JP2943697B2 - Sheet additive manufacturing equipment - Google Patents

Sheet additive manufacturing equipment

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JP2943697B2
JP2943697B2 JP8154230A JP15423096A JP2943697B2 JP 2943697 B2 JP2943697 B2 JP 2943697B2 JP 8154230 A JP8154230 A JP 8154230A JP 15423096 A JP15423096 A JP 15423096A JP 2943697 B2 JP2943697 B2 JP 2943697B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08Terminals; Connections

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  • Making Paper Articles (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Distribution Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シート積層造形装
置及びシート積層造形物に係り、特に、シートを積層し
て3次元物体を造形するシート積層造形装置において、
精度や強度等のシート積層造形物の品質を向上させると
ともに、シート積層造形中の装置障害に対してシート積
層造形物の品質を維持する機能を与えるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet laminating apparatus and a sheet laminating object, and more particularly to a sheet laminating apparatus for laminating sheets to form a three-dimensional object.
The objective of the present invention is to improve the quality of the sheet laminate molded article such as accuracy and strength, and to provide a function of maintaining the quality of the sheet laminate molded article against equipment failure during the sheet laminate molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シートを積層して3次元物体を造
形するシート積層造形装置については、例えば特開平7
−195533号公報で報告されたものが挙げられる。
以下、この従来のシート積層造形装置を図面を用いて具
体的に説明する。図11は従来のシート積層造形装置の
構成を示す図である。図11において、101は3次元
物体を作る材料となるシートであり、シート101に
は、通常の上質紙が用いられている。102はデータ処
理部であり、103は制御部である。104は造形部で
あり、造形部104は、テーブル部105と、給紙トレ
イ部106と、レーザプリンタ部107と、搬送部10
8と、中間トレイ部109と、ヒータプレート部110
と、カッティングプロッタ部111とから構成されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sheet stacking and forming apparatus for forming a three-dimensional object by stacking sheets is disclosed in, for example,
-195533.
Hereinafter, this conventional sheet additive manufacturing apparatus will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional sheet additive manufacturing apparatus. In FIG. 11, reference numeral 101 denotes a sheet as a material for forming a three-dimensional object, and ordinary high-quality paper is used for the sheet 101. 102 is a data processing unit, and 103 is a control unit. A modeling unit 104 includes a table unit 105, a paper feed tray unit 106, a laser printer unit 107, and a transport unit 10.
8, intermediate tray section 109, heater plate section 110
And a cutting plotter section 111.

【0003】テーブル部105は、造形中のシート10
1による積層体を載置するためのテーブル113と、テ
ーブル113を垂直方向に移動させることのできる図示
しないモータと、テーブル113の絶対位置(高さ)を
検出するための図示しない検出装置とから構成される。
給紙トレイ部106は、シート101を積層して載置す
るトレイ114と、このトレイ114を上下動可能にす
るための図示しないモータとを有している。115はレ
ーザプリンタ部107に設けられた定着部である。
[0003] The table 105 is used to hold the sheet 10 being formed.
1. A table 113 for mounting the laminate according to No. 1, a motor (not shown) capable of moving the table 113 in the vertical direction, and a detection device (not shown) for detecting the absolute position (height) of the table 113 Be composed.
The paper feed tray unit 106 includes a tray 114 on which the sheets 101 are stacked and placed, and a motor (not shown) for vertically moving the tray 114. Reference numeral 115 denotes a fixing unit provided in the laser printer unit 107.

【0004】搬送部108は、チェイン117と、スプ
ロケット118と、シート保持機構119と、スプロケ
ット118を駆動する図示しないモータとから構成され
ている。チェイン117とスプロケット118及びシー
ト保持機構119は、搬送するシート101の幅方向
(搬送方向と垂直方向)の両側に設けられている。シー
ト保持機構119は、両側のチェイン117上に対抗し
てシート101を保持できるように設けられている。中
間トレイ部109は、トレイ120aとジョガー120
bとを有する。
[0004] The transport section 108 includes a chain 117, a sprocket 118, a sheet holding mechanism 119, and a motor (not shown) for driving the sprocket 118. The chain 117, the sprocket 118, and the sheet holding mechanism 119 are provided on both sides of the sheet 101 to be conveyed in the width direction (perpendicular to the conveyance direction). The sheet holding mechanism 119 is provided so as to be able to hold the sheet 101 against the chains 117 on both sides. The intermediate tray unit 109 includes a tray 120a and a jogger 120.
b.

【0005】ヒータプレート部110は、テーブル部1
05の真上の所定の高さに固定して配置され、下面側に
シート積層体122表面全体を押厚するのに十分な大き
さのプレート123と、このプレート123を所定温度
に加熱可能な図示しないヒータユニットとから構成され
ている。カッティングプロッタ部111は、カッタ12
4と、カッタ124が固定されるとともに、データ処理
部102により供給されるデータに基づいて水平に移動
するXーYプロッタ125とから構成されている。カッ
ティングプロッタ部111は、ヒータプレート部110
の下方で、かつテーブル部105の上方の所定の高さに
配置されるとともに、テーブル113の上下動やテーブ
ル113上への給紙に差しさえのない箇所に配置されて
いる。
[0005] The heater plate 110 is provided with a table 1
A plate 123 fixed at a predetermined height directly above the sheet 05 and having a size sufficient to press the entire surface of the sheet laminate 122 on the lower surface side, and the plate 123 can be heated to a predetermined temperature. And a heater unit (not shown). The cutting plotter unit 111 includes the cutter 12
4 and an XY plotter 125 to which the cutter 124 is fixed and which moves horizontally based on data supplied by the data processing unit 102. The cutting plotter section 111 includes a heater plate section 110.
And at a predetermined height above the table unit 105, and at a position where there is no need to move the table 113 up and down or to feed paper onto the table 113.

【0006】次に、図11に示す従来のシート積層造形
装置の造形動作について説明する。図12,13は図1
1に示す従来のシート積層造形装置の造形動作フローを
示すフローチャートである。データ処理部102は、3
次元CADシステムから供給され入力された3次元形状
を高さ方向でスライスした断面の2次元形状情報に変え
て、その2次元形状情報をレーザプリンタ部107やカ
ッティングプロッタ部111に供給する。かかる3次元
形状情報に基づいて断面の2次元形状情報を得るのは、
CADシステムの分野において周知である。2次元形状
情報データは、給紙トレイ部106から送り出される各
シート101毎に作成/供給される。
Next, the molding operation of the conventional sheet laminating apparatus shown in FIG. 11 will be described. 12 and 13 show FIG.
2 is a flowchart showing a molding operation flow of the conventional sheet laminating apparatus shown in FIG. The data processing unit 102
The three-dimensional shape supplied and input from the three-dimensional CAD system is changed into two-dimensional shape information of a section sliced in the height direction, and the two-dimensional shape information is supplied to the laser printer unit 107 and the cutting plotter unit 111. Obtaining the two-dimensional shape information of the cross section based on the three-dimensional shape information is as follows.
It is well known in the field of CAD systems. The two-dimensional shape information data is created / supplied for each sheet 101 sent from the sheet feeding tray unit 106.

【0007】制御部103は、レーザプリンタ部107
とカッティングプロッタ部111とのシーケンス制御や
テーブル113の高さ位置制御等を行なう。給紙トレイ
部106は、ヒータプレート部110の電源がオンされ
(ステップS501)、プレート123が所定の温度に
なったと判断すると(ステップS502)、新しいシー
ト101をトレイ114からレーザプリンタ部107へ
送り出す(ステップS503)。
The control unit 103 includes a laser printer unit 107
And the cutting plotter unit 111 and the height position of the table 113 are controlled. When the power of the heater plate unit 110 is turned on (step S501) and the plate 123 reaches a predetermined temperature (step S502), the paper feed tray unit 106 sends out the new sheet 101 from the tray 114 to the laser printer unit 107. (Step S503).

【0008】レーザプリンタ部107は、データ処理部
102より供給された2次元形状情報を基に、2次元断
面形状をトレイ114から送り出されたシート101に
印刷する(ステップS504)。この印刷に使用される
トナーは、電子トナーから顔料を除いたものであり、ポ
リエチレン系の熱可塑性樹脂を主成分としている。2次
元断面形状が印刷されたシート101は、定着部115
で印刷が定着され、中間トレイ部109、搬送部108
で位置合わせを行なって搬送される(ステップS50
5)。印刷が定着されたシート101は、中間トレイ部
109、搬送部108を経て、印刷面を下側(テーブル
113側)にしてテーブル113上に載せられる(ステ
ップS506)。
The laser printer unit 107 prints a two-dimensional cross-sectional shape on the sheet 101 sent from the tray 114 based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing unit 102 (step S504). The toner used for this printing is obtained by removing the pigment from the electronic toner, and contains a polyethylene-based thermoplastic resin as a main component. The sheet 101 on which the two-dimensional cross-sectional shape is printed is fixed to the fixing unit 115.
The print is fixed by the intermediate tray unit 109 and the transport unit 108.
And then transported (step S50).
5). The sheet 101 on which the printing has been fixed passes through the intermediate tray unit 109 and the transport unit 108 and is placed on the table 113 with the printing surface facing down (table 113 side) (step S506).

【0009】次に、テーブル113は、図示されていな
い駆動機構により上方に移動し、所定の温度に加熱され
ているプレート123にプレート123側にトナーが塗
布されたシート101を押し付ける(ステップS50
7)。これにより、シート101の印刷面のトナーは、
一旦溶融し、テーブル113が再び下方に移動してプレ
ート123から離れると、再度凝固して、シート101
は、テーブル113側に断面形状に沿って接着される。
Next, the table 113 is moved upward by a driving mechanism (not shown), and presses the sheet 101 coated with toner on the plate 123 side against the plate 123 heated to a predetermined temperature (step S50).
7). Thus, the toner on the printing surface of the sheet 101 is
Once melted and the table 113 moves downward again and separates from the plate 123, it solidifies again and the sheet 101
Is adhered to the table 113 side along the cross-sectional shape.

【0010】次に、テーブル113は、シート101に
よるシート積層体122の最上面がカッティングプロッ
タ部111の高さにくるように移動し(ステップS50
8)、XーYプロッタ125に固定されたカッタ124
が、データ処理部102から供給されるデータに基づい
て、シート積層体122の最上面の一枚のシート101
を、シート101に印刷された2次元断面形状に沿って
切断する(ステップS509)。なお、カッタ124の
刃の長さは、シート積層体122の最上面のシート10
1の1枚のみを切断できるように調整されている。
Next, the table 113 is moved so that the uppermost surface of the sheet stack 122 of the sheets 101 is at the height of the cutting plotter 111 (step S50).
8), cutter 124 fixed to XY plotter 125
Is based on the data supplied from the data processing unit 102, based on one sheet 101 on the top surface of the sheet stack 122.
Is cut along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet 101 (step S509). In addition, the length of the blade of the cutter 124 is set to the uppermost sheet 10 of the sheet laminate 122.
It is adjusted so that only one of the sheets can be cut.

【0011】次に、装置各部に異常がないと(ステップ
S510)、以上の動作を、3次元物体の最大高さに到
達するまで繰り返すことにより(ステップS511)、
シート積層体122が完成する。3次元物体が所定の最
大高さに到達し(ステップS511)、シート積層体1
22が完成すると、テーブル113は、再び上方に移動
してプレート123にシート積層体122を押し付ける
(ステップS512)。
Next, if there is no abnormality in each part of the apparatus (step S510), the above operation is repeated until the maximum height of the three-dimensional object is reached (step S511).
The sheet laminate 122 is completed. The three-dimensional object reaches a predetermined maximum height (step S511), and the sheet stack 1
When 22 is completed, the table 113 moves upward again and presses the sheet stack 122 against the plate 123 (step S512).

【0012】次に、プレート123を所定の温度に加熱
していたヒータプレート部110の電源が切られ(ステ
ップS513)、シート積層体122は、テーブル11
3によりプレート123に押し付けられた状態で、シー
ト積層体122の温度が室温に下がるまで加圧保持され
る。作業者は、シート積層体122の温度が室温になっ
た所でシート積層体122をシート積層造形装置の造形
部104から取り出す(ステップS514)。完成した
シート積層体122は、図11,14(a)に示すよう
に、3次元物体の形状を表している有効領域127と、
3次元物体の形状ではない不要領域128とからなって
いる。
Next, the power of the heater plate unit 110 that has heated the plate 123 to a predetermined temperature is turned off (step S513), and the sheet laminate 122
In a state where the sheet stack 122 is pressed against the plate 123 by the step 3, the sheet stack 122 is held under pressure until the temperature of the sheet stack 122 falls to room temperature. The operator takes out the sheet stack 122 from the shaping section 104 of the sheet stacking and shaping apparatus when the temperature of the sheet stack 122 reaches room temperature (step S514). As shown in FIGS. 11 and 14A, the completed sheet laminate 122 has an effective area 127 representing the shape of a three-dimensional object,
The unnecessary area 128 is not the shape of the three-dimensional object.

【0013】図14(b)は図14(a)のシート積層
体122のA部分を拡大した構造を示す図である。図1
4(b)において、129は前述のトナーであり、13
0はカッター124によりシート101が切断された切
断線である。131は129と同様のトナーであり、ト
ナー131は、不要領域128が造形中にばらばらに飛
び散り、造形動作を妨害しないように不要領域128に
格子状に印刷され、不要領域128のシート101部分
同志を部分接着している。
FIG. 14B is a diagram showing an enlarged structure of a portion A of the sheet laminate 122 of FIG. 14A. FIG.
In FIG. 4B, reference numeral 129 denotes the toner described above, and 13
Reference numeral 0 denotes a cutting line at which the sheet 101 is cut by the cutter 124. Reference numeral 131 denotes a toner similar to the toner 129. The toner 131 is printed in a grid pattern on the unnecessary area 128 so that the unnecessary area 128 does not disperse during modeling and does not disturb the molding operation. Is partially bonded.

【0014】作業者は、シート積層体122を造形部1
04から取り出した後(ステップS514)、図15に
示すように、シート積層体122から不要領域128を
取り外すことにより(ステップS515)、有効領域1
27、即ち3次元物体形状を得る(ステップS51
6)。シート101を2次元断面形状に沿って切断した
後(ステップS509)、造形プロセス中に装置各部に
シート切れ、トナー切れ等の異常が認められた場合(ス
テップS510)、装置は、直ちにヒータプレート部1
10の電源を切り(ステップS515)、その状態で造
形動作を停止する。再度、造形動作を行なうには、作業
者が装置の異常を復旧させてから行なう。
The operator puts the sheet laminate 122 on the shaping section 1.
After removing the unnecessary area 128 from the sheet stack 122 (step S515), as shown in FIG. 15, the unnecessary area 128 is removed from the sheet stack 122 (step S515).
27, that is, a three-dimensional object shape is obtained (step S51).
6). After the sheet 101 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape (step S509), if an abnormality such as running out of a sheet or running out of toner is recognized in each part of the apparatus during the molding process (step S510), the apparatus immediately starts the heater plate section. 1
The power supply of the power supply 10 is turned off (step S515), and the molding operation is stopped in that state. To perform the molding operation again, the operator performs the operation after restoring the abnormality of the apparatus.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成/動
作フローに従う従来のシート積層造形装置には、下記の
ような問題があった。 (イ)シート積層体122の加熱は、造形プロセス中、
常に最上層のみで行なわれ、シート積層体122の内部
には、上方程温度が高く、下方程温度が低く、著しい温
度分布が生じる。特に、テーブル113近傍のシート積
層体122の下層部は、造形プロセス初期にシート1同
志の接着が行なわれるが、接着部が低温で固化した状態
で、上層部の造形動作のために非常に多数の大きな繰返
し荷重が加えられるため、微小な剥離を内部に生じ、著
しく強度が低下する。この強度低下域は、後にシート積
層体122から不要領域128を取り去る作業時に有効
領域127の破壊を引き起こし、不要領域128の除去
作業の著しい能率低下を生むとともに、3次元造形物体
の形状精度を劣化させる。
The conventional sheet additive manufacturing apparatus according to the above-described configuration / operation flow has the following problems. (A) The heating of the sheet laminate 122 is performed during the molding process.
This is always performed only on the uppermost layer, and inside the sheet laminate 122, the temperature is higher in the upper part and lower in the lower part, so that a remarkable temperature distribution occurs. In particular, in the lower part of the sheet laminate 122 near the table 113, the sheets 1 are bonded to each other in the early stage of the molding process. , A large repetitive load is applied, so that minute peeling occurs inside, and the strength is remarkably reduced. The reduced strength area causes the destruction of the effective area 127 at the time of removing the unnecessary area 128 from the sheet laminate 122 later, causing a significant reduction in the efficiency of the work of removing the unnecessary area 128 and deteriorating the shape accuracy of the three-dimensional modeled object. Let it.

【0016】(ロ)造形プロセス中に装置各部に異常が
認められた場合、装置はヒータプレート部110の電源
を切り、その状態で造形動作を停止してしまう。このた
め、こうした状態になった場合には、シート積層体12
2の内部に著しい温度分布が生じたまま何の矯正も受け
ずシート積層体122の各接着層が冷却/固化し、シー
ト積層体122の変形、接着層の剥離が生じる。更に
は、冷却/固化させる際の収縮でシート積層体122と
テーブル113の位置関係のずれも生じる。前述のよう
に、造形中にもシート積層体122内部に温度分布が生
じており、常に上方の温度が高くて、下方の温度が低
い。この状態で、造形中に装置異常ということで単純に
造形動作を停止して放置してしまうと、温度が高い方の
トナーの部分は、固まる時に大きく収縮し、温度が低い
方のトナーの部分は、固まるときに小さく収縮し、シー
ト積層体122内部でトナーの収縮の仕方が異なる。こ
のように、シート積層体122内部でトナー収縮分布が
生じることにより、シート積層体122の変形、接着層
の剥離が生じるとともに、シート積層体122とテーブ
ル113の位置関係のずれも生じる。こうした途中停止
のシート積層体122から継続して造形動作を行なう
と、変形固化した状態で加圧するため、結局剥離をシー
ト積層体122内部に生じ、下層部の強度が低下した
上、継続造形動作開始高さで形状のずれを生じて形状精
度が劣化する。
(B) If an abnormality is found in each part of the apparatus during the molding process, the apparatus turns off the power of the heater plate section 110 and stops the molding operation in that state. Therefore, in such a case, the sheet laminate 12
The adhesive layer of the sheet laminate 122 is cooled / solidified without undergoing any correction while a remarkable temperature distribution is generated inside 2, and the sheet laminate 122 is deformed and the adhesive layer is peeled off. In addition, the positional relationship between the sheet stack 122 and the table 113 is shifted due to shrinkage during cooling / solidification. As described above, the temperature distribution is generated inside the sheet laminate 122 during the molding, and the upper temperature is always high and the lower temperature is low. In this state, if the molding operation is simply stopped and left as it is due to a device abnormality during molding, the portion of the toner with the higher temperature shrinks greatly when solidified, and the portion of the toner with the lower temperature Is hardly shrunk when hardened, and the way in which the toner shrinks inside the sheet laminate 122 differs. As described above, due to the toner shrinkage distribution inside the sheet laminate 122, the sheet laminate 122 is deformed and the adhesive layer is separated, and the positional relationship between the sheet laminate 122 and the table 113 is also shifted. When the shaping operation is continuously performed from the sheet stack 122 stopped in the middle, the pressure is applied in a deformed and solidified state, so that peeling eventually occurs inside the sheet stack 122, the strength of the lower layer portion is reduced, and the continuous shaping operation is performed. Shape deviation occurs at the starting height and shape accuracy is degraded.

【0017】(ハ)シート101に通常の上質紙が用い
られているため、接合面の強度があってもシート101
そのものの強度がなく、特に、2mm以下の薄肉な3次
元物体の造形においては、シート積層体122から不要
領域128を取り去る作業時に有効領域127の破壊が
起き易い。このため、形状が細かくなると、有効領域1
27の破壊を起こさないように不要領域128を取り去
ると、不要領域128を取り去ると、作業時間が著しく
長くなる。また、不要領域128を取りだす時、有効領
域127を破壊しないように時間をかけて注意深く行な
っても、どうしても有効領域127が破壊されて製作で
きない場合もある。
(C) Since ordinary high quality paper is used for the sheet 101, even if the bonding surface has strength, the sheet 101
In particular, in forming a thin three-dimensional object having a thickness of 2 mm or less, the effective area 127 is likely to be destroyed when the unnecessary area 128 is removed from the sheet stack 122. For this reason, when the shape becomes fine, the effective area 1
If the unnecessary area 128 is removed so as not to cause the destruction of the area 27, removing the unnecessary area 128 significantly increases the working time. In addition, even when the unnecessary area 128 is taken out and care is taken with time so as not to destroy the effective area 127, the effective area 127 may be destroyed and cannot be manufactured.

【0018】そこで、シート積層体から不要領域を取り
去る時に有効領域の破壊を抑える従来技術には、例えば
特開平6−190929号公報で報告されたシート積層
造形装置が挙げられる。この従来のシート積層造形装置
によれば、シート積層体にプラスチックフィルムを用い
て造形を行なっているため、有効領域の強度を向上させ
ることができるので、不要領域除去時に、有効領域の破
壊を抑えることができるという利点を有する。しかしな
がら、この従来のシート積層造形装置では、有効領域だ
けでなく、同時に不要領域の強度及び剛性も向上してし
まうため、シート積層体から有効領域を取り出すことが
著しく困難になる。
Therefore, as a conventional technique for suppressing the destruction of the effective area when removing the unnecessary area from the sheet laminate, there is, for example, a sheet laminating apparatus reported in JP-A-6-190929. According to this conventional sheet laminating apparatus, since the molding is performed using the plastic film for the sheet laminate, the strength of the effective area can be improved, so that the destruction of the effective area is suppressed when the unnecessary area is removed. It has the advantage of being able to. However, in this conventional sheet additive manufacturing apparatus, not only the effective area but also the strength and rigidity of the unnecessary area are improved at the same time, so that it is extremely difficult to take out the effective area from the sheet laminate.

【0019】そこで、本発明は、高い強度と精度とを有
する造形物を得ることができるとともに、造形中に装置
障害が生じても造形物の品質低下を抑えて品質性を維持
することができるシート積層造形装置及びシート積層造
形物を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a molded article having high strength and accuracy, and to maintain the quality by suppressing a decrease in the quality of the molded article even if an apparatus failure occurs during the molding. An object of the present invention is to provide a sheet additive manufacturing apparatus and a sheet additive manufacturing article.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、3次
元CADシステムから供給され入力された3次元形状を
高さ方向でスライスした断面の2次元形状情報に変換し
て供給するデータ処理手段と、シートを一枚づつ送り出
すシート送り出し手段と、データ処理手段から供給され
た2次元形状情報に基づいて、シート送り手段から送り
出されたシートに2次元断面形状情報を印刷するシート
印刷手段と、印刷されたシートの印刷面を下側に位置合
わせして搬送するシート搬送手段と、搬送された印刷面
が下側のシートを載置するシート載置手段と、印刷され
たシートによるシート積層体を載置した状態でシート載
置手段を上下動させる駆動手段と、シート載置手段と対
抗して配置されるとともに、シート載置手段上に載置さ
れたシート積層体を加熱する第1のシート加熱手段と、
第1のシート加熱手段が設けられ、シート積層体を押え
付けるシート押厚手段と、シート載置手段とシート押厚
手段間に配置され、シート載置手段上に載置されたシー
ト積層体の最上面の一枚のシートをシートに印刷された
2次元断面形状に沿って切断するシート切断手段と、駆
動手段によりシート載置手段を上方に移動させて、所定
温度に加熱された第1のシート加熱手段が設けられたシ
ート押厚手段にシート積層体を所定時間押し付け、駆動
手段によりシート積層体の最上面がシート切断手段の所
定位置にくるようにシート載置手段を下方に移動させた
後、シート切断手段によりシート積層体の最上面の一枚
のシートをシートに印刷された2次元断面形状に沿って
切断し、以上の動作を3次元物体の所定の高さに達する
まで行なう際、3次元物体の所定の高さに達するかを判
断する3次元物体高さ判断手段と、3次元物体の所定の
高さに達したと判断した場合、駆動手段によりシート載
置手段を上方に移動させて、シート載置手段上に載置さ
れたシート積層体を第1のシート加熱手段が設けられた
押厚手段に押し付け、押し付けた状態で第1のシート加
熱手段を停止させる第1のシート加熱手段停止手段とを
有するシート積層造形装置において、シート載置手段に
シート載置手段上に載置されたシート積層体を加熱する
第2のシート加熱手段を設け、第1のシート加熱手段停
止手段により第1のシート加熱手段を停止した後、第2
のシート加熱手段によりシート載置手段上に載置された
シート積層体を所定の温度で所定の時間加熱した後、第
2のシート加熱手段を停止させる第2のシート加熱手段
停止手段を設けることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a data processing for converting a three-dimensional shape supplied from a three-dimensional CAD system into two-dimensional shape information of a section sliced in a height direction and supplying the information. Means, sheet feeding means for feeding sheets one by one, and sheet printing means for printing two-dimensional cross-sectional shape information on the sheet sent from the sheet feeding means based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing means. Sheet transport means for aligning the printed surface of the printed sheet to the lower side and transporting the sheet, sheet mounting means for mounting the transported printed surface of the lower sheet, and sheet lamination by the printed sheet Driving means for moving the sheet placing means up and down in a state where the body is placed, and a sheet laminated body placed opposite to the sheet placing means and placed on the sheet placing means A first sheet heating means for heating,
A first sheet heating means is provided, a sheet pressing means for pressing the sheet stack, and a sheet stacking means disposed between the sheet placing means and the sheet pressing means, the sheet stack being placed on the sheet mounting means. A sheet cutting means for cutting the uppermost one sheet along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet, and a sheet mounting means moved upward by the driving means to thereby heat the first sheet heated to a predetermined temperature. The sheet stack was pressed against the sheet pressing means provided with the sheet heating means for a predetermined time, and the driving means moved the sheet placing means downward so that the uppermost surface of the sheet stack reached the predetermined position of the sheet cutting means. Then, when one sheet of the uppermost surface of the sheet laminate is cut along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet by the sheet cutting means, and the above operation is performed until the predetermined height of the three-dimensional object is reached. , 3 Three-dimensional object height determining means for determining whether the original object has reached a predetermined height, and when it is determined that the predetermined height of the three-dimensional object has been reached, driving means moves the sheet placing means upward. And pressing the sheet stack placed on the sheet placing means against the pressing means provided with the first sheet heating means, and stopping the first sheet heating means in the pressed state. A sheet stacking apparatus having means for stopping the sheet stacking means, wherein the sheet mounting means is provided with a second sheet heating means for heating the sheet stack placed on the sheet mounting means, and the first sheet heating means stopping means is provided. After stopping the first sheet heating means by the
A second sheet heating means stopping means for stopping the second sheet heating means after heating the sheet stack placed on the sheet placing means by the sheet heating means at a predetermined temperature for a predetermined time; It is characterized by the following.

【0021】請求項2の発明は、シート切断手段により
シートをシートに印刷された2次元断面形状に沿って切
断した後、装置各部に異常が有るかを判断する装置異常
判断手段を設け、装置各部に異常が有ると判断した場
合、駆動手段により、シート載置手段を上方に移動させ
て、所定の温度に加熱された第1のシート加熱手段が設
けられたシート押厚手段にシート積層体を所定の時間押
し付け、その後、第1のシート加熱手段停止手段によ
り、第1のシート加熱手段を停止させることを特徴とす
るものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus abnormality judging means for judging whether or not each part of the apparatus is abnormal after the sheet is cut along the two-dimensional sectional shape printed on the sheet by the sheet cutting means. When it is determined that there is an abnormality in each part, the sheet placement means is moved upward by the driving means, and the sheet stacking means is provided on the sheet pressing means provided with the first sheet heating means heated to a predetermined temperature. Is pressed for a predetermined time, and thereafter, the first sheet heating means is stopped by the first sheet heating means stopping means.

【0022】請求項3の発明は、第1、第2のシート加
熱手段により、トナーの溶融点以上の温度でシート積層
体を加熱することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the sheet laminate is heated by the first and second sheet heating means at a temperature higher than the melting point of the toner.

【0023】請求項4の発明は、シート押厚手段に設け
られた第1、第2のシート加熱手段よりも低温でシート
を加熱する第3のシート加熱手段と、シート載置手段に
設けられた第1、第2のシート加熱手段よりも低温でシ
ートを加熱する第4のシート加熱手段と、装置各部に異
常が有ると判断した場合、シート押厚手段及びシート載
置手段の少なくともどちらか一方に異常がないかを判断
する押厚/載置異常判断手段とを有し、シート押厚手段
及びシート載置手段の少なくともどちらか一方に異常が
ないと判断した場合、駆動手段によりシート載置手段を
上方に移動させて、シート押厚手段にシート積層体を押
し付け、第1、第2のシート加熱手段停止手段により第
1、第2のシート加熱手段を停止させるとともに、第
3、第4のシート加熱手段でシート積層体を加熱保持
し、その状態で装置異常が解消されたかを判断する装置
異常解消判断手段と、装置異常が解消されたと判断した
場合、第3、第4のシート加熱手段を停止させる第3、
第4のシート加熱手段停止手段と、装置異常が解消され
たと判断した場合、第1のシート加熱手段を動作させる
第1のシート加熱手段起動手段とを有し、装置異常が解
消されたと判断した場合、第3、第4のシート加熱手段
を停止させるとともに、第1のシート加熱手段を動作さ
せてシート積層体を加熱し、その状態で3次元物体高さ
判断手段により、3次元物体の所定の高さに達したかを
判断することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the third sheet heating means for heating the sheet at a lower temperature than the first and second sheet heating means provided in the sheet pressing means and the sheet placing means are provided. A fourth sheet heating means for heating the sheet at a lower temperature than the first and second sheet heating means, and at least one of the sheet pressing means and the sheet placing means when it is determined that there is an abnormality in each section of the apparatus. A pressing / placement abnormality determining means for determining whether or not there is an abnormality in one of the sheets; The stacking means is moved upward, the sheet stack is pressed against the sheet pressing means, and the first and second sheet heating means are stopped by the first and second sheet heating means stopping means. 4 seats Means for heating and holding the sheet stack, and in that state, an apparatus abnormality elimination determining means for determining whether or not the apparatus abnormality has been eliminated, and when it is determined that the apparatus abnormality has been eliminated, the third and fourth sheet heating means are stopped. Third to let
A fourth sheet heating unit stopping unit; and a first sheet heating unit activation unit for operating the first sheet heating unit when it is determined that the apparatus abnormality has been eliminated, and it is determined that the apparatus abnormality has been eliminated. In this case, the third and fourth sheet heating means are stopped, and the first sheet heating means is operated to heat the sheet laminate. It is characterized by judging whether or not the height has reached.

【0024】請求項5の発明は、装置異常が解消されて
いないと判断した場合、第3、第4のシート加熱手段を
動作させる設定時間に達するかを判断する設定時間判断
手段を有し、第3、第4のシート加熱手段を動作させる
設定時間に達したと判断した場合、第3、第4のシート
加熱手段停止手段により、第3、第4のシート加熱手段
を停止させることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, when it is determined that the abnormality of the apparatus has not been eliminated, there is provided a set time determining means for determining whether a set time for operating the third and fourth sheet heating means is reached, When it is determined that the set time for operating the third and fourth sheet heating means has been reached, the third and fourth sheet heating means are stopped by the third and fourth sheet heating means stopping means. It is assumed that.

【0025】請求項6の発明は、シートが、木材パルプ
繊維を融着した繊維融着紙からなることを特徴とするも
のである。
[0025] The invention of claim 6 is characterized in that the sheet is made of a fiber fusion paper in which wood pulp fibers are fused.

【0026】請求項7の発明は、シートが、表面にアク
リル系樹脂が塗布されてなることを特徴とするものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, the sheet has an acrylic resin applied to the surface.

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 実施の形態1.図1は本発明に係る実施の形態1のシー
ト積層造形装置の構成を示す図であ図1において、1は
3次元物体を作る材料となるシートであり、シート1に
は、通常の上質紙が用いられている。2はデータ処理部
であり、3は制御部である。4は造形部であり、造形部
4は、テーブル部5と、給紙トレイ部6と、レーザプリ
ンタ部7と、搬送部8と、中間トレイ部9と、ヒータプ
レート部10と、カッティングプロッタ部11とから構
成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a view showing the configuration of a sheet laminating and shaping apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sheet as a material for forming a three-dimensional object. Is used. 2 is a data processing unit, and 3 is a control unit. Reference numeral 4 denotes a modeling unit. The modeling unit 4 includes a table unit 5, a paper feed tray unit 6, a laser printer unit 7, a transport unit 8, an intermediate tray unit 9, a heater plate unit 10, and a cutting plotter unit. 11 is comprised.

【0030】テーブル部5は、造形中のシート1による
積層体を載置するためのテーブル13と、テーブル13
を上下垂直方向に移動させることのできる図示しないモ
ータと、テーブル13の絶対位置(高さ)を検出するた
めの図示しない検出装置と、テーブル13に設けられた
ヒータプレート部14と、テーブル13の上面側に設け
られたシート積層体15下面全体を押厚するのに十分な
大きさのプレート16と、このプレート16を所定温度
に加熱可能なヒータユニット17とから構成される。給
紙トレイ部6は、シート1を積層して載置するトレイ1
8と、このトレイ18を上下動可能にするための図示し
ないモータとを有している。19はレーザプリンタ部7
に設けられた定着部である。
The table unit 5 includes a table 13 for placing a laminate of the sheet 1 being formed, and a table 13.
A motor (not shown) that can move the table 13 in the vertical and vertical directions, a detecting device (not shown) for detecting the absolute position (height) of the table 13, a heater plate 14 provided on the table 13, It comprises a plate 16 provided on the upper surface and having a size sufficient to press the entire lower surface of the sheet laminate 15 and a heater unit 17 capable of heating the plate 16 to a predetermined temperature. The paper feed tray unit 6 is a tray 1 on which the sheets 1 are stacked and placed.
8 and a motor (not shown) for vertically moving the tray 18. 19 is the laser printer unit 7
Is a fixing unit provided in the printer.

【0031】搬送部8は、チェイン21と、スプロケッ
ト22と、シート保持機構23と、スプロケット22を
駆動する図示しないモータとから構成されている。チェ
イン21とスプロケット22及びシート保持機構23
は、搬送するシート1の幅方向(搬送方向と垂直方向)
の両側に設けられている。シート保持機構23は、両側
のチェイン21上に対抗してシート1を保持できるよう
に設けられている。中間トレイ部9は、トレイ24aと
ジョガー24bとを有する。
The transport section 8 includes a chain 21, a sprocket 22, a sheet holding mechanism 23, and a motor (not shown) for driving the sprocket 22. Chain 21, sprocket 22, and seat holding mechanism 23
Is the width direction of the sheet 1 to be conveyed (perpendicular to the conveyance direction)
Are provided on both sides. The sheet holding mechanism 23 is provided so as to be able to hold the sheet 1 against the chains 21 on both sides. The intermediate tray section 9 has a tray 24a and a jogger 24b.

【0032】ヒータプレート部10は、テーブル部5の
真上の所定の高さに固定して配置され、下面側にシート
積層体15表面全体を押厚するのに十分な大きさのプレ
ート26と、このプレート26を所定温度に加熱可能な
図示しないヒータユニットとから構成されている。カッ
ティングプロッタ部11は、カッタ27と、カッタ27
が固定されるとともに、データ処理部2により供給され
るデータに基づいて水平に移動するXーYプロッタ28
とから構成されている。カッティングプロッタ部11
は、ヒータプレート部10の下方で、かつテーブル部5
の上方の所定の高さに配置されるとともに、テーブル1
3の上下動やテーブル13上への給紙に差しさえのない
箇所に配置されている。
The heater plate section 10 is fixedly arranged at a predetermined height directly above the table section 5 and has a plate 26 of a size large enough to press the entire surface of the sheet laminate 15 on the lower surface side. And a heater unit (not shown) capable of heating the plate 26 to a predetermined temperature. The cutting plotter section 11 includes a cutter 27 and a cutter 27.
Is fixed, and moves horizontally based on the data supplied by the data processing unit 2.
It is composed of Cutting plotter section 11
Is located below the heater plate 10 and the table 5
Is placed at a predetermined height above
3 is arranged at a place where there is no need to insert the paper into the vertical movement or the table 13.

【0033】次に、図1に示す本実施の形態のシート積
層造形装置の造形動作について説明する。図2、3は図
1に示すシート積層造形装置の造形動作フローを示すフ
ローチャートである。データ処理部2は、3次元CAD
システムから供給され入力された3次元形状を高さ方向
でスライスした断面の2次元形状情報に変えて、その2
次元形状情報をレーザプリンタ部7やカッティングプロ
ッタ部11に供給する。かかる3次元形状情報に基づい
て断面の2次元形状情報を得るのは、CADシステムの
分野において周知である。2次元形状情報データは、給
紙トレイ部6から送り出される各シート1毎に作成/供
給される。
Next, the molding operation of the sheet lamination molding apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described. FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the molding operation flow of the sheet laminating apparatus shown in FIG. Data processing unit 2 is a three-dimensional CAD
The 3D shape supplied and input from the system is changed into the 2D shape information of the cross-section sliced in the height direction.
The dimensional shape information is supplied to the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11. Obtaining two-dimensional shape information of a cross section based on such three-dimensional shape information is well known in the field of CAD systems. The two-dimensional shape information data is created / supplied for each sheet 1 sent out from the sheet feeding tray unit 6.

【0034】制御部3は、レーザプリンタ部7とカッテ
ィングプロッタ部11とのシーケンス制御やテーブル1
3の高さ位置制御等を行なう。給紙トレイ部6は、ヒー
タプレート部10の電源がオンされ(ステップS1)、
プレート26が所定の温度、例えば160℃〜180℃
になったと判断すると(ステップS2)、新しいシート
1をトレイ18からレーザプリンタ部7へ送り出す(ス
テップS3)。
The control unit 3 controls the sequence of the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11 and controls the table 1
3 is performed. The power supply of the heater plate unit 10 is turned on in the paper feed tray unit 6 (step S1),
The plate 26 has a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C.
When it is determined that the condition has been reached (step S2), a new sheet 1 is sent from the tray 18 to the laser printer unit 7 (step S3).

【0035】レーザプリンタ部7は、データ処理部2よ
り供給された2次元形状情報を基に、2次元断面形状を
トレイ18から送り出されたシート1に印刷する(ステ
ップS4)。この印刷に使用されるトナーは、電子トナ
ーから顔料を除いたものであり、ポリエチレン系の熱可
塑性樹脂を主成分としている。2次元断面形状が印刷さ
れたシート1は、定着部19で印刷が定着され、中間ト
レイ部9、搬送部8で位置合わせを行なって搬送される
(ステップS5)。印刷が定着されたシート1は、中間
トレイ部9、搬送部8を経て、印刷面を下側(テーブル
13側)に位置合わせしてテーブル13上に載せられる
(ステップS6)。
The laser printer unit 7 prints a two-dimensional cross-sectional shape on the sheet 1 sent from the tray 18 based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing unit 2 (step S4). The toner used for this printing is obtained by removing the pigment from the electronic toner, and contains a polyethylene-based thermoplastic resin as a main component. The sheet 1 on which the two-dimensional cross-sectional shape has been printed is fixed in the fixing unit 19, and is conveyed after being aligned by the intermediate tray unit 9 and the conveying unit 8 (Step S5). The sheet 1 on which the printing has been fixed passes through the intermediate tray 9 and the transporting unit 8 and is placed on the table 13 with the printing surface positioned downward (toward the table 13) (step S6).

【0036】次に、テーブル13は、図示されていない
駆動機構により上方に移動し、所定の温度、トナーの融
点以上の温度の例えば160℃〜180℃で加熱されて
いるプレート26にプレート26側にトナーが塗布され
たシート1を所定の時間、例えば15分程度押し付ける
(ステップS7)。これにより、シート1の印刷面のト
ナーは、一旦溶融し、テーブル13が再び下方に移動し
てプレート26から離れると、再度凝固して、シート1
は、テーブル13側に断面形状に沿って接着される。
Next, the table 13 is moved upward by a driving mechanism (not shown), and is placed on the plate 26 which is heated at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C., which is higher than the melting point of the toner. The sheet 1 coated with the toner is pressed for a predetermined time, for example, about 15 minutes (step S7). As a result, the toner on the printing surface of the sheet 1 once melts, and when the table 13 moves downward again and separates from the plate 26, it solidifies again, and the sheet 1
Is adhered to the table 13 side along the cross-sectional shape.

【0037】テーブル13は、シート1によるシート積
層体15の最上面がカッティングプロッタ部11の高さ
にくるように下方に移動し(ステップS8)、XーYプ
ロッタ28に固定されたカッタ27が、データ処理部2
から供給されるデータに基づいて、シート積層体15の
最上面の一枚のシート1を、シート1に印刷された2次
元断面形状に沿って切断する(ステップS9)。なお、
カッタ27の刃の長さは、シート積層体15の最上面の
シート1の1枚のみを切断できるように調整されてい
る。
The table 13 is moved downward so that the uppermost surface of the sheet stack 15 of the sheets 1 is at the height of the cutting plotter section 11 (step S8), and the cutter 27 fixed to the XY plotter 28 is moved. , Data processing unit 2
Is cut along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet 1 based on the data supplied from the sheet stack 15 (step S9). In addition,
The length of the blade of the cutter 27 is adjusted so that only one of the uppermost sheets 1 of the sheet laminate 15 can be cut.

【0038】次に、装置各部に異常がないと(ステップ
S10)、以上の動作を、3次元物体の最大高さに到達
するまで繰り返すことにより(ステップS11)、シー
ト積層体15が完成する。3次元物体が所定の最大高さ
に到達し(ステップS11)、シート積層体15が完成
すると、テーブル13は、再び上方に移動してプレート
26にシート積層体15を押し付ける(ステップS1
2)。この時、A3版面積で200kgf程度の圧力が
シート積層体15に加えられる。
Next, if there is no abnormality in each part of the apparatus (Step S10), the above operation is repeated until the maximum height of the three-dimensional object is reached (Step S11), whereby the sheet laminate 15 is completed. When the three-dimensional object reaches a predetermined maximum height (step S11) and the sheet stack 15 is completed, the table 13 moves upward again to press the sheet stack 15 against the plate 26 (step S1).
2). At this time, a pressure of about 200 kgf in A3 plate area is applied to the sheet laminate 15.

【0039】次に、プレート26を所定の温度に加熱し
ていたシート積層体15上部のヒータプレート部10の
電源が切られる(ステップS13)。その直後、シート
積層体15下部のヒータプレート部14の電源オンし
て、プレート16をトナーの溶融点以上の温度、例えば
140℃以上の温度になるように加熱する(ステップS
15)。加熱温度の上限は、シート1が炭化しない温度
を考慮すると、180℃以下が好ましい。ヒータプレー
ト部14は、シート積層体15下部のプレート16を1
40℃以上の温度で15分程度加熱保持する(ステップ
S16)。
Next, the power of the heater plate unit 10 above the sheet laminate 15 that has heated the plate 26 to a predetermined temperature is turned off (step S13). Immediately thereafter, the power of the heater plate portion 14 below the sheet laminate 15 is turned on, and the plate 16 is heated to a temperature higher than the melting point of the toner, for example, 140 ° C. or higher (step S).
15). The upper limit of the heating temperature is preferably 180 ° C. or less in consideration of the temperature at which the sheet 1 does not carbonize. The heater plate section 14 is configured such that the plate 16 below the sheet laminate 15 is
Heat and hold at a temperature of 40 ° C. or higher for about 15 minutes (step S16).

【0040】加熱保持後、シート積層体15下部のヒー
タプレート部14の電源も切られ(ステップS17)、
シート積層体15は、テーブル13でプレート26に押
し付けられた状態で、シート積層体15の温度が室温に
なるまで加圧保持される。作業者は、シート積層体15
の温度が室温になった所でシート積層体15をシート積
層造形装置の造形部4から取り出す(ステップS1
8)。完成したシート積層体15は、図1に示すよう
に、3次元物体の形状を表している有効領域29と、3
次元物体の形状ではない不要領域30とからなってい
る。
After the heating and holding, the power of the heater plate portion 14 below the sheet laminate 15 is also turned off (step S17).
The sheet stack 15 is pressed and held until the temperature of the sheet stack 15 reaches room temperature while being pressed against the plate 26 on the table 13. The operator can use the sheet laminate 15
When the temperature has reached room temperature, the sheet laminate 15 is taken out of the modeling section 4 of the sheet laminating apparatus (step S1).
8). As shown in FIG. 1, the completed sheet laminate 15 has an effective area 29 representing the shape of a three-dimensional object,
The unnecessary area 30 is not the shape of the three-dimensional object.

【0041】作業者は、シート積層体15を造形部4か
ら取り出した後(ステップS18)、シート積層体15
から不要領域30を取り外すことにより(ステップS1
9)、有効領域29、即ち3次元物体形状を得る(ステ
ップS20)。シート101を2次元断面形状に沿って
切断した後(ステップS9)、造形プロセス中にシート
切れ、トナー切れ、紙詰まり等の装置各部に異常が認め
られた場合(ステップS10)、装置は、直ちにヒータ
プレート部110の電源を切り(ステップS14)、そ
の状態で造形動作を停止する。再度、造形動作を行なう
には、作業者が装置の異常を復旧させてから行なう。
After removing the sheet laminate 15 from the modeling section 4 (step S18), the operator removes the sheet laminate 15
By removing the unnecessary area 30 from the
9) An effective area 29, that is, a three-dimensional object shape is obtained (step S20). After the sheet 101 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape (step S9), if any part of the apparatus such as a sheet break, a toner shortage, a paper jam, or the like is found during the shaping process (step S10), the apparatus immediately starts the operation. The power of the heater plate 110 is turned off (step S14), and the molding operation is stopped in that state. To perform the molding operation again, the operator performs the operation after restoring the abnormality of the apparatus.

【0042】このように、本実施の形態では、完成した
シート積層体15をプレート26に押し付けた状態でシ
ート積層体15上部のヒータプレート部10の電源を切
った後、シート積層体15下部側をヒータユニット17
を有するヒータプレート部14によりトナーの溶融点以
上の温度で加熱保持し、その後、シート積層体15下部
のヒータプレート部14の電源を切って、シート積層体
15の温度が室温になった所でシート積層体15を造形
部4から取り出すように構成したため、積層造形の最終
段階で固化した特にシート積層体15下部のトナーを加
熱して再溶融し、加圧状態で再度自然放冷して固化させ
ることができる。このため、トナーの再溶融、固化とい
う工程を経ることにより、積層造形中にシート積層体1
5下部のトナー部に生じた変形、剥離を減らして、トナ
ー部を修復することができる。従って、特に、シート積
層体15下部の接着強度を向上させることができるの
で、シート積層体15から不要領域30を取り去る作業
時の有効領域29の破壊を少なくすることができ、不要
領域30の除去作業を容易に行なうことができる。ま
た、3次元造形物体の形状精度の劣化を抑えることがで
きる。
As described above, in this embodiment, after the completed sheet laminate 15 is pressed against the plate 26 and the power of the heater plate 10 above the sheet laminate 15 is turned off, the lower side of the sheet laminate 15 is turned off. The heater unit 17
Is heated and held at a temperature equal to or higher than the melting point of the toner by the heater plate section 14 having the above-described configuration. Thereafter, the power of the heater plate section 14 below the sheet laminate 15 is turned off, and the sheet laminate 15 is cooled to room temperature. Since the sheet laminate 15 is configured to be taken out of the modeling section 4, the toner solidified in the final stage of the laminate molding, particularly the toner at the lower part of the sheet laminate 15, is heated and re-melted, and naturally cooled again under pressure to solidify. Can be done. Therefore, through a process of re-melting and solidifying the toner, the sheet laminate 1 is formed during the additive manufacturing.
(5) The toner portion can be repaired by reducing deformation and peeling occurring in the lower toner portion. Therefore, in particular, since the adhesive strength at the lower part of the sheet laminate 15 can be improved, the destruction of the effective area 29 at the time of removing the unnecessary area 30 from the sheet laminate 15 can be reduced, and the unnecessary area 30 can be removed. Work can be performed easily. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional object.

【0043】実施の形態2.本実施の形態のシート積層
造形装置の構成は、実施の形態1と同様であるので、図
1を用いて説明する。以下に、本実施の形態のシート積
層造形装置の造形動作を説明する。図4、5は本実施の
形態2のシート積層造形装置の造形動作フローを示すフ
ローチャートである。データ処理部2は、3次元CAD
システムから供給され入力された3次元形状を高さ方向
でスライスした断面の2次元形状情報に変えて、その2
次元形状情報をレーザプリンタ部7やカッティングプロ
ッタ部11に供給する。かかる3次元形状情報に基づい
て断面の2次元形状情報を得るのは、CADシステムの
分野において周知である。2次元形状情報データは、給
紙トレイ部6から送り出される各シート1毎に作成/供
給される。
Embodiment 2 Since the configuration of the sheet additive manufacturing apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, it will be described with reference to FIG. Hereinafter, the shaping operation of the sheet stacking and shaping apparatus of the present embodiment will be described. FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus according to the second embodiment. Data processing unit 2 is a three-dimensional CAD
The 3D shape supplied and input from the system is changed into the 2D shape information of the cross-section sliced in the height direction.
The dimensional shape information is supplied to the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11. Obtaining two-dimensional shape information of a cross section based on such three-dimensional shape information is well known in the field of CAD systems. The two-dimensional shape information data is created / supplied for each sheet 1 sent out from the sheet feeding tray unit 6.

【0044】制御部3は、レーザプリンタ部7とカッテ
ィングプロッタ部11とのシーケンス制御やテーブル1
3の高さ位置制御等を行なう。給紙トレイ部6は、ヒー
タプレート部10の電源がオンされ(ステップS3
1)、プレート26が所定の温度、例えば160℃〜1
80になったと判断すると(ステップS32)、新しい
シート1をトレイ18からレーザプリンタ部7へ送り出
す(ステップS33)。
The control unit 3 controls the sequence of the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11 and controls the table 1
3 is performed. The power supply of the heater plate unit 10 is turned on in the paper feed tray unit 6 (step S3).
1) The plate 26 is at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 1
When it is determined that the number has reached 80 (step S32), a new sheet 1 is sent from the tray 18 to the laser printer unit 7 (step S33).

【0045】レーザプリンタ部7は、データ処理部2よ
り供給された2次元形状情報を基に、2次元断面形状を
トレイ18から送り出されたシート1に印刷する(ステ
ップS34)。この印刷に使用されるトナーは、電子ト
ナーから顔料を除いたものであり、ポリエチレン系の熱
可塑性樹脂を主成分としている。2次元断面形状が印刷
されたシート1は、定着部19で印刷が定着され、中間
トレイ部9、搬送部8で位置合わせを行なって搬送され
る(ステップS35)。印刷が定着されたシート1は、
中間トレイ部9、搬送部8を経て、印刷面を下側(テー
ブル13側)に位置合わせしてテーブル13上に載せら
れる(ステップS36)。
The laser printer unit 7 prints a two-dimensional sectional shape on the sheet 1 sent from the tray 18 based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing unit 2 (step S34). The toner used for this printing is obtained by removing the pigment from the electronic toner, and contains a polyethylene-based thermoplastic resin as a main component. The sheet 1 on which the two-dimensional cross-sectional shape is printed is fixed by the fixing unit 19, and is conveyed after being aligned by the intermediate tray unit 9 and the conveying unit 8 (Step S35). The sheet 1 on which the print is fixed is
After passing through the intermediate tray section 9 and the transport section 8, the printing surface is positioned on the lower side (table 13 side) and is placed on the table 13 (step S36).

【0046】次に、テーブル13は、図示されていない
駆動機構により上方に移動し、所定の温度、トナーの融
点以上の温度の例えば160℃〜180℃で加熱されて
いるプレート26にプレート26側にトナーが塗布され
たシート1を所定時間、例えば15分程度押し付ける
(ステップS37)。これにより、シート1の印刷面の
トナーは、一旦溶融し、テーブル13が再び下方に移動
してプレート26から離れると、再度凝固して、シート
1は、テーブル13側に断面形状に沿って接着される。
Next, the table 13 is moved upward by a driving mechanism (not shown), and is placed on the plate 26 heated at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C., which is higher than the melting point of the toner. The sheet 1 coated with the toner is pressed for a predetermined time, for example, about 15 minutes (step S37). As a result, the toner on the printing surface of the sheet 1 once melts, and when the table 13 moves downward again and separates from the plate 26, it solidifies again, and the sheet 1 adheres to the table 13 along the cross-sectional shape. Is done.

【0047】テーブル13は、シート1によるシート積
層体15の最上面がカッティングプロッタ部11の高さ
にくるように下方に移動し(ステップS38)、XーY
プロッタ28に固定されたカッタ27が、データ処理部
2から供給されるデータに基づいて、シート積層体15
の最上面の一枚のシート1を、シート1に印刷された2
次元断面形状に沿って切断する(ステップS39)。な
お、カッタ27の刃の長さは、シート積層体15の最上
面のシート1の1枚のみを切断できるように調整されて
いる。
The table 13 is moved downward so that the uppermost surface of the sheet stack 15 of the sheets 1 is at the height of the cutting plotter section 11 (step S38), and XY.
The cutter 27 fixed to the plotter 28 moves the sheet stack 15 based on the data supplied from the data processing unit 2.
Sheet 1 on the top surface of
Cutting is performed along the two-dimensional cross-sectional shape (step S39). The length of the blade of the cutter 27 is adjusted so that only one of the uppermost sheets 1 of the sheet laminate 15 can be cut.

【0048】次に、装置各部に異常がないと(ステップ
S40)、以上の動作を、3次元物体の最大高さに到達
するまで繰り返すことにより(ステップS41)、シー
ト積層体15が完成する。3次元物体が所定の最大高さ
に到達し(ステップS41)、シート積層体15が完成
すると、テーブル13は、再び上方に移動してプレート
26にシート積層体15を押し付ける(ステップS4
2)。この時、A3版面積で200kgf程度の圧力が
シート積層体15に加えられる。
Next, if there is no abnormality in each part of the apparatus (Step S40), the above operation is repeated until the maximum height of the three-dimensional object is reached (Step S41), whereby the sheet laminate 15 is completed. When the three-dimensional object reaches the predetermined maximum height (Step S41) and the sheet stack 15 is completed, the table 13 moves upward again to press the sheet stack 15 against the plate 26 (Step S4).
2). At this time, a pressure of about 200 kgf in A3 plate area is applied to the sheet laminate 15.

【0049】次に、プレート26を所定の温度に加熱し
ていたシート積層体15上部のヒータプレート部10の
電源が切られる(ステップS43)。その直後、シート
積層体15下部のヒータプレート部14の電源をオンし
て、プレート16をトナーの溶融点以上の温度、例えば
140℃以上の温度になるように加熱する(ステップS
46)。加熱温度の上限は、シートが炭化しない温度を
考慮すると、180℃以下が好ましい。ヒータプレート
部14は、シート積層体15下部のプレート16を14
0℃以上の温度で15分程度加熱保持する(ステップS
47)。
Next, the power of the heater plate unit 10 above the sheet laminate 15 that has heated the plate 26 to a predetermined temperature is turned off (step S43). Immediately thereafter, the power of the heater plate section 14 below the sheet stack 15 is turned on, and the plate 16 is heated to a temperature higher than the melting point of the toner, for example, 140 ° C. or higher (step S).
46). The upper limit of the heating temperature is preferably 180 ° C. or less in consideration of the temperature at which the sheet is not carbonized. The heater plate section 14 is provided with a plate 16 below the sheet laminate 15.
Heat and hold at a temperature of 0 ° C. or more for about 15 minutes (Step S
47).

【0050】加熱保持後、シート積層体15下部のヒー
タプレート部14の電源も切られ(ステップS48)、
シート積層体15は、テーブル13でプレート26に押
し付けられた状態で、シート積層体15の温度が室温に
なるまで加圧保持される。作業者は、シート積層体15
の温度が室温になった所でシート積層体15をシート積
層造形装置の造形部4から取り出す(ステップS4
9)。完成したシート積層体15は、図1に示すよう
に、3次元物体の形状を表している有効領域29と、3
次元物体の形状ではない不要領域30とからなってい
る。
After the heating and holding, the power of the heater plate portion 14 below the sheet laminate 15 is also turned off (step S48),
The sheet stack 15 is pressed and held until the temperature of the sheet stack 15 reaches room temperature while being pressed against the plate 26 on the table 13. The operator can use the sheet laminate 15
When the temperature has reached room temperature, the sheet laminate 15 is taken out of the modeling section 4 of the sheet laminating apparatus (step S4).
9). As shown in FIG. 1, the completed sheet laminate 15 has an effective area 29 representing the shape of a three-dimensional object,
The unnecessary area 30 is not the shape of the three-dimensional object.

【0051】作業者は、シート積層体15を造形部4か
ら取り出した後(ステップS49)、シート積層体15
から不要領域30を取り外すことにより(ステップS5
0)、有効領域29、即ち3次元物体形状を得る(ステ
ップS51)。シート101を2次元断面形状に沿って
切断した後(ステップS39)、造形プロセス中にシー
ト切れ、トナー切れ、紙詰まり等の異常が装置各部に認
められた場合(ステップS40)、テーブル13は、直
ちに上方に移動して、所定温度、例えば160℃〜18
0℃に加熱されているプレート26にシート積層体15
を所定時間、例えば15分程度押し付ける(ステップS
44)。この状態で、装置は、ヒータプレート部10の
電源を切り(ステップS45)、造形動作を停止する。
再度、造形動作を行なうには、作業者が装置の異常を復
旧させてから行なう。
After removing the sheet laminate 15 from the modeling section 4 (step S49), the operator removes the sheet laminate 15
By removing the unnecessary area 30 from the
0), an effective area 29, that is, a three-dimensional object shape is obtained (step S51). After the sheet 101 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape (step S39), if an abnormality such as an out-of-sheet, out-of-toner, or paper jam is detected in each part of the apparatus (step S40), the table 13 Immediately move upward to a predetermined temperature, e.g.
The sheet laminate 15 is placed on the plate 26 heated to 0 ° C.
Is pressed for a predetermined time, for example, about 15 minutes (step S
44). In this state, the apparatus turns off the power of the heater plate unit 10 (step S45) and stops the modeling operation.
To perform the molding operation again, the operator performs the operation after restoring the abnormality of the apparatus.

【0052】このように、本実施の形態では、完成した
シート積層体15をプレート26に押し付けた状態でシ
ート積層体15上部のヒータプレート部10の電源を切
った後、シート積層体15下部側をヒータユニット17
を有するヒータプレート部14によりトナーの溶融点以
上の温度で加熱保持し、その後、シート積層体15下部
のヒータプレート部14の電源を切って、シート積層体
15の温度が室温になった所で造形部4から取り出すよ
うに構成したため、積層造形の最終段階で固化した特に
シート積層体15下部のトナーを加熱して再溶融し、加
圧状態で再度自然放冷して固化させることができる。こ
のため、トナーの再溶融、固化という工程を経ることに
より、積層造形中にシート積層体15下部のトナー部に
生じた変形、剥離を減らして、トナー部を修復すること
ができる。従って、特に、シート積層体15下部の接着
強度を向上させることができるので、シート積層体15
から不要領域30を取り去る作業時の有効領域29の破
壊を少なくすることができ、不要領域30の除去作業を
容易に行なうことができる。また、3次元造形物体の形
状精度の劣化を抑えることができる。
As described above, in this embodiment, after the completed sheet laminate 15 is pressed against the plate 26 and the power supply to the heater plate portion 10 above the sheet laminate 15 is turned off, the lower side of the sheet laminate 15 is The heater unit 17
Is heated and held at a temperature equal to or higher than the melting point of the toner by the heater plate section 14 having the above-described configuration. Thereafter, the power of the heater plate section 14 below the sheet laminate 15 is turned off, and the sheet laminate 15 is cooled to room temperature. Since it is configured to be taken out from the modeling section 4, it is possible to heat and re-melt the toner solidified particularly in the lower part of the sheet laminate 15 in the final stage of the lamination molding, and to naturally cool it again under pressure to solidify. For this reason, through the steps of re-melting and solidifying the toner, deformation and peeling generated in the toner portion below the sheet laminate 15 during the lamination molding can be reduced, and the toner portion can be repaired. Therefore, in particular, the adhesive strength at the lower part of the sheet laminate 15 can be improved.
The destruction of the effective area 29 at the time of removing the unnecessary area 30 from the work can be reduced, and the work of removing the unnecessary area 30 can be easily performed. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional object.

【0053】従来は、シート1を2次元断面形状に沿っ
て切断した後、装置各部に異常が有ると、直ちにヒータ
プレート部10の電源を切り、造形を一旦停止し、装置
を復旧させてから再度造形を行なうように構成してい
た。このため、シート積層体15内部の温度分布のばら
つきにより、シート積層体15上部の最表面の平坦性が
悪く、この状態で再度造形を行なうので、変形、剥離を
生じて、3次元造形物体の形状精度の劣化が顕著にな
る。
Conventionally, after the sheet 1 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape, if there is an abnormality in each part of the apparatus, the power of the heater plate part 10 is immediately turned off, molding is temporarily stopped, and the apparatus is restored. It was configured to perform modeling again. For this reason, the flatness of the uppermost surface of the upper part of the sheet laminate 15 is poor due to the variation in the temperature distribution inside the sheet laminate 15, and the molding is performed again in this state. Deterioration of shape accuracy becomes remarkable.

【0054】これに対し、本実施の形態は、カッティン
グプロッタ部11によりシート1をシート1に印刷され
た2次元断面形状に沿って切断した後、テーブル部5に
より、装置各部に異常が有ると判断した場合、テーブル
13を上方に移動させて、所定の温度に加熱されている
ヒータプレート部10にシート積層体15を所定の時間
押し付け、その後、ヒータプレート部10の電源を停止
するように構成したため、シート積層体15に対して加
圧、加熱を加えることにより、シート積層体15上部の
最表面の平坦性を良好にすることができる。このため、
再度造形を行なっても、変形、剥離を生じ難くして、3
次元造形物体の形状精度の劣化を抑えることができる。
On the other hand, in the present embodiment, after the sheet 1 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet 1 by the cutting plotter section 11, the table section 5 determines that there is an abnormality in each section of the apparatus. When the determination is made, the table 13 is moved upward, the sheet laminate 15 is pressed against the heater plate section 10 being heated to a predetermined temperature for a predetermined time, and then the power supply of the heater plate section 10 is stopped. Therefore, by applying pressure and heating to the sheet laminate 15, the flatness of the uppermost surface of the upper portion of the sheet laminate 15 can be improved. For this reason,
Even if molding is performed again, deformation and peeling are unlikely to occur.
Deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional molded object can be suppressed.

【0055】実施の形態3.図6は本発明に係る実施の
形態3のシート積層造形装置の構成を示す図である。図
6において、図1と同一符号は同一または相当部分を示
し、31はヒータプレート部10に設けられたトナーの
溶融点以上、例えば160〜180℃でシート積層体1
5を加熱するヒータユニットであり、32はヒータプレ
ート部10に設けられたヒータユニット17,31より
も低温、例えば100〜130℃でシート積層体15を
加熱するヒータユニットであり、33はヒータプレート
部14に設けられたヒータユニット17,31よりも低
温でシート積層体15を加熱するヒータユニットであ
る。34は制御部3からの信号によりヒータユニット1
6、33を切り替えるリレーであり、35は制御部35
からの信号によりヒータユニット31,32を切り替え
るリレーである。ヒータユニット28、30はプレート
18、第2プレート26を各々トナー22の融点以下
(80〜100℃)の温度に加熱できる。
Embodiment 3 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a sheet additive manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG.
5, a heater unit 32 for heating the sheet stack 15 at a lower temperature, for example, 100 to 130 ° C., than the heater units 17 and 31 provided in the heater plate unit 10, and 33 a heater plate. The heater unit heats the sheet stack 15 at a lower temperature than the heater units 17 and 31 provided in the unit 14. Reference numeral 34 denotes a heater unit 1 based on a signal from the control unit 3.
Reference numeral 35 denotes a relay for switching between 6 and 33.
This is a relay for switching between the heater units 31 and 32 in response to a signal from the controller. The heater units 28 and 30 can heat the plate 18 and the second plate 26 to a temperature equal to or lower than the melting point of the toner 22 (80 to 100 ° C.).

【0056】次に、図6に示す本実施の形態のシート積
層造形装置の造形動作について説明する。図7、8は図
6に示すシート積層造形装置の造形動作フローを示すフ
ローチャートである。データ処理部2は、3次元CAD
システムから供給され入力された3次元形状を高さ方向
でスライスした断面の2次元形状情報に変えて、その2
次元形状情報をレーザプリンタ部7やカッティングプロ
ッタ部11に供給する。かかる3次元形状情報に基づい
て断面の2次元形状情報を得るのは、CADシステムの
分野において周知である。2次元形状情報データは、給
紙トレイ部6から送り出される各シート1毎に作成/供
給される。
Next, the molding operation of the sheet laminating apparatus of this embodiment shown in FIG. 6 will be described. FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the molding operation flow of the sheet laminating apparatus shown in FIG. Data processing unit 2 is a three-dimensional CAD
The 3D shape supplied and input from the system is changed into the 2D shape information of the cross-section sliced in the height direction.
The dimensional shape information is supplied to the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11. Obtaining two-dimensional shape information of a cross section based on such three-dimensional shape information is well known in the field of CAD systems. The two-dimensional shape information data is created / supplied for each sheet 1 sent out from the sheet feeding tray unit 6.

【0057】制御部3は、レーザプリンタ部7とカッテ
ィングプロッタ部11とのシーケンス制御やテーブル1
3の高さ位置制御等を行なう。給紙トレイ部6は、ヒー
タプレート部10の電源がオンされ(ステップS6
1)、プレート26が所定の温度、例えば160℃〜1
80℃になったと判断すると(ステップS62)、新し
いシート1をトレイ18からレーザプリンタ部7へ送り
出す(ステップS63)。
The control unit 3 controls the sequence of the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11 and the table 1
3 is performed. The power supply of the heater plate unit 10 is turned on in the paper feed tray unit 6 (step S6).
1) The plate 26 is at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 1
When it is determined that the temperature has reached 80 ° C. (step S62), a new sheet 1 is sent from the tray 18 to the laser printer unit 7 (step S63).

【0058】レーザプリンタ部7は、データ処理部2よ
り供給された2次元形状情報を基に、2次元断面形状を
トレイ18から送り出されたシート1に印刷する(ステ
ップS64)。この印刷に使用されるトナーは、電子ト
ナーから顔料を除いたものであり、ポリエチレン系の熱
可塑性樹脂を主成分としている。2次元断面形状が印刷
されたシート1は、定着部19で印刷が定着され、中間
トレイ部9、搬送部8で位置合わせを行なって搬送され
る(ステップS65)。印刷が定着されたシート1は、
中間トレイ部9、搬送部8を経て、印刷面を下側(テー
ブル13側)に位置合わせしてテーブル13上に載せら
れる(ステップS66)。
The laser printer unit 7 prints a two-dimensional sectional shape on the sheet 1 sent from the tray 18 based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing unit 2 (step S64). The toner used for this printing is obtained by removing the pigment from the electronic toner, and contains a polyethylene-based thermoplastic resin as a main component. The sheet 1 on which the two-dimensional cross-sectional shape is printed is fixed in the fixing unit 19, and is conveyed after being aligned by the intermediate tray unit 9 and the conveying unit 8 (Step S65). The sheet 1 on which the print is fixed is
After passing through the intermediate tray section 9 and the transport section 8, the print surface is positioned on the lower side (table 13 side) and is placed on the table 13 (step S66).

【0059】次に、テーブル13は、図示されていない
駆動機構により上方に移動し、所定の温度、トナーの融
点以上の温度の例えば160℃〜180℃で加熱されて
いるプレート26にプレート26側にトナーが塗布され
たシート1を所定の時間、例えば15分程度押し付ける
(ステップS67)。これにより、シート1の印刷面の
トナーは、一旦溶融し、テーブル13が再び下方に移動
してプレート26から離れると、再度凝固して、シート
1は、テーブル13側に断面形状に沿って接着される。
Next, the table 13 is moved upward by a driving mechanism (not shown), and is placed on the plate 26 which is heated at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C., which is higher than the melting point of the toner. The sheet 1 coated with the toner is pressed for a predetermined time, for example, about 15 minutes (step S67). As a result, the toner on the printing surface of the sheet 1 once melts, and when the table 13 moves downward again and separates from the plate 26, it solidifies again, and the sheet 1 adheres to the table 13 along the cross-sectional shape. Is done.

【0060】テーブル13は、シート1によるシート積
層体15の最上面がカッティングプロッタ部11の高さ
にくるように下方に移動し(ステップS68)、XーY
プロッタ28に固定されたカッタ27が、データ処理部
2から供給されるデータに基づいて、シート積層体15
の最上面の一枚のシート1を、シート1に印刷された2
次元断面形状に沿って切断する(ステップS69)。な
お、カッタ27の刃の長さは、シート積層体15の最上
面のシート1の1枚のみを切断できるように調整されて
いる。
The table 13 is moved downward so that the uppermost surface of the sheet stack 15 of the sheets 1 is at the height of the cutting plotter section 11 (step S68), and X-Y.
The cutter 27 fixed to the plotter 28 moves the sheet stack 15 based on the data supplied from the data processing unit 2.
Sheet 1 on the top surface of
Cutting is performed along the two-dimensional cross-sectional shape (step S69). The length of the blade of the cutter 27 is adjusted so that only one of the uppermost sheets 1 of the sheet laminate 15 can be cut.

【0061】次に、装置各部に異常がないと(ステップ
S70)、以上の動作を、3次元物体の最大高さに到達
するまで繰り返すことにより(ステップS71)、シー
ト積層体15が完成する。3次元物体が所定の最大高さ
に到達し(ステップS71)、シート積層体15が完成
すると、テーブル13は、再び上方に移動してプレート
26にシート積層体15を押し付ける(ステップS7
2)。この時、A3版面積で200kgf程度の圧力が
シート積層体15に加えられる。
Next, if there is no abnormality in each part of the apparatus (Step S70), the above operation is repeated until the maximum height of the three-dimensional object is reached (Step S71), whereby the sheet laminate 15 is completed. When the three-dimensional object reaches the predetermined maximum height (step S71) and the sheet stack 15 is completed, the table 13 moves upward again to press the sheet stack 15 against the plate 26 (step S7).
2). At this time, a pressure of about 200 kgf in A3 plate area is applied to the sheet laminate 15.

【0062】次に、プレート26を所定の温度に加熱し
ていたシート積層体15上部のヒータプレート部10の
ヒータユニット31の電源が切られる(ステップS7
3)。その直後、シート積層体15下部のヒータプレー
ト部14のヒータユニット17の電源をオンして、プレ
ート16をトナーの溶融点以上の温度、例えば140℃
以上の温度になるように加熱する(ステップS79)。
加熱温度の上限は、シート1が炭化しない温度を考慮す
ると、180℃以下が好ましい。ヒータプレート部14
は、シート積層体15下部のプレート16を140℃以
上の温度で15分程度加熱保持する(ステップS8
0)。
Next, the power of the heater unit 31 of the heater plate section 10 above the sheet laminate 15 that has heated the plate 26 to a predetermined temperature is turned off (step S7).
3). Immediately thereafter, the power of the heater unit 17 of the heater plate portion 14 below the sheet stack 15 is turned on, and the plate 16 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the toner, for example, 140 ° C.
The heating is performed so as to reach the above temperature (step S79).
The upper limit of the heating temperature is preferably 180 ° C. or less in consideration of the temperature at which the sheet 1 does not carbonize. Heater plate section 14
Heats and holds the plate 16 below the sheet laminate 15 at a temperature of 140 ° C. or higher for about 15 minutes (Step S8)
0).

【0063】加熱保持後、シート積層体15下部のヒー
タプレート部14の電源も切られて、全ヒータユニット
の電源が切られ(ステップS81)、シート積層体15
は、テーブル13でプレート26に押し付けられた状態
で、シート積層体15の温度が室温になるまで加圧保持
される。作業者は、シート積層体15の温度が室温にな
った所でシート積層体15をシート積層造形装置の造形
部4から取り出す(ステップS82)。完成したシート
積層体15は、図6に示すように、3次元物体の形状を
表している有効領域29と、3次元物体の形状ではない
不要領域30とからなっている。
After the heating and holding, the power of the heater plate section 14 below the sheet laminate 15 is also turned off, and the power of all the heater units is turned off (step S81).
Is pressed against the plate 26 on the table 13 and is held under pressure until the temperature of the sheet laminate 15 reaches room temperature. The operator takes out the sheet stack 15 from the modeling section 4 of the sheet stacking apparatus when the temperature of the sheet stack 15 reaches room temperature (step S82). As shown in FIG. 6, the completed sheet laminate 15 includes an effective area 29 representing the shape of the three-dimensional object and an unnecessary area 30 not having the shape of the three-dimensional object.

【0064】作業者は、シート積層体15を造形部4か
ら取り出した後(ステップS82)、シート積層体15
から不要領域30を取り外すことにより(ステップS8
3)、有効領域29、即ち3次元物体形状を得る(ステ
ップS84)。シート1を2次元断面形状に沿って切断
した後(ステップS69)、造形プロセス中にシート切
れ、トナー切れ、紙詰まり等の装置各部に異常が認めら
れた場合(ステップS70)、装置は、プレート16及
びプレート26の少なくともどちらか一方に異常がない
かを判断し、異常がないと判断した場合(ステップS7
4)、テーブル13を上方に移動させて、プレート26
にシート積層体15を押し付ける(ステップS75)。
After removing the sheet laminate 15 from the modeling section 4 (step S82), the operator removes the sheet laminate 15
By removing the unnecessary area 30 from the
3) An effective area 29, that is, a three-dimensional object shape is obtained (step S84). After the sheet 1 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape (step S69), if an abnormality such as a sheet break, a toner shortage, a paper jam, or the like is detected during the shaping process (step S70), the apparatus sets the plate 1 It is determined whether there is no abnormality in at least one of the plate 16 and the plate 26, and when it is determined that there is no abnormality (step S7).
4) The table 13 is moved upward to
Then, the sheet laminate 15 is pressed (step S75).

【0065】装置は、プレート26にシート積層体15
を押し付けた状態で、ヒータユニット31の電源をオフ
し、ヒータユニット32,33の電源をオンし(ステッ
プS76)、装置異常が解消されるまでシート積層体1
5を100〜130℃程度の低温で加熱保持する(ステ
ップS77)。装置は、装置異常が解消されたと判断し
た場合(ステップS77)、ヒータユニット32,33
の電源をオフするとともに、ヒータユニット31の電源
をオンし(ステップS78)、ヒータユニット31でシ
ート積層体15を140〜180℃程度で加熱し、ステ
ップ71へ戻る。装置は、プレート16,26に異常が
ある場合(ステップS74)、全てのヒータユニットの
電源をオフする(ステップS81)。
The apparatus is arranged such that the sheet laminate 15 is
Is pressed, the power supply of the heater unit 31 is turned off, and the power supplies of the heater units 32 and 33 are turned on (step S76).
5 is heated and held at a low temperature of about 100 to 130 ° C. (step S77). If the apparatus determines that the apparatus abnormality has been resolved (step S77), the heater units 32 and 33
Is turned off, the power of the heater unit 31 is turned on (step S78), and the sheet laminate 15 is heated at about 140 to 180 ° C. by the heater unit 31, and the process returns to step 71. When there is an abnormality in the plates 16 and 26 (step S74), the apparatus turns off the power of all the heater units (step S81).

【0066】このように、本実施の形態では、完成した
シート積層体15をプレート26に押し付けた状態でシ
ート積層体15上部のヒータプレート部10の電源を切
った後、シート積層体15下部側をヒータユニット17
を有するヒータプレート部14によりトナーの溶融点以
上の温度で加熱保持し、その後、シート積層体15下部
のヒータプレート部14の電源を切って、シート積層体
15の温度が室温になった所でシート積層体15を造形
部4から取り出すように構成したため、積層造形の最終
段階で固化した特にシート積層体15下部のトナーを加
熱して再溶融し、加圧状態で再度自然放冷して固化させ
ることができる。このため、トナーの再溶融、固化とい
う工程を経ることにより、積層造形中にシート積層体1
5下部のトナー部に生じた変形、剥離を減らして、トナ
ー部を修復することができる。従って、特に、シート積
層体15下部の接着強度を向上させることができるの
で、シート積層体15から不要領域30を取り去る作業
時の有効領域29の破壊を少なくすることができ、不要
領域30の除去作業を容易に行なうことができる。ま
た、3次元造形物体の形状精度の劣化を抑えることがで
きる。
As described above, in the present embodiment, after the power of the heater plate unit 10 above the sheet laminate 15 is turned off while the completed sheet laminate 15 is pressed against the plate 26, The heater unit 17
Is heated and held at a temperature equal to or higher than the melting point of the toner by the heater plate section 14 having the above-described configuration. Thereafter, the power of the heater plate section 14 below the sheet laminate 15 is turned off, and the sheet laminate 15 is cooled to room temperature. Since the sheet laminate 15 is configured to be taken out of the modeling section 4, the toner solidified in the final stage of the laminate molding, particularly the toner at the lower part of the sheet laminate 15, is heated and re-melted, and naturally cooled again under pressure to solidify. Can be done. Therefore, through a process of re-melting and solidifying the toner, the sheet laminate 1 is formed during the additive manufacturing.
(5) The toner portion can be repaired by reducing deformation and peeling occurring in the lower toner portion. Therefore, in particular, since the adhesive strength at the lower part of the sheet laminate 15 can be improved, the destruction of the effective area 29 at the time of removing the unnecessary area 30 from the sheet laminate 15 can be reduced, and the unnecessary area 30 can be removed. Work can be performed easily. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional object.

【0067】本実施の形態は、装置異常があっても、プ
レート16,26に異常がなければ、プレート26にシ
ート積層体15を押し付けた状態で、装置異常が解消さ
れるまでヒータユニット32,33でシート積層体15
を低温加熱保持するように構成したため、実施の形態2
のシート積層体15を高温加熱保持する場合に比べて、
シート1の熱劣化を抑えることができる。しかも、実施
の形態2と同様、シート積層体15に対して加圧、加熱
を加えているため、シート積層体15上部の最表面の平
坦性を良好にすることができる。このため、再度造形を
行なっても、変形、剥離を行なっても、変形、剥離を生
じ難くして、3次元造形物体の形状精度の劣化を抑える
ことができる。
In this embodiment, even if there is an abnormality in the apparatus, if there is no abnormality in the plates 16 and 26, the heater unit 32 and the sheet stack 15 are pressed against the plate 26 until the abnormality in the apparatus is eliminated. 33 and the sheet laminate 15
Embodiment 2 is configured to be held at a low temperature by heating.
As compared with the case where the sheet laminate 15 of FIG.
Thermal deterioration of the sheet 1 can be suppressed. In addition, since the sheet laminate 15 is pressurized and heated as in the second embodiment, the flatness of the uppermost surface of the sheet laminate 15 can be improved. For this reason, even if the molding is performed again or the deformation and the peeling are performed, the deformation and the peeling hardly occur, and the deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional molded object can be suppressed.

【0068】実施の形態4.本実施の形態のシート積層
造形装置の構成は、実施の形態1と同様であるので、図
6を用いて説明する。以下に、本実施の形態のシート積
層造形装置の造形動作を説明する。図9,10は本実施
の形態4のシート積層造形装置の造形動作フローを示す
フローチャートである。データ処理部2は、3次元CA
Dシステムから供給され入力された3次元形状を高さ方
向でスライスした断面の2次元形状情報に変えて、その
2次元形状情報をレーザプリンタ部7やカッティングプ
ロッタ部11に供給する。かかる3次元形状情報に基づ
いて断面の2次元形状情報を得るのは、CADシステム
の分野において周知である。2次元形状情報データは、
給紙トレイ部6から送り出される各シート1毎に作成/
供給される。
Embodiment 4 The configuration of the sheet additive manufacturing apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG. Hereinafter, the shaping operation of the sheet stacking and shaping apparatus of the present embodiment will be described. FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing the molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus according to the fourth embodiment. The data processing unit 2 has a three-dimensional CA
The three-dimensional shape supplied and input from the D system is changed into two-dimensional shape information of a section sliced in the height direction, and the two-dimensional shape information is supplied to the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11. Obtaining two-dimensional shape information of a cross section based on such three-dimensional shape information is well known in the field of CAD systems. The two-dimensional shape information data is
Created for each sheet 1 sent out from the paper feed tray 6 /
Supplied.

【0069】制御部3は、レーザプリンタ部7とカッテ
ィングプロッタ部11とのシーケンス制御やテーブル1
3の高さ位置制御等を行なう。給紙トレイ部6は、ヒー
タプレート部10のヒータユニット31の電源がオンさ
れ(ステップS91)、プレート26が所定の温度、例
えば160℃〜180℃になったと判断すると(ステッ
プS92)、新しいシート1をトレイ18からレーザプ
リンタ部7へ送り出す(ステップS93)。
The control unit 3 controls the sequence of the laser printer unit 7 and the cutting plotter unit 11 and the table 1
3 is performed. When the power supply of the heater unit 31 of the heater plate unit 10 is turned on (step S91) and the sheet tray unit 6 determines that the plate 26 has reached a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C. (step S92), the sheet feeding unit 6 sets a new sheet. 1 is sent from the tray 18 to the laser printer unit 7 (step S93).

【0070】レーザプリンタ部7は、データ処理部2よ
り供給された2次元形状情報を基に、2次元断面形状を
トレイ18から送り出されたシート1に印刷する(ステ
ップS94)。この印刷に使用されるトナーは、電子ト
ナーから顔料を除いたものであり、ポリエチレン系の熱
可塑性樹脂を主成分としている。2次元断面形状が印刷
されたシート1は、定着部19で印刷が定着され、中間
トレイ部9、搬送部8で位置合わせを行なって搬送され
る(ステップS95)。印刷が定着されたシート1は、
中間トレイ部9、搬送部8を経て、印刷面を下側(テー
ブル13側)に位置合わせしてテーブル13上に載せら
れる(ステップS96)。
The laser printer unit 7 prints a two-dimensional sectional shape on the sheet 1 sent from the tray 18 based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing unit 2 (step S94). The toner used for this printing is obtained by removing the pigment from the electronic toner, and contains a polyethylene-based thermoplastic resin as a main component. The sheet 1 on which the two-dimensional cross-sectional shape is printed is fixed by the fixing unit 19, and is conveyed after being aligned by the intermediate tray unit 9 and the conveying unit 8 (step S95). The sheet 1 on which the print is fixed is
After passing through the intermediate tray section 9 and the transport section 8, the printing surface is positioned on the lower side (table 13 side) and placed on the table 13 (step S96).

【0071】次に、テーブル13は、図示されていない
駆動機構により上方に移動し、所定の温度、トナーの融
点以上の温度の例えば160℃〜180℃で加熱されて
いるプレート26にプレート26側にトナーが塗布され
たシート1を所定の時間、例えば15分程度押し付ける
(ステップS97)。これにより、シート1の印刷面の
トナーは、一旦溶融し、テーブル13が再び下方に移動
してプレート26から離れると、再度凝固して、シート
1は、テーブル13側に断面形状に沿って接着される。
Next, the table 13 is moved upward by a drive mechanism (not shown), and is placed on the plate 26 which is heated at a predetermined temperature, for example, 160 ° C. to 180 ° C. which is higher than the melting point of the toner. The sheet 1 coated with the toner is pressed for a predetermined time, for example, about 15 minutes (step S97). As a result, the toner on the printing surface of the sheet 1 once melts, and when the table 13 moves downward again and separates from the plate 26, it solidifies again, and the sheet 1 adheres to the table 13 along the cross-sectional shape. Is done.

【0072】テーブル13は、シート1によるシート積
層体15の最上面がカッティングプロッタ部11の高さ
にくるように下方に移動し(ステップS98)、XーY
プロッタ28に固定されたカッタ27が、データ処理部
2から供給されるデータに基づいて、シート積層体15
の最上面の一枚のシート1を、シート1に印刷された2
次元断面形状に沿って切断する(ステップS99)。な
お、カッタ27の刃の長さは、シート積層体15の最上
面のシート1の1枚のみを切断できるように調整されて
いる。
The table 13 is moved downward so that the uppermost surface of the sheet stack 15 of the sheets 1 is at the height of the cutting plotter section 11 (step S98), and XY is performed.
The cutter 27 fixed to the plotter 28 moves the sheet stack 15 based on the data supplied from the data processing unit 2.
Sheet 1 on the top surface of
Cutting is performed along the two-dimensional cross-sectional shape (step S99). The length of the blade of the cutter 27 is adjusted so that only one of the uppermost sheets 1 of the sheet laminate 15 can be cut.

【0073】次に、装置各部に異常がないと(ステップ
S100)、以上の動作を、3次元物体の最大高さに到
達するまで繰り返すことにより(ステップS101)、
シート積層体15が完成する。3次元物体が所定の最大
高さに到達し(ステップS101)、シート積層体15
が完成すると、テーブル13は、再び上方に移動してプ
レート26にシート積層体15を押し付ける(ステップ
S102)。この時、A3版面積で200kgf程度の
圧力がシート積層体15に加えられる。
Next, if there is no abnormality in each part of the apparatus (step S100), the above operation is repeated until the maximum height of the three-dimensional object is reached (step S101).
The sheet laminate 15 is completed. The three-dimensional object reaches a predetermined maximum height (step S101), and the sheet stack 15
Is completed, the table 13 moves upward again to press the sheet stack 15 against the plate 26 (step S102). At this time, a pressure of about 200 kgf in A3 plate area is applied to the sheet laminate 15.

【0074】次に、プレート26を所定の温度に加熱し
ていたシート積層体15上部のヒータプレート部10の
ヒータユニット31の電源が切られる(ステップS10
3)。その直後、シート積層体15下部のヒータプレー
ト部14のヒータユニット17の電源をオンして、プレ
ート16をトナーの溶融点以上の温度、例えば140℃
以上の温度になるように加熱する(ステップS11
0)。加熱温度の上限は、シート1が炭化しない温度を
考慮すると、180℃以下が好ましい。ヒータプレート
部14は、シート積層体15下部のプレート16を14
0℃以上の温度で15分程度加熱保持する(ステップS
111)。
Next, the power supply of the heater unit 31 of the heater plate section 10 above the sheet laminate 15 that has heated the plate 26 to a predetermined temperature is turned off (step S10).
3). Immediately thereafter, the power of the heater unit 17 of the heater plate portion 14 below the sheet stack 15 is turned on, and the plate 16 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the toner, for example, 140 ° C.
Heat to reach the above temperature (Step S11
0). The upper limit of the heating temperature is preferably 180 ° C. or less in consideration of the temperature at which the sheet 1 does not carbonize. The heater plate section 14 is provided with a plate 16 below the sheet laminate 15.
Heat and hold at a temperature of 0 ° C. or more for about 15 minutes (Step S
111).

【0075】加熱保持後、シート積層体15下部のヒー
タプレート部14の電源も切られて、全ヒータユニット
の電源が切られ(ステップS112)、シート積層体1
5は、テーブル13でプレート26に押し付けられた状
態で、シート積層体15の温度が室温になるまで加圧保
持される。作業者は、シート積層体15の温度が室温に
なった所でシート積層体15をシート積層造形装置の造
形部4から取り出す(ステップS113)。完成したシ
ート積層体15は、図6に示すように、3次元物体の形
状を表している有効領域29と、3次元物体の形状では
ない不要領域30とからなっている。
After the heating and holding, the power of the heater plate 14 below the sheet laminate 15 is also turned off, and the power of all the heater units is turned off (step S112).
5 is pressed and held until the temperature of the sheet laminate 15 reaches room temperature while being pressed against the plate 26 on the table 13. The operator takes out the sheet stack 15 from the modeling section 4 of the sheet stacking apparatus when the temperature of the sheet stack 15 reaches room temperature (step S113). As shown in FIG. 6, the completed sheet laminate 15 includes an effective area 29 representing the shape of the three-dimensional object and an unnecessary area 30 not having the shape of the three-dimensional object.

【0076】作業者は、シート積層体15を造形部4か
ら取り出した後(ステップS113)、シート積層体1
5から不要領域30を取り外すことにより(ステップS
114)、有効領域29、即ち3次元物体形状を得る
(ステップS115)。シート1を2次元断面形状に沿
って切断した後(ステップS99)、造形プロセス中に
シート切れ、トナー切れ、紙詰まり等の装置各部に異常
が認められた場合(ステップS100)、装置は、プレ
ート16,26に異常がないかを判断し、異常がないと
判断した場合(ステップS104)、テーブル13を上
方に移動させて、プレート26にシート積層体15を押
し付ける(ステップS105)。
After removing the sheet laminate 15 from the modeling section 4 (step S113), the operator moves the sheet laminate 1
5 by removing the unnecessary area 30 (step S5).
114), an effective area 29, that is, a three-dimensional object shape is obtained (step S115). After the sheet 1 is cut along the two-dimensional cross-sectional shape (step S99), if an abnormality is found in each part of the apparatus such as a sheet break, a toner shortage, a paper jam, etc. during the shaping process (step S100), the apparatus sets the plate 1 It is determined whether there is any abnormality in the plates 16 and 26, and if it is determined that there is no abnormality (step S104), the table 13 is moved upward and the sheet laminate 15 is pressed against the plate 26 (step S105).

【0077】装置は、プレート26にシート積層体15
を押し付けた状態で、ヒータユニット31の電源をオフ
し、ヒータユニット32,33の電源をオンし(ステッ
プS106)、装置異常が解消されるまでシート積層体
15を100〜130℃程度の低温で加熱保持する(ス
テップS107)。装置は、装置異常が解消されたと判
断した場合(ステップS107)、ヒータユニット3
2,33の電源をオフするとともに、ヒータユニット3
1の電源をオンし(ステップS108)、ヒータユニッ
ト31でシート積層体15を140〜180℃程度で加
熱し、ステップ71へ戻る。装置は、シート積層体15
をヒータユニット32,33で加熱している時に、装置
異常が解消されなくても、ヒータユニット32,33を
動作させる設定時間に達したと判断した場合(ステップ
S109)、ヒータユニット32,33を含めて全ての
ヒータユニットの電源をオフする(ステップS11
2)。
The apparatus is arranged such that the sheet laminate 15 is placed on the plate 26.
Is pressed, the power of the heater unit 31 is turned off, the power of the heater units 32 and 33 is turned on (step S106), and the sheet stack 15 is kept at a low temperature of about 100 to 130 ° C. until the apparatus abnormality is eliminated. Heating and holding (step S107). If the apparatus determines that the apparatus abnormality has been resolved (step S107), the heater unit 3
2 and 33 as well as the heater unit 3
1 is turned on (step S108), the sheet stack 15 is heated at about 140 to 180 ° C. by the heater unit 31, and the process returns to step 71. The apparatus comprises a sheet laminate 15
When the heater units 32 and 33 are being heated by the heater units 32 and 33, it is determined that the set time for operating the heater units 32 and 33 has been reached (step S109), even if the apparatus abnormality is not resolved (step S109). The power supply of all the heater units is turned off (step S11).
2).

【0078】このように、本実施の形態では、完成した
シート積層体15をプレート26に押し付けた状態でシ
ート積層体15上部のヒータプレート部10の電源を切
った後、シート積層体15下部側をヒータユニット17
を有するヒータプレート部14によりトナーの溶融点以
上の温度で加熱保持し、その後、シート積層体15下部
のヒータプレート部14の電源を切って、シート積層体
15の温度が室温になった所でシート積層体15を造形
部4から取り出すように構成したため、積層造形の最終
段階で固化した特にシート積層体15下部のトナーを加
熱して再溶融し、加圧状態で再度自然放冷して固化させ
ることができる。このため、トナーの再溶融、固化とい
う工程を経ることにより、積層造形中にシート積層体1
5下部のトナー部に生じた変形、剥離を減らして、トナ
ー部を修復することができる。従って、特に、シート積
層体15下部の接着強度を向上させることができるの
で、シート積層体15から不要領域30を取り去る作業
時の有効領域29の破壊を少なくすることができ、不要
領域30の除去作業を容易に行なうことができる。ま
た、3次元造形物体の形状精度の劣化を抑えることがで
きる。
As described above, in the present embodiment, after the power of the heater plate portion 10 above the sheet laminate 15 is turned off in a state where the completed sheet laminate 15 is pressed against the plate 26, the lower side of the sheet laminate 15 is The heater unit 17
Is heated and held at a temperature equal to or higher than the melting point of the toner by the heater plate section 14 having the above-described configuration. Thereafter, the power of the heater plate section 14 below the sheet laminate 15 is turned off, and the sheet laminate 15 is cooled to room temperature. Since the sheet laminate 15 is configured to be taken out of the modeling section 4, the toner solidified in the final stage of the laminate molding, particularly the toner at the lower part of the sheet laminate 15, is heated and re-melted, and naturally cooled again under pressure to solidify. Can be done. Therefore, through a process of re-melting and solidifying the toner, the sheet laminate 1 is formed during the additive manufacturing.
(5) The toner portion can be repaired by reducing deformation and peeling occurring in the lower toner portion. Therefore, in particular, since the adhesive strength at the lower part of the sheet laminate 15 can be improved, the destruction of the effective area 29 at the time of removing the unnecessary area 30 from the sheet laminate 15 can be reduced, and the unnecessary area 30 can be removed. Work can be performed easily. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional object.

【0079】本実施の形態は、装置異常があっても、プ
レート16,26に異常がなければ、プレート26にシ
ート積層体15を押し付けた状態で、ヒータユニット3
2,33でシート積層体15を低温加熱保持し、このシ
ート積層体15を低温加熱保持している時に、装置異常
が解消されなくても、ヒータユニット32,33を動作
させる設定時間に達した場合、ヒータユニット32,3
3を含めてヒータユニットの電源をオフするように構成
したため、シート積層体15を加熱する時間をタイマー
にて設定することができる。このため、誤ってシート積
層体15を長時間加熱して、シート1を加熱劣化させる
危険性を防ぐことができる。しかも、実施の形態3と同
様、シート積層体15に対して加圧、加熱を加えている
ため、シート積層体15上部の最表面の平坦性を良好に
することができる。このため、再度造形を行なっても、
変形、剥離を行なっても、変形、剥離を生じ難くして、
3次元造形物体の形状精度の劣化を抑えることができ
る。
In this embodiment, if there is no abnormality in the plates 16 and 26 even if there is an abnormality in the apparatus, the heater unit 3 is pressed with the sheet laminate 15 pressed against the plate 26.
At time 2 and 33, the sheet stack 15 is heated and held at a low temperature. When the sheet stack 15 is held at a low temperature, the set time for operating the heater units 32 and 33 has been reached even if the apparatus abnormality is not eliminated. In the case, the heater units 32 and 3
Since the power supply of the heater unit is turned off including 3, the time for heating the sheet laminate 15 can be set by a timer. For this reason, it is possible to prevent a risk that the sheet 1 is erroneously heated for a long time and the sheet 1 is deteriorated by heating. In addition, as in the third embodiment, since the sheet laminate 15 is pressurized and heated, the flatness of the uppermost surface of the sheet laminate 15 can be improved. For this reason, even if modeling is performed again,
Even when deformed and peeled, deformation and peeling hardly occur,
Deterioration of the shape accuracy of the three-dimensional object can be suppressed.

【0080】なお、上記実施の形態1〜4では、シート
1の材料に上質紙を用いた構成の場合を説明したが、本
発明はこれのみに限定されるものではなく、シート1の
材料に木材パルプ繊維を融着した繊維融着紙を用いて構
成してもよい。この場合、柔軟性を有し、紙として強い
ので、従来の上質紙の場合よりも、シート積層体15か
ら不要領域30を剥離する時に、シート積層体15の有
効領域29を壊れ難くすることができる。従って、従来
よりも、不要領域30の剥離作業を効率的により短時間
で行なうことができる。また、繊維融着紙は、繊維同志
を融着しているため、無塵性を有する。このため、カッ
タ27に付着する切り粕の量を低減して、切り粕付着に
伴うカッタ27の回転の悪化を抑制することができる。
In the first to fourth embodiments, the case where the high-quality paper is used as the material of the sheet 1 has been described. However, the present invention is not limited to this. You may comprise using the fiber fusion paper which fused the wood pulp fiber. In this case, since the sheet has flexibility and is strong as paper, the effective area 29 of the sheet stack 15 can be made harder to break when the unnecessary area 30 is peeled from the sheet stack 15 than in the case of conventional high quality paper. it can. Therefore, the stripping operation of the unnecessary area 30 can be performed more efficiently and in a shorter time than before. Further, the fiber-fused paper is dust-free because the fibers are fused together. Therefore, it is possible to reduce the amount of the cutting waste adhering to the cutter 27 and suppress the deterioration of the rotation of the cutter 27 due to the adhesion of the cutting waste.

【0081】また、上記実施の形態1〜4においては、
表面にアクリル系樹脂が塗布された繊維融着紙を用いて
もよく、表面にアクリル系樹脂が塗布されていない繊維
融着紙の場合よりも、適当な堅さを持たせながら柔軟性
を持たせることができるので、形状劣化を効率よく抑制
することができる。
In the first to fourth embodiments,
A fiber-fused paper coated with an acrylic resin on the surface may be used, and it is more flexible while having a suitable hardness than a fiber-fused paper without an acrylic resin applied on the surface. Therefore, shape deterioration can be suppressed efficiently.

【0082】繊維融着紙、表面にアクリル系樹脂が塗布
された繊維融着紙は、上記実施の形態1〜4のシート積
層造形方法のみに適用されるものではなく、前述したよ
うな従来のシート積層造形方法に適用してもよい。この
場合、従来の単に上質紙を用いる場合よりも、シート1
内部での破壊を生じ難くすることができるので、不要領
域30を剥離する時に、有効領域29の破壊を生じ難く
することができる。従って、従来よりも、不要領域30
の剥離作業を効率的により短時間で行なうことができ
る。
The fiber fusion paper and the fiber fusion paper coated with an acrylic resin on the surface are not applied only to the sheet laminating method of the first to fourth embodiments. You may apply to a sheet additive manufacturing method. In this case, compared to the conventional case of simply using high quality paper, the sheet 1
Since the internal destruction can be made hard to occur, the destruction of the effective area 29 can be made hard to occur when the unnecessary area 30 is peeled off. Therefore, the unnecessary area 30 is smaller than in the related art.
Can be efficiently performed in a shorter time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る実施の形態1のシート積層造形
装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a sheet lamination molding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すシート積層造形装置の造形動作フ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus shown in FIG.

【図3】 図1に示すシート積層造形装置の造形動作フ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a molding operation flow of the sheet stacking and molding apparatus illustrated in FIG. 1;

【図4】 本発明に係る実施の形態2のシート積層造形
装置の造形動作フローを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明に係る実施の形態2のシート積層造形
装置の造形動作フローを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明に係る実施の形態3のシート積層造形
装置の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a sheet lamination molding apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 図6に示すシート積層造形装置の造形動作フ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet stacking and molding apparatus shown in FIG. 6;

【図8】 図6に示すシート積層造形装置の造形動作フ
ローを示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus shown in FIG.

【図9】 本発明に係る実施の形態4のシート積層造形
装置の造形動作フローを示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet lamination molding apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明に係る実施の形態4のシート積層造
形装置の造形動作フローを示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a molding operation flow of a sheet lamination molding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 従来のシート積層造形装置の構成を示す図
である。
FIG. 11 is a view showing a configuration of a conventional sheet additive manufacturing apparatus.

【図12】 図11に示すシート積層造形装置の造形動
作フローを示すフローチャートである。
12 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet stacking and molding apparatus shown in FIG.

【図13】 図11に示すシート積層造形装置の造形動
作フローを示すフローチャートである。
13 is a flowchart showing a molding operation flow of the sheet stacking and molding apparatus shown in FIG.

【図14】 図11に示すシート積層体の詳細を示す図
である。
FIG. 14 is a view showing details of the sheet laminate shown in FIG. 11;

【図15】 図11に示すシート積層体から不要領域を
取り外す様子を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a state where an unnecessary area is removed from the sheet laminate illustrated in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シート、2 データ処理部、3 制御部、4 造形
部、5 テーブル部、6 給紙トレイ部、7 レーザプ
リンタ部、8 搬送部、9 中間トレイ部、10,14
ヒータプレート部、11 カッティングプロッタ部、
13 テーブル、15 シート積層体、16,26 プ
レート、17,31,32,33 ヒータユニット、1
8 トレイ、19 定着部、21 チェイン、22 ス
プロケット、23 シート保持機構、24a トレイ、
24b ジョガー、27 カッタ、28 XーYプロッ
タ、29 有効領域、30 不要領域。
1 sheet, 2 data processing section, 3 control section, 4 modeling section, 5 table section, 6 paper feed tray section, 7 laser printer section, 8 transport section, 9 intermediate tray section, 10, 14
Heater plate section, 11 cutting plotter section,
13 table, 15 sheet laminate, 16, 26 plate, 17, 31, 32, 33 heater unit, 1
8 trays, 19 fixing unit, 21 chains, 22 sprockets, 23 sheet holding mechanism, 24a tray,
24b Jogger, 27 cutter, 28 XY plotter, 29 effective area, 30 unnecessary area.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3次元CADシステムから供給され入力
された3次元形状を高さ方向でスライスした断面の2次
元形状情報に変換して供給するデータ処理手段と、シー
トを一枚づつ送り出すシート送り出し手段と、データ処
理手段から供給された2次元形状情報に基づいて、シー
ト送り手段から送り出されたシートに2次元断面形状情
報を印刷するシート印刷手段と、印刷されたシートの印
刷面を下側に位置合わせして搬送するシート搬送手段
と、搬送された印刷面が下側のシートを載置するシート
載置手段と、印刷されたシートによるシート積層体を載
置した状態でシート載置手段を上下動させる駆動手段
と、シート載置手段と対抗して配置されるとともに、シ
ート載置手段上に載置されたシート積層体を加熱する第
1のシート加熱手段と、第1のシート加熱手段が設けら
れ、シート積層体を押え付けるシート押厚手段と、シー
ト載置手段とシート押厚手段間に配置され、シート載置
手段上に載置されたシート積層体の最上面の一枚のシー
トをシートに印刷された2次元断面形状に沿って切断す
るシート切断手段と、駆動手段によりシート載置手段を
上方に移動させて、所定温度に加熱された第1のシート
加熱手段が設けられたシート押厚手段にシート積層体を
所定時間押し付け、駆動手段によりシート積層体の最上
面がシート切断手段の所定位置にくるようにシート載置
手段を下方に移動させた後、シート切断手段によりシー
ト積層体の最上面の一枚のシートをシートに印刷された
2次元断面形状に沿って切断し、以上の動作を3次元物
体の所定の高さに達するまで行なう際、3次元物体の所
定の高さに達するかを判断する3次元物体高さ判断手段
と、3次元物体の所定の高さに達したと判断した場合、
駆動手段によりシート載置手段を上方に移動させて、シ
ート載置手段上に載置されたシート積層体を第1のシー
ト加熱手段が設けられた押厚手段に押し付け、押し付け
た状態で第1のシート加熱手段を停止させる第1のシー
ト加熱手段停止手段とを有するシート積層造形装置にお
いて、 シート載置手段にシート載置手段上に載置されたシート
積層体を加熱する第2のシート加熱手段を設け、第1の
シート加熱手段停止手段により第1のシート加熱手段を
停止した後、第2のシート加熱手段によりシート載置手
段上に載置されたシート積層体を所定の温度で所定の時
間加熱した後、第2のシート加熱手段を停止させる第2
のシート加熱手段停止手段を設けることを特徴とするシ
ート積層造形装置。
1. A data processing means for converting a supplied three-dimensional shape supplied from a three-dimensional CAD system into two-dimensional shape information of a section sliced in a height direction and supplying the converted information, and a sheet feeding unit for feeding sheets one by one. Means, sheet printing means for printing two-dimensional cross-sectional shape information on the sheet sent from the sheet feeding means based on the two-dimensional shape information supplied from the data processing means, and a printing surface of the printed sheet facing downward. Sheet transporting means for positioning and transporting the sheet, sheet transporting means for placing the sheet on which the transported printing surface is lower, and sheet placing means in a state where the sheet stack of printed sheets is loaded And a first sheet heating means for heating the sheet stack placed on the sheet placing means, which is disposed opposite to the sheet placing means, A first sheet heating means is provided, a sheet pressing means for pressing the sheet stack, and a sheet stacking means disposed between the sheet placing means and the sheet pressing means, the sheet stack being placed on the sheet mounting means. A sheet cutting means for cutting the uppermost one sheet along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet, and a sheet mounting means moved upward by the driving means to thereby heat the first sheet heated to a predetermined temperature. The sheet stack was pressed against the sheet pressing means provided with the sheet heating means for a predetermined time, and the driving means moved the sheet placing means downward so that the uppermost surface of the sheet stack reached the predetermined position of the sheet cutting means. Then, when one sheet of the uppermost surface of the sheet laminate is cut along the two-dimensional cross-sectional shape printed on the sheet by the sheet cutting means, and the above operation is performed until the predetermined height of the three-dimensional object is reached. , 3 And 3D object height determining means for determining whether reaches a predetermined height of the original object, if it is determined to have reached the predetermined height of the three-dimensional object,
The sheet placing means is moved upward by the driving means, and the sheet stack placed on the sheet placing means is pressed against the pressing means provided with the first sheet heating means, and the first sheet heating means is provided with the first sheet heating means. And a first sheet heating device stopping means for stopping the sheet heating means, wherein the second sheet heating means for heating the sheet laminate placed on the sheet placing means on the sheet placing means. After the first sheet heating means is stopped by the first sheet heating means stopping means, the sheet stack placed on the sheet placing means by the second sheet heating means is cooled at a predetermined temperature by a predetermined temperature. After heating for a period of time, the second sheet heating means is stopped.
A sheet heating means for stopping the sheet heating means.
【請求項2】 シート切断手段によりシートをシートに
印刷された2次元断面形状に沿って切断した後、装置各
部に異常が有るかを判断する装置異常判断手段を設け、
装置各部に異常が有ると判断した場合、駆動手段は、シ
ート載置手段を上方に移動させて、所定の温度に加熱さ
れた第1のシート加熱手段が設けられたシート押厚手段
にシート積層体を所定の時間押し付け、その後、第1の
シート加熱手段停止手段は、第1のシート加熱手段を停
止させることを特徴とする請求項1に記載のシート積層
造形装置。
2. An apparatus abnormality judging means for judging whether or not each part of the apparatus has an abnormality after cutting the sheet along the two-dimensional sectional shape printed on the sheet by the sheet cutting means,
When it is determined that there is an abnormality in each part of the apparatus, the driving unit moves the sheet placing unit upward to stack the sheet on the sheet pressing unit provided with the first sheet heating unit heated to a predetermined temperature. 2. The sheet additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the body is pressed for a predetermined time, and thereafter, the first sheet heating means stopping means stops the first sheet heating means.
【請求項3】 第1、第2のシート加熱手段は、トナー
の溶融点以上の温度でシート積層体を加熱することを特
徴とする請求項1、2の何れかに記載のシート積層造形
装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the first and second sheet heating means heat the sheet laminate at a temperature higher than a melting point of the toner. .
【請求項4】 シート押厚手段に設けられた第1、第2
のシート加熱手段よりも低温でシートを加熱する第3の
シート加熱手段と、シート載置手段に設けられた第1、
第2のシート加熱手段よりも低温でシートを加熱する第
4のシート加熱手段と、装置各部に異常が有ると判断し
た場合、シート押厚手段及びシート載置手段の少なくと
もどちらか一方に異常がないかを判断する押厚/載置異
常判断手段とを有し、シート押厚手段及びシート載置手
段の少なくともどちらか一方に異常がないと判断した場
合、駆動手段によりシート載置手段を上方に移動させ
て、シート押厚手段にシート積層体を押し付け、第1、
第2のシート加熱手段停止手段により第1、第2のシー
ト加熱手段を停止させるとともに、第3、第4のシート
加熱手段でシート積層体を加熱保持し、その状態で装置
異常が解消されたかを判断する装置異常解消判断手段
と、装置異常が解消されたと判断した場合、第3、第4
のシート加熱手段を停止させる第3、第4のシート加熱
手段停止手段と、装置異常が解消されたと判断した場
合、第1のシート加熱手段を動作させる第1のシート加
熱手段起動手段とを有し、装置異常が解消されたと判断
した場合、第3、第4のシート加熱手段を停止させると
ともに、第1のシート加熱手段を動作させてシート積層
体を加熱し、その状態で3次元物体高さ判断手段は、3
次元物体の所定の高さに達したかを判断することを特徴
とする請求項1に記載のシート積層造形装置。
4. A first and a second means provided on a sheet pressing means.
A third sheet heating means for heating the sheet at a lower temperature than the sheet heating means, and a first sheet heating means provided on the sheet placing means.
If it is determined that there is an abnormality in the fourth sheet heating unit that heats the sheet at a lower temperature than the second sheet heating unit and each unit of the apparatus, there is an abnormality in at least one of the sheet pressing unit and the sheet placing unit. Pressing / placement abnormality determining means for determining whether or not there is an abnormality. If it is determined that there is no abnormality in at least one of the sheet pressing means and the sheet mounting means, the driving means raises the sheet mounting means. To press the sheet stack against the sheet pressing means,
The first and second sheet heating means are stopped by the second sheet heating means stopping means, and the sheet stack is heated and held by the third and fourth sheet heating means. Means for determining whether the device abnormality has been resolved, and the third and fourth means for determining whether the device abnormality has been resolved.
Third and fourth sheet heating means stopping means for stopping the sheet heating means, and first sheet heating means activating means for operating the first sheet heating means when it is determined that the apparatus abnormality has been resolved. If it is determined that the apparatus abnormality has been eliminated, the third and fourth sheet heating means are stopped, and the first sheet heating means is operated to heat the sheet stack. The judgment means is 3
The apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether the height of the three-dimensional object has reached a predetermined height.
【請求項5】 装置異常が解消されていないと判断した
場合、第3、第4のシート加熱手段を動作させる設定時
間に達するかを判断する設定時間判断手段を有し、第
3、第4のシート加熱手段を動作させる設定時間に達し
たと判断した場合、第3、第4のシート加熱手段停止手
段は、第3、第4のシート加熱手段を停止させることを
特徴とする請求項4に記載のシート積層造形装置。
5. A set time judging means for judging whether a set time for operating the third and fourth sheet heating means has been reached when it is judged that the apparatus abnormality has not been solved, and The third and fourth sheet heating means stopping means stops the third and fourth sheet heating means when it is determined that the set time for operating the sheet heating means has been reached. 3. The sheet additive manufacturing apparatus according to item 1.
【請求項6】 シートは、木材パルプ繊維を融着した繊
維融着紙からなることを特徴とする請求項1〜5の何れ
かに記載のシート積層造形装置。
6. The sheet laminating apparatus according to claim 1, wherein the sheet is made of a fiber fusion paper in which wood pulp fibers are fused.
【請求項7】 シートは、表面にアクリル系樹脂が塗布
されてなることを特徴とする請求項6に記載のシート積
層造形装置。
7. The sheet additive manufacturing apparatus according to claim 6, wherein an acrylic resin is applied to a surface of the sheet.
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