JP2014083740A - 立体画像形成方法及び立体画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張性シートに光を照射して立体画像を形成する際に、熱膨張層の膨張に伴う熱膨張性シートの膨張部表面に凹凸ができることで、カラー画像等の表示色に光沢感が欠ける不具合が発生するのを防止して、光沢感・高級感あふれる高品位な発色状態を有する立体画像を実現することができる立体画像形成方法および立体画像形成装置を提供する。
【解決手段】印刷すべき画像から選択的に抽出された特定部位をそれ以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、変換された変換画像３３ａ．３３ｂを熱膨張性シート３０の発泡層３２側表面に印刷する。印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷することで、その印刷領域自体は、変換画像の印刷部位が膨張される際にも膨張しないので膨張抑制膜３６として機能し凹凸を防止して平滑面とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、立体画像形成方法及び立体画像形成装置に関し、特に、熱膨張性シートを選択的に膨張させて立体画像を形成する立体画像形成方法及び立体画像形成装置に関する。

従来、基材シートの一面側に、加熱により膨張する発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層（又は発泡層）が形成された熱膨張性シート（又は熱発泡性シート）が知られている。この熱膨張シートに、光吸収性の高い画像パターンを印刷した後、赤外線を含む光を照射することにより、当該画像パターンに対応する領域の熱膨張層を選択的に加熱して膨張させ、基材シートの一面側に上記画像パターンに対応した立体画像を形成することができる。

このような立体画像形成技術については、例えば特許文献１に、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面、又は、基材シート側の裏面に、光吸収性の高い黒色のトナーやインクで印刷画像を形成した後、ハロゲンランプ等により光を照射して当該印刷画像に光を吸収させて発熱させ、印刷画像に対応する領域の熱膨張層のマイクロカプセルを加熱して膨張（又は発泡）させることにより、立体画像を形成する手法が記載されている。

また、例えば特許文献２には、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面にカラー画像等を形成し、基材シート側の裏面に、表面のカラー画像の絵柄等に対応して濃淡画像からなる光吸収パターンを形成した後、熱膨張性シートの裏面側から光を照射することにより、光吸収パターンの濃淡に応じた熱を発生させて熱膨張層の膨張量を制御して、立体画像の隆起高さを調整する手法が記載されている。

なお、熱膨張性シートに先に立体画像の隆起を起こさせた後、例えば熱膨張層側全面に背景色のインクを塗布し、あるいは塗布せずに、その上にカラー画像を形成することも提案されている。

特開昭６４−２８６６０号公報 特開２００１−１５０８１２号公報

上述した特許文献２に記載された手法によれば、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面に形成されたカラー画像等の絵柄に応じて、任意の箇所を任意の隆起高さ（発泡高さ）に制御した立体画像を形成することができるとされている。

しかしながら、このような立体画像の形成方法について本願発明者が検証した結果、熱膨張性シートに光を照射して立体画像を形成する際に、熱膨張層が膨張して隆起する際の膨張部（発泡部）表面は微細な凹凸が有るため、平滑度が低く、光沢感が見られない。そのため、とくに写真画像に求められるような光沢感や高級感が得られない、という問題が判明した。これは、熱膨張性シートのマイクロカプセルの粒子径にばらつきが有り、その粒子径のばらつきが発泡後に顕著な凹凸になって現れること、また、熱膨張性シートにおけるマイクロカプセル粒子の分散が不均一である、等に起因するものである。

そのため、カラー画像等の画質が劣化してしまい良好な立体画像を形成することができないという問題を有していた。ここで、上記のように熱膨張性シートに予め立体画像の隆起を起こさせた後、熱膨張層側全面に背景色のインク等を塗布する場合も、上記凹凸は解消されないままであり、なんらかの解決策が望まれていた。なお、従来技術における問題点については、後述する発明を実施するための形態においても詳しく説明する。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、熱膨張性シートに光を照射して立体画像を形成する際に、熱膨張層の膨張に伴い発生する凹凸表面を平滑にすべく対応領域に予め特別な印刷による平滑処理を施すようにして、カラー画像等の最終画像が所望の光沢感や高級感を有する立体画像となるようにすることができる立体画像形成方法及び立体画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る立体画像形成方法は、印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、該変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷し、該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、その後に前記印刷すべき画像を印刷する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る立体画像形成方法は、印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、該変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷し、該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、その後に前記印刷すべき画像を印刷する、ことを特徴としている。

そして、本発明に係る立体画像形成装置は、印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、該画像変換部により変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷する変換画像印刷部と、該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、を有することを特徴とする。

また、印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、該画像変換部により変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷する変換画像印刷部と、該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、熱膨張性シートに光を照射して立体画像を形成する際に、熱膨張層の膨張に伴い発生する凹凸表面を平滑にすべく、熱膨張層の膨張に先駆けて対応する領域に予め特別な印刷による平滑処理を施すようにして、カラー画像等の最終画像が所望の光沢感や高級感を有する立体画像を実現することができる。

本発明に係る立体画像形成方法の一例を示すフローチャートである。 比較例１に係る立体画像形成方法の問題点を説明するための概略断面図である。 比較例２に係る立体画像形成方法の問題点を説明するための概略断面図である。 本実施形態に係る立体画像形成方法における具体例を示す概略断面図である。 別実施形態に係る立体画像形成方法における具体例を示す概略断面図である。 本発明に係る立体画像形成方法に適用される立体画像形成装置（印刷装置）の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に適用される印刷装置における印刷機構部の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に適用される印刷装置の一例を示す機能ブロック図である。

以下、本発明に係る立体画像形成方法及び立体画像形成装置について、実施形態を示して詳しく説明する。
（立体画像形成方法）
まず、本発明に係る立体画像形成方法について説明する。
図１は、本発明に係る立体画像形成方法の一例を示すフローチャートである。

本実施形態に係る立体画像形成方法は、図１に示すように、概略、画像データ生成処理（Ｓ１０１）と、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）と、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）と、光照射・加熱処理（Ｓ１０４）と、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）と、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）とを有している。

まず、画像データ生成処理（Ｓ１０１）においては、立体画像の対象となる任意の彩色画像であって最終的に印刷したい画像データと、当該彩色画像の立体画像を形成するための熱膨張性シートを準備する。ここで、熱膨張性シートは、上述したように、基材シートの一面側に発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層（発泡層）が形成されているものとする。また、彩色画像は、カラー画像であってもよいし、モノクロ画像やモノトーン画像であってもよい。

次いで、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）においては、上記画像データに基づいて、彩色画像の絵柄等のうち熱膨張性シートを加熱して熱膨張層を隆起させたい特定部位を抽出し、特定部位の黒色成分の濃度を設定した変換画像データを生成し、熱膨張性シートに印刷処理を行う。ここで、熱膨張性シートの熱膨張層側（表面）に印刷する場合には、変換画像データは元の画像データの正像となり、熱膨張性シートの熱膨張層の裏側（裏面）に印刷する場合には、上記彩色画像の反転画像となる鏡像として変換される。なお、本願明細書において、上記黒色成分とは、彩色としての黒色に限るものではなく、赤外線波長（広くは遠赤外線波長も意味する）を含む光を吸収することにより熱エネルギーを発生する光熱変換特性を有する材料を意味するものとする。このような光熱変換特性を有する材料としては、例えばカーボンブラックが適用される。

次いで、本発明の特徴となる特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）が行われる。この特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）においては、変換画像データの全領域もしくは特定の画像領域に対応して平滑化処理のために白色インク等により背景色印刷を行う。すなわち、上述のように変換画像データが熱膨張性シートの熱膨張層側（表面）に印刷された場合には、その印刷部位に重ねて印刷を行う。また、変換画像データが熱膨張性シートの熱膨張層の裏側（裏面）に印刷される場合には、その裏面印刷画像に対応して熱膨張性シートの熱膨張層側（表面）に印刷を行う。この平滑化の印刷処理によって、詳細は後述するが、平滑化印刷層が、その後の変換画像データが熱膨張する際の膨張抑制膜として機能する。

なお、本発明の課題は上述したように平滑化処理だが、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）において、変換画像データの“全領域”もしくは“特定の画像領域”に対応して背景色印刷を行う、としているのは、“全領域”を必ずしも光沢感（グロス調）の得られる平滑化処理を望まずに一部領域を光沢感のない質感（マット調）にしたいとする要求を配慮しているためである。

ここで、熱膨張性シートへの画像形成（画像印刷）には、後述する立体画像形成装置において示すインクジェット方式や、レーザー方式、熱転写方式等の種々の方式の印刷装置を適用することができる。

次いで、光照射・加熱処理（Ｓ１０４）において、熱膨張性シートに対して、当該表面側もしくは裏面側からハロゲンランプや赤外線ランプ等の光源により、赤外線波長を含む光を均一に照射する。これにより、熱膨張性シートの表面もしくは裏面に形成された変換画像が照射された光を吸収して熱エネルギーを発生し熱膨張層が加熱される。なお、この光照射・加熱処理としては、単独の光源装置を用いて行っても良いし、後述する立体画像形成装置のように、光源を備える装置で行っても良い。

このように、熱膨張性シートにおいて発生した熱エネルギーにより、対応する領域における熱膨張層のマイクロカプセルが膨張（発泡）することにより、熱膨張層が予定された（すなわち、予め設定された所定の）高さに隆起するが、上述の如く、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）によって変換画像データの熱膨張すべき部位に直接または間接的に膨張抑制膜が形成されているから、熱膨張層の膨張（発泡）を抑えて起伏（凹凸）がなだらかに成り、表面が平滑のまま維持される。つまり、光沢感を維持する。

次いで、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）において、熱膨張の完了した熱膨張性シート全面に例えばインクジェット方式により白色インク等による背景色印刷が行われる。なお、この印刷においても、インクジェット方式の他に、レーザー方式、熱転写方式等の種々の方式の印刷方法、装置を適用することができる。

次いで、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）において、画像データ生成処理（Ｓ１０１）の当初に生成した立体画像の対象となる任意の彩色画像の画像データに基づいて背景色印刷が行われた熱膨張性シートに彩色画像が印刷され、立体画像形成が完了する。なお、熱膨張性シート上における彩色画像の印刷位置は、上記変換画像データの印刷位置に対応して印刷制御される。

次に、上述した立体画像形成方法における処理方法及びその作用効果について、比較例を示して具体的に検証する。

まず、比較例１となる従来の立体画像形成方法を示して、その問題点を検証した後、本実施形態に係る立体画像形成方法の特徴と作用効果について説明する。

図２（ａ）〜図２（ｃ）は、彩色画像の絵柄等のうち熱膨張性シート３０を加熱して熱膨張層３２を隆起させたい特定部位としての正像（変換印刷画像／３３ａ、３３ｂ）が光（ＬＴ）照射・加熱処理により熱膨張して変化することを示す概略断面図である。すなわち、熱膨張層３２のうち膨張させられた部分（３２ａ、３２ｂ）の表面が凹凸に変化することで、表面の光沢感が損なわれていることを示している。

なお、図２（ｄ）は、凹凸に変化した熱膨張部（３２ａ、３２ｂ）の上に、例えばインク等により背景色のオーバーコート印刷（３５）を施した例を示すが、凹凸に変化したままオーバーコート層が形成されるだけで、表面の光沢感が変化しないことを示している。

また、図３（ａ）〜図３（ｄ）は、熱膨張性シート３０の基材シート３１側に隆起させたい特定部位としての鏡像（変換印刷画像／３４ａ〜３４ｂ）を形成し、基材シート３１側から光（ＬＴ）照射・加熱処理により熱膨張させる比較例２となる従来例を示す概略断面図である。この場合も、凹凸に変化した熱膨張部（３２ａ、３２ｂ）は表面の平滑性が無く、光沢感を得ることができないことを示している。

そこで、本発明に係る立体画像形成方法においては、図２、図３に示した検証内容に基づいて、熱膨張層の膨張に伴い発生する凹凸表面を平滑にすべく対応領域に特別な印刷による平滑処理を施すようにして、カラー画像等の最終画像が所望の光沢感や高級感を有する立体画像を実現することができるように工夫している。

具体的には、熱膨張層の膨張に伴い発生する凹凸表面に対応する領域に、熱膨張が生じる前に平滑処理（背景色印刷）を施すようにして、印刷部位が膨張される際の膨張抑制膜を形成するようにしたものである。

図４は、本実施形態に係る立体画像形成方法における具体例を示す概略断面図であり、図５は、別実施形態に係る立体画像形成方法における具体例を示す概略断面図である。ここで、上述した比較例（図２、図３参照）と同等の構成については、同一の符号を付して示し、重複する箇所は説明を省略する。また、図４は図２に、図５は図３にそれぞれ対応している。

本発明に係る立体画像形成方法においては、上述したような検証内容に基づいて、まず、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、熱膨張性シート３０に、正像（変換印刷画像／３３ａ、３３ｂ）または鏡像（変換印刷画像／３４ａ〜３４ｂ）が印刷される。

次に、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、各変換印刷画像（３３ａ、３３ｂ／３４ａ〜３４ｂ）の印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に背景色印刷（膨張抑制膜）３６を施す。なお、図４（ｂ）、図５（ｂ）では、各変換印刷画像の全領域ではなく、変換印刷画像３３ａ上と３４ａ上に背景色印刷３６を行い、比較のため、変換印刷画像３３ｂと３４ｂには印刷をしていない例を示している。

このように、本発明では、従来、隆起させたい特定部位の画像形成に続いて光照射・加熱処理を行って熱膨張させていたのを、光照射・加熱処理の前に膨張抑制膜を形成する背景色印刷３６を行うようにしたため、背景色印刷３６が蓋のような役目をして熱膨張部（３２ａ´）のマイクロカプセル粒子の膨張が抑えられ、なだらかな表面、すなわち平滑化を達成できる。

（立体画像形成装置）
次に、上述したような立体画像形成方法を実現可能な立体画像形成装置について説明する。

図６は、本発明に係る立体画像形成方法に適用される立体画像形成装置（以下、印刷装置とも言う）の一例を示す概略構成図である。図６（ａ）は、本実施形態に適用される印刷装置の概略構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、本実施形態に適用される印刷装置の概略構成を示す内部断面図である。図７は、本実施形態に適用される印刷装置における印刷機構部の一例を示す概略構成図である。ここで、図７は、図６（ｂ）に示すVI部における斜視詳細図である。

上述した立体画像形成方法のうち、少なくとも、画像データ生成処理（Ｓ１０１）と、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）と、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）と、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）と、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）は、図６に示すような印刷装置１００により実行することができる。本実施形態に適用される印刷装置１００は、例えばワードプロセッサ（以下、「ワープロ」と記す）機能を備えたインクジェット方式のプリンタであって、具体的には図６（ａ）、（ｂ）に示すように、装置本体１１０と、キーボード１３０からなる。

装置本体１１０は、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、箱型の筐体を有し、概略、表示パネル１１１と、表示パネル収納部１１２と、給紙トレイ１１３と、排紙口１１４と、カードスロット１１５と、印刷機構部（図７参照）１２０と、制御部（図示を省略；図８参照）と、を有している。

表示パネル１１１は、例えば液晶表示パネルからなり、一辺側に設けられたヒンジ部１１１ａを軸にして装置本体１１０に対して回動するように取り付けられている。表示パネル１１１には、キーボード１３０から入力されたデータや各種の設定に必要なメニュー画面、また、メモリカードを介して取り込んだ写真画像等の各種の画像、その他、印刷装置で必要とする各種のデータが表示される。表示パネル収納部１１２は、装置本体１１０の上面部（図面上面側）に設けられ、印刷装置１００を使用していないときに、上記表示パネル１１１を回動させて収納する。

給紙トレイ１１３は、装置本体１１０の背面部（図面右方側）に設けられ、上部に設けられた開口部１１３ａから給紙トレイ１１３の内部に、上述した実施形態に示した熱膨張性シート３０が一枚ずつ、あるいは、複数枚重ねて収容される。給紙トレイ１１３の内部には、重ねて収容された熱膨張性シート３０を１枚ずつ装置本体１１０内の印刷機構部１２０に送り出すピックアップローラ１１３ｂが設けられている。

排紙口１１４は、装置本体１１０の前面（図面左方側）下部に設けられ、装置本体１１０内の印刷機構部１２０によって印刷された熱膨張性シート３０を装置本体１１０の外に排出させる。カードスロット１１５は、装置本体１１０の前面に設けられ、メモリカード（図示を省略）を挿入することにより、画像データ等の読出しや書込みが実行される。

また、装置本体１１０の内部には、図６（ｂ）に示すように、給紙トレイ１１３内部のピックアップローラ１１３ｂにより送り出された熱膨張性シート３０を搬送案内するシート搬送路１１６が設けられている。このシート搬送路１１６の途中には、例えばインクジェット式の印刷機構部１２０が設けられている。この印刷機構部１２０の給紙側（図面右方側）及び排紙側（図面左方側）には、それぞれ、熱膨張性シート３０を搬送するための給紙ローラ対１２１及び排紙ローラ対１２２が配設されている。

印刷機構部１２０は、図７に示すように、シート搬送路１１６に直交する矢印Ａの方向に往復動作するキャリッジ１２３を備えている。キャリッジ１２３には、印字を実行するための印字ヘッド１２４とインクカートリッジ１２５が取り付けられている。インクカートリッジ１２５は、例えば黄（イエロー）、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黒（ブラック）の各色インクを収容する個別のカートリッジ、又は、単体で各色のインク室を備えたカートリッジにより構成されている。各カートリッジ又は各インク室には、各色インクを吐出するためのノズルを有する印字ヘッド１２４が連結されている。ここで、本実施形態においては、インクカートリッジ１２５に収容される黒色インクとして、カーボンブラック等の光熱変換特性が高い材料が適用される。

また、キャリッジ１２３は、ガイドレール１２６により上記往復動作が可能なように支持され、当該ガイドレール１２６の延在方向に平行して付設された駆動ベルト１２７を駆動することにより、キャリッジ１２３に取り付けられた印字ヘッド１２４とインクカートリッジ１２５が、キャリッジ１２３と同方向、すなわちシート搬送路１１６と直交する矢印Ａの方向に往復動作する。

印字ヘッド１２４は、フレキシブルケーブル１２８を介して、装置本体１１０に設けられた制御部から印字データや制御信号が送出される。ここで、上述したように熱膨張性シート３０は、給紙ローラ対１２１と排紙ローラ対１２２により図７の矢印Ｂの方向に間欠的に搬送される。そして、熱膨張性シート３０の間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド１２４が駆動ベルト１２７の駆動に対応して往復動作しつつ、熱膨張性シート３０に近接した状態でインク滴を噴射して、上記印字データに応じた画像を、熱膨張性シート３０の表面又は裏面に印字する。このような熱膨張性シート３０の間欠搬送と、印字ヘッド１２４による往復移動時の印字との繰り返しにより、熱膨張性シート３０の全面に所望の画像（上述した彩色画像、正像または鏡像）が形成（印刷）される。印刷機構部１２０により所定の画像が印刷された熱膨張性シート３０は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、シート搬送路１１６の排紙側に位置する排紙口１１４から装置本体１１０外に排出される。

また、キーボード１３０は、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、装置本体１１０の前面（図面左方側）の手前側に配置され、装置本体１１０をワープロとして使用する場合等に、文書データの入力や編集、印刷等の各種機能を実行するために必要なデータ入力キー１３１や機能キー１３２等が設けられている。

次に、上述した印刷装置１００の装置本体１１０に設けられる制御部について説明する。
図８は、本実施形態に適用される印刷装置の一例を示す機能ブロック図である。
上述した印刷装置１００は、図８に示すように、概略、中央演算回路（以下、「ＣＰＵ」と略記する）１０１と、当該ＣＰＵ１０１に接続された、読出専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」と略記する）１０２と、ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」と略記する）１０３と、画像処理部１０４と、データ入出力部１０５と、プリンタコントローラ１０６と、読取制御部１０７と、上述した表示パネル１１１と、キーボード１３０と、を有している。ここで、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、画像処理部１０４、データ入出力部１０５、プリンタコントローラ１０６、読取制御部１０７は、本実施形態に適用される印刷装置１００の制御部に相当する。

ＲＯＭ１０２は、印刷装置１００の動作制御に関するシステムプログラムを格納する。ＣＰＵ１０１は、このシステムプログラムに従って、ＣＰＵ１１０に接続された他の機能ブロックに指令信号を送出することにより、印刷装置１００の各部を動作制御する。また、ＲＡＭ１０３は、印刷装置の動作制御中にＣＰＵ１０１等で生成される各種データや数値等を一時保存する。

画像処理部１０４は、上述した立体画像形成方法における画像データ生成処理（Ｓ１０１）と、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）と、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）と、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）と、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）を実行する。すなわち、カードスロット１１５等を介して装置本体１１０の外部から取り込まれ、表示パネル１１１に表示されている、又は、ＲＡＭ１０３等に記憶されている立体画像の対象となる彩色画像の画像データに基づいて、隆起させたい特定部位を抽出して正像または鏡像の変換画像データを生成する。このとき、当該彩色画像の絵柄等の特定の領域や画素に設定されている表示色の濃度データ、及び、立体画像を形成した際に当該特定の領域等に予定されている隆起高さ（発泡高さ）データに基づいて、上述した立体画像形成方法に示したデータ処理方法により、上記特定の領域等に設定されている表示色の濃度を調整する。また、上記彩色画像の特定の領域等に予定されている隆起高さに基づいて、上記正像または鏡像の黒色成分の濃度を設定する。このように、画像処理部１０４は、熱膨張性シートに形成される彩色画像や変換画像における濃度も調整する機能を備えている。
また、変換画像データの全領域もしくは特定の画像領域に対応した平滑化処理のための背景色印刷データや、全面背景色印刷データの処理を行う。

データ入出力部１０５は、画像データに関する印刷コマンドをノート型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータ等の外部通信装置（図示を省略）との間で入出力する。プリンタコントローラ１０６は、印刷機構部１２０に接続され、印刷の対象となっている画像データに基づいて、印字ヘッド１２４におけるインクの吐出状態を制御する。また、プリンタコントローラ１０６は、印字ヘッド１２４が取り付けられたキャリッジ１２３の往復動作を制御するとともに、給紙ローラ対１２１及び排紙ローラ対１２２の駆動を制御することにより、熱膨張性シート３０の排紙側への搬送を制御する。読取制御部１０７は、カードスロット１１５に接続され、カードスロット１１５に装着されたメモリカード（図示を省略）から画像データを読み出してＣＰＵ１０１や画像処理部１０４に送信する。

このような構成を有する印刷装置１００によれば、給紙トレイ１１３から供給される熱膨張性シート３０の表面側、もしくは、裏面側に、画像データに応じた所定の濃度の画像（彩色画像、正像、鏡像）の形成（印刷）や平滑化処理のための背景色印刷、全面背景色印刷をすることができる。
なお、本実施形態においては、印刷装置１００として片面印刷機能を備える場合について説明した。すなわち、上述した立体画像形成方法の特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）における正像の印刷時や特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）および全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）と画像データ印刷処理（Ｓ１０６）においては、熱膨張性シート３０の表面側が印字ヘッド１２４側に対向するようにして給紙することにより、当該表面側に所望の画像が印刷される。一方、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）における鏡像印刷の際には、熱膨張性シート３０を裏返して、熱膨張性シート３０の裏面側が印字ヘッド１２４側に対向するようにして給紙することにより、当該裏面側に表面側の彩色画像に対応する鏡像が印刷される。

本発明に係る立体画像形成装置に適用される印刷装置は、これに限定されるものではなく、図６（ｂ）、図７に示した装置本体１１０の印刷機構部１２０の給紙側及び排紙側に、両面印刷用のシート反転機構部を備えるものであってもよい。すなわち、印刷機構部１２０において、熱膨張性シート３０の表面側（又は裏面側）への印刷が終了して排紙側へ搬送された熱膨張性シート３０を、矢印Ｂとは逆方向に搬送して給紙側に戻し、当該給紙側で熱膨張性シート３０を反転させて裏返して、熱膨張性シート３０の裏面側（又は表面側）に印刷して排紙口１１４から排出するものであってもよい。これによれば、片面印刷の後、排紙された熱膨張性シート３０を裏返して、再度給紙トレイ１１３に収容する作業を省略することができる。

また、上述した実施形態においては、印刷装置１００の制御部に設けられた画像処理部１０４により、本実施形態に係る立体画像形成方法の画像データ生成処理（Ｓ１０１）、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、データ入出力部１０５を介して印刷装置１００に接続されたパソコン等の外部通信装置において、上述した各データ処理を実行し、印刷装置１００に送信して、画像形成（印刷）するものであってもよい。

さらに、上述した実施形態においては、印刷装置１００により、本実施形態に係る立体画像形成方法のうち、画像データ生成処理（Ｓ１０１）、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）、全面背景色印刷処理（Ｓ１０５）、画像データ印刷処理（Ｓ１０６）を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図６（ｂ）中、二点鎖線で示すように、印刷機構部１２０の排紙側であって、シート搬送路１１６（又は、熱膨張性シート３０）に対して上面側もしくは下面側に、ハロゲンランプ等の光源部１４０が配置された構成を有するものであってもよい。ここで、光源部１４０は、例えば図８中、二点鎖線で示すように、ＣＰＵ１０１からの指令に基づいて、熱膨張性シート３０の搬送に応じて所定の光量の光を放射する。

このような構成において、上述した画像データ生成処理（Ｓ１０１）と、特定部位画像形成処理（Ｓ１０２）と、特定画像領域平滑化処理（Ｓ１０３）を経て、表面または裏面に特定部位画像（正像または鏡像）が形成された熱膨張性シート３０に対して、表面側から均一な光を照射することにより、熱膨張性シート３０の熱膨張層３２を所定の隆起高さ且つ表面が光沢感を有するように膨張させて、立体画像を形成する光照射・加熱処理Ｓ１０４が実行される。すなわち、単一の印刷装置１００において、上述した立体画像形成方法の全ての処理工程を一括して実行することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］

印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、
該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、
該変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷し、
該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、
前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、
その後に前記印刷すべき画像を印刷する、
立体画像形成方法。
［付記２］

前記全領域もしくは特定の画像領域を前記所定色の背景色に印刷される印刷領域は、前記変換画像の印刷部位が膨張される際の膨張抑制膜として機能する、付記１記載の立体画像形成方法。
［付記３］

前記熱エネルギー吸収性が高い色の画像がベタ黒画像であり、前記所定色が白色である、付記１または２記載の立体画像形成方法。
［付記４］

前記印刷すべき画像の印刷は、前記盛上げにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷した後に該印刷された面に行われる、付記１乃至３のいずれかに記載の立体画像形成方法。
［付記５］

前記印刷すべき画像がカラー画像である、付記１乃至４のいずれかに記載の立体画像形成方法。
［付記６］

印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、
該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、
該変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷し、
該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、
前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、
その後に前記印刷すべき画像を印刷する、
立体画像形成方法。
［付記７］

前記全領域もしくは特定の画像領域を前記所定色の背景色に印刷される印刷領域は、前記変換画像の印刷部位が膨張される際の膨張抑制膜として機能する、付記６記載の立体画像形成方法。
［付記８］

前記熱エネルギー吸収性が高い色の画像がベタ黒画像であり、前記所定色が白色である、付記６または７記載の立体画像形成方法。
［付記９］

前記印刷すべき画像の印刷は、前記盛上げにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷した後に該印刷された面に行われる、付記６乃至８のいずれかに記載の立体画像形成方法。
［付記１０］

前記印刷すべき画像がカラー画像である、付記６乃至９のいずれかに記載の立体画像形成方法。
［付記１１］

印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、
該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、
該画像変換部により変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷する変換画像印刷部と、
該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、
前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、
前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、
を有する立体画像形成装置。
［付記１２］

前記シート面盛上部により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷する第二背景色印刷部を更に有し、
前記画像印刷部は、前記第二背景色印刷部により前記所定色に印刷された面に前記印刷すべき画像を印刷する、付記１１記載の立体画像形成装置。
［付記１３］

印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、
該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、
該画像変換部により変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷する変換画像印刷部と、
該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、
前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、
前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、
を有する立体画像形成装置。
［付記１４］

前記シート面盛上部により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷する第二背景色印刷部を更に有し、
前記画像印刷部は、前記第二背景色印刷部により前記所定色に印刷された面に前記印刷すべき画像を印刷する、付記１３記載の立体画像形成装置。

３０ 熱膨張性シート
３１ 基材シート
３２ 熱膨張層
３２ａ、３２ｂ 熱膨張部
３３ａ、３３ｂ 正像（変換印刷画像）
３４ａ〜３４ｂ 鏡像（変換印刷画像）
３５ オーバーコート印刷
３６ 背景色印刷（膨張抑制膜）
１００ 印刷装置
１０４ 画像処理部
１１０ 装置本体
１２０ 印刷機構部
１３０ キーボード
１４０ 光源部
ＬＴ 光

Claims (14)

1. 印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、
   該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、
   該変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷し、
   該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、
   前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、
   その後に前記印刷すべき画像を印刷する、
   立体画像形成方法。
2. 前記全領域もしくは特定の画像領域を前記所定色の背景色に印刷される印刷領域は、前記変換画像の印刷部位が膨張される際の膨張抑制膜として機能する、請求項１記載の立体画像形成方法。
3. 前記熱エネルギー吸収性が高い色の画像がベタ黒画像であり、前記所定色が白色である、請求項１または２記載の立体画像形成方法。
4. 前記印刷すべき画像の印刷は、前記盛上げにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷した後に該印刷された面に行われる、請求項１乃至３のいずれかに記載の立体画像形成方法。
5. 前記印刷すべき画像がカラー画像である、請求項１乃至４のいずれかに記載の立体画像形成方法。
6. 印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出し、
   該抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換し、
   該変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷し、
   該印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷し、
   前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げ、
   その後に前記印刷すべき画像を印刷する、
   立体画像形成方法。
7. 前記全領域もしくは特定の画像領域を前記所定色の背景色に印刷される印刷領域は、前記変換画像の印刷部位が膨張される際の膨張抑制膜として機能する、請求項６記載の立体画像形成方法。
8. 前記熱エネルギー吸収性が高い色の画像がベタ黒画像であり、前記所定色が白色である、請求項６または７記載の立体画像形成方法。
9. 前記印刷すべき画像の印刷は、前記盛上げにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷した後に該印刷された面に行われる、請求項６乃至８のいずれかに記載の立体画像形成方法。
10. 前記印刷すべき画像がカラー画像である、請求項６乃至９のいずれかに記載の立体画像形成方法。
11. 印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、
    該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、
    該画像変換部により変換された変換画像を、熱膨張性シートの発泡層側表面に印刷する変換画像印刷部と、
    該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域の前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、
    前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、
    前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、
    を有する立体画像形成装置。
12. 前記シート面盛上部により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷する第二背景色印刷部を更に有し、
    前記画像印刷部は、前記第二背景色印刷部により前記所定色に印刷された面に前記印刷すべき画像を印刷する、請求項１１記載の立体画像形成装置。
13. 印刷すべき画像から選択的に特定部位を抽出する画像抽出部と、
    該画像抽出部により抽出された前記特定部位を該特定部位以外の部位よりも熱エネルギー吸収性が高い色の画像に変換する画像変換部と、
    該画像変換部により変換された変換画像の鏡像を、熱膨張性シートの発泡層とは反対側の裏面に印刷する変換画像印刷部と、
    該変換画像印刷部により前記変換画像を印刷された印刷部位の全領域もしくは特定の画像領域に対応する前記発泡層側表面を、所定色の背景色に印刷する第一背景色印刷部と、
    前記熱膨張性シートに熱エネルギーを付与して前記変換画像の印刷部位を膨張させて盛上げるシート面盛上部と、
    前記印刷すべき画像を印刷する画像印刷部と、
    を有する立体画像形成装置。
14. 前記シート面盛上部により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの前記発泡層側表面を、前記所定色の背景色に印刷する第二背景色印刷部を更に有し、
    前記画像印刷部は、前記第二背景色印刷部により前記所定色に印刷された面に前記印刷すべき画像を印刷する、請求項１３記載の立体画像形成装置。
    

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