JP2018034512A - 立体造形物の製造方法、及び、造形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張性シートの所望の領域を高精度に立体化するのに資する技術を提供する。
【解決手段】コンピュータは、熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する。印刷装置は、第１のパターンデータに基づいて、熱膨張性シートの立体化されるべき領域にその領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、第２のパターンデータに基づいて、熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域にその領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する。
【選択図】図１１Ａ

Description

本発明は、パターン印刷方法、パターン印刷システム、パターン生成方法、及びプログラムに関し、特に、熱膨張性シートの所望の領域を立体化するためのパターン印刷方法、パターン印刷システム、パターン生成方法、及びプログラムに関する。

立体的な印刷物を形成する立体形成技術の一種として、加熱により発泡してその体積を増加させる熱膨張性シートに黒いインク又はトナーを所望のパターンとなるように印刷し、その後、熱膨張性シートの全面に一様に光を照射する技術が知られている。この技術は、熱膨張性シートは、黒いインク又はトナーを印刷された領域が印刷されていない領域に比べて熱の吸収率が高くなりより高温に加熱されることを利用したものであり、黒いインク又はトナーを印刷された領域のシートが発泡して隆起するというものである。特許文献１には、この技術を用いた立体印刷装置が記載されている。

特開２０１２−１７１３１７号公報

ところで、上記の技術では、黒いインク又はトナーを印刷された領域よりも広い領域でシートが隆起してしまう、いわゆる発泡太り、が生じ得る。これは、黒いインク又はトナーを印刷された領域で吸収された熱が周囲の領域に伝達されることにより、黒いインク又はトナーを印刷されていない領域も高温に加熱されてしまうためであると考えられる。このため、所望のパターンとなるように黒いインク又はトナーを印刷した場合であっても、そのパターンを高精度に立体化することは難しい。

以上のような実情を踏まえ、本発明は、熱膨張性シートの所望の領域を高精度に立体化するのに資する技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成し、前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷するパターン印刷方法を提供する。

上記のパターン印刷方法では、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に隣接した領域であってもよい。また、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれた領域を含んでもよく、その場合、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれていない領域を含まなくてもよい。

また、上記のパターン印刷方法では、前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、特定した前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成してもよい。

また、上記のパターン印刷方法では、前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、特定した前記連続領域の面積が予め定めた閾値を超えている場合に、該閾値を超えた面積を有する前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成してもよい。

さらに、上記のパターン印刷方法では、特定した前記連続領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に当該連続領域で吸収される熱量が大きいほど当該連続領域を取り囲む幅が広くなるように、前記周辺領域を決定してもよい。また、決定した前記周辺領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に対応する連続領域で吸収される熱量が大きいほど高い立体化抑制度合いを決定し、前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報と、前記周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報と、を含む前記第２のパターンデータを生成してもよい。

本発明の別の態様は、熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成するパターン生成手段と、前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、前記パターン生成手段で生成された前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する印刷手段と、を備えるパターン印刷システムを提供する。

本発明の更に別の態様は、熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成するパターン生成方法を提供する。

本発明の更に別の態様は、コンピュータに、熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する処理を実行させるプログラムを提供する。

本発明によれば、熱膨張性シートの所望の領域を高精度に立体化するのに資する技術を提供することができる。

従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シートに熱を照射する様子を示した図である。 従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シートの上面図である。 従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シートの加熱後の表面形状を示した図である。 本発明の一実施形態に係る印刷パターンが印刷された熱膨張性シートに熱を照射する様子を示した図である。 本発明の一実施形態に係る印刷パターンが印刷された熱膨張性シートの上面図である。 白印刷回数と黒印刷の隙間の関係について示した図である。 本発明の実施例１に係る印刷システムの構成を示した図である。 本発明の実施例１に係るコンピュータのハードウェア構成を示した図である。 本発明の実施例１に係る印刷装置の構成を示す構造を示した図である。 本発明の実施例１に係る印刷装置の構成を示す構造を示した別の図である。 本発明の実施例１に係るコンピュータで行われるパターン生成処理のフローチャートである。 本発明の実施例１に係るコンピュータで行われる第２のパターン生成処理のフローチャートである。 本発明の実施例１に係るコンピュータが受信する立体化されるべき領域を示すパターンを例示した図である。 本発明の実施例１に係るコンピュータが生成する立体化を抑制すべき領域を示すパターンを例示した図である。 本発明の実施例１に係るコンピュータが生成する印刷パターンを例示した図である。 本発明の実施例１に係る印刷装置で行われるパターン印刷処理のフローチャートである。 本発明の実施例２に係るコンピュータで行われる第２のパターン生成処理のフローチャートである。 本発明の実施例２に係るコンピュータが受信する立体化されるべき領域を示すパターンを例示した図である。 本発明の実施例２に係るコンピュータが生成する印刷パターンを例示した図である。 発泡用印刷の面積と発泡太りの関係を示す図である。 本発明の実施例２に係るコンピュータが生成する印刷パターンの別の例を示した図である。 本発明の実施例２に係るコンピュータで行われる第２のパターン生成処理の変形例のフローチャートである。 本発明の実施例３に係るコンピュータが生成する印刷パターンを例示した図である。 発泡用印刷の濃度と発泡太りの関係を示す図である。 本発明の実施例４に係るコンピュータが生成する印刷パターンを例示した図である。 本発明の実施例５に係るコンピュータが生成する印刷パターンを例示した図である。

図１から図６を参照しながら、本発明の一実施形態で立体形成のために熱膨張性シート３に印刷するパターン（以降、単に印刷パターンと記す）と、従来の関連技術における印刷パターンとの違いについて説明する。

なお、熱膨張性シート３は、図１及び図４に示すように、基材１と、この基材１上にコーティングされた熱発泡剤を含む発泡層２とから成る。基材１は、紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。発泡層２は、加熱により発泡してその体積を増加させるといった性質を有する層である。この基材１と熱発泡剤を含む発泡層２とからなる熱膨張性シート３は、既知の市販品を使用することができる。

図１は、従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シート３に熱を照射する様子を示した図である。図２は、従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シート３の上面図である。図３は、従来の印刷パターンが印刷された熱膨張性シート３の加熱後の表面形状を例示した図である。

従来においては、図１及び図２に示すように、熱膨張性シート３の発泡層２の立体化されるべき領域に当該領域への熱の流入を促進する材料４が印刷される。ここで、熱の流入を促進する材料４は、典型的には、例えば黒いインクやトナーなどの熱の吸収率が高い材料である。熱の吸収率とは、光が照射されたときに、その光エネルギーの何％を熱エネルギーとして吸収できるかを示す割合である。

その後、熱の流入を促進する材料４を印刷された熱膨張性シート３の発泡層２が、ハロゲンランプ５からの熱放射により加熱される。これにより、大量の熱を吸収した材料４が発泡層２に熱を伝達して加熱することで、材料４の直下の発泡層２の領域（つまり、立体化されるべき領域）が発泡して隆起し、立体化する。ただし、従来の方法では、図３に示すように、材料４の直下の発泡層２だけではなくその周辺領域も発泡し隆起する発泡太りが生じてしまう。

これは、材料４からの熱は、直下の領域に比べれば減衰されるものの周囲の領域（以降、周辺領域と記す）にも伝達されるからであると考えられる。つまり、材料４から周辺領域に伝達された熱量（伝達熱量）と、ハロゲンランプ５から放射された熱を周辺領域が直接吸収した熱量（吸収熱量）との合計が、その周辺領域が発泡するに十分な熱量（温度）に達することがあり、その場合に、その周辺領域が材料４の直下の領域とともに発泡し隆起すると考えられる。

図４は、本発明の一実施形態に係る印刷パターンが印刷された熱膨張性シート３に熱を照射する様子を示した図である。図５は、本発明の一実施形態に係る印刷パターンが印刷された熱膨張性シート３の上面図である。図６は、白印刷回数と黒印刷の隙間Ｌの関係について示した図である。

本発明の一実施形態では、図４及び図５に示すように、熱膨張性シート３の発泡層２の立体化されるべき領域に熱の流入を促進する材料４が印刷される。さらに、立体化されるべき領域以外の領域（立体化を抑制すべき領域）に熱の流入を抑制する材料６が印刷される。ここで、熱の流入を抑制する材料６は、典型的には、例えば白いインクやトナーなどの熱の吸収率が低い材料である。図４及び図５には、立体化されるべき領域以外の領域の一部、より具体的には、黒のインクである材料４が印刷された１０ｍｍ四方の２領域の間の領域に白のインクである材料６が印刷される例が示されている。ここで、熱の流入を促進する材料とは、発泡層２よりも熱の吸収率が高い材料のことであり、熱の流入を抑制する材料とは、発泡層２よりも熱の反射率が高い材料のことを言う。さらに言うと、熱の流入を促進する材料とは、発泡層２及び熱の流入を抑制する材料よりも熱の吸収率が高い材料であっても良く、熱の流入を抑制する材料とは、発泡層２及び熱の流入を促進する材料よりも熱の反射率が高い材料であっても良い。

その後、熱膨張性シート３の発泡層２が、ハロゲンランプ５からの熱放射により加熱される。これにより、大量の熱を吸収した材料４が発泡層２に熱を伝達して加熱することで、材料４の直下の発泡層２の領域が発泡して隆起し、立体化する。この点は、従来と同様である。ただし、本発明の一実施形態では、従来に比べて、材料６が印刷されている周辺領域の隆起が抑制される。

これは、熱の流入を抑制する材料６の存在によって上方から周辺領域に流入する熱量が低減しているからと考えられる。つまり、材料６が印刷された周辺領域については、ハロゲンランプ５から放射され材料６を介して周辺領域に伝達される熱量が、材料６が印刷されていない場合であれば周辺領域の表面から直接吸収したであろう熱量よりも小さくなる。このため、材料４から周辺領域に伝達された熱量（伝達熱量）と合算しても、その周辺領域が発泡するに十分な熱量（温度）にまで達しにくくなり、周辺領域の隆起が抑制される。

なお、図４には、周辺領域に材料６が１回印刷され、周辺領域上に材料６からなる層が１層形成される例を示したが、周辺領域には材料６が複数回印刷されてもよい。材料６で印刷する回数（図６の白印刷回数）を増やすことでその直下の周辺領域に流入する熱量を更に低減させることができる。このため、図６に示すように、材料４が印刷された１０ｍｍ四方の２領域の間の隆起していない領域の幅（図６の隙間Ｌ）をさらに広げることが可能となる。

また、図５に示すように、熱の流入を抑制する材料６が印刷された立体化を抑制すべき領域（立体化抑制領域）は、熱の流入を促進する材料４が印刷された立体化されるべき領域（立体化対象領域）に重ならず、かつ、２つの立体化対象領域の互いに向かい合う外周に接している。また、立体化抑制領域は、２つの立体化対象領域に挟まれた領域に設けられているが、逆に、それ以外の領域、即ち、２つの立体化対象領域に挟まれていない領域には設けられていない。これは、２つの立体化対象領域に挟まれていない領域では、いずれか１つの立体化対象領域からの熱量だけが伝達される、又は、その影響が大きいと考えられるが、２つの立体化対象領域に挟まれた領域では、両方の立体化対象領域から伝達される熱量の影響が大きいと考えられるからである。従って、伝達熱量の影響が特に大きいと考えられる２つの立体化対象領域に挟まれた領域にのみ、熱の流入を抑制する材料６を形成している。これによって、立体化対象領域からの伝達熱量が立体化抑制領域へ与える影響を抑制しつつ、白のインクの使用量を削減できる効果がある。しかしながら、複数の立体化対象領域に挟まれた領域だけでなく、後述する各実施例のように、それ以外の領域にも熱の流入を抑制する材料６を設けても良い。その場合も立体化対象領域からの伝達熱量が立体化抑制領域へ与える影響を抑制し、ひいては、熱膨張性シートの所望の領域を高精度に立体化することができるのは言うまでもない。

このように、本発明の実施形態では、立体化されるべき領域のみからなる従来の印刷パターンとは異なり、立体化されるべき領域と立体化を抑制すべき領域とからなるこれらを区別した印刷パターンが、熱の流入を促進する材料と抑制する材料とを用いて、立体形成のために熱膨張性シート３に印刷される。特に、立体化を抑制すべき領域に熱の流入を抑制する材料が印刷される。これにより、周辺領域の隆起を抑制することができるため、熱膨張性シート３の所望の領域を、従来に比べて高精度に立体化することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を更に具体化した各実施例について説明する。

図７は、本実施例に係る印刷システム１００の構成を示す図である。印刷システム１００は、熱膨張性シート３の所望の領域を立体化するための印刷パターンを熱膨張性シート３に印刷するパターン印刷システムであり、コンピュータ１０と、コンピュータ１０に接続された、表示装置２０、入力装置３０及び印刷装置４０を備えている。

表示装置２０は、例えば、液晶ディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置、ＣＲＴディスプレイ装置などである。入力装置３０は、例えば、マウスやキーボードなどである。入力装置３０は、表示装置２０の画面上に配置されたタッチセンサであってもよい。

コンピュータ１０は、印刷パターンデータを生成するパターン生成手段である。コンピュータ１０は、例えば、パーソナルコンピュータのような一般的なコンピュータであり、図８に示すように、ＣＰＵ１１、メモリ１２、記憶装置１３、読取装置１４、表示ＩＦ１５、入力ＩＦ１６、通信ＩＦ１７を備えていて、これらはバス１８により互いに接続されている。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２を利用してパターン生成プログラムを実行することにより、印刷パターンデータを生成する。メモリ１２は、例えば半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含んで構成される。

記憶装置１３は、例えばハードディスク装置であり、パターン生成プログラムやプログラムの実行により生成される印刷パターンデータなどを格納する。なお、記憶装置１３は、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。また、記憶装置１３は、外部記録装置であってもよい。

読取装置１４は、ＣＰＵ１１の指示に従って可搬記録媒体１９にアクセスする。可搬記録媒体１９は、たとえば、半導体デバイス（ＵＳＢメモリ等）、磁気的作用により情報が入出力される媒体（磁気ディスク等）、光学的作用により情報が入出力される媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）などにより実現される。

表示ＩＦ１５は、例えば、表示装置２０へＣＰＵ１１の指示に従ってデータを出力するインタフェース装置である。入力ＩＦ１６は、例えば、入力装置３０からデータを受信するインタフェース装置であり、ユーザからの指示を受け付ける装置である。通信ＩＦ１７は、ＣＰＵ１１の指示に従ってネットワークを介して印刷装置４０とデータを送受信するインタフェース装置である。通信ＩＦ１７は、例えば、印刷パターンデータを印刷装置４０に送信する。

なお、パターン生成プログラムは、例えば、記憶装置１３に予めインストールされていてもよく、可搬記録媒体１９経由又はネットワーク経由でコンピュータ１０に提供されてもよい。

以上のように構成されたコンピュータ１０では、利用者からの指示に従って、印刷パターンデータが生成される。具体的には、まず、利用者が入力装置３０を操作して熱膨張性シート３の所望の領域を立体化されるべき領域として指定する。これにより、立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータがコンピュータ１０に入力される。コンピュータ１０は、この第１のパターンデータを入力としてパターン生成プログラムを実行することで、熱膨張性シート３の所望の領域を立体化するための印刷パターンデータを生成する。なお、コンピュータ１０で行われるパターン生成方法の詳細については、後述する。

印刷装置４０は、熱膨張性シート３に印刷パターンを印刷する印刷手段である。印刷装置４０は、例えば、紫外線硬化型のインク（以降、ＵＶインクと記す）を用いるインクジェットプリンタであり、図７に示すように、コントローラ４１、搬送ユニット４２、ヘッドユニット４３、光源ユニット４４、及び、センサユニット４５を備えている。なお、印刷装置４０は、熱膨張性シート３に印刷パターンを印刷できればよいため、インクジェットプリンタではなく、レーザプリンタなど他の方式のプリンタとして構成されてもよい。

コントローラ４１は、コンピュータ１０から受信した印刷パターンデータに基づいて熱膨張性シート３に印刷パターンを印刷するために、搬送ユニット４２、ヘッドユニット４３、光源ユニット４４を制御する。また、コントローラ４１には、各部に配置されたセンサを含むセンサユニット４５が接続されている。

搬送ユニット４２は、図９に示すように、駆動ローラ４２ａと、従動ローラ４２ｂと、駆動ローラ４２ａ及び従動ローラ４２ｂに掛け渡された搬送ベルト４２ｃと、を備えている。搬送ユニット４２は、搬送ベルト４２ｃが駆動ローラ４２ａの回転により駆動されて、図９の矢印で示す時計回り方向に循環移動することにより、熱膨張性シート３を搬送方向に搬送する。

ヘッドユニット４３は、図９に示すように、ＵＶインクを吐出するプリンタヘッド（プリンタヘッド４３ａ、プリンタヘッド４３ｂ）を搬送方向の異なる位置に少なくとも２つを備えている。例えば、プリンタヘッド４３ａは、黒のＵＶインクを吐出し、プリンタヘッド４３ｂは、白のＵＶインクを吐出する。なお、黒のＵＶインクは、熱膨張性シート３よりも熱の吸収率が高い材料であり、熱の流入を促進する材料である。白のＵＶインクは、黒のＵＶインクよりも熱の吸収率が低い材料であり、望ましくは、熱膨張性シート３よりも熱の吸収率が低い材料である。白インクは、熱の流入を抑制する材料である。

光源ユニット４４は、図９に示すように、ＵＶインクを硬化させるために紫外線を照射する光源（光源４４ａ、光源４４ｂ）を搬送方向の異なる位置に少なくとも２つを備えている。光源４４ａは、プリンタヘッド４３ａから吐出された黒のＵＶインクに紫外線を照射し、光源４４ｂは、プリンタヘッド４３ｂから吐出された白のＵＶインクに紫外線を照射する。光源４４ａは、図１０に示すように、プリンタヘッド４３ａに対して、搬送方向と直交するプリンタヘッド４３ａの走査方向の両側に一つずつ設けられていて、プリンタヘッド４３ａに連動して移動するように構成されている。なお、光源４４ｂも、プリンタヘッド４３ｂに対して、プリンタヘッド４３ｂの走査方向の両側に一つずつ設けられていて、プリンタヘッド４３ｂに連動して移動するように構成されている。

以上のように構成された印刷装置４０では、コンピュータ１０から受信した印刷パターンデータに従って、熱膨張性シート３の所望の領域を立体化するための印刷パターンを熱膨張性シート３に印刷する。具体的には、印刷パターンデータに従ってコントローラ４１が各部を制御することにより、熱膨張性シート３の立体化されるべき領域にプリンタヘッド４３ａから黒のＵＶインクが吐出され光源４４ａから紫外線が照射される。これにより、立体化されるべき領域に黒のＵＶインクが印刷される。さらに、熱膨張性シート３の立体化を抑制すべき領域にプリンタヘッド４３ｂから白のＵＶインクが吐出され光源４４ｂから紫外線が照射される。これにより、立体化を抑制すべき領域に白のＵＶインクが印刷される。

図１１Ａは、本実施例に係るコンピュータ１０で行われるパターン生成処理のフローチャートである。図１１Ｂは、本実施例に係るコンピュータ１０で行われる第２のパターン生成処理のフローチャートである。図１２は、コンピュータ１０が受信する立体化されるべき領域を示すパターン（第１のパターンＰ１）を例示した図である。図１３は、コンピュータ１０が生成する立体化を抑制すべき領域を示すパターン（第２のパターンＰ２）を例示した図である。図１４は、コンピュータ１０が生成する印刷パターンＰ３を例示した図である。以下、図１１から図１４を参照しながら、コンピュータ１０で行われるパターン生成方法について具体的に説明する。

コンピュータ１０がパターン生成プログラムを実行すると、図１１Ａに示すパターン生成処理が開始される。まず、コンピュータ１０は、利用者が入力装置３０を操作して入力した、熱膨張性シート３の立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータを取得する（ステップＳ１）。

第１のパターンデータは、図１２に示すように、熱膨張性シート３のシート領域５０内にある立体化されるべき領域（立体化対象領域６０）を示す第１のパターンＰ１に関する情報を含んでいる。図１２には、立体化対象領域６０が空間的に連続した複数の連続領域（連続領域６１、連続領域６２、連続領域６３、連続領域６４、連続領域６５）から構成される例が示されている。なお、第１のパターンデータは、領域を特定する情報に加えて、当該領域（の各位置）をどの程度立体化すべきかを示す立体化度合いの情報を含んでもよい。図１２では、立体化対象領域６０全体が同じ立体化度合いで立体化される例が示されている。

次に、コンピュータ１０は、ステップＳ１で取得した第１のパターンデータから、図１１Ｂに示す第２のパターン生成処理によって、熱膨張性シート３の立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ２）。即ち、コンピュータ１０は、第１のパターンデータから第２のパターンデータを生成するパターン生成手段として機能する。第２のパターンデータは、図１３に示すように、熱膨張性シート３のシート領域５０内にある抑制すべき領域（立体化抑制領域７０）を示す第２のパターンＰ２に関する情報を含んでいる。コンピュータ１０による第２のパターン生成処理は次の通りである。まず、コンピュータ１０は、第１のパターンデータに基づいて、１以上の連続領域を特定する（ステップＳ２−１）。次に、コンピュータ１０は、特定した１以上の連続領域の各面積を、予め定めた閾値と比較する（ステップＳ２−２）。コンピュータ１０は、少なくとも１つの連続領域の面積が閾値を超えている場合、シート領域５０の全領域から１以上の連続領域を除いた領域全体を第２のパターンデータとし、いずれの連続領域の面積も閾値以下であった場合、第２のパターンデータを生成しない（ステップＳ２−３）。このようにすることで、立体化対象領域からの伝達熱量が立体化抑制領域へ与える影響を抑制しつつ、白のＵＶインクの使用量を削減できる効果がある。ここで、閾値は次のように定められている。つまり、印刷装置４０で黒のＵＶインクが印刷される連続領域の面積（発泡用印刷の面積）が予め定めた閾値より狭ければ、熱膨張性シート３に熱を照射したときにその連続領域で吸収される熱量が十分小さいので、連続領域とともにその周囲の領域が隆起する発泡太りが生じないか、無視できるほど小さい。この場合の最大の面積を閾値とする。図１３には、図１２に示す複数の連続領域の面積の全てが閾値を超えていると判断された結果として、シート領域５０のうちの立体化対象領域６０以外の領域のすべてが立体化抑制領域７０である例が示されている。なお、第２のパターンデータは、領域を特定する情報に加えて、当該領域（の各位置）の立体化抑制度合いの情報を含んでもよい。図１３では、立体化抑制領域７０全体が同じ立体化抑制度合いを示す例が示されている。

最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ１で取得した第１のパターンデータとステップＳ２で生成した第２のパターンデータから、熱膨張性シート３に印刷する印刷パターンの情報を含む印刷パターンデータを生成する（ステップＳ３）。印刷パターンデータは、図１４に示すように、シート領域５０内の立体化対象領域６０と立体化抑制領域７０とを区別して特定する印刷パターンＰ３に関する情報を含んでいる。図１４に示すように、立体化抑制領域７０は、立体化対象領域６０に重ならず、かつ、立体化対象領域６０の外周全体に接している。

図１５は、本実施例に係る印刷装置４０で行われるパターン印刷処理のフローチャートである。以下、図１５を参照しながら、印刷装置４０で行われるパターン印刷方法について具体的に説明する。

印刷装置４０は、まず、コンピュータ１０から印刷パターンデータを受信し、取得する（ステップＳ１１）。次に、印刷装置４０は、印刷パターンデータに基づいて、熱膨張性シート３の立体化対象領域６０に、当該領域への熱の流入を促進する材料である黒のＵＶインクを印刷する（ステップＳ１２）。より詳細には、印刷装置４０は、印刷パターンデータから抽出した第１のパターンデータに基づいて、立体化対象領域６０を特定して、熱膨張性シート３に黒のＵＶインクを立体化対象領域６０を示す第１のパターンＰ１となるように印刷する。

なお、印刷は１回に限られず、予め決められた回数行われてもよい。また、第１のパターンデータに立体化度合いの情報が含まれている場合には、印刷装置４０は、立体化度合いの情報に基づいて印刷回数を変更してもよい。例えば、より強く立体化することが求められている場合には、より多く印刷してもよい。また、印刷装置４０は、立体化度合いの情報に基づいて印刷濃度を変更してもよい。例えば、より強く立体化することが求められている場合には、より濃度が濃くなるように印刷してもよい。印刷濃度は、例えば、面積階調によって実現することができる。

最後に、印刷装置４０は、印刷パターンデータに基づいて、熱膨張性シート３の立体化抑制領域７０に当該領域への熱の流入を抑制する材料である白のＵＶインクを印刷する（ステップＳ１３）。より詳細には、印刷装置４０は、印刷パターンデータから抽出した第２のパターンデータに基づいて、熱膨張性シート３に白のＵＶインクを、立体化抑制領域７０を示す第２のパターンＰ２となるように印刷する。即ち、印刷装置４０は、第２のパターンデータに基づいて、熱膨張性シート３の立体化抑制領域７０に当該領域への熱の流入を抑制する材料で印刷する印刷手段として機能する。

なお、印刷は１回に限れず、予め決められた回数行われてもよい。また、第２のパターンデータに立体化抑制度合いの情報が含まれている場合には、印刷装置４０は、立体化抑制度合いの情報に基づいて印刷回数を変更してもよい。例えば、立体化抑制度合いが高い場合（つまり、立体化を抑制することが強く求められている場合）には、より多く印刷してもよい。また、上述のステップＳ１２とステップＳ１３は順番を入れ替えて行ってもよい。

本実施例では、コンピュータ１０により、利用者が入力した熱膨張性シート３の立体化対象領域６０を特定する情報を含む第１のパターンデータから、熱膨張性シート３の立体化抑制領域７０を特定する情報を含む第２のパターンデータが生成される。そして、これらのデータに基づいて、印刷装置４０により、熱膨張性シート３の立体化対象領域６０に熱の流入を促進する材料が印刷されるとともに、熱膨張性シート３の立体化抑制領域７０に熱の流入を抑制する材料が印刷される。これにより、印刷後に熱膨張性シート３を立体化のために加熱した場合に、立体化対象領域６０とともに立体化抑制領域７０が隆起する発泡太りを抑制することができる。このため、熱膨張性シート３の所望の領域を高精度に立体化することができる。

本実施例に係る印刷システムの構成は、実施例１に係る印刷システム１００の構成と同様である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、第２のパターン生成処理が実施例１で行われる第２のパターン生成処理とは異なる点が、実施例１とは異なっている。

図１６は、本実施例に係るコンピュータ１０で行われる第２のパターン生成処理のフローチャートである。図１７は、本実施例に係るコンピュータ１０が受信する立体化されるべき領域を示すパターン（第１のパターンＰ１１）を例示した図である。図１８は、本実施例に係るコンピュータ１０が生成する印刷パターンＰ３１を例示した図である。図１９は、発泡用印刷の面積と発泡太りの関係を示す図である。以下、図１６から図１９を参照しながら、第２のパターン生成処理について説明する。

まず、コンピュータ１０は、図１１のステップＳ１で取得した第１のパターンデータから、立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定する（ステップＳ２１）。例えば、図１７に示す第１のパターンＰ１１を示す第１のパターンデータを受信した場合であれば、立体化対象領域８０を構成する連続領域８１及び連続領域８２を特定する。

次に、コンピュータ１０は、特定した全ての連続領域の各面積を、予め定めた閾値と比較する（ステップＳ２２）。次に、コンピュータ１０は、ステップＳ２２で閾値を超えていると判定された連続領域の各々に対して、その連続領域に隣接し且つその連続領域を取り囲む周辺領域を決定する（ステップＳ２３）。図１８は、図１７に示す全ての連続領域の面積が閾値を超えていると判断された結果として、連続領域８１に対して周辺領域９１を、連続領域８２に対して周辺領域９２を決定し、周辺領域９１と周辺領域９２で構成される立体化抑制領域９０を決定したことを示す図である。図１８に示すように、立体化抑制領域９０は、立体化対象領域８０に重ならず、かつ、立体化対象領域８０の外周全体に接している。なお、閾値を超えない連続領域については周辺領域を生成しない（ステップＳ２３）。ここで、周辺領域９１と周辺領域９２は、連続領域８１と連続領域８２の外周に平行な外周をそれぞれ有する。また、周辺領域９１の外周と連続領域８１の外周との距離、即ち、周辺領域９１の幅は、周辺領域９２の外周と連続領域８２の外周との距離、即ち、周辺領域９２の幅と等しい。

さらに、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域の各々に対して、立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ２４）。ここでは、対応する連続領域の面積が大きいほどその周辺領域に高い立体化抑制度合いに決定する。これは、図１９に示すように、印刷装置４０で黒のＵＶインクが印刷される連続領域の面積（発泡用印刷の面積）が広いほど熱膨張性シート３に均一に熱を照射した場合にその連続領域で吸収される熱量が大きくなり、連続領域とともにその周囲の領域が隆起する発泡太りも大きくなるからである。このため、面積が広い連続領域に対応する周辺領域に高い立体化抑制度合いを割り当てる。ここで、発泡太りが大きいとは、連続領域の周囲の領域の発泡高さが高く且つ発泡範囲が広いことを言うものとする。

なお、図１８では、立体化抑制度合いの高低が網掛けの濃度によって示されている。面積の広い連続領域８１に対応する周辺領域９１の方が、面積の狭い連続領域８２に対応する周辺領域９２よりも濃い網掛けで示されている。つまり、周辺領域９１の立体化抑制度合いが周辺領域９２の立体化抑制度合いより高いことが示されている。

最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域で構成される立体化抑制領域９０を特定する情報と、周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報と、を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ２５）。

図１６に示す第２のパターン生成処理が完了すると、コンピュータ１０は、図１１のステップＳ１で取得した第１のパターンデータと、図１６に示す第２のパターン生成処理で生成した第２のパターンデータに基づいて、図１８に示す印刷パターンＰ３１を示す印刷パターンデータを生成する。

本実施例でも、コンピュータ１０により、立体化対象領域８０を特定する情報を含む第１のパターンデータから、立体化抑制領域９０を特定する情報を含む第２のパターンデータが生成される。そして、これらのデータに基づいて、印刷装置４０により、立体化対象領域８０に熱の流入を促進する材料が印刷されるとともに、立体化抑制領域９０に熱の流入を抑制する材料が印刷される。このため、実施例１と同様に、発泡太りを抑制して、熱膨張性シート３の所望の領域を高精度に立体化することができる。

また、本実施例では、コンピュータ１０は、立体化対象領域８０以外のすべての領域を立体化抑制領域９０とする代わりに、立体化対象領域８０を構成する連続領域の周囲の領域（周辺領域）を立体化抑制領域９０として決定する。このため、発泡太りが生じる可能性が低い領域への無駄な印刷を省略することができる。

さらに、本実施例では、コンピュータ１０は、より大きな発泡太りが生じ得る周辺領域ほどより高い立体化抑制度合いを有するように、第２のパターンデータを生成する。これにより、印刷装置４０により、より大きな発泡太りが生じる周辺領域ほど、熱の流入を抑制する材料での印刷回数が増加する。このため、一律に印刷回数を増やすことなく、必要な領域に必要な回数だけ印刷して効率的に発泡太りを抑制することができる。

なお、以上では、立体化抑制領域を構成する周辺領域毎に立体化抑制度合いを決定する例を示したが、立体化抑制度合いは立体化抑制領域内の位置毎に決定されてもよい。図２０は、コンピュータ１０が生成する印刷パターンの別の例（印刷パターンＰ３２）を示した図である。図２１は、図２０に示す印刷パターンを生成するための第２のパターン生成処理の変形例を示すフローチャートである。図２０においても、立体化抑制領域９０は、立体化対象領域８０に重ならず、かつ、立体化対象領域８０の外周全体に接している。図２０に示すように連続領域８１と連続領域８２が互いに近くに位置する場合、周辺領域９１の一部と周辺領域９２の一部が重なってしまう場合がある。このようなときであっても、例えば、図２１に示す処理により、立体化抑制領域内の位置毎に立体化抑制度合いを決定することで、その重複領域９３の立体化抑制度合いを、周辺領域９１の立体化抑制度合いと周辺領域９２の立体化抑制度合いを加味して、例えば合計した値に決定することができる。これにより、連続領域８１と連続領域８２の両方からの熱が流入することが想定される重複領域９３の印刷回数を周辺領域９１や周辺領域９２よりも増やして効果的に発泡太りを抑制することができる。

以下、図２１に示す処理について具体的に説明する。図２１に示す処理においても、連続領域を特定し（ステップＳ２１）、特定した連続領域に基づいて周辺領域を決定し（ステップＳ２２及びステップＳ２３）、周辺領域毎に立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ２４）点は、図１６に示す処理と同様である。図２１に示す処理では、ステップＳ２４の後に、周辺領域から構成される立体化抑制領域の位置毎に立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ３１）。ここでは、ステップＳ２３で決定した周辺領域を特定する情報と、ステップＳ２４で決定した周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報に基づいて、周辺領域で構成される立体化抑制領域９０の位置毎に立体化抑制度合いを決定する。より具体的には、立体化抑制領域９０のうち単一の周辺領域に属する位置（即ち、周辺領域が重なっていない位置）については、その単一の周辺領域の立体化抑制度合いを、その位置の立体化抑制度合いとして決定する。一方、立体化抑制領域９０のうち複数の周辺領域に属する位置（即ち、周辺領域が重なっている位置）については、それら複数の周辺領域の立体化抑制度合いの合計値を、その位置の立体化抑制度合いとして決定する。最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域で構成される立体化抑制領域９０を特定する情報と、ステップＳ３１で決定した立体化抑制領域内の位置毎の立体化抑制度合いの情報と、を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ３２）。

また、図１６及び図２１では、周辺領域の立体化抑制度合いを決定する際に、各周辺領域全体に対して一つの立体化抑制度合いの値を割り当てる例を示したが、必ずしも周辺領域全体に対して一つの立体化抑制度合いの値を割り当てなくてもよい。例えば、周辺領域内の連続領域に近い領域の立体化抑制度合いほど高い立体化抑制度合いに決定してもよい。これにより、より大きく立体化する可能性が高い領域ほど印刷回数を増やしたり、印刷濃度を濃くしたりすることができるため、効率的に発泡太りを抑制することができる。

本実施例に係る印刷システムの構成は、実施例１に係る印刷システム１００の構成と同様である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、第２のパターン生成処理が実施例１で行われる第２のパターン生成処理とは異なる点が、実施例１とは異なっている。なお、本実施例の第２のパターン生成処理は、実施例２で行われる第２のパターン生成処理に類似しているが、図１６のステップＳ２４の立体化抑制度合いを決定する処理の内容が異なっている。

図２２は、本実施例に係るコンピュータ１０が生成する印刷パターンＰ３３を例示した図である。図２３は、発泡用印刷の濃度と発泡太りの関係を示す図である。以下、図１６、図２２及び図２３を参照しながら、第２のパターン生成処理について説明する。

まず、コンピュータ１０は、第１のパターンデータから、立体化対象領域１１０を構成する空間的に連続した連続領域１１１及び連続領域１１２を特定する（ステップＳ２１）。次に、コンピュータ１０は、特定した全ての連続領域１１１、１１２の各面積を、予め定めた閾値と比較する（ステップＳ２２）。次に、コンピュータ１０は、ステップＳ２２でその面積が閾値を超えていると判定された連続領域１１１に対して周辺領域１２１を、同様にその面積が閾値を超えていると判定された連続領域１１２に対して周辺領域１２２を決定する（ステップＳ２３）。ここで決定される周辺領域１２１の幅と周辺領域１２２の幅は互いに等しい。

さらに、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域の各々に対して、立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ２４）。ここでは、対応する連続領域の濃度が高いほどその周辺領域に高い立体化抑制度合いに決定する。これは、図２３に示すように、印刷装置４０で黒のＵＶインクが印刷される連続領域の濃度（発泡用印刷の濃度）が濃いほど熱膨張性シート３に均一に熱を照射した場合にその連続領域で吸収される熱量が大きくなり、連続領域とともにその周囲の領域が隆起する発泡太りも大きくなるからである。このため、濃度が高い連続領域に対応する周辺領域に高い立体化抑制度合いを割り当てる。なお、連続領域の濃度は、第１のパターンデータに含まれる立体化度合いの情報に基づいて特定される。

最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域で構成される立体化抑制領域１２０を特定する情報と、周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報と、を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ２５）。

第２のパターン生成処理が完了すると、コンピュータ１０は、第１のパターンデータと、第２のパターン生成処理で生成した第２のパターンデータに基づいて、図２２に示す印刷パターンＰ３３を示す印刷パターンデータを生成する。図２２に示すように、立体化抑制領域１２０は、立体化対象領域１１０に重ならず、かつ、立体化対象領域１１０の外周全体に接している。

本実施例によっても、実施例１及び実施例２と同様に、発泡太りを抑制して、熱膨張性シート３の所望の領域を高精度に立体化することができる。また、実施例２と同様に、発泡太りが生じる可能性が低い領域への無駄な印刷を省略することができる。また、一律に印刷回数を増やすことなく、必要な領域に必要な回数だけ印刷して効率的に発泡太りを抑制することができる点も実施例２と同様である。なお、本実施例でも、立体化抑制度合いは立体化対象領域内の位置毎に決定されてもよい。

本実施例に係る印刷システムの構成は、実施例１に係る印刷システム１００の構成と同様である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、第２のパターン生成処理が実施例１で行われる第２のパターン生成処理とは異なる点が、実施例１とは異なっている。なお、本実施例の第２のパターン生成処理は、実施例２で行われる第２のパターン生成処理に類似しているが、図１６のステップＳ２３の周辺領域を決定する処理の内容が異なっている。

図２４は、本実施例に係るコンピュータ１０が生成する印刷パターンＰ３４を例示した図である。以下、図１６、図１９及び図２４を参照しながら、第２のパターン生成処理について説明する。

まず、コンピュータ１０は、第１のパターンデータから、立体化対象領域１３０を構成する空間的に連続した連続領域１３１及び連続領域１３２を特定する（ステップＳ２１）。次に、コンピュータ１０は、特定した全ての連続領域１３１、１３２の各面積を、予め定めた閾値と比較する（ステップＳ２２）。

次に、コンピュータ１０は、ステップＳ２２でその面積が閾値を超えていると判定された連続領域１３１に対して周辺領域１４１を、同様にその面積が閾値を超えていると判定された連続領域１３２に対して周辺領域１４２を決定する（ステップＳ２３）。ここでは、対応する連続領域の面積が大きいほどその周辺領域を取り囲む幅が広くなるように、周辺領域を決定する。つまり、周辺領域１４１の幅は周辺領域１４２の幅よりも広い。これは、図１９に示すように、連続領域の面積（発泡用印刷の面積）が広いほど熱膨張性シート３に均一に熱を照射した場合にその連続領域で吸収される熱量が大きくなり、連続領域とともにその周囲の領域が隆起する発泡太りも大きくなるからである。このため、面積が広い連続領域に広い周辺領域を割り当てる。

さらに、コンピュータ１０は、ステップＳ２２で決定した周辺領域の各々に対して、立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ２４）。ここでは、全ての周辺領域を同じ立体化抑制度合いに決定する。上述の通り、吸収される熱量は連続領域の面積によって異なるのであるが、本実施例では、その周辺領域に対する影響を各周辺領域の幅を変更することで吸収したので、周辺領域の立体化抑制度合いは等しくしてよい。

最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ２２で決定した周辺領域で構成される立体化抑制領域１４０を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ２５）。

第２のパターン生成処理が完了すると、コンピュータ１０は、第１のパターンデータと、第２のパターン生成処理で生成した第２のパターンデータに基づいて、図２４に示す印刷パターンＰ３４を示す印刷パターンデータを生成する。図２４に示すように、立体化抑制領域１４０は、立体化対象領域１３０に重ならず、かつ、立体化対象領域１３０の外周全体に接している。

本実施例によっても、実施例１から実施例３と同様に、発泡太りを抑制して、熱膨張性シート３の所望の領域を高精度に立体化することができる。また、実施例２及び実施例３と同様に、発泡太りが生じる可能性が低い領域への無駄な印刷を省略することができる。

本実施例に係る印刷システムの構成は、実施例１に係る印刷システム１００の構成と同様である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、第２のパターン生成処理が実施例１で行われる第２のパターン生成処理とは異なる点が、実施例１とは異なっている。なお、本実施例の第２のパターン生成処理は、実施例４で行われる第２のパターン生成処理に類似しているが、図１６のステップＳ２３の周辺領域を決定する処理の内容が異なっている。

図２５は、本実施例に係るコンピュータ１０が生成する印刷パターンＰ３５を例示した図である。以下、図１６、図２３及び図２５を参照しながら、第２のパターン生成処理について説明する。

まず、コンピュータ１０は、第１のパターンデータから、立体化対象領域１５０を構成する空間的に連続した連続領域１５１及び連続領域１５２を特定する（ステップＳ２１）。次に、コンピュータ１０は、特定した全ての連続領域１５１、１５２の各面積を、予め定めた閾値と比較する（ステップＳ２２）。

次に、コンピュータ１０は、ステップＳ２２でその面積が閾値を超えていると判定された連続領域１５１に対して周辺領域１６１を、同様にその面積が閾値を超えていると判定され連続領域１５２に対して周辺領域１６２を決定する（ステップＳ２３）。ここでは、対応する連続領域の濃度が高いほどその周辺領域を取り囲む幅が広くなるように、周辺領域を決定する。これは、図２３に示すように、連続領域の濃度（発泡用印刷の濃度）が濃いほど熱膨張性シート３に均一に熱を照射した場合にその連続領域で吸収される熱量が大きくなり、連続領域とともにその周囲の領域が隆起する発泡太りも大きくなるからである。このため、濃度が濃い連続領域に広い周辺領域を割り当てる。

さらに、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域の各々に対して、立体化抑制度合いを決定する（ステップＳ２４）。ここでは、全ての周辺領域を同じ立体化抑制度合いに決定する。上述の通り、吸収される熱量は連続領域の濃度によって異なるのであるが、本実施例では、その周辺領域に対する影響を各周辺領域の幅を変更することで吸収したので、周辺領域の立体化抑制度合いは等しくしてよい。

最後に、コンピュータ１０は、ステップＳ２３で決定した周辺領域で構成される立体化抑制領域１６０を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する（ステップＳ２５）。

第２のパターン生成処理が完了すると、コンピュータ１０は、第１のパターンデータと、第２のパターン生成処理で生成した第２のパターンデータに基づいて、図２５に示す印刷パターンＰ３５を示す印刷パターンデータを生成する。図２５に示すように、立体化抑制領域１６０は、立体化対象領域１５０に重ならず、かつ、立体化対象領域１５０の外周全体に接している。

本実施例によっても、実施例１から実施例４と同様に、発泡太りを抑制して、熱膨張性シート３の所望の領域を高精度に立体化することができる。また、実施例２から実施例４と同様に、発泡太りが生じる可能性が低い領域への無駄な印刷を省略することができる。

上述した各実施例は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。パターン生成方法、パターン印刷方法、パターン印刷システム、及びプログラムは、特許請求の範囲により規定される本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。この明細書で説明される個別の実施例の文脈におけるいくつかの特徴を組み合わせて単一の実施例としてもよい。

例えば、上述した実施例では、黒のＵＶインクを立体化対象領域に印刷し、白のＵＶインクを立体化抑制領域に印刷する例が示されている。しかしながら、黒のＵＶインクの代わりに他の熱の流入を促進する材料を印刷し、白のＵＶインクの代わりに他の熱の流入を抑制する材料を印刷してもよい。

また、上述した実施例では、連続領域の面積と予め定めた閾値とを比較し、連続領域の面積が閾値を超えていることを条件として立体化抑制領域を決定し、第２のパターンデータを生成したが、これには限らない。例えば、閾値との比較を行わずに、連続領域に隣接する領域を必ず立体化抑制領域に設定することで、第２のパターンデータを生成するようにしてもよい。

また、上述した実施例では、立体化対象領域に複数回印刷する場合に、白のＵＶインクを複数回印刷する例が示されている。しかしながら、複数回印刷する場合であれば、必ずしもすべて同じ材料を印刷しなくてもよい。例えば、３回印刷する場合であれば、印刷後に表面からの熱吸収が抑制されればよいため、最後の３回目の印刷のみ白のＵＶインクを印刷してもよい。そして、それ以外の１回目と２回目の印刷では、他の材料が印刷されてもよい。なお、最後の印刷で使用される材料は、熱の吸収率が低い白のＵＶインクのように、熱の流入を抑制する材料であることが望ましいのに対して、それ以外の印刷で使用される他の材料は、表面から吸収された熱の発泡層２への伝達が少なくなるように、例えば白のＵＶインクよりも熱伝導率が低い材料であること望ましい。

また、上述した実施例では、コンピュータ１０と印刷装置４０からなる印刷システム１００が例示されたが、印刷システムは、コンピュータ１０に相当するパターン生成手段と、印刷装置４０に相当するパターン印刷手段とを備えていればよく、これらの手段を単一の装置内に備えてもよい。

さらに、上述した実施例では、コンピュータ１０が第１のパターンデータと第２のパターンデータから印刷パターンデータを生成して印刷装置４０に送信する例を示したが、印刷パターンデータは必ずしも生成しなくてもよい。例えば、コンピュータ１０は、第１のパターンデータと第２のパターンデータをそれぞれ別々に印刷装置４０に送信してもよい。

以下、本願の出願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］
熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成し、
前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、
前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記２］
付記１に記載のパターン印刷方法において、
前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に隣接した領域である
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記３］
付記１又は２に記載のパターン印刷方法において、
前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれた領域を含む
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記４］
付記３に記載のパターン印刷方法において、
前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれていない領域を含まない
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記５］
付記１又は２に記載のパターン印刷方法において、
前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、
特定した前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、
決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成する
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記６］
付記１又は２に記載のパターン印刷方法において、
前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、 特定した前記連続領域の面積が予め定めた閾値を超えている場合に、該閾値を超えた面積を有する前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、
決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成する
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記７］
付記５又は６に記載のパターン印刷方法において、
特定した前記連続領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に当該連続領域で吸収される熱量が大きいほど当該連続領域を取り囲む幅が広くなるように、前記周辺領域を決定する
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記８］
付記５乃至７のいずれかに記載のパターン印刷方法において、
決定した前記周辺領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に対応する連続領域で吸収される熱量が大きいほど高い立体化抑制度合いを決定し、
前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報と、前記周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報と、を含む前記第２のパターンデータを生成する
ことを特徴とするパターン印刷方法。

［付記９］
熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成するパターン生成手段と、
前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、前記パターン生成手段で生成された前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する印刷手段と、を備える
ことを特徴とするパターン印刷システム。

［付記１０］
熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する
ことを特徴とするパターン生成方法。

［付記１１］
コンピュータに、
熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する
処理を実行させることを特徴とするプログラム。

１ 基材
２ 発泡層
３ 熱膨張性シート
４、６ 材料
５ ハロゲンランプ
１０ コンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 記憶装置
１４ 読取装置
１５ 表示ＩＦ
１６ 入力ＩＦ
１７ 通信ＩＦ
１８ バス
１９ 可搬記録媒体
２０ 表示装置
３０ 入力装置
４０ 印刷装置
４１ コントローラ
４２ 搬送ユニット
４２ａ 駆動ローラ
４２ｂ 従動ローラ
４２ｃ 搬送ベルト
４３ ヘッドユニット
４３ａ、４３ｂ プリンタヘッド
４４ 光源ユニット
４４ａ、４４ｂ 光源
４５ センサユニット
５０ シート領域
６０、８０、１１０、１３０、１５０ 立体化対象領域
６１、６２、６３、６４、６５、８１、８２、１１１、１１２、１３１、１３２、１５１、１５２ 連続領域
７０、９０、１２０、１４０、１６０ 立体化抑制領域
９１、９２、１２１、１２２、１４１、１４２、１６１、１６２ 周辺領域
９３ 重複領域
１００ 印刷システム
Ｐ１、Ｐ１１ 第１のパターン
Ｐ２ 第２のパターン
Ｐ３、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ３５ 印刷パターン

本発明は、立体造形物の製造方法、及び、造形装置に関する。

本発明に係る立体造形物の製造方法は、熱により膨張する膨張層を有した膨張性シートの表面に所定のパターンを印刷する印刷工程と、前記印刷工程で前記所定のパターンが印刷された前記膨張性シートの表面に向けて所定のエネルギーを照射することにより、前記膨張性シートの前記表面または裏面に凹凸を形成する凹凸形成工程と、を有し、前記印刷工程は、所定の単位照射量当たりでの前記エネルギーの照射により加熱される加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも高くなる第１の印刷材料で前記所定のパターンの一部として第１のパターンを印刷するとともに、前記加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも低くなる第２の印刷材料で前記所定のパターンの他の一部として前記第１のパターンを囲む形状の第２のパターンを印刷することを特徴とする。

本発明に係る他の態様の立体造形物の製造方法は、熱により膨張する膨張層を有した膨張性シートの表面に所定のパターンを印刷する印刷工程と、前記印刷工程で前記所定のパターンが印刷された前記膨張性シートの表面に向けて所定のエネルギーを照射することにより、前記膨張性シートの前記表面または裏面に凹凸を形成する凹凸形成工程と、を有し、前記印刷工程は、所定の単位照射量当たりでの前記エネルギーの照射により加熱される加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも高くなる第１の印刷材料で前記所定のパターンの一部として複数の第１のパターンを印刷するとともに、隣接する前記第１のパターン間の隙間が所定の距離以下であった場合に前記加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも低くなる第２の印刷材料で前記所定のパターンの他の一部として前記隙間を埋める第２のパターンを印刷することを特徴とする。

本発明に係る造形装置は、熱により膨張する膨張層を有した膨張性シートの表面に所定のパターンを印刷する印刷手段と、前記印刷手段により前記所定のパターンが印刷された前記膨張性シートの表面に向けて所定のエネルギーを照射することにより、前記膨張性シートの前記表面または裏面に凹凸を形成する凹凸形成手段と、を備え、前記印刷手段は、所定の単位照射量当たりでの前記エネルギーの照射により加熱される加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも高くなる第１の印刷材料で前記所定のパターンの一部として第１のパターンを印刷するとともに、前記加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも低くなる第２の印刷材料で前記所定のパターンの他の一部として前記第１のパターンを囲む形状の第２のパターンを印刷することを特徴とする。

本発明に係る他の態様の造形装置は、熱により膨張する膨張層を有した膨張性シートの表面に所定のパターンを印刷する印刷手段と、前記印刷手段により前記所定のパターンが印刷された前記膨張性シートの表面に向けて所定のエネルギーを照射することにより、前記膨張性シートの前記表面または裏面に凹凸を形成する凹凸形成手段と、を備え、前記印刷手段は、所定の単位照射量当たりでの前記エネルギーの照射により加熱される加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも高くなる第１の印刷材料で前記所定のパターンの一部として複数の第１のパターンを印刷するとともに、隣接する前記第１のパターン間の隙間が所定の距離以下であった場合に前記加熱度合いが前記所定のパターンの非印刷領域よりも低くなる第２の印刷材料で前記所定のパターンの他の一部として前記隙間を埋める第２のパターンを印刷することを特徴とする。

Claims (11)

1. 熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成し、
   前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、
   前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
2. 請求項１に記載のパターン印刷方法において、
   前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に隣接した領域である
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
3. 請求項１又は２に記載のパターン印刷方法において、
   前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれた領域を含む
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
4. 請求項３に記載のパターン印刷方法において、
   前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域は、２つの前記熱膨張性シートの立体化されるべき領域に挟まれていない領域を含まない
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
5. 請求項１又は２に記載のパターン印刷方法において、
   前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、
   特定した前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、
   決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成する
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
6. 請求項１又は２に記載のパターン印刷方法において、
   前記第１のパターンデータから、前記立体化されるべき領域を構成する空間的に連続した連続領域を特定し、
   特定した前記連続領域の面積が予め定めた閾値を超えている場合に、該閾値を超えた面積を有する前記連続領域の各々に対して、当該連続領域に隣接し且つ当該連続領域を取り囲む周辺領域を決定し、
   決定した前記周辺領域で構成される前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む前記第２のパターンデータを生成する
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
7. 請求項５又は６に記載のパターン印刷方法において、
   特定した前記連続領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に当該連続領域で吸収される熱量が大きいほど当該連続領域を取り囲む幅が広くなるように、前記周辺領域を決定する
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
8. 請求項５乃至７のいずれかに記載のパターン印刷方法において、
   決定した前記周辺領域の各々に対して、前記熱膨張性シートに均一に熱を照射した場合に対応する連続領域で吸収される熱量が大きいほど高い立体化抑制度合いを決定し、
   前記立体化を抑制すべき領域を特定する情報と、前記周辺領域の各々の立体化抑制度合いの情報と、を含む前記第２のパターンデータを生成する
   ことを特徴とするパターン印刷方法。
9. 熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成するパターン生成手段と、
   前記第１のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化されるべき領域に、当該領域への熱の流入を促進する材料を印刷し、前記パターン生成手段で生成された前記第２のパターンデータに基づいて、前記熱膨張性シートの前記立体化を抑制すべき領域に、当該領域への熱の流入を抑制する材料を印刷する印刷手段と、を備える
   ことを特徴とするパターン印刷システム。
10. 熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する
    ことを特徴とするパターン生成方法。
11. コンピュータに、
    熱膨張性シートの立体化されるべき領域を特定する情報を含む第１のパターンデータから、前記熱膨張性シートの立体化を抑制すべき領域を特定する情報を含む第２のパターンデータを生成する
    処理を実行させることを特徴とするプログラム。