(57)【要約】【課題】造形成速度を向上させ、消費電力の削減を図ることができる積層造形装置および積層造形方法を提供する。【解決手段】積層造形装置１は、中間転写ベルトＣＢと、帯電された微粒子像Ｔを中間転写ベルトＣＢ上に形成する像形成ユニット（例えば、像形成ユニット１０Ｙ）と、中間転写ベルトＣＢに接触する転写部２７とを備え、中間転写ベルトＣＢ上への微粒子像Ｔの形成および中間転写ベルトＣＢから転写部２７への微粒子像Ｔの転写を繰り返して、複数の微粒子像Ｔを転写部２７上に積層して立体物Ｆを形成する。また、積層造形装置１は、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔを加熱する加熱部ＫＮを備えている。加熱部ＫＮは、中間転写ベルトＣＢの微粒子像Ｔが形成される面（表面）側に設けられている。【選択図】図１
2015229315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、帯電された微粒子像を前記像担持体上に形成する像形成部と、前記像担持体に接触する転写部とを備え、前記像担持体上への微粒子像の形成および前記像担持体から前記転写部への該微粒子像の転写を繰り返して、複数の微粒子像を前記転写部上に積層して立体物を形成する積層造形装置であって、
前記像担持体上の微粒子像を加熱する加熱部を備え、
前記加熱部は、前記像担持体の前記微粒子像が形成される面側に設けられていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の積層造形装置であって、
前記像担持体は、弾性変形する弾性層を有すること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の積層造形装置であって、
前記加熱部は、前記像担持体から離間して設けられ、微粒子像に対して熱エネルギーを照射する構成とされていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の積層造形装置であって、
前記加熱部は、フラッシュランプであること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項５】
請求項３に記載の積層造形装置であって、
前記加熱部は、前記像担持体に対して、部分的に熱エネルギーを照射する構成とされていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の積層造形装置であって、
前記加熱部は、複数のＬＥＤ素子を備える構成とされていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項７】
請求項６に記載の積層造形装置であって、
前記複数のＬＥＤ素子は、千鳥状に配列されていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の積層造形装置であって、
前記像担持体上の微粒子像が形成されている領域に応じて、動作させるＬＥＤ素子を選択する素子選択部を備えていること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項９】
請求項１に記載の積層造形装置であって、
前記像担持体は、厚さ方向で前記微粒子像が形成される面側に設けられた発熱層を備え、
前記加熱部は、誘導加熱によって前記発熱層を発熱させる誘導加熱部であること
を特徴とする積層造形装置。
【請求項１０】
帯電された微粒子像を像担持体上に形成する像形成ステップと、
前記像担持体の前記微粒子像が形成される面側から加熱し、前記微粒子像を溶融する加熱ステップと、
転写部を前記像担持体に接近する方向へ移動させて、前記像担持体上の微粒子像を前記転写部または前記転写部上の微粒子像に、接触もしくは密着させる接触ステップと、
前記転写部を前記像担持体から離間する方向へ移動させて、前記像担持体上の微粒子像を前記転写部へ転写させる転写ステップとを含み、
前記像形成ステップ、前記加熱ステップ、前記接触ステップ、および前記転写ステップを含む一連の処理を繰り返すことで、複数の微粒子像を前記転写部上に積層して立体物を形成すること
を特徴とする積層造形方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の積層造形方法であって、
前記加熱ステップは、前記像担持体上の微粒子像が形成されている領域のみを加熱すること
を特徴とする積層造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子像を積層して立体物を造形する積層造形装置並びに、その積層造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂や金属といった材料を少しずつ積層しながら固めて、立体像を形成する積層造形装置、所謂３Ｄプリンタが脚光を集めている。現在、実用化されている３Ｄプリンタの方式としては、大きく分類して次の５つの方式がある。
【０００３】
第１の熱溶解積層法は、加熱によって軟化する熱可塑性樹脂（ＡＢＳやＰＣ）を材料とする方式である。この方式では、プリンタヘッドを移動させつつ、プリンタヘッドから加熱溶融された熱可塑性樹脂を押し出してステージ上に積層し、立体像を形成する。材料としては、糸状または繊維状の樹脂を用いており、この樹脂を加熱溶解しながら押し出して積層する。
【０００４】
第２の光学造形法は、光硬化性樹脂をレーザービームによって硬化させる方式である。この方式では、液体状の光硬化性樹脂をプールに満たし、光硬化性樹脂の液面より僅かに低い位置にステージを配置する。そして、ステージ上の光硬化性樹脂の層は、レーザービームの照射によって部分的に硬化する。硬化させた層は、ステージを一層分だけ下降させることで、液面より下に降ろされ、次の層に対して同じ処理を施す。このようなレーザービームの照射とステージの下降とを繰り返して、複数層の硬化部分をステージ上に積層することで、立体像を形成している。
【０００５】
第３のインクジェット法は、インクジェットヘッドを使って噴射した紫外線硬化性の樹脂を、紫外線で固めながら積層していく方式である。この方式では、ステージを移動させつつ、インクジェットヘッドからステージ上に紫外線硬化性の樹脂を噴出し、紫外線を照射して硬化させる。次に、ステージを一層分だけ下降させてから、同様に樹脂を噴出して硬化させる。このような樹脂の噴出硬化とステージの下降とを繰り返して、立体像をステージ上に形成している。
【０００６】
第４の粉末造形法は、石膏等の粉末に水滴（接着剤）を噴射し固形化する方式である。この方式では、石膏粉末の薄い層をステージ上に形成し、インクジェットヘッドから接着剤を噴出して、部分的に硬化させる。その後、他の方式と同様に、積層を繰り返して立体像を形成する。
【０００７】
第５の粉末焼結積層造形法は、金属粉末にレーザービームや電子ビームを照射して焼結させ、各層を硬化させていく方式である。この方式では、金属粉末としてチタン合金やニッケル合金を用いており、積層を繰り返して立体像を形成する。
【０００８】
ところで、「熱溶解積層法」、「インクジェット法」、および「粉末造形法」では、プリントヘッドやインクジェットヘッドを往復移動させるため、造形速度が遅いという課題がある。そして、「光学造形法」でも、光硬化性樹脂の液面が安定するまでの時間が長く、かつ光硬化性樹脂の硬化に長い時間が費やされるため、造形速度が遅いという課題がある。また、「粉末造形法」では、材料である石膏を接着剤で硬化させる方式なので、造形物の強度が弱いという課題がある。さらに、「粉末焼結積層造形法」では、樹脂材料に対応できず、消費エネルギーが大きいという課題がある。そして、いずれの方式においても、一層の厚さが５０〜２００μｍと厚いため、立体像の表面がざらざらした仕上がりになってしまうという共通の課題がある。
【０００９】
上述した現行の３Ｄプリンタ方式に対して、周知の電子写真の技術を応用した積層造形装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１および特許文献２に開示されている積層造形装置では、静電潜像を誘電体表面に形成する工程と、誘電体表面の静電潜像を帯電性粉体で現像して、誘電体表面に粉体像を形成する工程と、粉体像を誘電体表面から中間転写体に転写する工程と、粉体像を加熱して溶融または軟化させる工程と、粉体像を中間転写体からステージへと転写する工程とを有し、これらの工程を繰り返すことで、複数の粉体像を積層して立体像をステージ上に形成している。
【００１０】
このような電子写真の技術を応用した方法では、消費エネルギーが比較的小さく、立体像を高速で形成することができる。また、直径１０μｍ程度の微粒子の集合からなる帯電性粉体を使用することから、一層の厚さが１０μｍ程度と薄く、強度が高くて表面の仕上がりが良好な立体像を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２０７１９４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１および特許文献２に記載されている積層造形装置では、粉体像を中間転写体からステージへと転写する工程において、帯電性粉体が形成された誘電体ベルト（中間転写体）を、誘電体ベルト背面側（帯電性粉体が形成されない面側）に設置した面状ヒータを用いて加熱することで、帯電性粉体を溶融する構成とされている。ここで、帯電性粉体のみを加熱するのが望ましいが、面状ヒータと帯電性粉体との間に誘電体ベルトが存在するため、誘電体ベルトを不必要に加熱することになる。その結果、帯電性粉体を加熱する時間や、帯電性粉体をステージ上に転写した後に誘電体ベルトを冷却する時間などが長くなり、立体像を造形する時間が長くなるのと同時に消費電力が大きくなるという課題があった。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、造形成速度を向上させ、且つ、消費電力の削減を図ることができる積層造形装置および積層造形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る積層造形装置は、像担持体と、帯電された微粒子像を前記像担持体上に形成する像形成部と、前記像担持体に接触する転写部とを備え、前記像担持体上への微粒子像の形成および前記像担持体から前記転写部への該微粒子像の転写を繰り返して、複数の微粒子像を前記転写部上に積層して立体物を形成する積層造形装置であって、前記像担持体上の微粒子像を加熱する加熱部を備え、前記加熱部は、前記像担持体の前記微粒子像が形成される面側に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る積層造形装置では、前記像担持体は、弾性変形する弾性層を有する構成としてもよい。
【００１６】
本発明に係る積層造形装置では、前記加熱部は、前記像担持体から離間して設けられ、微粒子像に対して熱エネルギーを照射する構成としてもよい。
【００１７】
本発明に係る積層造形装置では、前記加熱部は、フラッシュランプである構成としてもよい。
【００１８】
本発明に係る積層造形装置では、前記加熱部は、前記像担持体に対して、部分的に熱エネルギーを照射する構成としてもよい。
【００１９】
本発明に係る積層造形装置では、前記加熱部は、複数のＬＥＤ素子を備える構成としてもよい。
【００２０】
本発明に係る積層造形装置では、前記複数のＬＥＤ素子は、千鳥状に配列された構成としてもよい。
【００２１】
本発明に係る積層造形装置では、前記像担持体上の微粒子像が形成されている領域に応じて、動作させるＬＥＤ素子を選択する素子選択部を備えた構成としてもよい。
【００２２】
本発明に係る積層造形装置では、前記像担持体は、厚さ方向で前記微粒子像が形成される面側に設けられた発熱層を備え、前記加熱部は、誘導加熱によって前記発熱層を発熱させる誘導加熱部である構成としてもよい。
【００２３】
本発明に係る積層造形方法は、帯電された微粒子像を像担持体上に形成する像形成ステップと、前記像担持体の前記微粒子像が形成される面側から加熱し、前記微粒子像を溶融する加熱ステップと、転写部を前記像担持体に接近する方向へ移動させて、前記像担持体上の微粒子像を前記転写部または前記転写部上の微粒子像に、接触もしくは密着させる接触ステップと、前記転写部を前記像担持体から離間する方向へ移動させて、前記像担持体上の微粒子像を前記転写部へ転写させる転写ステップとを含み、前記像形成ステップ、前記加熱ステップ、前記接触ステップ、および前記転写ステップを含む一連の処理を繰り返すことで、複数の微粒子像を前記転写部上に積層して立体物を形成することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る積層造形方法では、前記加熱ステップは、前記像担持体上の微粒子像が形成されている領域のみを加熱する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、像担持体の微粒子像が形成される面に対向して加熱部が設けられているため、像担持体を過剰に加熱すること無く、微粒子像を加熱することができる。その結果、転写部に積層する際の冷却時間が短縮されて、造形成速度を向上させ、且つ、消費電力の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る積層造形装置の側面図である。
【図２】図１の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。
【図３】図１の積層造形装置における加熱部を拡大して示す拡大側面図である。
【図４】表面側から見た中間転写ベルトの加熱領域近傍を示す拡大平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る積層造形装置の側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る積層造形装置の側面図である。
【図７】図６の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。
【図８】比較例１の積層造形装置の側面図である。
【図９】比較例１および比較例２の加熱源である面状ヒータの構成を示す拡大側面図である。
【図１０】比較例１の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。
【図１１】積層造形装置の転写性能に関する実験の結果を示す特性図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施の形態に係る積層造形装置について、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る積層造形装置の側面図である。
【００２９】
本発明の第１実施形態に係る積層造形装置１は、カラーの立体物Ｆを造形する３次元（３Ｄ）プリンタであり、５つの像形成ユニット（像形成部の一例）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｗ、１０Ｔと、転写ユニット２０とを備えている。なお、以下では説明のため、５つの像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｗ、１０Ｔを併せて、像形成ユニットと呼ぶことがある。
【００３０】
像形成ユニットは、感光体ドラム１１の周囲に帯電器１２、レーザ光照射部１３、現像器１４、転写ローラ１５、クリーナー１６、および除電部１７が配置された構成とされている。感光体ドラム１１と転写ローラ１５との間には、転写ユニット２０の中間転写ベルトＣＢ（像担持体の一例）が挟み込まれており、転写ローラ１５によって中間転写ベルトＣＢを感光体ドラム１１の表面に圧接させている。なお、回転する感光体ドラム１１の周速は、周回方向Ａに周回移動する中間転写ベルトＣＢの周速と概ね同一に設定されている。
【００３１】
現像器１４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ホワイト（Ｗ）、および透明（Ｔ）の５色の帯電性微粒子のうち、像形成ユニットで形成する微粒子像Ｔの色に応じた帯電性微粒子がそれぞれ収容されている。
【００３２】
帯電性微粒子は、ポリエステルやスチレンアクリル等の熱可塑性樹脂に顔料からなる着色剤を添加した粉体で形成されている。帯電性微粒子には、必要に応じて帯電制御剤（ＣＣＡ）を添加してもよく、また、現像性や転写性を向上させるために、シリカ等からなる外添剤を添加してもよい。本実施の形態では、帯電性微粒子として、顔料および帯電制御剤を軟化点温度１２０℃のポリエステル樹脂に添加して混練した後、平均粒径７μｍに粉砕したものを用いている。また、一部の帯電性微粒子には、粒径が７ｎｍのシリカからなる外添剤を添加している。
【００３３】
像形成ユニットでは、帯電性微粒子を用いて感光体ドラム１１の表面に微粒子像Ｔを形成し、形成した微粒子像Ｔを中間転写ベルトＣＢに転写する。なお、像形成ユニットの具体的な動作については後述する。また、以下では、微粒子像Ｔの状態を区別するために、形成されている部分に応じて微粒子像Ｔａないし微粒子像Ｔｅと呼び、それらを併せて、微粒子像Ｔと呼ぶことがある。
【００３４】
転写ユニット２０は、中間転写ベルトＣＢ、駆動ローラ２２ａ、テンションローラ２２ｂ、加熱部ＫＮ、転写部２７、および冷却ファン２５ａ、２５ｂで構成されている。
【００３５】
中間転写ベルトＣＢは、無端状のベルトであって、駆動ローラ２２ａおよびテンションローラ２２ｂに張架されている。駆動ローラ２２ａは、駆動モータ（図示しない）によって回転駆動し、中間転写ベルトＣＢを周回方向Ａに周回移動させ、テンションローラ２２ｂを従動回転させる。また、中間転写ベルトＣＢでは、像形成ユニット（図１では、像形成ユニット１０Ｙ）の周回方向Ａの下流側において、上流から順に加熱領域Ｘ、転写領域Ｙ、および冷却領域Ｚが設けられている。なお、以下では説明のため、中間転写ベルトＣＢにおいて、微粒子像Ｔが形成される面（感光体ドラム１１に当接する面）を表面と呼び、微粒子像Ｔが形成されない面（転写ローラ１５に当接する面）を裏面と呼ぶことがある。つまり、中間転写ベルトＣＢでは、厚さ方向で表面と裏面とが対向している。また、中間転写ベルトＣＢについては、後述する図２を参照して、詳細に説明する。
【００３６】
加熱部ＫＮは、加熱領域Ｘにおいて、中間転写ベルトＣＢの表面側（表面に対向する位置）に配置されている。また、加熱部ＫＮは、中間転写ベルトＣＢから離間して設けられ、微粒子像Ｔに対して熱エネルギーを照射する構成とされている。つまり、加熱部ＫＮと微粒子像Ｔとが接触しないので、加熱部ＫＮが微粒子像Ｔによって汚れる心配がない。本実施の形態では、加熱部ＫＮは、複数のＬＥＤ素子４１ａを備えるＬＥＤユニット４１とされている。なお、加熱部ＫＮについては、後述する図３および図４を参照して、詳細に説明する。
【００３７】
転写部２７は、転写領域Ｙにおいて、中間転写ベルトＣＢの表面側に配置されたステージユニット２３と、中間転写ベルトＣＢの裏面側に配置されたバックアップユニット２６とを備える構成とされている。つまり、ステージユニット２３とバックアップユニット２６は、中間転写ベルトＣＢを挟んで対向する位置に配置されている。
【００３８】
ステージユニット２３は、昇降ステージ２３ａ、ベース部２３ｂ、圧力センサ２３ｃ、転写温度センサ２３ｄ、および昇降駆動部２３ｅを備える構成とされている。昇降駆動部２３ｅは、ベース部２３ｂを支持して昇降させる。ベース部２３ｂの上面には、圧力センサ２３ｃを介して昇降ステージ２３ａが搭載されて固定されている。
【００３９】
昇降ステージ２３ａは、例えば、アルミニウム製の厚さ１０ｍｍの平板状に形成され、上面が中間転写ベルトＣＢの表面に対向するように設けられている。
【００４０】
転写温度センサ２３ｄは、例えばサーミスタであって、昇降ステージ２３ａの上面に埋め込まれており、昇降ステージ２３ａに積載される立体物Ｆの温度を測定する。
【００４１】
昇降駆動部２３ｅは、例えば、電動アクチュエータである。昇降ステージ２３ａは、昇降駆動部２３ｅの駆動によって矢符Ｂの方向に昇降し、中間転写ベルトＣＢを介してバックアップユニット２６に押圧したり、中間転写ベルトＣＢから離間したりする。
【００４２】
圧力センサ２３ｃは、例えば、日本キスラー株式会社製薄型力センサ（直径１２ｍｍ、高さ３ｍｍ、定格７ｋＮ）であり、中間転写ベルトＣＢと昇降ステージ２３ａとの間の圧力を測定する。圧力センサ２３ｃによって測定された圧力は、制御部（図示しない）にフィードバックされ、制御部によって昇降ステージ２３ａの上下（矢符Ｂの方向）の移動量が制御される。その結果、昇降ステージ２３ａは、所定の圧力（本実施の形態では、５９ｋＰａ）で中間転写ベルトＣＢを押圧するように制御される。
【００４３】
バックアップユニット２６は、バックアップホルダー２６ｂとバックアップ温度センサ２６ａとを備える構成とされている。
【００４４】
バックアップホルダー２６ｂは、中間転写ベルトＣＢの裏面と対向し、下面が中間転写ベルトＣＢの裏面に対して接触もしくは近接して配置されている。バックアップ温度センサ２６ａは、バックアップホルダー２６ｂの下面に埋め込まれており、例えば、サーミスタであって、中間転写ベルトＣＢの温度を測定する。
【００４５】
冷却ファン２５ａ、２５ｂは、冷却領域Ｚにおいて、中間転写ベルトＣＢを挟んで対向する位置に配置されており、例えば、山洋電機製のＤＣファン（商品名「ＳａｎＡｃｅ６０」、サイズ６０ｍｍ×６０ｍｍ×１５ｍｍ、定格入力３．１２Ｗ）である。冷却ファン２５ａは、中間転写ベルトＣＢの表面側において、中間転写ベルトＣＢの幅方向（積層造形装置１の奥行き方向）に５個ずつ２列に並べて配置されている。冷却ファン２５ｂは、中間転写ベルトＣＢの裏面側において、冷却ファン２５ａと同様に、中間転写ベルトＣＢの幅方向に５個ずつ２列に並べて配置されている。つまり、中間転写ベルトＣＢを挟んで対向する位置に、合計２０個の冷却ファン２５ａ、２５ｂが設けられている。
【００４６】
図２は、図１の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。
【００４７】
第１実施形態において、中間転写ベルトＣＢは、裏面側からベルト基材３１ａ、弾性層３１ｂ、および離型層３１ｃが積層された３層構成の３層ベルト３１とされている。ベルト基材３１ａは、例えば、ポリイミドで形成され、周長が５００ｍｍとされ、厚さが５０μｍとされている。弾性層３１ｂは、ベルト基材３１ａの外周面にシリコンゴムで形成され、厚さが３００μｍとされている。離型層３１ｃは、弾性層３１ｂの外周面にフッ素樹脂で形成され、厚さが１０μｍとされている。中間転写ベルトＣＢにおいて、離型層３１ｃが表面とされ、ベルト基材３１ａが裏面とされている。
【００４８】
ベルト基材３１ａの第１の役割は、中間転写ベルトＣＢの周回方向Ａの伸縮を抑制し、周回方向Ａの位置精度を向上させることにある。また、第２の役割は、中間転写ベルトＣＢの剛性を高くすることにある。中間転写ベルトＣＢの剛性を高くすると、駆動ローラ２２ａやテンションローラ２２ｂの端部にカラー（図示しない）を設け、中間転写ベルトＣＢの端部をそのカラーに当接させて、中間転写ベルトＣＢの蛇行を抑制することができる。
【００４９】
弾性層３１ｂの役割は、中間転写ベルトＣＢから昇降ステージ２３ａ側への微粒子像Ｔの転写効率を向上させることにある。すなわち、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔを転写部２７に転写する際、積層された微粒子像Ｔに応じて弾性層３１ｂが弾性変形し、転写部２７上の微粒子像Ｔと均一に接触するため、微粒子像Ｔの転写性を向上させることができる。また、弾性層３１ｂは、熱伝導性が低いため、中間転写ベルトＣＢの表面側に加熱部ＫＮを設けることで、微粒子像Ｔを効率よく加熱することができる。
【００５０】
離型層３１ｃの役割は、中間転写ベルトＣＢに対する微粒子像Ｔの付着力を弱めて、離型層３１ｃからの微粒子像Ｔの剥離を容易にし、中間転写ベルトＣＢから転写部２７への微粒子像Ｔの転写効率を向上させることにある。
【００５１】
図３は、図１の積層造形装置における加熱部を拡大して示す拡大側面図であって、図４は、表面側から見た中間転写ベルトの加熱領域近傍を示す拡大平面図である。
【００５２】
ＬＥＤユニット４１は、基板４１ｂと、基板４１ｂの表面を覆う絶縁層４１ｃと、基板４１ｂ上に絶縁層４１ｃを介して配置された複数のＬＥＤ素子４１ａと、ＬＥＤ素子４１ａに給電するための給電パターン４１ｄとで構成されている。ＬＥＤ素子４１ａは、微粒子像Ｔが加熱領域Ｘを通過する際に、ＬＥＤ光を照射し、微粒子像Ｔに熱エネルギーを供給して加熱溶融させる。
【００５３】
図４では、中間転写ベルトＣＢに対する複数のＬＥＤ素子４１ａの位置関係を示しており、基板４１ｂを透視的に示している。図４に示すように、複数のＬＥＤ素子４１ａは、周回方向Ａに対して直交する方向（中間転写ベルトＣＢの幅方向）に並べられた列を、５つ構成するように配置されている。また、一列に並べられたＬＥＤ素子４１ａは、隣り合う列のＬＥＤ素子４１ａに対して、ＬＥＤ素子４１ａの幅の半分程度ずらすように配置されており、複数のＬＥＤ素子４１ａが互い違いに配置された千鳥状に配列されている。複数のＬＥＤ素子４１ａを千鳥状に配列することで、隣り合うＬＥＤ素子４１ａの隙間によって生じる光エネルギーのムラを低減している。本実施の形態では、ＬＥＤ素子４１ａは、サイズが８．５ｍｍ×１０．２ｍｍ×２．３ｍｍで、光出力が２．２Ｗで、波長が８５０ｎｍの高出力赤外ＬＥＤ素子を１２５個（１列当たり２５個×５列）用いた。また、基板４１ｂは、厚さ２ｍｍの銅製基板で形成されており、ＬＥＤ素子４１ａで発生する発熱エネルギーを逃がして冷却する。
【００５４】
また、図４では、中間転写ベルトＣＢ上に形成された微粒子像Ｔに対して、複数のＬＥＤ素子４１ａのうち、一部の動作させるＬＥＤ素子４１ａをハッチングしている。本実施の形態では、微粒子像Ｔの周回方向Ａに直交する方向の幅に応じて、素子選択部（図示しない）が照射領域ＳＲを設定しており、照射領域ＳＲに対応するＬＥＤ素子４１ａを動作させている。つまり、微粒子像Ｔが加熱領域Ｘを通過する際、微粒子像Ｔが通過する領域に対向するＬＥＤ素子４１ａを部分的に動作（通電）させており、照射領域ＳＲに対応していないＬＥＤ素子４１ａを停止させることで、省エネルギー化を図っている。なお、図４では、照射領域ＳＲを１箇所に設定しているが、これに限定されず、照射領域ＳＲが複数に分割されていてもよい。つまり、周回方向Ａに直交する方向で微粒子像Ｔが複数に分割されていれば、それぞれに対応するＬＥＤ素子４１ａを動作させればよい。また、照射領域ＳＲは、微粒子像Ｔの周回方向Ａに直交する方向の幅より広く設定してもよく、微粒子像Ｔ全体に光が照射されるように余裕を設けてもよい。
【００５５】
上述したように、本実施の形態では、加熱部ＫＮ（ＬＥＤユニット４１）は、中間転写ベルトＣＢに対して、部分的に熱エネルギーを照射する構成とされている。つまり、中間転写ベルトＣＢの一部に熱エネルギーを照射することで、効率よく微粒子像Ｔを加熱し、中間転写ベルトＣＢを必要以上に加熱することを防ぐことができる。
【００５６】
次に、上述した積層造形装置１において、立体物Ｆを造形する工程について説明する。
【００５７】
先ず、中間転写ベルトＣＢを周回方向Ａに周回移動させ、像形成ユニットを起動する。像形成ユニットでは、帯電器１２によって感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる（本実施の形態では、−６００Ｖ）。次に、レーザ光照射部１３は、形成する微粒子像Ｔに応じて、レーザ光を変調しながら照射して、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。そして、現像器１４は、静電潜像に帯電性微粒子（本実施の形態では、マイナスに帯電）を付着させて、感光体ドラム１１の表面に微粒子像Ｔａを形成する。感光体ドラム１１上の微粒子像Ｔａは、帯電性微粒子とは逆極性のバイアス電圧（本実施の形態では、＋１．５ｋＶ）が印加された転写ローラ１５によって、中間転写ベルトＣＢの上に転写される（微粒子像Ｔｂとなる）。
【００５８】
ここで、５つの像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｗ、１０Ｔによって、感光体ドラム１１の表面に各色の微粒子像Ｔａが形成され、各色の微粒子像Ｔａを中間転写ベルトＣＢの上に順次重ね合わせて転写する。これによって、中間転写ベルトＣＢの上には、カラーの微粒子像Ｔｂが形成される。
【００５９】
そして、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｂは、中間転写ベルトＣＢの周回移動に伴い、加熱領域Ｘへと搬送される。微粒子像Ｔｂは、加熱領域Ｘを通過する際に、ＬＥＤ素子４１ａ（加熱部ＫＮ）からＬＥＤ光が照射され、熱エネルギーが供給される。その結果、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｂは、加熱溶融される（微粒子像Ｔｃとなる）。
【００６０】
なお、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｂが加熱領域Ｘを通過する際、ＬＥＤ素子４１ａは、中間転写ベルトＣＢの周回速度に応じて発光すればよく、微粒子像Ｔｂの全体にＬＥＤ光が照射されて、加熱溶融させる程度の時間発光すればよい。つまり、微粒子像Ｔｂが加熱領域Ｘを通過する時間に対して、ＬＥＤ素子４１ａ（加熱部ＫＮ）の発光時間（加熱時間）の方が短く設定されていれば、微粒子像Ｔｂを加熱領域Ｘで停止させる必要が無く、中間転写ベルトＣＢは周回移動し続ければよい。
【００６１】
その後、中間転写ベルトＣＢの周回移動によって、微粒子像Ｔｃが転写領域Ｙに到達すると（図１では、微粒子像Ｔｄの位置）、一旦、中間転写ベルトＣＢは周回移動を停止する。転写領域Ｙにおいて、昇降ステージ２３ａは、矢符Ｂの方向に上昇し、バックアップユニット２６との間に中間転写ベルトＣＢおよび微粒子像Ｔｄを挟み込む。昇降ステージ２３ａは、中間転写ベルトＣＢに所定の圧力で圧接すると、上昇を停止する。それによって、微粒子像Ｔｄは、昇降ステージ２３ａ、または昇降ステージ２３ａに以前に転写された最上層の微粒子像Ｔに重ね合わせて密着される。昇降ステージ２３ａに転写された微粒子像Ｔｄは、昇降ステージ２３ａへの伝熱並びに雰囲気中への放熱によって冷却固化し、昇降ステージ２３ａまたはその最上層の微粒子像Ｔに接着する。
【００６２】
そして、昇降ステージ２３ａを下降させて中間転写ベルトＣＢから離間させる。ここで、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｄは、中間転写ベルトＣＢから剥がれて、昇降ステージ２３ａまたはその最上層の微粒子像Ｔに転写される。
【００６３】
引き続いて、中間転写ベルトＣＢの周回移動を再開し、微粒子像Ｔｄが形成されていた部分が冷却領域Ｚを通過する際、中間転写ベルトＣＢは、冷却ファン２５ａ、２５ｂによって、所定の温度（本実施の形態では、３５℃以下）まで冷却される。その後、中間転写ベルトＣＢには、像形成ユニットによって、再度、各色の微粒子像Ｔａを重ね合わせた微粒子像Ｔｂが形成される。
【００６４】
上述した一連の動作を複数回繰り返すことで、昇降ステージ２３ａ（転写部２７）には、複数の微粒子像Ｔを積層した立体物Ｆが形成される。
【００６５】
上述したように、本発明の第１実施形態に係る積層造形装置１は、中間転写ベルトＣＢと、帯電された微粒子像Ｔを中間転写ベルトＣＢ上に形成する像形成ユニットと、中間転写ベルトＣＢに接触する転写部２７とを備え、中間転写ベルトＣＢ上への微粒子像Ｔの形成および中間転写ベルトＣＢから転写部２７への微粒子像Ｔの転写を繰り返して、複数の微粒子像Ｔを転写部２７上に積層して立体物Ｆを形成する。また、積層造形装置１は、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔを加熱する加熱部ＫＮを備えている。加熱部ＫＮは、中間転写ベルトＣＢの微粒子像Ｔが形成される面（表面）側に設けられている。この構成によると、中間転写ベルトＣＢの微粒子像Ｔが形成される面に対向して加熱部ＫＮが設けられているため、中間転写ベルトＣＢを過剰に加熱すること無く、微粒子像Ｔを加熱することができる。その結果、転写部２７に積層する際の冷却時間が短縮されて、造形成速度を向上させ、且つ、消費電力の削減を図ることができる。
【００６６】
また、本発明の積層造形装置１における積層造形方法は、帯電された微粒子像Ｔを中間転写ベルトＣＢ上に形成する像形成ステップと、中間転写ベルトＣＢの微粒子像Ｔが形成される面側から加熱し、微粒子像Ｔを溶融する加熱ステップと、転写部２７を中間転写ベルトＣＢに接近する方向へ移動させて、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔを転写部２７または転写部２７上の微粒子像Ｔに、接触もしくは密着させる接触ステップと、転写部２７を中間転写ベルトＣＢから離間する方向へ移動させて、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔを転写部２７へ転写させる転写ステップとを含み、像形成ステップ、加熱ステップ、接触ステップ、および転写ステップを含む一連の処理を繰り返すことで、複数の微粒子像Ｔを転写部２７上に積層して立体物Ｆを形成する。
【００６７】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る積層造形装置の側面図である。なお、第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
第２実施形態は、第１実施形態に対して、加熱部ＫＮの構成が異なっており、加熱部ＫＮは、フラッシュランプユニット４２とされている。具体的に、フラッシュランプユニット４２は、周回方向Ａに対して直交して配置された管状のフラッシュランプ４２ａと、フラッシュランプ４２ａの背面部分を覆うように固定支持された反射板４２ｂと、フラッシュランプ４２ａおよび反射板４２ｂを収容するハウジング４２ｃとで構成されている。
【００６９】
フラッシュランプ４２ａは、キセノンガスを封入したキセノンフラッシュランプであって、本実施の形態では、３本の直管状のフラッシュランプ４２ａが一定の間隔で平行に配置されている。
【００７０】
反射板４２ｂは、アルミニウム板に増反射処理を施したものであり、フラッシュランプ４２ａの背面側（図５では、フラッシュランプ４２ａの下方）を覆い、フラッシュランプ４２ａの射出光を中間転写ベルトＣＢへ向かうように反射する。
【００７１】
ハウジング４２ｃは、フラッシュランプ４２ａの射出光の漏洩を防止しており、中間転写ベルトＣＢの対向する面（図５では、上面）だけが開放されている。なお、これに限定されず、フラッシュランプ４２ａから中間転写ベルトＣＢへ向かう射出光を透過させるように、上面だけが透明な材料で形成されていてもよい。
【００７２】
第２実施形態は、第１実施形態と同様に、一連の動作を複数回繰り返すことで、昇降ステージ２３ａ（転写部２７）には、複数の微粒子像Ｔを積層した立体物Ｆが形成される。
【００７３】
また、フラッシュランプ４２ａは、周期的に発光するため、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｂが加熱領域Ｘを通過する際、微粒子像Ｔｂの全体にフラッシュランプ４２ａの射出光が照射されるように、中間転写ベルトＣＢの周回速度を適宜調整すればよい。
【００７４】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る積層造形装置の側面図であって、図７は、図６の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。なお、第１実施形態および第２実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
第３実施形態は、第１実施形態に対して、中間転写ベルトＣＢおよび加熱部ＫＮの構成が異なっている。
【００７６】
図７に示すように、第３実施形態において、中間転写ベルトＣＢは、裏面側からベルト基材３２ａ、弾性層３２ｂ、および離型層３２ｃが積層された３層構成であって、さらに発熱層３２ｄを備えた発熱ベルト３２とされている。具体的に、弾性層３２ｂには、離型層３２ｃとの界面付近に発熱フィラー３２ｅが混入および分散された発熱層３２ｄが設けられている。発熱フィラー３２ｅは、後述する誘導加熱コイルユニット４３（誘導加熱部の一例）によって中間転写ベルトＣＢを加熱させる。なお、発熱ベルト３２では、発熱層３２ｄを備える点だけが、上述した３層ベルト３１と異なっており、ベルト基材３２ａ、弾性層３２ｂ、および離型層３２ｃの材料と厚さとは、３層ベルト３１におけるベルト基材３１ａ、弾性層３１ｂ、および離型層３１ｃと同じである。
【００７７】
また、第３実施形態では、加熱部ＫＮは、誘導加熱コイルユニット４３とされている。誘導加熱コイルユニット４３は、内部に誘導コイル４３ａが渦巻状に配置され、耐熱性樹脂４３ｂによってモールド成形されている。誘導コイル４３ａは、耐熱性を考慮して、酸化膜等の表面絶縁性を有するアルミニウム単線が用いられている。耐熱性樹脂４３ｂは、エポキシ樹脂、液晶ポリマー等が用いられている。
【００７８】
誘導コイル４３ａは、励磁回路（図示しない）に接続されており、高周波電流を流すことによって交番磁界を生じさせる。誘導コイル４３ａの交番磁界によって電磁誘導が生じて、発熱フィラー３２ｅに誘導電流が発生する。そして、発熱フィラー３２ｅのジュール熱によって、中間転写ベルトＣＢの表面近傍が加熱（誘導加熱）される。
【００７９】
なお、誘導コイル４３ａには、アルミニウム単線を用いたが、これに限定されず、例えば、銅線もしくは銅ベースの複合部材線であってもよいし、リッツ線（エナメル線等の撚り線）であってもよい。但し、誘導コイル４３ａは、ジュール損を抑えるために、全抵抗値を０．５Ω以下、より好ましくは０．１Ω以下とすることが望ましい。
【００８０】
第３実施形態は、第１実施形態と同様に、一連の動作を複数回繰り返すことで、昇降ステージ２３ａ（転写部２７）には、複数の微粒子像Ｔを積層した立体物Ｆが形成される。
【００８１】
また、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔｂが加熱領域Ｘを通過する際の加熱時間は、発熱層３２ｄの発熱量に応じて設定されており、微粒子像Ｔｂが加熱領域Ｘに到達した際、中間転写ベルトＣＢの周回移動を一旦停止してもよい。
【００８２】
上述したように、本実施の形態では、中間転写ベルトＣＢは、厚さ方向で微粒子像Ｔが形成される面（表面）側に設けられた発熱層３２ｄを備えており、加熱部ＫＮは、誘導加熱によって発熱層３２ｄを発熱させる構成とされている。つまり、発熱層３２ｄが発熱するため、中間転写ベルトＣＢ全体を加熱させずに、微粒子像Ｔを加熱することができる。また、中間転写ベルトＣＢから熱が生じるため、中間転写ベルトＣＢを加熱する時間が短縮され、造形成速度を向上させることができる。さらに、外部に熱源を備える構造に対して、熱源との間（空気中）を伝達させる際の損失が生じない点で優れている。なお、加熱部ＫＮは、微粒子像形成側に設けることで、発熱層３２ｄとの距離が近くなり、誘導加熱の効率を向上させることができる。
【００８３】
＜実験結果＞
次に、本発明の第１実施形態ないし第３実施形態に係る積層造形装置１を用いて、微粒子像Ｔの転写部２７への転写性能について、実験した結果を説明する。本実験では、転写性能として、「微粒子像Ｔの転写部２７への転写効率［％］」と、「１層の微粒子像Ｔを転写部２７へ転写（積層）するのに要する時間［秒］」と、「微粒子像Ｔを転写部２７へ転写するのに要する加熱源の平均消費電力［Ｗ］」との３種類の項目について、比較検討した。ここで、転写効率の算出方法としては、中間転写ベルトＣＢから転写部２７に転写した微粒子像Ｔの量の割合（転写効率）を測定して算出した。なお、本実験では比較のために、加熱源および中間転写ベルトＣＢの構成が異なる積層造形装置１（比較例１および比較例２）についても、同様の評価を行った。そこで、比較例１および比較例２の積層造形装置１の構成について、図８ないし図１０を参照して説明する。
【００８４】
図８は、比較例１の積層造形装置の側面図であって、図９は、比較例１および比較例２の加熱源である面状ヒータの構成を示す拡大側面図であって、図１０は、比較例１の積層造形装置における中間転写ベルトを拡大して示す拡大側面図である。なお、第１実施形態ないし第３実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
比較例１および比較例２では、第１実施形態ないし第３実施形態に対して、加熱源である加熱部ＫＮの換わりに面状ヒータ２４ａを用いている点で異なっており、面状ヒータ２４ａは、配置されている位置が加熱部ＫＮと異なる。具体的に、比較例１および比較例２では、バックアップユニット２６に換えて、面状ヒータ２４ａが設けられたヒータユニット２４を備える構成とされており、ヒータユニット２４は、中間転写ベルトＣＢを挟んでステージユニット２３と対向する位置に配置されている。また、中間転写ベルトＣＢでは、加熱領域Ｘが設けられておらず、転写領域Ｙに対応する位置が加熱転写領域Ｗとされている。なお、比較例２は、比較例１に対して、中間転写ベルトＣＢの構成が異なっており、それ以外の部分は略同様であるので、図面を省略する。
【００８６】
ヒータユニット２４は、面状ヒータ２４ａ、ヒータ温度センサ２４ｂ、およびヒータホルダー２４ｃを備える構成とされている。面状ヒータ２４ａは、ヒータホルダー２４ｃの下面に取り付けられて、中間転写ベルトＣＢの裏面と対向し、中間転写ベルトＣＢの裏面に対して接触もしくは近接して配置されている。ヒータ温度センサ２４ｂは、例えば、サーミスタであって、ヒータホルダー２４ｃの下面に埋め込まれており、面状ヒータ２４ａの上面に対して接触もしくは近接して配置されている。ヒータホルダー２４ｃは、アルミ等の金属で形成されている。
【００８７】
図９に示すように、面状ヒータ２４ａは、ヒータ基板２４ａ１、ヒータ発熱層２４ａ２、およびヒータ絶縁層２４ａ３を順次重ね合わせた積層構造とされている。ヒータ基板２４ａ１は、例えば、ガラスやセラミック等で形成され、厚さが２ｍｍとされている。ヒータ発熱層２４ａ２は、銀パラジウム等で形成され、厚さが５０μｍとされている。ヒータ絶縁層２４ａ３は、ガラス等で形成され、厚さが３０μｍとされている。面状ヒータ２４ａは、給電電極（図示しない）を通じてヒータ発熱層２４ａ２に電流を流すことで、ジュール熱を生じて発熱する。ヒータ温度センサ２４ｂは、面状ヒータ２４ａの温度を測定する。ヒータ温度センサ２４ｂに測定された温度は、制御部（図示しない）にフィードバックされ、制御部によって面状ヒータ２４ａが所定の温度になるように制御される。
【００８８】
比較例１では、中間転写ベルトＣＢとして、図１０に示す２層ベルト３３を用いている。２層ベルト３３は、裏面側からベルト基材３３ａおよび離型層３３ｃが積層された２層構成とされている。ベルト基材３３ａは、例えば、ポリイミドで形成され、周長が５００ｍｍとされ、厚さが５０μｍとされている。離型層３３ｃは、ベルト基材３３ａの外周面にフッ素樹脂で形成され、厚さが１０μｍとされている。２層ベルト３３においても、３層ベルト３１と同様に、離型層３３ｃが表面とされ、ベルト基材３３ａが裏面とされている。つまり、２層ベルト３３は、図２に示す３層ベルト３１に対して、弾性層３１ｂを備えない構造とされている。なお、比較例２では、実施例１および実施例２と同様に、中間転写ベルトＣＢとして３層ベルト３１を用いている。
【００８９】
比較例１および比較例２では、像形成ユニットによって、中間転写ベルトＣＢ上に微粒子像Ｔｂを形成した後、微粒子像Ｔｂが加熱転写領域Ｗに到達すると（図８では、微粒子像Ｔｅの位置）、一旦、中間転写ベルトＣＢは周回移動を停止し、面状ヒータ２４ａによって微粒子像Ｔｅを加熱溶融させる。その後、上述した第１実施形態ないし第３実施形態と同様にして、ヒータユニット２４とステージユニット２３との間に中間転写ベルトＣＢを挟み込み、転写部２７に微粒子像Ｔを転写させる。
【００９０】
図１１は、積層造形装置の転写性能に関する実験の結果を示す特性図表である。
【００９１】
本実験では、第１実施形態に係る積層造形装置１を用いた結果を実施例１とし、第２実施形態に係る積層造形装置１を用いた結果を実施例２とし、第３実施形態に係る積層造形装置１を用いた結果を実施例３とした。つまり、実施例１ないし実施例３では、それぞれ加熱源である加熱部ＫＮの構成が異なっている。
【００９２】
先ず、転写効率について比較すると、図１１に示す比較例１の結果から、弾性層３１ｂを備えない中間転写ベルトＣＢ（２層ベルト３３）とした場合、転写効率は８％に留まり、昇降ステージ２３ａ上への微粒子像Ｔの転写が良好に行われていないことがわかる。一方、実施例１ないし実施例３と比較例２との結果から、弾性層３１ｂ（弾性層３２ｂ）を備える中間転写ベルトＣＢとした場合、転写効率は１００％となり、微粒子像Ｔの転写が良好に行われたことがわかる。
【００９３】
この理由としては、昇降ステージ２３ａや、昇降ステージ２３ａ上に転写した微粒子像Ｔの表面に、ミクロ単位の微小な凹凸が存在することに起因する。比較例１のように弾性層３１ｂを備えない構造とした場合、中間転写ベルトＣＢの表面が硬くて変形しないため、中間転写ベルトＣＢ上の微粒子像Ｔが、昇降ステージ２３ａまたはその最上層の微粒子像Ｔの表面に押し当てられても、均一に密着せず、その結果、転写効率が低下する。一方、弾性層３１ｂを備える場合、弾性層３１ｂが表面の凹凸に対応して変形するため、密着性が高くなり、転写効率が向上する（密着効果）。また、中間転写ベルトＣＢが昇降ステージ２３ａから離間する際には、弾性層３１ｂの歪みが解放され、中間転写ベルトＣＢと微粒子像Ｔとの界面でせん断力が作用するため、微粒子像Ｔが中間転写ベルトＣＢから剥がれやすくなり、転写効率が向上する（弾力効果）。
【００９４】
次に、積層時間（１層の微粒子像Ｔを転写部２７へ転写（積層）するのに要する時間）について、実施例１ないし実施例３では、７〜２３秒であり、比較例１は６１秒であり、比較例２は２０６秒であった。この結果から、実施例１ないし実施例３では、比較例１および比較例２に対して、積層時間が大幅に短縮されていることがわかる。
【００９５】
この理由としては、比較例１では、中間転写ベルトＣＢの裏面側に設けられた面状ヒータ２４ａによって、微粒子像Ｔを間接的に加熱する構成とされていることに起因する。つまり、比較例１は、実施例１ないし実施例３に対して、微粒子像Ｔを加熱するのに長い時間を要し、中間転写ベルトＣＢが長時間加熱されているため、微粒子像Ｔを冷却する時間や、冷却領域Ｚで中間転写ベルトＣＢを冷却する時間が長くなっている。一方、実施例１ないし実施例３では、加熱部ＫＮによって生じた熱エネルギーが、主に微粒子像Ｔの加熱に費やされるため、不必要に中間転写ベルトＣＢを加熱することが無く、微粒子像Ｔの加熱および冷却、中間転写ベルトＣＢの冷却等にかかる時間を短縮することができる。
【００９６】
また、比較例２では、中間転写ベルトＣＢに熱伝導性の低い弾性層３１ｂを備えるため、中間転写ベルトＣＢの裏面からの面状ヒータ２４ａの熱が、中間転写ベルトＣＢの表面上の微粒子像Ｔに伝わりにくくなる。さらに、中間転写ベルトＣＢは、弾性層３１ｂによって熱容量が増え、冷却にかかる時間が増加する。その結果、比較例２は、比較例１よりも積層時間が長くなる。一方、実施例１ないし実施例３では、弾性層３１ｂを有する中間転写ベルトＣＢとされているが、微粒子像Ｔが形成される側から加熱する構成であるため、弾性層３１ｂが断熱層として作用し、中間転写ベルトＣＢの裏面側への熱の移動が抑制されるので、積層時間を短くすることができる。
【００９７】
平均消費電力として、比較例２では８００Ｗであるのに対し、実施例１ないし実施例３では６７〜３５０Ｗとなり、大幅に削減されることがわかる。上述したように、比較例２では、中間転写ベルトＣＢの裏面側から弾性層３１ｂを介して微粒子像Ｔを間接的に加熱する構成とされているため、熱効率が非常に低くなっている。一方、実施例１ないし実施例３では、不必要に中間転写ベルトＣＢを加熱することが無いため、熱効率が非常に高い構成とされている。さらに、実施例１は、平均消費電力が６７Ｗであり、他の構成に対し飛びぬけて低い結果となっている。この理由として、実施例２および実施例３では、微粒子像Ｔの形状に関係なく、中間転写ベルトＣＢの幅方向全域を加熱する構成とされているのに対し、実施例１では、微粒子像Ｔの形状に応じて、選択的にＬＥＤ素子４１ａを発光させる構成となっているため、ＬＥＤ素子４１ａの消費電力を節約できることに起因する。
【００９８】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
１  積層造形装置
１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｔ、１０Ｗ、１０Ｙ  像形成ユニット（像形成部の一例）
１１  感光体ドラム
１２  帯電器
１３  レーザ光照射部
１４  現像器
１５  転写ローラ
１６  クリーナー
１７  除電部
２０  転写ユニット
２２ａ  駆動ローラ
２２ｂ  テンションローラ
２３  ステージユニット
２５ａ、２５ｂ  冷却ファン
２６  バックアップユニット
２７  転写部
３１  ３層ベルト
３２  発熱ベルト
４１  ＬＥＤユニット
４２  フラッシュランプユニット
４３  誘導加熱ユニット
Ａ  周回方向
ＣＢ  中間転写ベルト（像担持体の一例）
Ｆ  立体物
ＫＮ  加熱部
Ｔ、Ｔａ〜Ｔｅ  微粒子像
Ｘ  加熱領域
Ｙ  転写領域
Ｚ  冷却領域
【図１】
2015229315.tif 000003
【図２】
2015229315.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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