermal conversion layer 40 is laminated on the thermal expansion layer 30 shown in FIG. Manufactured from In this case, the molded sheet 10A is preferably conveyed by the conveying section 120 (the conveying unit 110) with the heat conversion layer 40 facing the irradiation section 140 side. That is, the molded sheet 10A is preferably conveyed by the conveying section 120 (conveying unit 110) with the second main surface 24 of the base material 20 facing the conveying surface 126a of the conveying belt 126. As shown in FIG.

また、熱変換層40は、基材20の第2主面24に設けられた剥離層60の上に積層されてもよい。例えば、成形シート10Bは、図14に示すように、基材20の第2主面24の上に設けられた剥離層60と、剥離層60の上に積層された熱変換層40とを備える。図15に示す造形物50Bが、成形シート10Bから照射装置100を用いて製造される。造形物50Bは、基材20の第2主面24の上に設けられた剥離層60と、剥離層60の上に積層された熱変換層40とを備えている。この場合、成形シート10Bは、搬送部120により、熱変換層40を照射部110側に向けた状態で搬送されることが好ましい。すなわち、成形シート10Bは、搬送部120により、熱膨張層30を搬送ベルト126の搬送面126aに向けた状態で搬送されることが好ましい。なお、造形物50Bから剥離層60を剥離することにより、造形物50Bから熱変換層40を容易に除去できる。 Also, the heat conversion layer 40 may be laminated on the release layer 60 provided on the second main surface 24 of the base material 20 . For example, as shown in FIG. 14, the molded sheet 10B includes a release layer 60 provided on the second main surface 24 of the substrate 20, and a heat conversion layer 40 laminated on the release layer 60. . A modeled object 50B shown in FIG. 15 is manufactured using the irradiation device 100 from the formed sheet 10B. The modeled object 50</b>B includes a release layer 60 provided on the second main surface 24 of the base material 20 and a heat conversion layer 40 laminated on the release layer 60 . In this case, the molded sheet 10B is preferably transported by the transport section 120 with the heat conversion layer 40 facing the irradiation section 110 side. That is, the molded sheet 10B is preferably conveyed by the conveying section 120 with the thermal expansion layer 30 facing the conveying surface 126 a of the conveying belt 126 . By peeling off the release layer 60 from the modeled article 50B, the heat conversion layer 40 can be easily removed from the modeled article 50B.

さらに、熱変換層40は、熱膨張層30の上に設けられた剥離層60の上に積層されてもよい。例えば、成形シート10Cは、図16に示すように、熱膨張層30の上に設けられた剥離層60と、剥離層60の上に積層された熱変換層40とを備える。図17に示す造形物50Cが、成形シート10Cから照射装置100を用いて製造される。造形物50Cは、熱膨張層30の上に設けられた剥離層60と、剥離層60の上に積層された熱変換層40とを備えている。この場合、成形シート10Cは、搬送部120により、熱変換層40を照射部110側に向けた状態で搬送されることが好ましい。すなわち、成形シート10Cは、搬送部120により、基材20の第2主面24を搬送ベルト126の搬送面126aに向けた状態で搬送されることが好ましい。造形物50Cから剥離層60を剥離することにより、造形物50Cから熱変換層40を容易に除去できる。これにより、熱変換層40に起因する色のくすみを除くことができる。 Furthermore, the heat conversion layer 40 may be laminated on the release layer 60 provided on the thermal expansion layer 30 . For example, the molded sheet 10C includes a release layer 60 provided on the thermal expansion layer 30 and a heat conversion layer 40 laminated on the release layer 60, as shown in FIG. A modeled object 50C shown in FIG. 17 is manufactured using the irradiation device 100 from the formed sheet 10C. The modeled object 50</b>C includes a release layer 60 provided on the thermal expansion layer 30 and a heat conversion layer 40 laminated on the release layer 60 . In this case, the molded sheet 10C is preferably transported by the transport section 120 with the heat conversion layer 40 facing the irradiation section 110 side. That is, the molded sheet 10</b>C is preferably transported by the transport section 120 with the second main surface 24 of the base material 20 facing the transport surface 126 a of the transport belt 126 . By peeling off the release layer 60 from the modeled article 50C, the heat conversion layer 40 can be easily removed from the modeled article 50C. As a result, dullness of color caused by the heat conversion layer 40 can be removed.

成形シート10、10A~10Cと、成形シート10、10A~10Cから製造される造形物50、50A~50Cは、各層の間に他の任意の材料による層を形成されてもよい。例えば、基材20と熱膨張層30との間に、基材20と熱膨張層30とをより密着させる密着層が形成されてもよい。密着層は、例えば、表面改質剤から構成される。 The molded sheets 10, 10A-10C and the shaped articles 50, 50A-50C made from the molded sheets 10, 10A-10C may have layers of any other material between each layer. For example, an adhesion layer may be formed between the base material 20 and the thermal expansion layer 30 to make the base material 20 and the thermal expansion layer 30 more closely adhere to each other. The adhesion layer is composed of, for example, a surface modifier.

また、造形物50、50A、50B、50Cは、カラー画像を印刷されてもよい。例えば、造形物50は、熱膨張層30の上に、シアンとマゼンタとイエローとブラックの4色のインクから構成され、カラー画像を表すカラーインク層を積層されてもよい。 Also, the modeled objects 50, 50A, 50B, and 50C may be printed with color images. For example, the modeled object 50 may be formed by laminating a color ink layer representing a color image on the thermal expansion layer 30, which is composed of four color inks of cyan, magenta, yellow, and black.

実施形態の造形装置100は、電磁波が照射されている領域Sに成形シート10を搬送している。したがって、実施形態の造形装置100は、電磁波を照射する照射部140と、電磁波が照射されている領域Sに、電磁波を照射されることにより膨張する成形シート10を、凸状に湾曲した搬送路Rに沿ってテンションFを掛けた状態で搬送路Rに沿って搬送する搬送ユニット110とを備える搬送装置、とも表される。 The modeling apparatus 100 of the embodiment conveys the molded sheet 10 to the area S irradiated with electromagnetic waves. Therefore, the modeling apparatus 100 of the embodiment has an irradiation unit 140 that irradiates an electromagnetic wave, and the molded sheet 10 that expands by being irradiated with the electromagnetic wave is placed in the area S irradiated with the electromagnetic wave in a convexly curved conveying path. It is also expressed as a transport device provided with a transport unit 110 that transports along the transport path R in a state where the tension F is applied along the R.

実施形態では、第1プーリ133aの外周133cの下端B1と第2プーリ133bの外周133dの下端B2は搬送ベルト126の頂部Tよりも低い位置(-Z側)に位置しているが、第1プーリ133aの外周133cの下端B1と第2プーリ133bの外周133dの下端B2は、搬送ベルト126の頂部Tと同じ高さ(+Z方向における同じ位置)に位置してもよい。これにより、押さえベルト131は、成形シート10の厚さと押さえベルト131の厚さの和の分だけ、成形シート10の+Y側の端部を搬送ベルト126に押圧できる。また、第3プーリ134aの押さえベルト132を巻き掛けられる外周の下端と第4プーリ134bの押さえベルト132を巻き掛けられる外周の下端も、搬送ベルト126の頂部Tと同じ高さに位置してもよい。これにより、押さえベルト132は、成形シート10の厚さと押さえベルト132の厚さの和の分だけ、成形シート10の-Y側の端部を搬送ベルト126に押圧できる。 In the embodiment, the lower end B1 of the outer circumference 133c of the first pulley 133a and the lower end B2 of the outer circumference 133d of the second pulley 133b are positioned lower than the top T of the conveying belt 126 (-Z side). A lower end B1 of the outer circumference 133c of the pulley 133a and a lower end B2 of the outer circumference 133d of the second pulley 133b may be positioned at the same height as the top T of the conveyor belt 126 (at the same position in the +Z direction). As a result, the presser belt 131 can press the +Y side end of the formed sheet 10 against the conveying belt 126 by the sum of the thickness of the formed sheet 10 and the thickness of the presser belt 131 . Further, the lower end of the outer periphery of the third pulley 134a around which the presser belt 132 is wound and the lower end of the outer periphery of the fourth pulley 134b around which the presser belt 132 is wound may be positioned at the same height as the top T of the conveyor belt 126. good. As a result, the pressing belt 132 can press the −Y side end of the formed sheet 10 against the conveying belt 126 by the sum of the thickness of the formed sheet 10 and the thickness of the pressing belt 132 .

実施形態のテンション部130は、一対の押さえベルト131、132により成形シート10に搬送路Rに沿うテンションFを掛けているが、テンション部130の構成は一対の押さえベルト131、132を有する構成に限られない。例えば、図18に示すように、テンション部130として、照射部140よりも搬送路Rの下流側(-X側)に、搬送ベルト126と共に成形シート10を挟み込むローラ162を設けてよい。ローラ162と搬送ベルト126は搬送されている成形シート10を挟み込み、ローラ162は成形シート10の搬送に対する負荷を掛ける。これにより、成形シート10に搬送路Rに沿うテンションFを掛けることができる。 The tension section 130 of the embodiment applies a tension F along the conveying path R to the formed sheet 10 by a pair of pressing belts 131 and 132. However, the tension section 130 has a pair of pressing belts 131 and 132. Not limited. For example, as shown in FIG. 18, a roller 162 that sandwiches the formed sheet 10 together with the transport belt 126 may be provided as the tension unit 130 on the downstream side (−X side) of the transport path R from the irradiation unit 140 . The roller 162 and the conveying belt 126 sandwich the conveyed formed sheet 10 , and the roller 162 applies a load to convey the formed sheet 10 . Thereby, the tension F along the conveying path R can be applied to the formed sheet 10 .

実施形態の照射部140は搬送ベルト126の頂部Tの上(+Z側)に配置されているが、照射部140は搬送路Rに沿うテンションFを掛けられている状態の成形シート10に電磁波を照射できる位置に配置されていればよい。 The irradiation unit 140 of the embodiment is arranged above the top T (+Z side) of the conveying belt 126, and the irradiation unit 140 emits an electromagnetic wave to the formed sheet 10 under tension F along the conveying path R. It is sufficient if they are arranged at a position where they can be irradiated.

造形装置100の制御部150は、CPU152を備えており、CPU152の機能により各処理を実行する。本発明に係る造形装置において、制御部は、CPUの代わりに、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、制御回路等の専用ハードウェアを備えてもよい。この場合、処理のそれぞれを、個別のハードウェアにより実行してもよい。また、処理のそれぞれをまとめて、単一のハードウェアにより実行してもよい。処理の一部を専用ハードウェアにより実行し、処理の他の一部をソフトウェア又はファームウェアにより実行してもよい。 The control unit 150 of the modeling apparatus 100 includes a CPU 152 and executes each process by the functions of the CPU 152 . In the modeling apparatus according to the present invention, the control unit may include dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), a control circuit, etc., instead of the CPU. In this case, each of the processes may be performed by separate hardware. Also, each of the processes may be collectively executed by a single piece of hardware. Part of the processing may be performed by dedicated hardware, and another part of the processing may be performed by software or firmware.

なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた造形装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、造形装置を制御するコンピュータに、実施形態の造形装置100による各機能構成を実現させることもできる。すなわち、実施形態の造形装置100による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するCPU等が実行できるように適用することができる。 In addition to being able to provide a modeling apparatus having a configuration for realizing the functions according to the present invention in advance, by applying a program, a computer that controls the modeling apparatus realizes each functional configuration of the modeling apparatus 100 of the embodiment. You can also let That is, a program for realizing each functional configuration by the modeling apparatus 100 of the embodiment can be applied so that a CPU or the like that controls an existing information processing device or the like can execute the program.

また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、CD(Compact Disc)-ROM、DVD(Digital Versatile Disc)-ROM、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS:Bulletin Board System)にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、OS(Operating System)の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。 Moreover, the application method of such a program is arbitrary. The program can be applied by storing it in a computer-readable storage medium such as a flexible disk, a CD (Compact Disc)-ROM, a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM, and a memory card. Furthermore, a program can be superimposed on a carrier wave and applied via a communication medium such as the Internet. For example, the program may be posted and distributed on a bulletin board system (BBS) on a communication network. Then, the above processing may be executed by starting this program and executing it in the same manner as other application programs under the control of an OS (Operating System).

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and the present invention includes the invention described in the claims and their equivalents. be The invention described in the original claims of the present application is appended below.

(付記1)
所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿ってテンションを掛けた状態で、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットにより前記テンションを掛けられた状態で搬送されている前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射部と、を備える、
造形装置。
(Appendix 1)
a conveying unit that conveys a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along a convexly curved conveying path while being tensioned along the conveying path;
an irradiating unit that irradiates the predetermined electromagnetic wave to the formed sheet being conveyed under the tension by the conveying unit;
molding device.

(付記2)
前記搬送ユニットは、前記成形シートを前記搬送路に沿って搬送する搬送部と、
前記成形シートに前記搬送路に沿って前記テンションを掛けるテンション部と、を備える、
付記1に記載の造形装置。
(Appendix 2)
The transport unit includes a transport section that transports the formed sheet along the transport path;
a tension unit that applies the tension to the molded sheet along the conveying path,
The modeling apparatus according to appendix 1.

(付記3)
前記搬送部は、前記成形シートを載せて前記搬送路に沿って走行する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを前記搬送路に沿う湾曲した状態に支持するガイド部と、を備える、
付記2に記載の造形装置。
(Appendix 3)
The transport unit includes a transport belt that travels along the transport path on which the formed sheet is placed, and a guide part that supports the transport belt in a curved state along the transport path.
The modeling apparatus according to appendix 2.

(付記4)
前記照射部は、前記搬送路の凸側に配置される、
付記1乃至3のいずれか1つに記載の造形装置。
(Appendix 4)
The irradiation unit is arranged on the convex side of the transport path,
The modeling apparatus according to any one of Appendices 1 to 3.

(付記5)
前記照射部は、前記搬送路の頂部の上方に配置される、
付記4に記載の造形装置。
(Appendix 5)
The irradiation unit is arranged above the top of the transport path,
The modeling apparatus according to appendix 4.

(付記6)
前記成形シートは、
基材と、
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える、
付記1乃至5のいずれか1つに記載の造形装置。
(Appendix 6)
The molded sheet is
a substrate;
a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; comprising
6. The modeling apparatus according to any one of Appendices 1 to 5.

(付記7)
前記搬送ユニットは、前記成形シートを、前記熱変換層を前記照射部の側に向けた状態で搬送する、
付記6に記載の造形装置。
(Appendix 7)
The transport unit transports the molded sheet with the heat conversion layer facing the irradiation unit.
The modeling apparatus according to appendix 6.

(付記8)
所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って搬送する搬送工程と、
搬送されている前記成形シートに、前記搬送路に沿ってテンションを掛ける付与工程と、
前記テンションを掛けられた状態の前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射工程と、を含む、
造形物の製造方法。
(Appendix 8)
a conveying step of conveying a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along a convexly curved conveying path;
a step of applying tension along the conveying path to the formed sheet being conveyed;
an irradiation step of irradiating the predetermined electromagnetic wave to the molded sheet in the tensioned state;
A method of manufacturing a modeled object.

(付記9)
所定の電磁波を照射する照射部と、
前記所定の電磁波が照射される領域に、前記所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿ってテンションを掛けた状態で、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、を備える、
搬送装置。
(Appendix 9)
an irradiation unit that irradiates a predetermined electromagnetic wave;
In a region irradiated with the predetermined electromagnetic wave, a molded sheet that expands by being irradiated with the predetermined electromagnetic wave is placed under tension along the convexly curved conveying path, and is moved along the conveying path. a transport unit that transports
Conveyor.

10,10A,10B,10C・・・成形シート、20・・・基材、22・・・第1主面、24・・・第2主面、30・・・熱膨張層、31・・・バインダ、32a・・・熱膨張材料(膨張前の熱膨張材料)、32b・・・膨張済みの熱膨張材料、35・・・熱膨張層の基材と反対側の面、40・・・熱変換層、50,50A,50B,50C・・・造形物、52・・・凹凸、54・・・凸部、56・・・凹部、60・・・剥離層、100・・・造形装置、105・・・筐体、105a・・・搬入口、105b・・・搬出口、106,107,108,109・・・軸、110・・・搬送ユニット、120・・・搬送部、122・・・ガイド部、124a・・・従動ローラ、124b・・・駆動ローラ、124c・・・テンションローラ、126・・・搬送ベルト、126a・・・搬送面、128a・・・搬入ローラ、128b・・・搬出ローラ、130・・・テンション部、131,132・・・押さえベルト、133a・・・第1プーリ、133b・・・第2プーリ、133c・・・第1プーリの搬送ベルトを巻き掛けられる外周、133d・・・第2プーリの搬送ベルトを巻き掛けられる外周、134a・・・第3プーリ、134b・・・第4プーリ、136,137,138,139・・・ベンドプーリ、140・・・照射部、142・・・カバー、144・・・ランプ、146・・・反射板、148・・・ファン、150・・・制御部、152・・・CPU、154・・・ROM、156・・・RAM、158・・・入出力インタフェース、162・・・ローラ、B1,B2・・・下端、F・・・テンション、R・・・搬送路、S・・・電磁波が照射される領域、T・・・頂部 10, 10A, 10B, 10C... molded sheet, 20... base material, 22... first main surface, 24... second main surface, 30... thermal expansion layer, 31... Binder, 32a... Thermal expansion material (thermal expansion material before expansion), 32b... Thermal expansion material after expansion, 35... Surface of thermal expansion layer opposite to base material, 40... Heat Converting layer 50, 50A, 50B, 50C Modeled object 52 Unevenness 54 Convex portion 56 Concave portion 60 Release layer 100 Modeling apparatus 105 Case 105a Carry-in port 105b Carry-out port 106, 107, 108, 109 Shaft 110 Transport unit 120 Transport section 122 Guide part 124a... Driven roller 124b... Drive roller 124c... Tension roller 126... Conveyor belt 126a... Conveyance surface 128a... Carry-in roller 128b... Carry-out Roller 130 Tension part 131, 132 Holding belt 133a First pulley 133b Second pulley 133c Outer circumference of the first pulley around which the conveying belt is wound, 133d... outer periphery around which the conveying belt of the second pulley is wound, 134a... third pulley, 134b... fourth pulley, 136, 137, 138, 139... bend pulley, 140... irradiation unit , 142... cover, 144... lamp, 146... reflector, 148... fan, 150... control section, 152... CPU, 154... ROM, 156... RAM , 158... input/output interface, 162... rollers, B1, B2... lower end, F... tension, R... conveying path, S... area irradiated with electromagnetic waves, T...・top

Claims (8)

所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って反らせるテンションを掛けた状態で、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットにより前記テンションを掛けられている状態を維持しながら搬送されている前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射部と、を備え、
前記成形シートは、
基材と、
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える、
造形装置。
a conveying unit that conveys a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along the conveying path while being tensioned to warp along the conveying path curved in a convex shape;
an irradiating unit that irradiates the predetermined electromagnetic wave to the molded sheet being conveyed while maintaining the tensioned state by the conveying unit ,
The molded sheet is
a substrate;
a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; comprising
molding device.
前記搬送ユニットは、前記成形シートを前記搬送路に沿って搬送する搬送部と、
前記成形シートに前記搬送路に沿って前記テンションを掛けるテンション部と、を備える、
請求項1に記載の造形装置。
The transport unit includes a transport section that transports the formed sheet along the transport path;
a tension unit that applies the tension to the molded sheet along the conveying path,
The modeling apparatus according to claim 1.
前記搬送部は、前記成形シートを載せて前記搬送路に沿って走行する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを前記搬送路に沿う湾曲した状態に支持するガイド部と、を備える、
請求項2に記載の造形装置。
The conveying unit includes a conveying belt on which the formed sheet is placed and which travels along the conveying path;
a guide unit that supports the conveying belt in a curved state along the conveying path,
The modeling apparatus according to claim 2.
前記照射部は、前記搬送路の凸側に配置される、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の造形装置。
The irradiation unit is arranged on the convex side of the transport path,
The modeling apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記照射部は、前記搬送路の頂部の上方に向けて、前記所定の電磁波を照射する位置に配置される、
請求項4に記載の造形装置。
The irradiating unit is arranged at a position that irradiates the predetermined electromagnetic wave upward from the top of the transport path.
The modeling apparatus according to claim 4.
前記搬送ユニットは、前記成形シートを、前記熱変換層を前記照射部の側に向けた状態で搬送する、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の造形装置。
The transport unit transports the molded sheet with the heat conversion layer facing the irradiation unit.
The modeling apparatus according to any one of claims 1 to 5.
所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って搬送する搬送工程と、a conveying step of conveying a molded sheet that expands when irradiated with a predetermined electromagnetic wave along a convexly curved conveying path;
搬送されている前記成形シートに、前記搬送路に沿って反らせるテンションを掛ける付与工程と、a step of applying tension to the molded sheet being conveyed so that it warps along the conveying path;
前記付与工程により前記テンションを掛けられている状態を維持しながら前記搬送行程により搬送されている前記成形シートに、前記所定の電磁波を照射する照射工程と、を含み、an irradiation step of irradiating the formed sheet conveyed in the conveying step with the predetermined electromagnetic wave while maintaining the state in which the tension is applied in the applying step;
前記成形シートは、The molded sheet is
基材と、a substrate;
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える、a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; comprising
造形物の製造方法。A method of manufacturing a modeled object.
所定の電磁波を照射する照射部と、an irradiation unit that irradiates a predetermined electromagnetic wave;
前記所定の電磁波が照射される領域に、前記所定の電磁波を照射されることにより膨張する成形シートを、凸状に湾曲した搬送路に沿って反らせるテンションを掛けている状態を維持しながら、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、を備え、While maintaining a state in which the molded sheet that expands when irradiated with the predetermined electromagnetic wave is warped along the convexly curved conveying path in the area irradiated with the predetermined electromagnetic wave, a transport unit that transports along the transport path,
前記成形シートは、The molded sheet is
基材と、a substrate;
前記基材の一方の主面の上に積層され、加熱により膨張する熱膨張層と、a thermal expansion layer that is laminated on one main surface of the base material and expands when heated;
前記基材の他方の主面又は前記熱膨張層の上に積層され、前記所定の電磁波を吸収して前記所定の電磁波を熱に変換することにより前記熱膨張層を加熱する熱変換層と、を備える、a heat conversion layer laminated on the other main surface of the base material or on the thermal expansion layer, absorbing the predetermined electromagnetic wave and converting the predetermined electromagnetic wave into heat to heat the thermal expansion layer; comprising
搬送装置。Conveyor.
JP2020048587A 2020-03-19 2020-03-19 Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus Active JP7200962B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048587A JP7200962B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus
US17/153,931 US11691330B2 (en) 2020-03-19 2021-01-21 Forming apparatus, shaped object manufacturing method, and conveyance apparatus
CN202110237475.2A CN113495438B (en) 2020-03-19 2021-03-03 Shaping device and method for manufacturing shaped article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048587A JP7200962B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021146603A JP2021146603A (en) 2021-09-27
JP7200962B2 true JP7200962B2 (en) 2023-01-10

Family

ID=77850425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020048587A Active JP7200962B2 (en) 2020-03-19 2020-03-19 Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7200962B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000194256A (en) 1998-12-24 2000-07-14 Nidec Copal Corp Braille recorder
JP2018099851A (en) 2016-12-21 2018-06-28 カシオ計算機株式会社 Light irradiation device
JP2019119607A (en) 2017-12-28 2019-07-22 株式会社リコー Sheet straightening device, and printing device
JP2019217661A (en) 2018-06-18 2019-12-26 カシオ計算機株式会社 Method for producing resin sheet
JP2021146604A (en) 2020-03-19 2021-09-27 カシオ計算機株式会社 Irradiation device and method for producing molding

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000194256A (en) 1998-12-24 2000-07-14 Nidec Copal Corp Braille recorder
JP2018099851A (en) 2016-12-21 2018-06-28 カシオ計算機株式会社 Light irradiation device
JP2019119607A (en) 2017-12-28 2019-07-22 株式会社リコー Sheet straightening device, and printing device
JP2019217661A (en) 2018-06-18 2019-12-26 カシオ計算機株式会社 Method for producing resin sheet
JP2021146604A (en) 2020-03-19 2021-09-27 カシオ計算機株式会社 Irradiation device and method for producing molding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021146603A (en) 2021-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112078123B (en) Method for manufacturing a shaped object and a shaped object manufacturing device
JP7192820B2 (en) Irradiation device and method for manufacturing model
JP6791178B2 (en) Irradiation device, modeling system, irradiation method and program
JP7200962B2 (en) Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus
CN110893928B (en) Three-dimensional shaped object and method for producing same
JP7196892B2 (en) Expansion device and method for manufacturing model
JP7459592B2 (en) Modeling apparatus, manufacturing method of modeled object, and conveying apparatus
CN113495438B (en) Shaping device and method for manufacturing shaped article
US11633906B2 (en) Expansion apparatus, shaping system, and manufacturing method of shaped object
JP2021126904A (en) Resin sheet manufacturing method
JP2017226114A (en) Stereoscopic image forming system and thermally expandable sheet conveying method
JP7283158B2 (en) Modeled product manufacturing method, transfer device, and modeling system
JP7014200B2 (en) Model manufacturing method and expansion device
CN115447035A (en) Irradiation device and manufacturing method of molded object
JP2021151708A (en) Molding apparatus and manufacturing method of molded product
JP7537196B2 (en) Modeling system, method for manufacturing modeled object, and program
JP6834824B2 (en) 3D image formation method
JP7180116B2 (en) Irradiation device and modeling system
CN115447299A (en) Expansion device, manufacturing method of shaped object, and delivery device
JP2020044834A (en) Three-dimensional object and manufacturing method of the same
JP2019142198A (en) Lighting device and molding system
JP6992287B2 (en) Manufacturing method of film molding sheet, color image forming film sheet and molding method of color image forming film sheet
JP2021151769A (en) Modeling device and manufacturing method of modeled article
JP2025182889A (en) Manufacturing method of three-dimensional object, intermediate structure, and molding system
JP2020044775A (en) Molded article and method for manufacturing molded article

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210706

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7200962

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150