JP2018086809A - 立体画像形成システム、プログラム、及び、立体構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにする。【解決手段】立体画像形成システム１は、濃度調整手段１２を有している。濃度調整手段１２は、熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データ２７に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、立体画像形成システム、プログラム、及び、立体構造物に関する。

従来、熱膨張性シート（又は、発泡性シート）と称される、吸収した熱量に応じて膨張（発泡）する膨張層を内部に有する媒体が知られている。そして、熱膨張性シートを部分的に膨張させて、熱膨張性シートに立体画像を形成する立体画像形成システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

立体画像形成システムは、印刷データ作成装置（コンピュータ）とプリンタと光照射ユニットとを備えている。印刷データ作成装置は、立体画像を形成するための濃淡画像の印刷データ（印刷画像データ）を作成する装置である。プリンタは、データ作成装置で作成された印刷データに基づいて、カーボンブラックを含む濃淡画像を熱膨張性シート上に印刷する装置である。光照射ユニットは、濃淡画像が印刷された熱膨張性シートに電磁波を照射するユニットである。熱膨張性シートに印刷された濃淡画像は、カーボンブラックを含んでおり、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換層として機能する。立体画像形成システムは、光照射ユニットによって可視光や近赤外光（電磁波）を熱膨張性シートに照射する。すると、熱膨張性シートに印刷された濃淡画像が近赤外光（電磁波）を熱に変換する。熱膨張性シートの内部では、その熱に応じて、濃淡画像が印刷された印刷領域の膨張層が膨張して盛り上がる。これによって、立体画像形成システムは、熱膨張性シートに立体画像を形成する。

特開２００１−１５０８１２号公報

しかしながら、従来の立体画像形成システムは、以下に説明するように、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さ（発泡高さ）が好適な高さにならない場合がある、という課題があった。

例えば、濃淡画像の濃度は、立体画像の膨張高さが概ねユーザによって指定された高さになるように、予め用意された濃度設定用データに基づいて設定されている。しかしながら、濃度設定用データは、一定面積の全面に任意の濃度のカーボンブラックを印刷させた複数のサンプルシートを予め用意し、実験で各サンプルシートを膨張させることにより得られた膨張高さの実験値データに基づいて、作成されている。

一方、濃淡画像は、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類の違いによって、放熱量や蓄熱量に差異が生じる。そのため、前記した濃度設定用データに基づいて濃度が設定された濃淡画像は、その内部に含まれている各パターン画像の印刷領域において、パターン画像の種類の違いによって、膨張高さにバラツキが発生していた。つまり、従来の立体画像形成システムは、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さ（発泡高さ）が好適な高さにならない場合があった。

本発明の課題は、各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにすることである。

上述した課題を解決するために、本発明の立体画像形成システムは、熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにすることができる。

実施形態に係る立体画像形成システムの構成を示す図である。 オブジェクトデータと印刷データの関係を示す図である。 立体画像とカラー画像と濃淡画像の一例を示す図である。 パターン画像の一例を示す図（１）である。 パターン画像の一例を示す図（２）である。 立体画像の構成を示す図である。 立体画像の形成工程を示す図である。 オブジェクトデータの一例を示す図である。 調整値データの一例を示す図である。 実施形態に係る立体画像形成システムの動作を示すフローチャート（１）である。 実施形態に係る立体画像形成システムの動作を示すフローチャート（２）である。 実施形態に係る立体画像形成システムの動作を示すフローチャート（３）である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

なお、以下に説明する実施形態では、以下のような課題を解決する立体画像形成システムを提供することも意図している。

（１）例えば、濃淡画像は、熱膨張性シートの両面に印刷することができる。しかしながら、熱膨張性シート内の膨張層は、熱膨張性シートの裏面からよりも表面から近い側に設けられている。そのため、熱膨張性シートの表面に印刷された濃淡画像（表側濃淡画像）と裏面に印刷された濃淡画像（裏側濃淡画像）とでは、濃淡画像から膨張層までの熱の伝達距離が異なっている。具体的には、裏側濃淡画像の熱の伝達距離が表側濃淡画像の熱の伝達距離よりも長くなっている。そのため、加熱時（光の照射時）に、裏側濃淡画像での熱損失が表側濃淡画像での熱損失よりも多くなる。これにより、表側濃淡画像と裏側濃淡画像とで膨張層への熱の伝達量に差異が生じる。そして、濃淡画像は、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類の違いによって、放熱量や蓄熱量に差異が生じる。その結果、濃淡画像は、パターン画像の種類の違いによって、膨張層への熱の伝達量の差異を助長させてしまうことがある。したがって、濃淡画像は、パターン画像の種類の違いによって、熱膨張性シートの裏面に印刷しても構わない画像と、熱膨張性シートの表面に印刷した方がよい画像とがある。

また、例えば、裏側濃淡画像での熱損失が表側濃淡画像での熱損失よりも多くなるため、裏側濃淡画像は立体画像のエッジを立たせ難くなっている。つまり、裏側濃淡画像は立体画像の外縁部分を鋭角状に形成し難くなっている。そのため、立体画像のエッジを立たせなくてもよいパターン画像は、熱膨張性シートの裏面に印刷しても構わないが、立体画像のエッジを立たせた方がよいパターン画像は、熱膨張性シートの表面に印刷した方がよい。したがって、濃淡画像は、パターン画像の種類の違いによって、熱膨張性シートの裏面に印刷しても構わない画像と、熱膨張性シートの表面に印刷した方がよい画像とがある。

従来の立体画像形成システムは、これらの点について考慮されていなかった。そのため、従来の立体画像形成システムは、立体画像の膨張高さにバラツキが発生することがあった。また、従来の立体画像形成システムは、エッジを立たせることが好ましい立体画像のエッジを十分に立たせられないこともあった。

そこで、本実施形態では、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の種類に応じて、濃淡画像を熱膨張性シートの表面に印刷する画像と裏面に印刷する画像とに振り分けることができる立体画像形成システムも提供する。

（２）また、例えば、濃淡画像を熱膨張性シートの両面に印刷した場合に、熱膨張性シートの表面に印刷した画像と裏面に印刷した画像とが合わさっている合わさり領域で、濃淡画像の画素密度が高くなり過ぎることが想定される。この場合に、合わさり領域で、過剰な熱量が発生してしまい、過膨張（所望の高さを超過して膨張する現象）が発生する可能性がある。

そこで、本実施形態では、合わさり領域での過膨張の発生を抑制する立体画像形成システムも提供する。

［実施形態］
＜立体画像形成システムの構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態に係る立体画像形成システムの構成につき説明する。図１は、本実施形態に係る立体画像形成システム１の構成を示す図である。立体画像形成システム１は、熱膨張性シート（又は、発泡性シート）と称される用紙の所定の領域に立体画像を形成するシステムである。熱膨張性シートは、吸収した熱量に応じて膨張する膨張層を内部に有するシートである。

図１に示すように、本実施形態に係る立体画像形成システム１は、コンピュータ２、表示手段３、入力手段４、プリンタ５、光照射ユニット６を備えている。

コンピュータ２は、演算手段１０や記憶手段２０を備え、入力手段４や、プリンタ５、光照射ユニット６を制御する。演算手段１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成されている。記憶手段２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成されている。
本実施形態では、コンピュータ２は、以下の３つの装置として機能する。
（１）濃淡画像の印刷データ（印刷画像データ）を作成する印刷データ作成装置。
（２）プリンタ５を作動させて、濃淡画像を熱膨張性シートに印刷させる印刷指令装置。
（３）光照射ユニット６を作動させて、立体画像を熱膨張性シートに形成させるユニット指令装置。

コンピュータ２は、濃淡画像の印刷データを作成する印刷データ作成手段１１と、濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段１２と、濃淡画像を熱膨張性シートの表面に印刷する画像と裏面に印刷する画像とに振り分ける振分手段１３とを演算手段１０内に有している。

印刷データ作成手段１１は、入力手段４を介して外部から後記するオブジェクトデータ２６を取得し、取得されたオブジェクトデータ２６と、記憶手段２０に予め記憶された濃度設定用データ２１と調整値データ２２とに基づいて、濃淡画像の印刷データ２７を作成する。ここで、「オブジェクト」とは、立体画像を熱膨張性シートに形成する際に使用する印刷対象の画像を意味している。また、「オブジェクトデータ２６」とは、印刷対象の画像データを意味している。

濃度調整手段１２は、印刷データ作成手段１１で作成された印刷データ２７に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さ（具体的には、パターン画像毎にユーザによって指定された高さ）になるように、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度を調整する。

振分手段１３は、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の種類に応じて、濃淡画像を熱膨張性シートの表面に印刷する画像と裏面に印刷する画像とを振り分ける。

記憶手段２０には、制御プログラムＰＲや濃度設定用データ２１、調整値データ２２等が予め記憶されている。制御プログラムＰＲは、印刷データ作成手段１１の動作を規定するプログラムである。濃度設定用データ２１は、濃淡画像の初期値濃度を設定するためのデータである。調整値データ２２は、濃淡画像の調整値濃度を規定するためのデータである。ここで、「濃淡画像の調整値濃度」とは、濃度設定用データ２１に基づいて設定された濃淡画像の初期値濃度に対して調整を行う際に参照される濃度を意味している。
また、記憶手段２０には、オブジェクトデータ２６や濃淡画像の印刷データ２７が記憶される。

表示手段３は、例えば液晶表示パネルによって構成されている。
入力手段４は、キーボード４ａや、マウス４ｂ、画像入力手段４ｃ等によって構成されている。画像入力手段４ｃは、オブジェクトデータ２６をコンピュータ２に入力するための装置である。画像入力手段４ｃは、例えば、カード状記憶媒体やディスク状記憶媒体からデータを読み出すカードリーダやドライブ装置、印刷物の画像を光学的に読み取るスキャナ装置、他の装置と通信する通信装置等によって構成されている。

プリンタ５は、例えばインクジェットプリンタによって構成されている。プリンタ５は、電磁波熱変換層として、カーボンブラックによる濃淡画像を熱膨張性シートの表面及び裏面のいずれか一方又は双方に印刷する。

光照射ユニット６は、熱膨張性シートを搬送しながら、可視光及び近赤外光を熱膨張性シートに照射するユニットである。熱膨張性シートは、吸収した熱量に応じて膨張する膨張層を内部に有する媒体である。熱膨張性シートの濃淡画像が印刷された印刷領域に光照射ユニット６から可視光及び近赤外光が照射されると、印刷領域で近赤外光が熱に変換されて、熱が発生する。これに応じて、印刷領域の膨張層が膨張して盛り上がり、その結果、立体画像が形成される。

＜オブジェクトデータと印刷データの関係＞
以下、図２を参照して、オブジェクトデータと印刷データの関係につき説明する。図２は、オブジェクトデータ２６と印刷データ２７の関係を示す図である。

図２に示す例では、オブジェクトデータ２６は、オブジェクトＡに対応するオブジェクトデータＯＢ１と、オブジェクトＢに対応するオブジェクトデータＯＢ２とを含む構成になっている。コンピュータ２は、印刷データ作成装置として機能する場合に、オブジェクトデータ２６に基づいて、印刷データ２７を作成する。

図２に示す例では、コンピュータ２は、オブジェクトデータＯＢ１からオブジェクトＡに対応する表カラー印刷データ２７ａと表濃淡印刷データ２７ｂとを作成している。また、コンピュータ２は、オブジェクトデータＯＢ２からオブジェクトＢに対応する表カラー印刷データ２７ａと裏濃淡印刷データ２７ｃとを作成している。

表カラー印刷データ２７ａは、熱膨張性シートの表面に印刷されるカラー画像を表すビットマップデータである。
表濃淡印刷データ２７ｂは、熱膨張性シートの表面に印刷されるカーボンブラックによる濃淡画像を表すビットマップデータである。
裏濃淡印刷データ２７ｃは、熱膨張性シートの裏面に印刷されるカーボンブラックによる濃淡画像を表すビットマップデータである。なお、熱膨張性シートの裏面に印刷された濃淡画像（裏側濃淡画像）は、熱膨張性シートの表面側から見た場合に鏡像反転された構成になるように、熱膨張性シートの裏面に印刷されている。

立体画像形成システム１は、これらのデータを用いて以下のようにして立体画像を形成する。立体画像の形成時において、
まず、立体画像形成システム１のコンピュータ２が印刷指令装置として機能してプリンタ５を作動させる。このとき、コンピュータ２は、プリンタ５に、作成された印刷データ２７に基づいて、オブジェクトＡのカラー画像及び濃淡画像と、オブジェクトＢのカラー画像とを熱膨張性シートの表面に印刷させるとともに、オブジェクトＢの濃淡画像を熱膨張性シートの裏面に印刷させる。

なお、カラー画像と濃淡画像とが同じ面（図示例では、表面）に印刷される場合は、濃淡画像が先に印刷され、濃淡画像の上にカラー画像が印刷される。また、カラー画像と濃淡画像とは、異なるパターンの画像にすることができる。

この後、熱膨張性シートは、光照射ユニット６にセットされる。すると、コンピュータ２は、ユニット指令装置として機能して光照射ユニット６を作動させる。このとき、コンピュータ２は、光照射ユニット６に、可視光や近赤外光（電磁波）を熱膨張性シートに対して照射させる。照射は、まず、熱膨張性シートの表面に対して行われ、その後に、熱膨張性シートの裏面に対して行われる。熱膨張性シートに印刷された濃淡画像が照射された近赤外光（電磁波）を熱に変換する。これにより、熱膨張性シートの内部では、濃淡画像が印刷された印刷領域の膨張層が膨張（発泡）する。その結果、熱膨張性シートに立体画像が形成される。

図３は、立体画像とカラー画像と濃淡画像の一例を示す図である。図３（ａ）は、熱膨張性シート４０の表面側の構成例を示しており、図３（ｂ）は、熱膨張性シート４０の裏面側の構成例を示している。

図３（ａ）に示す例では、熱膨張性シート４０の表面に、オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡが形成されている。その立体画像ＯＢＡの表面には、オブジェクトＡのカラー画像ＯＢＡｃｏｌｏｒが印刷されており、その下にはオブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅが印刷されている。

また、図３（ａ）に示す例では、熱膨張性シート４０の表面に、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢが形成されている。その立体画像ＯＢＢの表面には、オブジェクトＢのカラー画像ＯＢＢｃｏｌｏｒが印刷されている。そして、図３（ｂ）に示すように、熱膨張性シート４０の裏面には、立体画像ＯＢＢが形成されている形成領域の裏側の位置に、オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが印刷されている。オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅは、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢに対して鏡像反転された構成になっている。

図３に示す例では、オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡが、矩形の形状を呈しており、閉曲線Ｒ１１と、その閉曲線Ｒ１１の内部に配置されたパターン画像Ｒ１２とを含む構成になっている。また、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢが、円形の形状を呈しており、閉曲線Ｒ２１と、その閉曲線Ｒ２１の内部に配置されたパターン画像Ｒ２２とを含む構成になっている。ただし、図３に示す例は一例に過ぎない。ユーザは運用に応じて任意に様々な形状の立体画像を作成することができる。

閉曲線Ｒ１１，Ｒ２１は、予め用意された複数種類の線状画像の中からユーザによって指定されたものが使用される。予め用意された複数種類の線状画像としては、例えば、実線や点線、破線、一点鎖線等がある。したがって、ユーザは、閉曲線Ｒ１１，Ｒ２１として、実線だけでなく、点線や破線、一点鎖線等の部分的に断線している線状画像も指定することができる。また、ユーザは、閉曲線Ｒ１１，Ｒ２１の太さも指定することができる。

パターン画像Ｒ１２，Ｒ２２は、予め用意された複数種類のパターン画像の中からユーザによって指定されたものが使用される。図４及び図５は、予め用意された複数種類のパターン画像の一例を示している。なお、図４及び図５に示すパターン画像の例は一例に過ぎない。ユーザは運用に応じて任意に様々なパターン画像を予め用意することができる。

＜パターン画像の一例＞
以下、図４及び図５を参照して、パターン画像の一例につき説明する。図４及び図５は、それぞれ、パターン画像の一例を示す図である。

図４（ａ）乃至図４（ｃ）には、３種類のパターン画像３１ａ，３１ｂ，３１ｃの例が示されている。図４（ａ）乃至図４（ｃ）に示すように、パターン画像３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれ、複数本の右下がりの斜線が描画された構成になっている。図４（ａ）のパターン画像３１ａは、斜線の線幅が最も太く、かつ、斜線の本数が最も少ない構成になっている。また、図４（ｂ）のパターン画像３１ｂは、斜線の線幅が２番目に太く、かつ、斜線の本数が２番目に多い構成になっている。また、図４（ｃ）のパターン画像３１ｃは、斜線の線幅が最も細く、かつ、斜線の本数が最も多い構成になっている。

図５（ａ）乃至図５（ｃ）には、３種類のパターン画像３２ａ，３２ｂ，３２ｃの例が示されている。図５（ａ）乃至図５（ｃ）に示すように、パターン画像３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれ、複数個の円が描画された構成になっている。図５（ａ）のパターン画像３２ａは、円の大きさが最も大きく、かつ、円の個数が最も少ない構成になっている。また、図５（ｂ）のパターン画像３２ｂは、円の大きさが２番目に大きく、かつ、円の個数が２番目に多い構成になっている。また、図５（ｃ）のパターン画像３２ｃは、円の大きさが最も小さく、かつ、円の個数が最も多い構成になっている。

オブジェクトデータ２６は、このような閉曲線やパターン画像を含む構成になっている。

＜立体画像の構成＞
以下、図６を参照して、立体画像の構成につき説明する。図６は、立体画像の構成を示す図である。図６（ａ）は、熱膨張性シート４０に形成された２つのオブジェクトＡ，Ｂの立体画像ＯＢＡ，ＯＢＢの形状を示している。図６（ｂ）は、熱膨張性シート４０の表面に印刷されたオブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅの形状を示している。図６（ｃ）は、熱膨張性シート４０の裏面に印刷されたオブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅの形状を示している。

図６（ａ）に示す例では、矩形の形状を呈するオブジェクトＡの立体画像ＯＢＡと円形の形状を呈するオブジェクトＢの立体画像ＯＢＢとが、熱膨張性シート４０に形成されている。オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡの表面には、オブジェクトＡのカラー画像ＯＢＡｃｏｌｏｒが印刷されている。また、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢの表面には、オブジェクトＢのカラー画像ＯＢＢｃｏｌｏｒが印刷されている。オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡとオブジェクトＢの立体画像ＯＢＢとは、一部で合わさっている。以下、２つ以上の立体画像が合わさっている領域を、「合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）」と称する。

図６（ｂ）に示すように、熱膨張性シート４０の表面には、オブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅが印刷されている。一方、図６（ｃ）に示すように、熱膨張性シート４０の裏面には、オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが印刷されている。オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅは、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅで部分的に消去された形状になっている。オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅは、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢに対して鏡像反転された構成になっている。

なお、本実施形態では、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅにおいて、熱膨張性シート４０の裏面に印刷されたオブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅを部分的に消去している。しかしながら、運用によっては、逆に、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅにおいて、オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅを消去せずに、熱膨張性シート４０の表面に印刷されたオブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ（図６（ｂ）参照）を部分的に消去するようにしてもよい。

＜立体画像の形成工程＞
以下、図７を参照して、立体画像の形成工程につき説明する。ここでは、図６に示すオブジェクトＡの立体画像ＯＢＡとオブジェクトＢの立体画像ＯＢＢとを形成する場合を想定して説明する。

図７は、立体画像の形成工程を示す図である。図７（ａ）は、加熱する前（光を照射する前）の熱膨張性シート４０の断面形状を示している。図７（ｂ）は、表面を加熱した後（表面に光を照射した後）の熱膨張性シート４０の断面形状を示している。図７（ｃ）は、裏面を加熱した後（裏面に光を照射した後）の熱膨張性シート４０の断面形状を示している。

図７（ａ）に示すように、熱膨張性シート４０は、基材７１と膨張層（発泡樹脂層）７２とインク受容層７３とが順に積層されている。
基材７１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。
膨張層（発泡樹脂層）７２には、基材７１上に設けられた熱可塑性樹脂であるバインダ内に熱膨張性マイクロカプセル（熱発泡剤）が分散配置されている。これにより、膨張層（発泡樹脂層）７２は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する。

インク受容層７３は、膨張層（発泡樹脂層）７２の上面全体を覆うように、例えば、１０μｍの厚さに形成されている。インク受容層７３は、インクジェット方式のプリンタに用いられる印刷用のインク、レーザ方式のプリンタに用いられる印刷用のトナー、ボールペンや万年筆のインク、鉛筆の黒鉛などを受容して、その表面に定着させるために好適な材料で構成される。

図７（ａ）に示す例では、熱膨張性シート４０の表面（インク受容層７３側）の一部に、カーボンブラックを含むインクでオブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅが印刷されており、その一部の上にシアン・マゼンタ・イエロー等のカラーインクでオブジェクトＡのカラー画像ＯＢＡｃｏｌｏｒが印刷されている。また、熱膨張性シート４０の裏面（基材７１側）の一部に、カーボンブラックを含むインクでオブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが印刷されている。図７（ａ）は加熱する前（光を照射する前）の状態を示しているので、熱膨張性シート４０内の膨張層（発泡樹脂層）７２の厚さは一様になっている。

濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ，ＯＢＢｓｈａｄｅは、立体パターンを形成するための画像である。濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ，ＯＢＢｓｈａｄｅは、カーボンブラックを含んでおり、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換層として機能する。

熱膨張性シート４０は、光照射ユニット６（図１参照）にセットされて、表面に可視光や近赤外光（電磁波）が照射される。すると、熱膨張性シート４０に印刷されたオブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅが近赤外光（電磁波）を熱に変換する。熱膨張性シート４０の内部では、その熱に応じて、オブジェクトＡの濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅが印刷された印刷領域の膨張層（発泡樹脂層）７２が膨張して盛り上がる（図７（ｂ）参照）。

図７（ｂ）に示すように、インク受容層７３と濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅとカラー画像ＯＢＡｃｏｌｏｒは、それぞれ伸縮性を有しており、膨張層（発泡樹脂層）７２の膨張に追従して変形する。これにより、オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡが形成される。

この後、熱膨張性シート４０は、表裏反転された後に、光照射ユニット６（図１参照）にセットされて、裏面に可視光や近赤外光（電磁波）が照射される。すると、熱膨張性シート４０に印刷されたオブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが近赤外光（電磁波）を熱に変換する。熱膨張性シート４０の内部では、その熱に応じて、オブジェクトＢの濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが印刷された印刷領域の膨張層（発泡樹脂層）７２が膨張して盛り上がる（図７（ｃ）参照）。

図７（ｃ）に示すように、インク受容層７３とカラー画像ＯＢＢｃｏｌｏｒは、それぞれ伸縮性を有しており、膨張層（発泡樹脂層）７２の膨張に追従して変形する。これにより、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢが形成される。

＜オブジェクトデータの構成＞
以下、図８を参照して、前記したオブジェクトデータ２６の構成につき説明する。図８は、オブジェクトデータ２６の一例を示す図である。図８（ａ）は、オブジェクトデータ２６の構成の一例を示しており、図８（ｂ）は、オブジェクトデータ２６によって規定されたオブジェクトＯＢ３の一例を示している。

図８（ａ）に示す例では、オブジェクトデータ２６は、用紙Ｘサイズデータ２６ａと、用紙Ｙサイズデータ２６ｂと、Ｘ開始位置データ２６ｃと、Ｙ開始位置データ２６ｄと、Ｘサイズデータ２６ｅと、Ｙサイズデータ２６ｆと、閉曲線属性データ２６ｇと、パターン種類番号データ２６ｈと、膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉと、線種データ２６ｊと、線の大きさデータ２６ｋと、色データ２６ｌと、ベクトルデータ２６ｍとを含む構成になっている。

用紙Ｘサイズデータ２６ａは、熱膨張性シート４０（用紙）のＸ方向のサイズを表すデータである。
用紙Ｙサイズデータ２６ｂは、熱膨張性シート４０（用紙）のＹ方向のサイズを表すデータである。
Ｘ開始位置データ２６ｃは、Ｘ方向のオブジェクトの印刷を開始する位置を表すデータである。
Ｙ開始位置データ２６ｄは、Ｙ方向のオブジェクトの印刷を開始する位置を表すデータである。
Ｘサイズデータ２６ｅは、Ｘ方向のオブジェクトのサイズを表すデータである。
Ｙサイズデータ２６ｆは、Ｙ方向のオブジェクトのサイズを表すデータである。
閉曲線属性データ２６ｇは、閉曲線の属性を表すデータである。
パターン種類番号データ２６ｈは、パターン画像の種類を表す番号データである。
膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉは、パターン画像の膨張高さ（発泡高さ）を表すデータである。膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉは、事前にユーザによって指定される。
線種データ２６ｊは、閉曲線の実線や点線、破線、一点鎖線等の線種を表すデータである。
線の大きさデータ２６ｋは、閉曲線の線幅を表すデータである。
色データ２６ｌは、印刷するオブジェクトの色を表すデータである。
ベクトルデータ２６ｍは、線の方向を表すデータである。

用紙Ｘサイズデータ２６ａと、用紙Ｙサイズデータ２６ｂと、Ｘ開始位置データ２６ｃと、Ｙ開始位置データ２６ｄと、Ｘサイズデータ２６ｅと、Ｙサイズデータ２６ｆと、閉曲線属性データ２６ｇと、パターン種類番号データ２６ｈと、線種データ２６ｊと、線の大きさデータ２６ｋと、ベクトルデータ２６ｍは、それぞれ、表カラー印刷データ２７ａと表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃ（それぞれ図２参照）に反映される。つまり、表カラー印刷データ２７ａと表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃは、これらのデータが含まれるように作成される。
また、膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉは、表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃ（それぞれ図２参照）に反映される。
また、色データ２６ｌは、表カラー印刷データ２７ａ（図２参照）に反映される。

このようなオブジェクトデータ２６は、例えば、一例として図８（ｂ）に示すオブジェクトＯＢ３等のように、様々な形状のオブジェクトを規定することができる。

立体画像形成システム１は、ユーザから画像（濃淡画像及びカラー画像）印刷の指示を受け付けることにより、プリンタ５（図１参照）で濃淡画像とカラー画像を熱膨張性シート４０に印刷する。このとき、立体画像形成システム１は、オブジェクトデータ２６と濃度設定用データ２１（図１参照）に基づいて、表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃ（それぞれ図２参照）を作成する。また、立体画像形成システム１は、オブジェクトデータ２６の色データ２６ｌに基づいて、表カラー印刷データ２７ａ（図２参照）を作成する。そして、立体画像形成システム１は、表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃに基づいて、濃淡画像を熱膨張性シート４０の表面と裏面とに印刷する。また、立体画像形成システム１は、表カラー印刷データ２７ａに基づいて、カラー画像を熱膨張性シート４０の表面に印刷する。

ところで、濃淡画像は、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類の違いによって、放熱量や蓄熱量に差異が生じる。そのため、濃淡画像は、濃度を調整することなく、表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃに基づいて直接的に印刷した場合に、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類の違いによって、膨張高さにバラツキが発生する。

そこで、本実施形態に係る立体画像形成システム１は、表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃに基づいて直接的に濃淡画像を印刷するのではなく、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類に応じて、調整値データ２２（図１参照）で予め規定された調整値に基づいて、濃淡画像の濃度を調整してから濃淡画像を印刷する。

「調整値」は、例えば、パターン画像毎に、パターン画像に沿って任意の濃度のカーボンブラックを印刷させた複数のサンプルシートを予め用意し、実験で各サンプルシートを膨張させて、所望の高さ分だけ膨張したサンプルシートのカーボンブラックの濃度を検証することにより予め得ることができる。

なお、膨張高さのバラツキは、例えば、濃淡画像を熱膨張性シート４０の両面に印刷した場合に、前記した合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）で、濃淡画像の画素密度が高くなり過ぎる現象が発生し、その結果、過剰な熱量が発生してしまい、過膨張（所望の高さを超過して膨張する現象）が発生することによっても発生する。したがって、立体画像形成システム１は、好ましくは、前記した合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）で膨張高さのバラツキを解消するために、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅをマスク領域とし、濃度がゼロになっているマスクデータを、熱膨張性シート４０の表面又は裏面に印刷する濃淡画像を表すビットマップデータのマスク領域に合成し、そのビットマップデータに基づいて濃淡画像を印刷するとよい。本実施形態では、立体画像形成システム１がこのような処理（以下、「マスク対応処理」と称する）を行う構成になっているものとして説明する。

＜調整値データの構成＞
以下、図９を参照して、調整値データ２２の構成につき説明する。図９は、調整値データ２２の一例を示す図である。調整値データ２２は、事前に、予め用意されたパターン画像毎に、作成される。

図９に示す例では、調整値データ２２は、パターン種類番号データと、膨張高さ（発泡高さ）データと、印刷する濃淡画像の面積データと、印刷する濃淡画像の濃度データを含む構成になっている。本実施形態では、パターン画像毎に、このような調整値データ２２が複数用意されており、記憶手段２０（図１参照）に予め記憶されている。

＜立体画像形成システムの動作＞
以下、図１０乃至図１２を参照して、画像（濃淡画像及びカラー画像）印刷時及び立体画像形成時における立体画像形成システム１の動作につき説明する。図１０乃至図１２は、それぞれ、立体画像形成システム１の動作を示すフローチャートである。図１０及び図１１は、立体画像形成前の立体画像形成システム１の動作を示している。また、図１１は、立体画像形成時の立体画像形成システム１の動作を示している。以下に説明する動作は、主に、コンピュータ２（図１参照）によって行われる。

ここでは、オブジェクトデータ２６（図８（ａ）参照）が事前に記憶手段２０（図１参照）に記憶されているものとして説明する。また、表カラー印刷データ２７ａと表濃淡印刷データ２７ｂと裏濃淡印刷データ２７ｃ（それぞれ図２参照）が事前にオブジェクトデータ２６（図８（ａ）参照）に基づいて作成されて記憶手段２０（図１参照）に記憶されているものとして説明する。

図１０に示すように、立体画像形成前において、立体画像形成システム１は、全てのオブジェクトデータ２６に対して、以下のループ処理を開始する（ステップＳ１０２）。ループ処理では、まず、立体画像形成システム１は、記憶手段２０からオブジェクトデータ２６（図１及び図８（ａ）参照）を読み出し（ステップＳ１０５）、オブジェクトデータ２６から閉曲線属性データ２６ｇとパターン種類番号データ２６ｈ（それぞれ図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ１１０）。

次に、立体画像形成システム１は、閉曲線属性データ２６ｇが有るか否か（つまり、オブジェクトデータ２６から閉曲線属性データ２６ｇが抽出されたか否か）を判定する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５の判定で無しと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、処理は終了する。一方、ステップＳ１１５の判定で有りと判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、パターン種類番号データ２６ｈから濃淡画像を印刷すべき面が表面であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。例えば、画素密度の低いパターン画像や立体画像のエッジを立たせた方がよいパターン画像は、表面に印刷した方がよい。そこで、立体画像形成システム１は、ステップＳ１２０で、パターン種類番号データ２６ｈから各パターン画像が表面に印刷した方がよい画像であるか否かを特定し、その情報に基づいて濃淡画像を印刷すべき面が表面であるか否かを判定する。

ステップＳ１２０の判定で濃淡画像を印刷すべき面が表面であると判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、記憶手段２０から表濃淡印刷データ２７ｂ（図２参照）を読み出し（ステップＳ１２５）、表濃淡印刷データ２７ｂからＸ開始位置データ２６ｃとＹ開始位置データ２６ｄとＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆ（それぞれ図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ１３０）。そして、立体画像形成システム１は、抽出されたＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆに基づいて各パターン画像の面積を算出する（ステップＳ１３２）。

次に、立体画像形成システム１は、オブジェクトデータ２６から各パターン画像の膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉ（図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ１３５）。

次に、立体画像形成システム１は、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の膨張高さと面積に応じて、調整値データ２２（図１及び図９参照）に基づいて、濃淡画像の濃度を調整する（ステップＳ１７５）。これにより、図２に示した表濃淡印刷データ２７ｂにオブジェクトが反映される。

一方、ステップＳ１２０の判定で濃淡画像を印刷すべき面が裏面であると判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、立体画像形成システム１は、記憶手段２０から裏濃淡印刷データ２７ｃ（図２参照）を読み出し（ステップＳ１５５）、裏濃淡印刷データ２７ｃからＸ開始位置データ２６ｃとＹ開始位置データ２６ｄとＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆ（それぞれ図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ１６０）。そして、立体画像形成システム１は、抽出されたＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆに基づいて各パターン画像の面積を算出する（ステップＳ１６２）。なお、裏濃淡印刷データ２７ｃは、熱膨張性シート４０の表面に形成される立体画像の配置位置に対して、鏡像反転された位置を規定している。

次に、立体画像形成システム１は、オブジェクトデータ２６から各パターン画像の膨張高さ（発泡高さ）データ２６ｉ（図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ１６５）。この後、処理は、ステップＳ１７５に進む。その結果、ステップＳ１７５で、立体画像形成システム１は、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の膨張高さと面積に応じて、調整値データ２２（図１及び図９参照）に基づいて、濃淡画像の濃度を調整する。これにより、図２に示した裏濃淡印刷データ２７ｃにオブジェクトが反映される。

ステップＳ１７５の後、立体画像形成システム１は、ビットマップ変換配置処理を行う（ステップＳ１８０）。ビットマップ変換配置処理は、印刷する画像を規定するビットマップデータを変換する処理である。ステップＳ１８０のビットマップ変換配置処理の詳細については、図１１を参照して説明する。

なお、図１１に示す例では、立体画像形成システム１は、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）で発生する膨張高さのバラツキを解消するために、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅをマスク領域とし、濃度がゼロになっているマスクデータを、熱膨張性シート４０の表面又は裏面に印刷する濃淡画像を表すビットマップデータのマスク領域に合成し、そのビットマップデータに基づいて濃淡画像を印刷している。

図１１に示すように、ステップＳ１８０のビットマップ変換配置処理が開始されると、立体画像形成システム１は、デフォルトのオブジェクトデータ２６からＸ開始位置データ２６ｃとＹ開始位置データ２６ｄとＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆ（それぞれ図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ２０５）。ここで、「デフォルトのオブジェクトデータ２６」とは、予め設定された条件に合致するオブジェクトデータを意味している。

次に、立体画像形成システム１は、未処理の別のオブジェクトデータ２６が有るか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７の判定で有りと判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、別のオブジェクトデータ２６からＸ開始位置データ２６ｃとＹ開始位置データ２６ｄとＸサイズデータ２６ｅとＹサイズデータ２６ｆ（それぞれ図８（ａ）参照）を抽出する（ステップＳ２１０）。このとき、別のオブジェクトデータ２６に対応する濃淡画像を印刷する面が熱膨張性シート４０の裏面であれば、別のオブジェクトデータ２６は、その濃淡画像が熱膨張性シート４０の表面に形成される立体画像に対して鏡像反転された構成になるように、濃淡画像の位置を規定している。

次に、立体画像形成システム１は、ステップＳ２０５で用いられたデフォルトのオブジェクトデータ２６とステップＳ２１０で用いられた別のオブジェクトデータ２６との合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）を算出し（ステップＳ２１５）、合わさり領域が有るか否かを判定する（ステップＳ２１７）。

ステップＳ２１７の判定で合わさり領域が有ると判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、記憶手段２０に記憶された合わさり領域データに同一領域のデータが格納済みであるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。合わさり領域データは、算出された合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅの位置を表すデータである。ステップＳ２１８の判定で同一領域のデータが格納済みであると判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、処理は、ステップＳ２０７に戻る。一方、ステップＳ２１８の判定で同一領域のデータが格納済みでないと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、立体画像形成システム１は、合わさり領域データを記憶手段２０に格納する（ステップＳ２２０）。合わさり領域データは、リスト構造になっており、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅが算出される度に、リストに追加される。合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅは、前記したマスク対応処理が行われる領域である。本実施形態では、立体画像形成システム１は、後記するステップＳ２５０〜ステップＳ２６０の処理で前記したマスク対応処理を行っている。

一方、ステップＳ２１７の判定で合わさり領域が無いと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、処理は、ステップＳ２０７に戻る。

前記したステップＳ２０７の判定で無しと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、立体画像形成システム１は、合わさり領域データにデータが有るか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の判定で無しと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、ステップＳ１８０のビットマップ変換配置処理が終了する。一方、ステップＳ２０８の判定で有りと判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、記憶手段２０から表濃淡印刷データ２７ｂ（図２参照）を読み出し（ステップＳ２３０）、１領域分の合わさり領域データＲｄｏｕｂｌｅを表濃淡印刷データ２７ｂ上に配置する（ステップＳ２３５）。

次に、立体画像形成システム１は、処理が終了か否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０の判定で処理が終了でないと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、立体画像形成システム１は、次の１領域分の合わさり領域データＲｄｏｕｂｌｅを表濃淡印刷データ２７ｂ上に配置する（ステップＳ２４５）。この後、処理はステップＳ２４０に戻る。一方、ステップＳ２４０の判定で処理が終了であると判定された場合（“Ｙｅｓ”の場合）に、立体画像形成システム１は、濃度がゼロになっているマスクデータを生成し（ステップＳ２５０）、記憶手段２０から裏濃淡印刷データ２７ｃ（図２参照）を読み出す（ステップＳ２５５）。裏濃淡印刷データ２７ｃ（図２参照）は、濃淡画像が熱膨張性シート４０の表面に形成される立体画像に対して鏡像反転された構成になるように、濃淡画像の位置を規定している。ステップＳ２５５の後、立体画像形成システム１は、濃度がゼロになっているマスクデータを裏濃淡印刷データ２７ｃに合成してマスク対応処理を行う（ステップＳ２６０）。これにより、図６（ｂ）に示した濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ及び図６（ｃ）に示した濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅが印刷可能になる。
以上により、ステップＳ１８０のビットマップ変換配置処理が終了する。

図１０に戻り、ステップＳ１８０の後、又は、ステップＳ１１５の判定で無しと判定された場合（“Ｎｏ”の場合）に、処理は、ステップＳ１８２に進む。そして、ステップＳ１８２で、ステップＳ１０２以降の一連のループ処理が終了する。

ステップＳ１８２の後、立体画像形成システム１は、記憶手段２０から表カラー印刷データ２７ａ（図２参照）を読み出し（ステップＳ１８５）、表カラー印刷データ２７ａに基づいてカラー画像のビットマップ配置処理（すなわち、カラー画像を構成する各画素のビットマップへの配置処理）を行う（ステップＳ１９０）。その結果、図６（ａ）に示す濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ及び濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅを構成するビットマップデータが作成される。
以上により、図１０及び図１１に示す立体画像形成前の処理が終了する。

この後、図１２に示す立体画像形成時の処理が行われる。
図１２に示すように、立体画像形成時において、まず、立体画像形成システム１のコンピュータ２は、表面印刷用の濃淡画像（ここでは、図６（ｂ）に示す濃淡画像ＯＢＡｓｈａｄｅ）のビットマップデータをプリンタ５に出力し、熱膨張性シート４０の表面に濃淡画像を印刷させる（ステップＳ３０５）。

次に、立体画像形成システム１のコンピュータ２は、裏面印刷用の濃淡画像（ここでは、図６（ｃ）に示す濃淡画像ＯＢＢｓｈａｄｅ）のビットマップデータをプリンタ５に出力し、熱膨張性シート４０の裏面に濃淡画像を印刷させる（ステップＳ３１０）。

次に、立体画像形成システム１のコンピュータ２は、カラー画像（ここでは、図６（ｃ）に示すカラー画像ＯＢＡｃｏｌｏｒ，ＯＢＢｃｏｌｏｒ）のビットマップデータをプリンタ５に出力し、熱膨張性シート４０の表面にカラー画像を印刷させる（ステップＳ３１５）。これにより、熱膨張性シート４０は、図７（ａ）に示す状態になる。

この後、ユーザが熱膨張性シート４０の表面を上にして光照射ユニット６に設置する（ステップＳ３２０）。すると、光照射ユニット６が熱膨張性シート４０の表面に光を照射して、表面に濃淡画像が印刷された領域を部分的に膨張させる（ステップＳ３２５）。すなわち、光照射ユニット６は、表面に印刷された濃淡画像に基づく立体画像を形成する。これにより、熱膨張性シート４０は、図７（ｂ）に示す状態になる。その結果、熱膨張性シート４０の表面に図６（ａ）に示すオブジェクトＡの立体画像ＯＢＡのみが形成される。

この後、ユーザが熱膨張性シート４０の裏面を上にして光照射ユニット６に設置し（ステップＳ３３０）。すると、光照射ユニット６が熱膨張性シート４０の裏面に光を照射して、裏面に濃淡画像が印刷された領域を部分的に膨張させる（ステップＳ３３５）。すなわち、光照射ユニット６は、裏面に印刷された濃淡画像に基づく立体画像を形成する。これにより、熱膨張性シート４０は、図７（ｃ）に示す状態になる。その結果、図６（ａ）に示すように、熱膨張性シート４０の表面に、オブジェクトＡの立体画像ＯＢＡに加え、オブジェクトＢの立体画像ＯＢＢも形成される。
以上により、図１２に示す立体画像形成時の処理が終了する。

＜立体画像形成システムの主な特徴＞
立体画像形成システム１は、以下のような特徴を有している。
（１）立体画像形成システム１は、濃度調整手段１２を有している。濃度調整手段１２は、印刷データ２７に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さ（具体的には、パターン画像毎にユーザによって指定された高さ）になるように、各パターン画像の印刷領域で、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度を調整する。
このような立体画像形成システム１は、各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにすることができる。

なお、このような立体画像形成システム１によって形成された立体画像を有する立体構造物は、以下のような構成になっている。
すなわち、立体構造物は、熱膨張性シート４０の所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が印刷されているとともに、濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されている。濃淡画像の中には複数種類のパターン画像が含まれている。そして、立体画像の膨張高さが同じ高さになっている印刷領域同士であっても、パターン画像の種類に応じて、濃淡画像の濃度が異なっている印刷領域がある。

（２）濃度調整手段１２は、濃淡画像の中に含まれている閉曲線の印刷領域とその閉曲線の内部に配置されたパターン画像の印刷領域に対して、濃淡画像の濃度を調整する（図２参照）。
このような立体画像形成システム１は、閉曲線で囲まれたパターン画像毎に、濃淡画像の濃度を調整することができる。

（３）濃度調整手段１２は、記憶手段２０に予め記憶された調整値データ２２に基づいて、濃淡画像の濃度を調整する。
このような立体画像形成システム１は、調整値データ２２に基づいて、濃淡画像の濃度を一義的な値に短時間で調整することができる。また、立体画像形成システム１は、運用に応じて調整値データ２２を更新することにより、様々な種類のパターン画像に対応することができる。

（４）濃度調整手段１２は、調整値データ２２（図９参照）を用いることによって、濃淡画像の中に含まれているパターン画像の種類毎に、パターン画像の印刷領域の膨張高さと面積とに対応する濃淡画像の濃度を規定している。
このような立体画像形成システム１は、印刷領域の面積に応じて、濃淡画像の濃度を調整することもできる。

（５）立体画像形成システム１は、振分手段１３を有している。振分手段１３は、印刷データ２７に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、熱膨張性シート４０の表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける。
このような立体画像形成システム１は、パターン画像の種類に基づいて、熱膨張性シート４０の濃淡画像を印刷する面を規定することができる。これにより、立体画像形成システム１は、良好な膨張高さの立体画像を形成することができる。そのため、立体画像形成システム１は、立体画像の膨張高さにバラツキが発生することを抑制することができる。また、立体画像形成システム１は、エッジを立たせることが好ましい立体画像のエッジを十分に立たせることもできる。

（６）振分手段１３は、好ましくは、濃淡画像が印刷される印刷領域のうち、熱膨張性シート４０の表面に印刷する画像と裏面に印刷する画像とが合わさっている合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）をマスク領域とし、濃度がゼロになっているマスクデータを、熱膨張性シート４０の表面又は裏面に印刷する画像を表すビットマップデータのマスク領域に合成する構成になっているとよい（図１１のステップＳ２６０参照）。
このような立体画像形成システム１は、合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）で、濃淡画像の画素密度が高くなり過ぎてしまい、過剰な熱量の発生により、過膨張（所望の高さを超過して膨張する現象）が発生することを抑制することができる。

なお、このような立体画像形成システム１によって形成された立体画像を有する立体構造物は、以下のような構成になっている。
すなわち、立体構造物は、熱膨張性シート４０の所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が熱膨張性シート４０の表面と裏面とに印刷されているとともに、濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されている。そして、表面に印刷された濃淡画像と裏面に印刷された濃淡画像とが合わさっている合わさり領域Ｒｄｏｕｂｌｅ（図６（ｃ）参照）で、表面と裏面のいずれか一方の面に印刷された濃淡画像が消えている。

以上の通り、本実施形態に係る立体画像形成システム１によれば、各パターン画像の印刷領域の膨張高さを好適な高さにすることができる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。
例えば、前記した実施形態は、本発明の要旨を分かり易く説明するために詳細に説明したものである。そのため、本発明は、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、本発明は、ある構成要素に他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に変更したりすることができる。また、本発明は、一部の構成要素を削除することもできる。

また、例えば、前記した実施形態では、濃度調整手段１２がコンピュータ（印刷データ作成装置）２に設けられている場合を想定して説明した。しかしながら、濃度調整手段１２はプリンタ５に設けられていてもよい。また、そのプリンタ５は光照射ユニット６と一体の構成になっていてもよい。

また、例えば、振分手段１３は、以下のようにして各パターン画像を振り分けてもよい。すなわち、まず、振分手段１３は、印刷データ２７が表す濃淡画像に対し、濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の画素密度、及びエッジ検出処理による領域数の算出結果に基づいて、１領域あたりの画素密度を算出する。１領域あたりの画素密度は、パターン画像が微細なパターンであるのか又は粗いパターンであるのかを表している。次に、振分手段１３は、算出された１領域あたりの画素密度が所定の閾値を超えているか否かを判定する。そして、振分手段１３は、１領域あたりの画素密度が閾値を超えているパターン画像（１領域あたりの画素密度が閾値よりも高いパターン画像）が熱膨張性シート４０の裏面に印刷され、一方、１領域あたりの画素密度が閾値を超えていないパターン画像（１領域あたりの画素密度が閾値よりも低いパターン画像）が熱膨張性シート４０の表面に印刷されるように、各パターン画像を振り分けてもよい。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
［付記］
《請求項１》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
《請求項２》
前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれている閉曲線の印刷領域とその閉曲線の内部に配置されたパターン画像の印刷領域に対して、前記濃淡画像の濃度を調整することを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成システム。
《請求項３》
前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれているパターン画像の種類毎に、該パターン画像の印刷領域の膨張高さと面積とに対応する濃淡画像の濃度を規定していることを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成システム。
《請求項４》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
《請求項５》
コンピュータを、
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段として機能させることを特徴とするプログラム。
《請求項６》
コンピュータを、
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段として機能させることを特徴とするプログラム。
《請求項７》
熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が印刷されているとともに、前記濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されており、
前記濃淡画像の中には複数種類のパターン画像が含まれており、かつ、
前記立体画像の膨張高さが同じ高さになっている印刷領域同士であっても、前記パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度が異なっている印刷領域があることを特徴とする立体構造物。

１ 立体画像形成システム
２ コンピュータ（印刷データ作成装置）
５ プリンタ
６ 光照射ユニット
１０ 演算手段（ＣＰＵ）
１１ 印刷データ作成手段
１２ 濃度調整手段

Claims (7)

1. 熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
2. 前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれている閉曲線の印刷領域とその閉曲線の内部に配置されたパターン画像の印刷領域に対して、前記濃淡画像の濃度を調整することを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成システム。
3. 前記濃度調整手段は、前記濃淡画像の中に含まれているパターン画像の種類毎に、該パターン画像の印刷領域の膨張高さと面積とに対応する濃淡画像の濃度を規定していることを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成システム。
4. 熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段を有することを特徴とする立体画像形成システム。
5. コンピュータを、
   熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像の印刷領域の膨張高さが所望の高さになるように、各パターン画像の印刷領域で、該パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度を調整する濃度調整手段として機能させることを特徴とするプログラム。
6. コンピュータを、
   熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像を印刷するための印刷データに対し、前記濃淡画像の中に含まれている各パターン画像を、パターン画像毎に該パターン画像の種類に基づいて、前記熱膨張性シートの表面に印刷するパターン画像と裏面に印刷するパターン画像とに振り分ける振分手段として機能させることを特徴とするプログラム。
7. 熱膨張性シートの所望の領域を熱膨張させる際に用いる濃淡画像が印刷されているとともに、前記濃淡画像が印刷された印刷領域に立体画像が形成されており、
   前記濃淡画像の中には複数種類のパターン画像が含まれており、かつ、
   前記立体画像の膨張高さが同じ高さになっている印刷領域同士であっても、前記パターン画像の種類に応じて、前記濃淡画像の濃度が異なっている印刷領域があることを特徴とする立体構造物。

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