(57)【要約】【課題】積層造形装置において、材料層を均一に加熱可能な技術を提供する。【解決手段】造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体を作製する造形装置であって、材料層を担持し搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを支持するローラの一つであり、かつ、前記搬送ベルトに担持された前記材料層を前記搬送ベルトを介して加熱する加熱ローラと、前記加熱ローラよりも搬送方向の下流側において、前記材料層を積層する造形部と、を有し、前記加熱ローラと前記搬送ベルトが接触する領域である接触領域の前記搬送方向のサイズが、前記材料層がとり得る前記搬送方向のサイズの最大値よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体を作製する造形装置であって、
材料層を担持し搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを支持するローラの一つであり、かつ、前記搬送ベルトに担持された前記材料層を前記搬送ベルトを介して加熱する加熱ローラと、
前記加熱ローラよりも搬送方向の下流側において、前記材料層を積層する造形部と、を有し、
前記加熱ローラと前記搬送ベルトが接触する領域である接触領域の前記搬送方向のサイズが、前記材料層がとり得る前記搬送方向のサイズの最大値よりも大きいことを特徴とする造形装置。
【請求項２】
前記搬送ベルトは、前記加熱ローラによる加熱が行われる位置である加熱位置で前記材料層が一時的に停止するように、前記材料層を間欠搬送することを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
【請求項３】
前記加熱位置は、前記材料層の全体が前記接触領域内に収まるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
【請求項４】
前記搬送ベルトは、前記造形部による積層が行われる位置である積層位置で前記材料層が一時的に停止するように、前記材料層を間欠搬送することを特徴とする請求項２又は３に記載の造形装置。
【請求項５】
前記搬送ベルトは、前記搬送方向に沿って複数の材料層を担持可能であり、
第１の材料層が前記加熱位置で停止したときに前記第１の材料層よりも前記搬送方向の下流側にある第２の材料層が前記積層位置で停止し、前記第１の材料層に対する加熱と前記第２の材料層に対する積層とが並列に行われることを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
【請求項６】
前記搬送方向に沿って一定のピッチで前記搬送ベルトの上に前記複数の材料層を形成する材料層形成部を有し、
前記加熱位置から前記積層位置までの搬送距離は、前記ピッチの整数倍であることを特徴とする請求項５に記載の造形装置。
【請求項７】
前記加熱ローラは、前記材料層形成部による前記材料層の形成が行われる位置から前記積層位置までの搬送距離に等しい周長を有していることを特徴とする請求項６に記載の造形装置。
【請求項８】
前記加熱ローラは、前記ピッチのｎ倍（ｎは２以上の整数）の周長を有し、かつ、周方向に等間隔で配置されるｎ個の加熱領域を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の造形装置。
【請求項９】
前記ｎ個の加熱領域のそれぞれに対応する位置に、前記加熱ローラの温度制御に用いる温度センサが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の造形装置。
【請求項１０】
前記ｎ個の加熱部のそれぞれに対応する位置にのみヒータが設けられている、又は、
前記ｎ個の加熱部のそれぞれに対応する位置に、加熱部と加熱部の間の位置よりも、多くのヒータが設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の造形装置。
【請求項１１】
前記接触領域内に前記搬送方向に沿って複数の加熱位置が設定されていることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の造形装置。
【請求項１２】
前記搬送方向に沿って複数の前記加熱ローラが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の造形装置。
【請求項１３】
造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体を作製する造形方法であって、
加熱ローラを含む複数のローラによって支持された搬送ベルトによって材料層を担持搬送する工程と、
前記加熱ローラと前記搬送ベルトが接触する領域である接触領域内に前記材料層の全体が位置した状態で前記搬送ベルトを一時的に停止し、前記加熱ローラにより前記材料層を加熱する工程と、
加熱された前記材料層を前記搬送ベルトによって積層位置まで搬送し、前記材料層を積層する工程と、を含むことを特徴とする造形方法。
【請求項１４】
前記搬送ベルトは、搬送方向に沿って複数の材料層を担持可能であり、
第１の材料層を加熱する工程と、前記第１の材料層よりも前記搬送方向の下流側にある第２の材料層を積層する工程とが、並列に行われることを特徴とする請求項１３に記載の造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アディティブマニファクチャリング（ＡＭ）、３次元プリンター、ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）等で呼称される、造形方法及び造形装置が注目されている（以下、この種の技術をＡＭ技術と呼ぶ）。ＡＭ技術は３次元形状データをスライスして多数の断面形状データ（スライスデータと呼ぶ）を生成し、その各スライスデータに応じて造形材料により各層を形成し、その形成した造形材料の各層を順次積層固着することで３次元物体（立体物）を造形する技術である。ＡＭ技術は、金型が不要で複雑な形状を造形可能であることから、部品試作に用いられたり、単品や小ロット品の製造に用いられたりしている。
【０００３】
ＡＭ技術には従来よりさまざまな造形方式が提案されている。例えば、特許文献１（国際公開第２０１３／０４４０４７号）には、電子写真方式を利用した造形方法及び造形装置が開示されている。特許文献１に開示された造形方式は、スライスデータに基づき造形材料で各層（以下、材料層と呼ぶ）を形成し、形成した材料層をヒータなどで加熱溶融し、造形台の上に積層していく方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０４４０４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような造形方式では、材料層の加熱溶融時に材料層内で温度ムラが生じると、造形物の密度の不均一や、搬送ベルトから造形物への材料層の転写不良（積層不良）を起こす。そのため、特許文献１の装置では、輻射ヒータ等を利用した非接触加熱方式で材料層を均一に加熱溶融している。しかし、輻射ヒータ等を利用した非接触加熱方式では材料層への加熱効率が低く、溶融温度までの加熱に時間がかかり造形速度の低下の原因となっていた。一方、特許文献１では、接触加熱方式として、加熱ローラを通過させることにより材料層を加熱する手段も用いられている。しかし、この方式では材料層の先端と後端で加熱終了時間の差が生じるため、温度ムラが生じて積層不良の原因となりえる。また接触加熱方式として、加熱したブロックをベルト裏面から押し当てる方式も考えることができるが、ベルトの浮きや接触圧の不均一等で温度ムラが発生し、積層不良の原因となりえる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、材料層を均一に加熱可能な技術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】
【０００７】
本発明の第一態様は、
造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体を作製する造形装置であって、
材料層を担持し搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを支持するローラの一つであり、かつ、前記搬送ベルトに担持された前記材料層を前記搬送ベルトを介して加熱する加熱ローラと、
前記加熱ローラよりも搬送方向の下流側において、前記材料層を積層する造形部と、を有し、
前記加熱ローラと前記搬送ベルトが接触する領域である接触領域の前記搬送方向のサイズが、前記材料層がとり得る前記搬送方向のサイズの最大値よりも大きいことを特徴とする造形装置を提供する。
【０００８】
本発明の第二態様は、
造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体を作製する造形方法であって、
加熱ローラを含む複数のローラによって支持された搬送ベルトによって材料層を担持搬送する工程と、
前記加熱ローラと前記搬送ベルトが接触する領域である接触領域内に前記材料層の全体が位置した状態で前記搬送ベルトを一時的に停止し、前記加熱ローラにより前記材料層を加熱する工程と、
加熱された前記材料層を前記搬送ベルトによって積層位置まで搬送し、前記材料層を積層する工程と、を含むことを特徴とする造形方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、材料層を均一に加熱することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の造形装置の主要な構成を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態の加熱シート化部における加熱位置を模式的に示す図。
【図３】加熱ローラのローラ径と加熱部の好ましい配置を模式的に示す図。
【図４】加熱ローラの温度センサ及びヒータの好ましい配置を模式的に示す図。
【図５】第２実施形態の造形装置の主要な構成を模式的に示す図。
【図６】第２実施形態の加熱シート化部における加熱位置を模式的に示す図。
【図７】第３実施形態の造形装置の主要な構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、造形材料からなる材料層を積層することによって３次元物体（立体物）を作製する造形装置および造形方法に関する。以下に述べる本発明の好適な実施形態では、材料層を加熱する手段として、加熱ローラを用いた接触加熱方式を採用する。具体的には、造形装置が材料層を担持搬送する搬送ベルトを有しており、この搬送ベルトを支持する複数のローラのうちの少なくとも一つを加熱ローラとする。加熱ローラは、搬送ベルトに担持された材料層を、搬送ベルトを介して加熱することとなる。ここで、加熱ローラと搬送ベルトが接触する領域（以下、接触領域と呼ぶ）の搬送方向のサイズ（長さ）が、材料層がとり得る搬送方向のサイズ（長さ）の最大値よりも大きくなるように、搬送ベルト及び加熱ローラが設計されているとよい。接触領域においては、搬送ベルトにかかるテンションにより加熱ローラの表面と搬送ベルトが密着し、加熱ローラからの熱エネルギが有効かつ安定的に伝達されるため、接触領域内の温度を均一に保ちやすい。したがって、上記設計によれば、接触領域内（つまり、温度が略均一な領域内）に材料層全体を位置させた状態で加熱を行うことが可能となるため、材料層全体を均一に加熱でき、材料層の温度ムラを可及的に低減することができる。なお、搬送ベルトおよび加熱ローラの幅も、材料層がとり得る幅方向のサイズ（長さ）の最大値よりも大きくなるよう設計されている。
【００１２】
造形材料としては、作製する立体物の用途・機能・目的などに応じてさまざまな材料を選択することができる。本明細書では、造形目的の３次元物体を構成する材料を「構造材料」と呼び、構造材料で形成される部分を構造体と呼ぶ。作製途中の構造体を支持するためのサポート体（例えばオーバーハング部を下から支える柱）を構成する材料を「サポート材料」と呼ぶ。また両者を特に区別する必要がない場合には、単に「造形材料」という用語を用いる。構造材料としては、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＡＢＳ、ＰＳ（ポリスチレン）など、熱可塑性の樹脂を用いることができる。また、サポート材料としては、構造体からの除去を簡単にするため、熱可塑性と水溶性を有する材料を好ましく用いることができる。サポート材料としては、例えば、糖質、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを例示できる。
【００１３】
また、本明細書では、造形目的とする立体モデルの３次元形状データを積層方向に沿って数層にスライスして得られるデジタルデータを「スライスデータ」と呼ぶ。スライスデータに基づき造形材料で形成される層を「材料層」と呼ぶ。また、造形装置を用いて作製しようとする目的の立体モデル（つまり造形装置に与えられる３次元形状データが表す３次元物体）を「造形対象物」と呼び、造形装置で作製された（出力された）３次元物体（立体物）を「造形物」と呼ぶ。造形物がサポート体を含む場合において、サポート体を除いた部分が造形対象物を構成する「構造体」となる。
【００１４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を、図面を参照して説明する。まず図１を用いて、本実施形態に係る造形装置の主要部の構成について説明する。
【００１５】
造形装置は主に、材料層形成部１、加熱部２、造形部３の３つの機能部を有している。また、造形装置は、材料層形成部１で形成された材料層４を担持し、加熱シート化部２、造形部３へと順に搬送するための搬送体である、搬送ベルト５を有している。搬送ベルト５は、例えば、樹脂、ポリイミドなどからなる無端ベルトであり、複数のローラ（図１では搬送ローラ１１と加熱ローラ１２）によって支持されている。本実施形態の搬送ベルト５は、搬送／停止を交互に繰り返す、いわゆる間欠搬送を行うよう制御される。少なくとも、材料層４の形成（転写）、加熱、積層の各プロセスは搬送ベルト５が一時的に停止した状態で行われる。搬送時間及び停止時間は、搬送距離や各プロセスに要する時間に応じて適宜設計すればよい（本実施形態では、搬送時間を１秒、停止時間を５秒に設定する。）。以下、各プロセスの動作を説明する。
【００１６】
材料層形成部１は、図示していない外部のデータ処理装置から各層のスライスデータを受け取り、スライスデータに基づき画像形成を行い、造形材料からなる材料層４を形成する。この画像形成には、電子写真方式やインクジェット方式などが適用できる。形成された材料層４は、図示していない転写機構により、停止状態の搬送ベルト５上に転写される。転写方法としては転写ローラによる転写やスタンプ転写（面単位で一括転写する方法）などが適用できる。以後、材料層形成部１による転写が行われる位置（材料層形成部１において形成可能な最大サイズの材料層４を形成したと仮定し、最大サイズの材料層４の基準点（例えば中心点）が転写される搬送方向の位置）を「転写位置６」と呼ぶ。図１の符号４ａは、転写位置６に転写された材料層を示している。
【００１７】
材料層４の転写が完了すると、搬送ローラ１１又は加熱ローラ１２の駆動により搬送ベルト５が回転し、材料層４を搬送方向１３に搬送する。そして、材料層４が加熱部２まで搬送されると、搬送ベルト５が停止する。加熱部２では、加熱ローラ１２から搬送ベルト５を介して与えられる熱エネルギにより搬送ベルト５上の材料層４が加熱される。加熱温度を、材料層を構成する材料の溶融温度以上とすることにより、粉体状又は粒子状の材料層４を、シート状に一体化された材料層４へ変化させることができる。
【００１８】
ここで、加熱ローラ１２による加熱が行われる位置（材料層形成部１において形成可能な最大サイズの材料層４を形成したと仮定して、最大サイズの材料層４の基準点（例えば中心点）が加熱のために停止する搬送方向の位置）を「加熱位置８」と呼ぶ。符号４ｃは、加熱位置８に停止した材料層を示している。加熱位置８は、停止状態にある材料層４ｃ
の全体が接触領域２０１（加熱ローラ１２の表面と搬送ベルト５の裏面とが接触する領域）内に収まるように設定されている。図２に、搬送ベルト５の表面（搬送面）、接触領域２０１、加熱位置８、及び、停止状態にある材料層４（４ｃ）の位置関係を示す。図２は、搬送ベルト５の表面（搬送面）の法線方向からみた平面図である。このような位置関係は、加熱ローラ１２のローラサイズ（ローラ径）、搬送ベルト５を支持するローラ群の配置、加熱位置８の設定などを適宜設計することで実現できる。
【００１９】
材料層４（４ｃ）は加熱位置８に停止した状態でその全面積が一度に加熱される。接触領域２０１においては、搬送ベルト５にかかるテンションにより加熱ローラ１２の表面と搬送ベルト５の裏面が密着し、加熱ローラ１２からの熱エネルギが有効かつ安定的に伝達される。そのため、接触領域２０１内の温度はほぼ均一に維持されている。そして、図２に示すように、接触領域２０１内（つまり、温度が略均一な領域内）に材料層４の全体を位置させた状態で加熱を行うことで、材料層４の全体を均一に加熱でき、材料層４の温度ムラを可及的に低減できる。よって、本実施形態の構成によれば、加熱溶融時の材料層４内の温度ムラに起因する、造形物１４の密度の不均一や搬送ベルト５から造形物１４への材料層４の転写不良（積層不良）を防止することができる。
【００２０】
材料層４の加熱後、搬送ベルト５が回転し、材料層４を搬送方向１３に搬送する。そして、材料層４が造形部３まで搬送されると、搬送ベルト５が再び停止する。造形部３では、積層位置９まで移動した材料層４が造形台１０（又は造形台１０上の造形物１４）の上に積層される。以上述べた材料層の形成（転写）、加熱、積層のプロセスを繰り返し行うことで、３次元の造形物１４を形成することができる。なお、「積層位置９」は、材料層形成部１において形成可能な最大サイズの材料層４を形成したと仮定して、最大サイズの材料層４の基準点（例えば中心点）が積層のために停止する搬送方向の位置を指す。
【００２１】
本実施形態では、図１に示すように、材料層形成部１と加熱部２の間に材料層４の待機位置７を配置した構成を採っている。符号４ｂは待機位置７で停止した材料層を示している。このように、材料層形成部１から加熱部２へ材料層４を直接（ノンストップで）搬送するのではなく、待機位置７のような、造形プロセスと無関係な停止位置を設けてもよい。待機位置７を設けることにより、各機能部の配置、搬送ベルトの搬送路の長さや配置、ローラの配置など、造形装置の設計の自由度を高めることができる。待機位置７の数や配置は任意である。例えば、材料層形成部１と加熱部２の間に待機位置を複数配置してもよく、加熱部２と造形部３の間に１つ以上の待機位置を配置してもよい。
【００２２】
本実施形態では、転写位置６、待機位置７、加熱位置８、積層位置９が搬送ベルト５の搬送方向１３に沿って等間隔に配置されている。言い換えると、転写位置６から待機位置７までの搬送距離、待機位置７から加熱位置８までの搬送距離、加熱位置８から積層位置９までの搬送距離は全て長さＬに設定されている。一方、搬送ベルト５は搬送方向１３に沿って複数の材料層４ａ〜４ｄを担持可能であり、材料層４ａ〜４ｄの搬送ピッチ（材料層４ａ〜４ｄの基準点（例えば中心点）同士の間隔）は上記位置６〜９の間隔と同じくＬに設定される。このような構成を採ることで、材料層４ａを転写するために搬送ベルト５を停止したときに、その搬送方向下流側にある他の材料層４ｂが待機位置７に、さらに下流側の材料層４ｃが加熱位置８に、さらに下流側の材料層４ｄが積層位置９にそれぞれ停止する。したがって、材料層４ａの転写と、材料層４ｃの加熱と、材料層４ｄの積層とを並列に（同時に）行うことができ、造形物の作成にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。なお、図１では、転写位置６から加熱位置８までの搬送距離（＝２Ｌ）を材料層４の搬送ピッチ（＝Ｌ）の２倍に設定し、加熱位置８から積層位置９までの搬送距離を材料層４の搬送ピッチに等しく設定したが、この構成に限られない。各位置の間の搬送距離が材料層４の搬送ピッチの整数倍であれば、各位置でのプロセスを並列に実行可能となる。
【００２３】
加えて、積層位置９の下流または転写位置６の上流に、搬送ベルト５に残った造形材料を除去するためのクリーニングブレード１５（クリーニング装置）を設けてもよい。クリーニングブレード１５を設ける場合には、材料層４が停止し得る位置を避けて、クリーニングブレード１５の先端を搬送ベルト５に当接させるとよい。このような配置を採ることで、搬送ベルト５上に残った材料層４が一度の搬送でクリーニングブレード１５先端を通過するため、残った材料層４の全体をほぼ一定の条件（材料の温度、掻き取り速度など）で掻き取ることができる。これにより、クリーニング不良を極力少なくすることができる。なお図１では、残った材料層４が停止し得る位置の上流側にクリーニングブレード１５を配置したが、残った材料層４が停止し得る位置の下流側にクリーニングブレード１５を配置してもよい。
【００２４】
さらに、加熱ローラ１２の周長が、転写位置６（つまり、材料層形成部１による材料層４の形成（転写）が行われる位置）から積層位置９までの搬送距離に等しい長さであることが好ましい。これにより、転写から積層までの搬送距離がほぼ一定（加熱ローラ１２の周長に等しい）となるため、加熱ローラ１２の偏心によって発生する搬送誤差を可及的に小さくすることができ、積層精度、ひいては造形物の品質を向上することができる。
【００２５】
次に、図３を用いて本実施形態に係る造形装置の加熱ローラの好ましい構成を説明する。図３に示すように、加熱ローラ１２は、材料層４の搬送ピッチ（＝Ｌ）のｎ倍の周長（＝ｎ×Ｌ）を有しているとよい。なお、ｎは２以上の整数であり、図３はｎ＝３の例を示している。
【００２６】
このように加熱ローラ１２の周長を設定した場合、加熱ローラ１２を１／ｎ周ずつ回転することで搬送ピッチＬの間欠搬送が実現できるため、搬送制御がシンプルとなる。また、搬送ベルト５が停止するとき、加熱ローラ１２の外周面上の決まった領域（図３のハッチング領域３０１）が加熱位置８にくるようになる。したがって、材料層４を加熱するための加熱部を加熱ローラ１２の外周面全体に設ける必要はなく、少なくともｎ個の加熱部を周方向に等間隔（等角度）に配置すれば足りる（以下、図３のハッチング領域を「加熱領域３０１」と呼ぶ）。各加熱領域３０１は、少なくとも材料層４の最大サイズと同じかそれより大きいサイズ（面積）を有していればよい。
【００２７】
次に、図３のように加熱領域３０１を部分的な領域に限定した構成の利点を説明する。加熱領域３０１のサイズが小さく、かつ、その位置が固定されていると、図４Ａに示すように、加熱領域３０１ごとに熱電対などの温度センサ４０１を設けることで、各加熱領域３０１の温度を正確に測定することができる。そして正確な測定値を基に各加熱領域３０１の温度を個別に制御することで、加熱領域３０１間での温度誤差を低減できる。これにより、全ての材料層に対しほぼ同じ温度による安定した加熱プロセスが実現できるため、造形物の精度及び品質の向上が期待できる。
【００２８】
また、加熱領域３０１は、材料層４を均一に加熱する必要のため、ほぼ均一な温度分布をもつように温度制御されることが望まれる。この点、加熱領域３０１のサイズが小さいと温度分布の均一化が図りやすいという利点もある。例えば、図４Ｂに示すように、加熱領域３０１に対応する位置にのみヒータ（加熱器）４０２を設けるだけでも十分である。あるいは、図４Ｃに示すように、加熱領域３０１に対応する位置に、加熱領域３０１同士の間の位置よりも多くのヒータ４０２を設ける構成も好ましい。ヒータ４０２としては、例えば、カートリッジヒータを好ましく用いることができる。このような構成により、加熱領域３０１を効率的に加熱することができると共に、加熱領域３０１内の温度ムラを低減することができる。また、加熱ローラ１２の全周にヒータを等間隔で配置するのに比べ、ヒータの本数を少なくできるため、コストダウンを図ることもできる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態を、図面を参照して説明する。第１実施形態では、加熱ローラ１２と搬送ベルト５の接触領域内に１つの加熱位置８を設けたが、第２実施形態では、接触領域内に搬送方向に沿って複数の加熱位置８を設ける。
【００３０】
加熱シート化部２において、溶融温度は使用される造形材料により異なるため、加熱時間や加熱ローラ１２の温度などの加熱条件が異なる。図１に示す第１実施形態の造形装置では加熱位置８を１つだけ配置しているが、加熱条件によっては接触領域内に複数の加熱位置を配置してもよい。あるいは、加熱ローラ１２に加えて赤外線ヒータ等の非接触加熱装置を追加することもできる。第１実施形態では、加熱位置８に材料層４が停止している時間がほぼ加熱時間となるが、使用する造形材料によっては造形物１４への積層に要する積層時間より長くなる可能性があり、加熱時間が造形速度の律速になりえる。加熱時間短縮のために加熱ローラ１２の温度を上昇させることもできるが、消費電力や温度上昇による構成部品の故障原因になるおそれがあり好ましくない。このような場合は本実施形態のように加熱位置を複数個所配置する構成が好ましい。複数個所で材料層４を加熱することで、各加熱位置での加熱時間（停止時間）を短くしても、トータルで十分な加熱時間を確保できる。よって、たとえ溶融温度が高い造形材料を用いた場合であっても、各加熱位置での加熱時間（停止時間）を短縮できるため、加熱時間が造形速度の律速になることを防止でき、造形時間の短縮を図ることができる。
【００３１】
図５に、加熱シート化部２に１次加熱位置５０１、２次加熱位置５０２の２つの加熱位置を配置した造形装置の構成を模式的に示す。図６に、搬送ベルト５の表面（搬送面）、接触領域２０１、１次加熱位置５０１、２次加熱位置５０２、及び、停止状態にある材料層４ｃ、４ｄの位置関係を示す。図５に示すように１つの加熱ローラ１２に対し２つの加熱位置５０１、５０２を配置する。そのため図６に示すように、接触領域２０１内に、１次加熱位置５０１と２次加熱位置５０２が搬送ピッチＬの間隔で配置できるように、加熱ローラ１２のローラサイズ（ローラ径）、ローラ群の配置などが設計される。このように加熱位置を２つ配置することで、材料層４が接触領域２０１内に停止する時間が２倍となることから、各加熱位置での停止時間は加熱位置が１つの場合と比較して半分にすることができる。
【００３２】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態を、図面を参照して説明する。第２実施形態では１つの加熱ローラ１２に対し複数の加熱位置を設けたのに対し、第３実施形態では複数の加熱ローラを設けることで、同じ効果を得る。
【００３３】
図７に示すように、本実施形態の造形装置は、１次加熱ローラ７０１と２次加熱ローラ７０２の２つの加熱ローラを有する。そして、材料層４が、１次加熱ローラ７０１の１次加熱位置５０１と２次加熱ローラ７０２の２次加熱位置５０２のそれぞれで停止し、加熱される。この場合も第１実施形態と同様に、材料層４の全体を一度に加熱する必要があるため、各加熱ローラ７０１、７０２と搬送ベルト５の間の接触領域の搬送方向サイズが材料層４の最大サイズ以上となるように、ローラ径及びローラ配置などが適宜設定される。この構成によっても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
使用する加熱ローラの個数は加熱位置の数と同一である必要はなく、装置構成に合わせて任意の数の加熱ローラを配置してもよい。たとえば、ローラ径の異なる２つの加熱ローラを用い、大きい方の加熱ローラに２つの加熱位置を設定し、小さい方の加熱ローラに１つの加熱位置を設定してもよい。複数の加熱ローラを使用することで、個々のローラサイズを維持しながら、造形速度を低下させることなく材料層を均一に加熱することができる
。
【符号の説明】
【００３５】
１：材料層形成部、２：加熱部、３：造形部、４：材料層、５：搬送ベルト、１２：加熱ローラ、２０１：接触領域
【図１】
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【図２】
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【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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