CN113442620A - 造形装置以及造形物的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供造形装置以及造形物的制造方法。在造形装置中，输送部输送待通过被照射电磁波而膨胀的成形片材。照射部向通过输送部被输送的成形片材照射电磁波。焦点调整部对通过照射部被照射的电磁波的焦点的位置进行调整。焦点调整部根据待通过成形片材的膨胀而使成形片材形成的凹凸的精细度，对焦点的位置进行调整。

Description

造形装置以及造形物的制造方法

相关申请的引用

本申请主张在2020年3月24日申请的、日本专利申请第2020-052284号的优先权以及利益。设为在本说明书中参考日本专利申请第2020-052284号的说明书、权利要求书、附图整体而引用。

技术领域

本发明涉及造形装置以及造形物的制造方法。

背景技术

已知使用通过被照射电磁波从而膨胀的介质来制造造形物的技术。例如，日本特开2013-178353号公报公开了向具备含有通过热而膨胀的热膨胀性材料的热膨胀层的介质照射光，作为造形物而形成立体图像的图像形成装置。若具体说明，在日本特开2013-178353号公报中公开的图像形成装置将基于含有具有光吸收性的材料的显影剂的显影剂图像形成于介质，向被形成了显影剂图像的介质照射显影剂所吸收的波长的光。

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1中公开的图像形成装置中，照射电磁波的照射部的灯以及反射器被固定，不能使通过照射部被照射的电磁波的焦点的位置变化。因此，在成形片材(sheet)上仅能够形成特定的精细度的凹凸。鉴于这样的情况，寻求在成形片材上形成与用户的喜好相应的精细度的凹凸。

本发明用于解决以上那样的课题，其目的在于，提供能够在成形片材上形成与用户的喜好相应的精细度的凹凸的造形装置以及造形物的制造方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明所涉及的造形装置的特征在于，具备：输送部，输送待通过被照射电磁波从而膨胀的成形片材；照射部，向通过所述输送部被输送的所述成形片材照射所述电磁波；以及焦点调整部，对通过所述照射部被照射的所述电磁波的焦点的位置进行调整，所述焦点调整部根据待通过所述成形片材的膨胀而使所述成形片材形成的凹凸的精细度，对所述焦点的位置进行调整。

发明效果

根据本发明，能够在成形片材上形成与用户的喜好相应的精细度的凹凸。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的成形片材的截面图。

图2是表示在图1所示的成形片材上形成了热变换层的例的图。

图3是表示图2所示的成形片材膨胀后的例的图。

图4是表示实施方式1所涉及的造形物的例的斜视图。

图5是表示实施方式1所涉及的造形装置的示意图。

图6是表示图5所示的造形装置的张力部的上表面图。

图7是表示图5所示的造形装置的照射部的示意图。

图8是表示在图7所示的照射部中电磁波的焦点的位置移动后的例的图。

图9是表示图5所示的造形装置的控制单元的结构的框图。

图10是表示在实施方式1所涉及的造形装置中存储着的精细度表格的例的图。

图11是表示实施方式1所涉及的造形物的制造处理的流程的流程图。

图12是表示本发明的实施方式2所涉及的造形装置的控制单元的结构的框图。

图13是表示本发明的变形例所涉及的造形装置的示意图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式，参考附图进行说明。另外，对图中相同或者相当的部分赋予同一标号。

(实施方式1)

＜成形片材10＞

在图1中，表示本发明的实施方式1所涉及的用于制造造形物的成形片材10的截面结构。成形片材10是通过预先被选择的部分由于加热而膨胀从而造形物被造形的介质。成形片材10也被称为热膨胀性片材。

造形物是，具有立体的形状的物体，并且在二维状的片材中，通过片材之中的一部分在从片材的表面向外侧的方向上膨胀而被造形。造形物也称为立体物或者立体图像。造形物的形状一般包含单纯的形状、几何学形状、字符等形状。

更详细而言，实施方式1的造形物是以三维空间内的特定的二维面为基准，在与该二维面垂直的方向或者斜的方向上具有凹凸的物体。这样的造形物被包含于立体(三维)图像，但为了与通过所谓3D打印机技术被制造的立体图像进行区分，称为2.5维(2.5D)图像或者伪三维(pseudo-3D)图像。此外，制造这样的造形物的技术被包含于立体图像印刷技术，但为了与所谓3D打印机进行区分，称为2.5维印刷技术或者伪三维印刷技术。将通过造形(造型)而通过视觉或者触觉表现美感或者质感称为“装饰(造饰)”。

如图1所示，成形片材10具备基体材料20和热膨胀层30。另外，图1表示在造形物被制造之前、即哪个部分都没有膨胀的状态下的成形片材10的截面。在以下，将热膨胀层30的侧称为成形片材10的正侧，将基体材料20的侧称为成形片材10的反侧。

基体材料20是成为成形片材10的基础的片材状的介质。基体材料20是支持热膨胀层30的支持体，并且承担保持成形片材10的强度的任务。作为基体材料20，例如，能够使用一般的印刷纸张。或者，基体材料20的材质也可以是合成纸、帆布等布、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等塑料膜，并非被特别限定。成形片材10的基体材料20具有第一主面22、和与第一主面22相反侧的第二主面24。

热膨胀层30是被层叠于基体材料20的第一主面22之上，通过被加热到规定的膨胀温度以上从而膨胀的层。热膨胀层30包含粘合剂31、和在粘合剂31内被分散配置的热膨胀材料32。粘合剂31是乙烯醋酸乙烯树脂类聚合物、丙烯类聚合物等热可塑性树脂。热膨胀材料32具体而言，是将丙烷、丁烷等以低沸点气化的物质内包于热可塑性树脂的外壳、且粒径为约5～50μm的热膨胀性的微胶囊(微粉末)。热膨胀材料32若被加热到例如80℃至120℃程度的温度，则所内包的物质气化，由于其压力而发泡以及膨胀。这样，热膨胀层30根据所吸收的热量而膨胀。热膨胀材料32也称为发泡剂。

在成形片材10的正侧或者反侧的面之中的想要使其膨胀的部分处，形成将电磁波变换为热的热变换层40。在图2中，作为一例，示出在成形片材10的正侧的面(即热膨胀层30的表面)和反侧的面(即基体材料20的第二主面24)的各自的一部分形成了热变换层40的状态。热变换层40通过由喷墨打印机等印刷装置在成形片材10的正侧或者反侧的面印刷来形成。

热变换层40将电磁波变换为热，发出所变换的热。由此，热膨胀层30中包含的热膨胀材料32被加热到规定的温度。热膨胀材料32被加热的温度能够通过在成形片材10的正侧或者反侧的面形成的热变换层40的浓淡、和被照射到热变换层40的电磁波的每单位面积和单位时间的能量大小来控制。热变换层40与成形片材10的其他部分相比迅速地将电磁波变换为热，因此热变换层40的附近的区域(热膨胀层30)被选择性地加热。

热变换层40的材料是碳黑、六硼化金属化合物、氧化钨类化合物等。例如，碳黑吸收可见光、红外光等而变换为热。此外，六硼化金属化合物和氧化钨类化合物吸收近红外光而变换为热。在六硼化金属化合物和氧化钨类化合物之中，根据在近红外光区域吸收率高，且可见光区域的透过率高的要求，优选六硼化镧(LaB6)和铯氧化钨。

若通过热变换层40将电磁波变换为热从而热膨胀层30被加热到规定的膨胀温度为止，则热膨胀层30中包含的热膨胀材料32之中的、存在于与形成了热变换层40的区域对应的位置的热膨胀材料32膨胀。其结果是，如图3所示，成形片材10之中的形成了热变换层40的部分向正侧上升，隆起(bump)被形成。通过这样的热膨胀层30的隆起(bump)而制造凸或凹凸形状，从而例如图4所示的那样的造形物50被制造。

＜造形物50＞

造形物50是片材状的造形物，在表面具有凹凸52、即凸部54和凹部56。造形物50例如作为装饰片材、壁纸等而被使用。

造形物50如图4所示，包含有基体材料20、被层叠于基体材料20的第一主面22之上且在与基体材料20相反侧具有凹凸52的热膨胀层30、和在基体材料20的正侧或者反侧的面以与凹凸52对应的图案(pattern)形成的热变换层40。通过将成形片材10中的使膨胀的区域以及膨胀高度组合，能够制造包含这样的造形物50的丰富多彩的造形物。

＜造形装置100＞

接着，针对造形装置100进行说明。造形装置100通过向成形片材10照射电磁波，使成形片材10膨胀，制造例如图4所示那样的造形物50。成形片材10在造形装置100中被照射电磁波时，如图2所示，具备基体材料20、热膨胀层30、和热变换层40。

如图5所示，造形装置100具备输送部120、张力部130、照射单元140、控制单元180。这些各部被设置于箱体105内。箱体105具有成形片材10被搬入的搬入口105a、和所制造的造形物50被搬出的搬出口105b。

另外，为了易于理解，在以下，将图5中的造形装置100的长边右方向(纸面的右方向)设为+X方向，将上方向(纸面的上方向)设为+Z方向，将与+X方向和+Z方向垂直的方向(纸面的近前方向)设为+Y方向而进行说明。

＜输送部120＞

输送部120将从箱体105的搬入口105a被搬入的成形片材10沿着输送路径R输送。输送路径R是从箱体105的搬入口105a向搬出口105b引导的路径。输送路径R是以凸状的方式弯曲的路径，并且以由照射单元140照射电磁波的位置为顶部T，向+Z方向突出并弯曲。

更详细而言，输送部120具备导向部122、从动辊124a、驱动辊124b、张力辊124c、输送带126、搬入辊128a、搬出辊128b。

导向部122被配置在输送带126的去路部分和返路部分之间。导向部122将输送带126的去路部分，以沿着以凸状的方式弯曲的输送路径R而弯曲的状态从-Z侧支持。

从动辊124a被配置在箱体105的搬入口105a侧(+X侧)，被卷绕输送带126。从动辊124a的旋转轴被配置在与成形片材10的输送方向(-X方向)和输送路径R的突出方向(+Z方向)正交的方向(Y方向)，从动辊124a被箱体105的侧板枢轴支撑。

驱动辊124b被配置在箱体105的搬出口105b侧(-X侧)，被卷绕输送带126。驱动辊124b的旋转轴与从动辊124a的旋转轴同样地被配置在Y方向，驱动辊124b被箱体105的侧板枢轴支撑。驱动辊124b通过未图示的电机的旋转，从+Y方向看绕逆时针旋转，使输送带126运行。

张力辊124c被配置在输送带126的返路部分的下侧(-Z侧)，从-Z侧按压输送带126的返路部分，向输送带126施加张力。张力辊124c的旋转轴与从动辊124a的旋转轴同样地被配置在Y方向，张力辊124c被箱体105的侧板枢轴支撑。

输送带126是被卷绕于从动辊124a和驱动辊124b的环带。输送带126的去路部分通过被导向部122支持，沿着以凸状的方式弯曲的输送路径R而以凸状的方式弯曲。输送带126通过驱动辊124b的旋转而运行。具体而言，输送带126的去路部分沿着输送路径R向-X方向运行，输送带126的返路部分向+X方向运行。

成形片材10在其正侧的面上形成有热变换层40的情况下，将反侧的面朝向输送带126的输送面126a，即将成形片材10的正侧的面朝向上方，放置于输送带126。另一方面，成形片材10在其反侧的面上形成有热变换层40的情况下，将正侧的面朝向输送带126的输送面126a，即将成形片材10的反侧的面朝向上方，放置于输送带126。

输送带126通过驱动辊124b的旋转而运行，从而将被放置于输送带126的成形片材10从箱体105的搬入口105a沿着输送路径R向-X方向输送。并且，输送带126将由照射部150向成形片材10照射电磁波从而制造的造形物50向箱体105的搬出口105b输送。

搬入辊128a与从动辊124a同样，被箱体105的侧板枢轴支撑。搬入辊128a在与输送带126之间夹入从搬入口105a被插入的成形片材10，将成形片材10向箱体105内搬入。

搬出辊128b与驱动辊124b同样，被箱体105的侧板枢轴支撑。搬出辊128b在与输送带126之间夹入从成形片材10制造的造形物50，从搬出口105b将其搬出。

＜张力部130＞

张力部130对通过输送部120被输送的成形片材10，沿着以凸状的方式弯曲的输送路径R施加张力。张力部130如图6所示，具备一对挤压带131、132。挤压带131、132的各个将成形片材10的输送带126的宽度方向的端部(+Y方向的端部和-Y方向的端部)的各个向输送带126按压，对成形片材10施加沿着输送路径R的张力。

更详细而言，张力部130具备被卷绕挤压带131的第一滑轮133a以及第二滑轮133b、和被卷绕挤压带132的第三滑轮134a以及第四滑轮134b。此外，张力部130具备改变挤压带131的运行方向的两个改向滑轮(bend pulley)136、137、和改变挤压带132的运行方向的两个改向滑轮138、139。

第一滑轮133a和第二滑轮133b夹着输送带126的顶部T而被配置于+X侧和-X侧的各个。第一滑轮133a的外围的下端和第二滑轮133b的外围的下端与输送带126的去路部分的顶部T相比位于-Z侧。从而，挤压带131的去路部分将通过输送带126被输送的成形片材10的+Y侧的端部向输送带126按压。

第三滑轮134a和第四滑轮134b夹着输送带126的顶部T而被配置于+X侧和-X侧的各个。第三滑轮134a的外围的下端和第四滑轮134b的外围的下端与输送带126的去路部分的顶部T相比位于-Z侧。从而，挤压带132的去路部分将通过输送带126被输送的成形片材10的-Y侧的端部向输送带126按压。

这样，一对挤压带131、132的各个将成形片材10的+Y侧的端部和-Y侧的端部向输送带126按压。因此，对成形片材10的+Y侧的端部和-Y侧的端部施加沿着输送路径R的张力。由此，能够抑制由输送部120输送的成形片材10的翘曲、偏转等。

＜照射单元140＞

照射单元140向通过输送部120被输送的成形片材10照射电磁波。照射单元140如图5所示，被配置于输送带126的顶部T的上方(+Z侧)。在通过张力部130施加了张力的状态下，照射单元140向通过输送带126被输送的成形片材10的上侧的面，从上方照射电磁波。

若从照射单元140向形成了热变换层40的成形片材10照射电磁波，则热变换层40将电磁波变换为热，将热膨胀层30中包含的热膨胀材料32加热到规定的温度以上。热变换层40以与造形物50的凹凸52对应的图案被形成于成形片材10的正侧或者反侧的面，所以与热膨胀层30的凸部54对应的部分被加热到规定的温度以上，热膨胀材料32膨胀。其结果是，热膨胀层30膨胀，凸部54(即凹凸52)被形成于热膨胀层30。

更详细而言，照射单元140如图7所示，具备照射部150和焦点调整部155。照射部150具备灯151、反射器152、风扇153、罩154。

灯151发出电磁波。灯151例如是卤素灯，并且发出近红外区域(波长750～1400nm)、可见光区域(波长380～750nm)、或者中红外区域(波长1400～4000nm)的电磁波。灯151在输送带126的宽度方向(Y方向)上以直管状的方式被形成，以使能够对在输送带126上放置并输送的成形片材10在宽度方向(Y方向)上均等地照射电磁波。

反射器152将从灯151发出的电磁波向通过输送带126被输送的成形片材10反射。反射器152被配置以使覆盖灯151的上方，将从灯151向上方发出的电磁波向下方反射。从灯151发出且由反射器152的反射面反射的电磁波在图7中箭头所示的路径上前进，在焦点P会聚。这样，从灯151发出的电磁波通过反射器152被反射，从而会聚而照射于成形片材10。

更详细而言，反射器152是椭圆面镜。换言之，反射器152的反射面为具有两个焦点的旋转椭圆体的一部分的形状。灯151被配置于旋转椭圆体的第一焦点。因此，从灯151发出且由反射器152反射的电磁波会聚于旋转椭圆体的第二焦点。即，电磁波的焦点P相当于第二焦点。

风扇153向罩154内送入空气，对灯151和反射器152进行冷却。罩154收纳灯151、反射器152、风扇153。

焦点调整部155对通过照射部150被照射的电磁波的焦点P的位置进行调整。在此，电磁波的焦点P是从照射部150被照射到成形片材10的电磁波会聚的地点。例如，如图7所示，在通过照射部150被照射的电磁波在成形片材10上会聚的情况下，焦点P位于成形片材10上。

焦点调整部155具备使包含灯151和反射器152的照射部150整体滑动移动的移动机构。焦点调整部155通过未图示的电机驱动移动机构，使照射部150整体向与通过输送部120被输送的成形片材10垂直的方向移动。由此，焦点调整部155对电磁波的焦点P的位置进行调整。

在此，成形片材10在位于输送路径R的顶部T时、即成形片材10的上侧的面朝向上方(+Z方向)时通过照射部150照射电磁波。因此，与通过输送部120被输送的成形片材10垂直的方向具体而言，相当于上下方向(±Z方向)。即，焦点调整部155使照射部150整体在上下方向(±Z方向)上移动。

若照射部150在上下方向上移动，则反射器152的两个焦点也在上下方向上移动。因此，通过照射部150被照射的电磁波的焦点P在上下方向上移动。若例如从如图7所示的状态，焦点调整部155驱动移动机构而使焦点P向上方向(+Z方向)移动，则焦点P如图8所示从成形片材10上的位置偏离。这样，焦点调整部155通过使照射部150在上下方向上移动，对焦点P的位置进行调整。

＜控制单元180＞

返回图5，控制单元180对包含上述的输送部120和照射部150的造形装置100的各部的动作进行控制。控制单元180如图9所示，具备控制部181、存储部182、输入受理部183、显示部184、输入输出接口185。这各部通过用于传达信号的总线而被连接。

控制部181具备CPU(中央处理单元(Central Processing Unit))、ROM(只读存储器(Read Only Memory))以及RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))。CPU例如是微处理器等，并且是执行各种各样的处理或运算的中央运算处理部。在控制部181中，CPU读出在ROM中存储着的控制程序，一边将RAM用作工作存储器，一边对造形装置100整体的动作进行控制。

存储部182是闪速存储器、硬盘等非易失性存储器。存储部182存储有由控制部181执行的程序以及数据。特别是，存储部182存储有根据所制造的造形物50而决定了凹凸52的精细度的精细度表格195。

输入受理部183具备各种按钮、触摸板(Touchpad)、触摸面板等输入装置，受理来自用户的操作输入(用户操作)。例如，用户通过对输入受理部183进行操作，能够设定所制造的造形物50的种类、为此使用的成形片材10的种类等。

显示部184具备液晶显示器、有机EL(电致发光(Electro Luminescence))显示器等显示装置，在控制部181的控制下显示各种各样的图像。例如，显示部184显示用于在成形片材10上制造造形物50的设定画面。

输入输出接口185是对控制部181和造形装置100的各部之间被发送接收的信号进行输入输出的接口。

控制部181如图9所示，在功能上具备精细度设定部191、焦点决定部192、输送速度决定部193。在控制部181中，CPU将在ROM中存储的程序读出至RAM，执行该程序并进行控制，从而作为这各部而发挥作用。

精细度设定部191设定通过成形片材10的膨胀而使在成形片材10形成的凹凸52的精细度。在此，精细度是表示被形成于成形片材10的凹凸52的细致度的值。精细度越高，则在成形片材10膨胀而形成隆起时，边缘能够形成更锐利的隆起。作为其结果，能够制造具有更细致的凹凸52的造形物50。相对于此，精细度越低，则仅能形成边缘更平稳的隆起。作为其结果，所制造的造形物50的凹凸52更粗。

精细度设定部191根据待由成形片材10制造的造形物50，设定精细度。若具体说明，精细度设定部191参考在存储部182中存储着的精细度表格195。精细度表格195是决定了在成形片材10上形成的凹凸52的精细度的表格。

具体而言如图10所示，精细度表格195将制造对象的造形物50、和制造该造形物50时的凹凸52的精细度相对应而存储。作为一例，在图10中，将精细度分为“高”、“中”、“低”这3阶段，与造形物50相对应而决定。精细度设定部191参考这样的精细度表格195，设定精细度。

返回图5，焦点决定部192根据由精细度设定部191设定的精细度，决定通过照射部150被照射的电磁波的焦点P的位置。由精细度设定部191设定的精细度越低，则焦点决定部192使照射部150向远离成形片材10上的位置的方向移动。由此，能够使电磁波的焦点P的位置与通过输送部120被输送的成形片材10相距更大地移动。

若具体说明，在通过精细度设定部191被设定了最大的精细度的情况下，焦点决定部192如图7所示，将焦点P决定为成形片材10上的位置。在该情况下，被照射到成形片材10的电磁波仅在成形片材10上的窄的范围内被集中地照射。因此，通过成形片材10膨胀而形成的凹凸52相对地成为高精细。

相对于此，在通过精细度设定部191被设定了相对低的精细度的情况下，焦点决定部192如图8所示，将焦点P决定为从成形片材10向上方向(+Z方向)偏离的位置。在该情况下，被照射到成形片材10的电磁波在成形片材10上的宽的范围中延展而照射。因此，通过成形片材10膨胀而形成的凹凸52相对地成为非高精细。

焦点决定部192若决定了焦点P的位置，则经由输入输出接口185，将所决定的焦点P的位置通知给焦点调整部155。焦点调整部155若从焦点决定部192接受了焦点P的位置的通知，则使照射部150在上下方向(Z方向)上移动，使电磁波的焦点P向由焦点决定部192决定的位置移动。由此，焦点调整部155根据待由成形片材10的膨胀而使成形片材10形成的凹凸52的精细度，对焦点P的位置进行调整。

这样，焦点决定部192根据由精细度设定部191设定的精细度，使电磁波的焦点P在上下方向上变化。由此，能够将被形成于成形片材10的凹凸52的精细度，根据所制造的造形物50来切换。

＜造形物的制造处理＞

接着，参考图11所示的流程图，针对造形物50的制造处理的流程进行说明。

若开始图11所示的造形物50的制造处理，则首先，准备成形片材10(步骤S10)。若具体说明，将混合了粘合剂31和热膨胀材料32的涂覆液丝网印刷在基体材料20的第一主面22，对所印刷的涂覆液进行干燥。由此，如图1所示，制造在基体材料20的第一主面22之上被层叠了热膨胀层30的成形片材10。

若准备了成形片材10，则接着，在所准备的成形片材10上印刷热变换层40(步骤S20)。若具体说明，在成形片材10的正侧的面(即热膨胀层30的表面)和反侧的面(即基体材料20的第二主面24)的其中一方的面，通过印刷装置，以与凹凸52相应的浓淡图案印刷包含热变换材料的墨水。印刷装置例如是喷墨打印机。

若在成形片材10印刷了热变换层40，则在控制单元180中，设定在成形片材10上形成的凹凸52的精细度(步骤S30)。若具体说明，精细度设定部191经由输入受理部183，从用户处受理制造对象的造形物50的输入。并且，精细度设定部191参考精细度表格195，设定与被受理的输入的制造对象的造形物50对应的精细度。

若设定了精细度，则对从照射部150照射的电磁波的焦点P的位置进行调整(步骤S40)。若具体说明，焦点决定部192根据在步骤S30中设定的精细度，决定电磁波的焦点P的位置，以使精细度越低则越大程度地将焦点P远离成形片材10上。并且，焦点调整部155通过使照射部150在上下方向(Z方向)上移动，使通过照射部150被照射的电磁波的焦点P向由焦点决定部192决定的位置移动。

若对电磁波的焦点P的位置进行了调整，则通过输送部120输送成形片材10(步骤S50)。若具体说明，用户将被印刷了热变换层40的成形片材10，从造形装置100的搬入口105a插入。在热变换层40被印刷在成形片材10的正侧的面的情况下，用户将成形片材10，将其正侧的面向上方而从搬入口105a插入。另一方面，在热变换层40被印刷在成形片材10的反侧的面的情况下，用户将成形片材10，将其反侧的面朝向上方而从搬入口105a插入。输送部120在控制单元180的控制下运转，使驱动辊124b旋转而使输送带126运行。由此，输送部120将所插入的成形片材10沿着输送路径R输送。

若输送了成形片材10，则通过照射部150向成形片材10照射电磁波(步骤S60)。若具体说明，照射部150在控制单元180的控制下运转，向通过输送部120被输送的成形片材10照射电磁波。由此，被印刷于成形片材10的热变换层40通过将电磁波变换为热从而发热。若直至通过从热变换层40发出的热而热膨胀层30中包含的热膨胀材料32开始膨胀的温度为止进行发热，则热膨胀层30开始膨胀，凹凸52被形成。其结果是，造形物50被制造。

通过以上，从成形片材10制造形物50。所制造的造形物50通过输送部120沿着输送路径R被输送，从造形装置100的搬出口105b搬出。此时，为了提高所制造的造形物50的装饰性，也可以根据需要，在成形片材10的正侧或者反侧的面上，通过印刷装置而印刷彩色图像。

另外，在成形片材10的正侧的面和反侧的面这双方上印刷热变换层40而使成形片材10膨胀的情况下，在正侧的面和反侧的面的各个上印刷热变换层40，反复进行步骤S20～S60的处理。此时，例如，若在正侧的面上印刷热变换层40的情况、和在反侧的面上印刷热变换层40的情况下，也可以精细度设定部191设定不同的精细度，焦点调整部155使电磁波的焦点P向不同的位置移动。

如以上说明，实施方式1所涉及的造形装置100具备将通过被照射电磁波从而膨胀的成形片材10沿着输送路径R输送的输送部120、向通过输送部120被输送的成形片材10照射电磁波的照射部150、和对通过照射部150被照射的电磁波的焦点P的位置进行调整的焦点调整部155。并且，焦点调整部155根据待通过成形片材10的膨胀而使成形片材10形成的凹凸52的精细度，对焦点P的位置进行调整。在电磁波的焦点P被固定的情况下仅能够形成特定的精细度的凹凸52，相对于此，实施方式1所涉及的造形装置100能够将电磁波的焦点P的位置根据使成形片材10形成的凹凸52的精细度而调整。因此，能够在成形片材10上根据用户的喜好而形成多种多样的精细度的凹凸52。

例如，根据所制造的造形物50，有想要使凹凸52尖锐(高精细)的情况、和想要使凹凸52平滑(非高精细)的情况。相对于此，实施方式1所涉及的造形装置100能够根据所制造的造形物50而切换制作高精细的凹凸52和并非高精细的凹凸52，所以能够延展可制造的制造物50的范围。

(实施方式2)

接着，针对本发明的实施方式2进行说明。针对与实施方式1同样的结构以及功能省略适宜说明。

在图12中，表示实施方式2所涉及的造形装置100所具备的控制单元180a的结构。在控制单元180a中，控制部181a在功能上具备精细度设定部191、焦点决定部192、输送速度决定部193。在控制部181a中，CPU将在ROM中存储的程序读出至RAM，执行该程序而控制，从而作为这各部而发挥作用。另外，精细度设定部191、焦点决定部192、以及控制单元180a中的控制部181a以外的各部与实施方式1同样，所以省略说明。

输送速度决定部193根据由精细度设定部191设定的精细度，决定输送部120输送成形片材10的输送速度。由精细度设定部191设定的精细度越低，则输送速度决定部193将输送部120输送成形片材10的输送速度设为越小。

若具体说明，在精细度相对高的情况下，如图7所示，电磁波在成形片材10上的窄的范围上以高密度被照射。在该情况下，将成形片材10的输送速度设得相对大，从而对成形片材10的各区域，在短时间集中地照射电磁波。由此，成形片材10的各区域在热向周围扩展前膨胀，所以易于形成高精细的凹凸52。

相对于此，在精细度相对低的情况下，如图8所示，电磁波在成形片材10上的宽的范围上以低密度被照射。在该情况下，将成形片材10的输送速度设得相对小，从而对成形片材10的各区域花费时间而照射电磁波。由此，成形片材10的各区域平稳地膨胀，所以易于形成并非高精细的凹凸52。

输送速度决定部193若决定了输送速度，则经由输入输出接口185，将所决定的输送速度通知给输送部120。输送部120若从输送速度决定部193接受了输送速度的通知，则以与接受到通知的输送速度对应的旋转速度使驱动辊124b旋转驱动。由此，输送部120以由输送速度决定部193决定的输送速度输送给成形片材10。

这样，实施方式2所涉及的造形装置100根据被形成于成形片材10的凹凸52的精细度而使电磁波的焦点P变化，并且使成形片材10的输送速度进一步变化。由此，与仅使焦点P变化的情况相比，能够将被形成于成形片材10的凹凸52的精细度更细致地调整。

(变形例)

在以上针对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式为一例，本发明的应用范围不限于此。即，本发明的实施方式能够进行各种各样的应用，一切实施方式被包含于本发明的范围。

例如，在上述实施方式中，焦点调整部155通过使包含灯151和反射器152的照射部150整体移动，对基于照射部150的电磁波的焦点P的位置进行了调整。但是，焦点调整部155也可以使灯151和反射器152之中的至少一方移动，从而对焦点P的位置进行调整。

作为一例，焦点调整部155也可以在使反射器152的位置固定的状态下，使灯151在Z方向上移动。在该情况下，由于灯151移动，灯151的位置从反射器152的第一焦点偏差。因此，电磁波的焦点P从第二焦点偏离，从在输送路径R输送着的成形片材10上偏差。或者，焦点调整部155也可以在使灯151的位置固定的状态下，使反射器152在Z方向上移动。在该情况下，由于反射器152移动，反射器152的两个焦点移动，灯151的位置从反射器152的第一焦点偏差。因此，电磁波的焦点P从第二焦点偏离，从在输送路径R输送着的成形片材10的表面偏差。这样，焦点调整部155通过使灯151和反射器152之中的至少一方移动，对焦点P的位置进行调整。

在上述实施方式中，焦点调整部155通过使照射部150在远离成形片材10的方向、即上方向(+Z方向)上移动，使焦点P从成形片材10上移动。但是，焦点调整部155也可以通过使照射部150向接近成形片材10的方向、即下方向(-Z方向)上移动，使焦点P从成形片材10上移动。无论使照射部150向上下的哪一方移动，被照射到成形片材10的电磁波在成形片材10上延展，所以能够使在成形片材10上形成的凹凸52的精细度降低。

在上述实施方式中，精细度设定部191对一个成形片材10设定了一个精细度。但是，精细度设定部191也可以按一个成形片材10中包含的每个区域而设定不同的精细度。并且，在通过输送部120输送一个成形片材10的正中，焦点调整部155也可以根据由精细度设定部191按每个区域设定的精细度而使电磁波的焦点P移动。

作为一例，也可以是成形片材10是长条状的片材(例如以卷筒状被卷绕的片材)，输送部120将长条状的成形片材10沿其长边方向输送。并且，精细度设定部191也可以对成形片材10中在长边方向上被区分的多个区域的各个设定不同的精细度。在该情况下，焦点调整部155在每次通过输送部120将成形片材10输送各区域的长边方向上的长度相应量时，使灯151和反射器152之中的至少一方在Z方向上移动。由此，焦点调整部155使电磁波的焦点P向与被设定给各区域的精细度相应的位置移动。通过这样根据被照射电磁波的区域而切换焦点P，能够对一个成形片材10，制造根据区域而凹凸52的精细度不同的造形物50。

在上述实施方式中，输送部120沿着以凸状的方式弯曲的输送路径R输送了成形片材10。但是，输送部120不限于以凸状的方式弯曲的输送路径R，也可以沿着任意输送路径输送成形片材10。

作为一例，在图13中，表示变形例所涉及的造形装置100a的结构。如图13所示，造形装置100a具备沿着平坦的输送路径R’使成形片材10输送的输送部120a、向通过输送部120a被输送的成形片材10照射电磁波的照射部150、和对通过照射部150被照射的电磁波的焦点P的位置进行调整的焦点调整部155。造形装置100a中的输送路径R’为平坦，所以输送部120a不具备用于使输送带126以凸状的方式弯曲的导向部122和张力辊124c。即使在这样照射部150向沿着平坦的输送路径R’被输送的成形片材10照射电磁波的情况下，焦点调整部155根据凹凸52的精细度来调整基于照射部150的电磁波的焦点P的位置，从而能够在成形片材10上形成与用户的喜好相应的精细度的凹凸52。

在上述实施方式中，成形片材10具备基体材料20和热膨胀层30。但是，上述实施方式所示的成形片材10为一例，能够使用层结构、大小、厚度等不同的各种各样的种类的成形片材10。例如，成形片材10也可以具备吸收并容纳墨水的墨水容纳层。墨水容纳层通过用于使印刷用的墨水、调色剂等定影于表面的适合的材料形成。或者，成形片材10也可以具备基于其他任意的材料的层。

在上述实施方式中，在控制部181、181a中，通过CPU执行在ROM中存储的程序，作为精细度设定部191、焦点决定部192以及输送速度决定部193而发挥作用。但是，在本发明中，控制部181、181a也可以代替CPU，具备例如ASIC(专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit))、FPGA(现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array))、各种控制电路等的专用的硬件，专用的硬件作为精细度设定部191、焦点决定部192以及输送速度决定部193而发挥作用。在该情况下，也可以将各部的功能以专用的硬件来实现，也可以将各部的功能汇总而以单一的硬件来实现。此外，在各部的功能之中，也可以将一部分通过专用的硬件来实现，将其他一部分通过软件或者固件来实现。

以上，针对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并非现定于所涉及的特定的实施方式，在本发明中，包含权利要求书所记载的发明及其均等的范围。

Claims (11)

1.一种造形装置，其特征在于，具备：

输送部，输送待通过被照射电磁波从而膨胀的成形片材；

照射部，向通过所述输送部被输送的所述成形片材照射所述电磁波；以及

焦点调整部，对通过所述照射部被照射的所述电磁波的焦点的位置进行调整，

所述焦点调整部根据待通过所述成形片材的膨胀而使所述成形片材形成的凹凸的精细度，对所述焦点的位置进行调整。

2.如权利要求1所述的造形装置，其特征在于，

所述照射部具有发出所述电磁波的灯、和将从所述灯被发出的所述电磁波向通过所述输送部被输送的所述成形片材反射的反射器，

所述焦点调整部通过使所述灯和所述反射器之中的至少一方沿着与通过所述输送部被输送的所述成形片材垂直的方向移动，从而对所述焦点的位置进行调整。

3.如权利要求1或者2所述的造形装置，其特征在于，还具备：

精细度设定部，设定所述精细度，

所述焦点调整部根据通过所述精细度设定部被设定的所述精细度，对所述焦点的位置进行调整。

4.权利要求3所述的造形装置，其特征在于，

通过所述精细度设定部被设定的所述精细度越低，则所述焦点调整部使所述焦点的位置移动，以使所述焦点的位置与通过所述输送部被输送的所述成形片材相距更大。

5.如权利要求3或者4所述的造形装置，其特征在于，

所述输送部根据通过所述精细度设定部被设定的所述精细度，使输送所述成形片材的输送速度变化。

6.如权利要求5所述的造形装置，其特征在于，

通过所述精细度设定部被设定的所述精细度越低，则所述输送部将所述输送速度设为越小。

7.如权利要求3至6的任一项所述的造形装置，其特征在于，

所述精细度设定部根据被从所述成形片材制造的造形物，设定所述精细度。

8.如权利要求3至7的任一项所述的造形装置，其特征在于，

所述成形片材为长条状的片材，

所述输送部将所述成形片材沿着所述成形片材的长边方向输送，

所述精细度设定部对在所述成形片材中在所述长边方向上被区分的多个区域的各个区域设定不同的所述精细度。

9.如权利要求1至8的任一项所述的造形装置，其特征在于，

所述成形片材具备：

基体材料；

热膨胀层，被层叠于所述基体材料的一方的主面之上，通过加热而膨胀；以及

热变换层，被层叠于在所述基体材料的另一方的主面或者所述热膨胀层之上，通过吸收所述电磁波而将所述电磁波变换为热从而加热所述热膨胀层。

10.一种造形物的制造方法，其特征在于，

所述造形物的制造方法由通过被照射电磁波而膨胀的成形片材制造造形物，且包含如下工序：

调整工序，对被照射到所述成形片材的所述电磁波的焦点的位置进行调整；

输送工序，输送所述成形片材；以及

照射工序,向在所述输送工序中被输送的所述成形片材照射所述电磁波，

在所述调整工序中，根据待通过所述成形片材的膨胀而使所述成形片材形成的凹凸的精细度，对所述焦点的位置进行调整。

11.如权利要求10所述的造形物的制造方法，其特征在于，

所述成形片材具备：

基体材料；

热膨胀层，被层叠于所述基体材料的一方的主面之上，通过加热而膨胀；以及

热变换层，被层叠于所述基体材料的另一方的主面或者所述热膨胀层之上，通过吸收所述电磁波而将所述电磁波变换为热从而加热所述热膨胀层。

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