JP2018144449A - 光照射装置、及び立体画像形成システム - Google Patents

光照射装置、及び立体画像形成システム Download PDF

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Abstract

【課題】光源の幅方向に均一な光を照射する。【解決手段】光源11a,11bと反射部材15a,15bとを備える複数の光照射部材を具備し、該光照射部材は、対となって互いに向かい合うように傾斜して設けられ、反射部材15a,15bの光軸が、対となる光照射部材間の下方の所定領域で交わるように設けられている。反射部材15a,15bは、放物面反射鏡であり、光源11a,11bは、放物面反射鏡の焦点に配設されている。【選択図】図6

Description

本発明は、光照射装置、及び立体画像形成システムに関する。
造形技術の一つとして、発泡性シートを用いた立体画像を形成する技術が知られており、例えば、点字などの形成に用いられている。特許文献1では、基材に熱膨張層を積層した熱膨張性シートを部分的に加熱して、立体画像を形成する。
特開2001−150812号公報
ところで、特許文献1では、反射鏡の光軸は熱膨張性シートの表面に対して垂直である。このため、反射鏡に放物面反射鏡を用い、平行光に変換したとしても、ランプ(光源)から直接光が入射し、均一に光を照射することができない。
本発明は、このような実状に鑑みて、光源の幅方向に均一な光を照射することができる光照射装置、及び立体画像形成システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る光照射装置は、光源と反射部材を備える複数の光照射部材を具備し、前記光照射部材は、対となって互いに向かい合うように傾斜して設けられ、前記光源の光軸が、対となる当該光照射部材間の下方の所定領域で交わるように設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、光源の幅方向に均一な光を熱膨張性シートに照射することができる。
本発明の第1実施形態である立体画像形成システムの構成図である。 熱膨張性シートの断面図である。 熱膨張性シートの発泡前後の状態を示す図である。 発泡装置の構成図である。 本発明の第1実施形態である光照射装置の構成図である。 本発明の第1実施形態である光照射装置の照射による熱膨張シートの温度分布図である。 本発明の第1実施形態である光照射装置の照射原理を説明する説明図(1)である。 本発明の第1実施形態である光照射装置の照射原理を説明する説明図(2)である。 本発明の比較例である発泡装置の概略構成図である。 本発明の比較例である光照射装置の照射による熱膨張シートの温度分布図である。 本発明の比較例である光照射装置の照射原理を説明する説明図である。 本発明の第2実施形態である光照射装置の構成図である。 本発明の第2実施形態である光照射装置の照射による熱膨張シートの二次元温度分布図である。 本発明の第2実施形態である光照射装置の照射による熱膨張シートの幅方向の温度分布図である。
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、本実施形態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。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。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態である立体画像形成システムの構成図である。
立体画像形成システム1000は、発泡装置100と、二次元画像形成装置150と、制御装置300と、該制御装置に接続される表示操作部350とを備える。なお、二次元画像形成装置150と発泡装置100とは、立体画像形成装置200を構成する。
制御装置300は、表示操作部350と接続された汎用の情報処理装置であり、発泡装置100、及び二次元画像形成装置150を制御する制御部として機能する。表示操作部350は、制御装置300に接続されるタッチパネルディスプレイであり、二次元画像を表示する表示手段と、操作者が入力する入力手段とを備える。
二次元画像形成装置150は、媒体としての熱膨張性シート400の特定部位を発泡(膨張)させるために、カーボンを含む黒インク(液体現像剤)で印刷(描画)したり、熱膨張性シート400の全面をCMY(シアン・マゼンタ・イエロー)の液体現像剤でカラー印刷したりするインクジェットプリンタである。二次元画像形成装置150は、媒体の表面の膨張層を部分的に膨張させる特定部位の画像データ(表面データ)と該媒体の裏面から膨張層を部分的に膨張させる画像データ(裏面データ)と、カラー画像データとが必要である。ここで、表面データ、及び裏面データの画像データは、熱膨張層410の特定部位を熱膨張させる黒色現像剤データでもある。
発泡装置100は、カーボンを含む黒インクで印刷する画像(以下、黒色画像と呼ぶ)が形成された熱膨張性シート400(図2)の表面又は両面を部分的に加熱するために、発熱器具(加熱器具)としてのハロゲンランプ15(図3)、及び搬送ユニット(搬送手段)を備えた膨張装置である。発泡装置100は、熱膨張性シート400を搬送する搬送速度Vや、ハロゲンランプ15の入力電力等を可変できるように構成されている。
図2は、熱膨張性シートの断面図である。
熱膨張性シート400は、厚みdの基材415と熱膨張層410とインク受容体417とが積層されたシート状媒体である。基材415の厚みはdであり、熱膨張層410とインク受容体417との厚みは計T1である。また、熱膨張性シート400の全厚みはD1である。基材415は、弾性変形可能な紙葉類である。熱膨張層410は、熱により膨張(発泡)する発泡インクである。インク受容体417は、熱膨張層410の全表面を覆っており、インク、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設けられている。ここで、熱膨張性シート400は、細長い紙を巻回したロール紙が好ましいが、葉書等の幅の狭い紙葉類であっても構わない。
図3は、熱膨張性シートの発泡前後の状態を示す図である。図3(a)は、発泡前の状態を示す図であり、図3(b)は、発泡後の状態を示す図である。
図3(a)は、二次元画像形成装置150(図1)によって、裏面にカーボンを含んだ黒色現像剤(黒色画像層420)で二次元画像が形成された熱膨張性シート400の断面図であり、発泡前の状態を示している。なお、インク受容体417の表面には、二次元画像形成装置150によって、カラー画像層425が形成されている。図3(b)は、発泡装置100(図1)によって、近赤外光が照射され、黒色画像層420が該近赤外光(輻射熱)を吸収し、加熱・発泡された熱膨張性シート400の断面図である。
ここで、ハロゲンランプ15は、近赤外光を強く発生するので、光を吸収しやすい黒色(カーボン)で印刷した黒色画像層420はCMYのカラー画像層425に比べて光をより吸収する。これにより、熱膨張層410の黒色画像層420は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図3(b)に示すように、熱膨張層410のうちの黒色画像層420が印刷された領域が発泡(膨張)する。言い換えれば、二次元画像形成装置150は、電磁波としての近赤外光を熱に変換する熱変換層(黒色層)を印刷する。印刷する現像剤としてのインクは、カーボンを含んでいるが、CMYのインクは、カーボンを含んでいないため、CMYを混色した黒色画像はカーボンを含む黒色画像よりも光を吸収する量が少ない。
したがって、カーボンを含む黒色画像は、CMYを混色した黒色画像よりも光を吸収し、熱膨張性シート400において、カーボンを含む黒色画像が印刷された領域は、CMYを混色した黒色画像が印刷された領域よりも発泡(膨張)する。
図4は、発泡装置の構成図である。
発泡装置100は、給紙部20と、駆動ローラ32a,32bと、従動ローラ32c,32dと、光照射装置10(10a)と、冷却ファン16と、モータ33と、上ガイド34aと、下ガイド34bとを備える。ここで、給紙部20は、熱膨張性シート400を搬送路に給紙するものである。なお、搬送路は、駆動ローラ32a,32bと従動ローラ32c,32dと上ガイド34aと下ガイド34bとから構成され、熱膨張性シート400の搬送面の上方及び下方を含む。また、駆動ローラ32a,32bと、従動ローラ32c,32dと、モータ33と、上ガイド34aと、下ガイド34bとで、搬送ユニット(搬送手段)を構成する。
冷却ファン16は、光照射装置10aを空冷する。
従動ローラ32c,32d、及び駆動ローラ32a,32bは、熱膨張性シート400の端部を上下から挟み込んで搬送する。駆動ローラ32a,32bは、モータ33によって駆動される。上ガイド34aと下ガイド34bとは、格子状に形成されており、搬送面の上下から熱膨張性シート400をガイドする。なお、上ガイド34aは、熱膨張性シート400に強い影を落とさないように、傾斜して設けられている。これによりハロゲンランプ15の直下において、上ガイド34aと熱膨張性シート400とは所定距離だけ離れているので、強い影を落とすことはない。
図5は、本発明の第1実施形態である光照射装置の構成図である。特に、図5(a)が左側面図であり、図5(b)が平面図であり、図5(c)が正面図である。
図5(a)において、光照射装置10aは、2つの反射部材である反射鏡11a,11bと、2本のハロゲンランプ15a,15bと、石英板13,13を備え、搬送中の熱膨張性シート400を照射するように構成されている。ここで、反射鏡11a(11b)とハロゲンランプ15a(15b)とで、光照射部材を構成する。反射鏡11a,11bは、放物面反射鏡であり、例えば、アルミ製であるが、近赤外光の反射率が高い金でメッキされた物が好ましい。
ハロゲンランプ15a,15bは、可視光や近赤外光を放射する線状光源であり、反射鏡11a,11bの放物面の焦点に配設される。これにより、反射鏡11a,11bは、ハロゲンランプ15a,15bが放射する可視光や近赤外光を反射し、平行光(反射光)を出射する。つまり、光照射装置10aは、熱膨張性シート400に対して、平行光(反射光)を放射する。なお、ハロゲンランプ15a,15bは、反射鏡11a,11bで反射することのない直接光も熱膨張性シート400に対して照射する。
石英板13,13は、高い耐熱性能を有する透明部材であり、熱膨張性シート400の搬送中にゴミが反射鏡11a,11bに付着するのを防止するために設けられている。なお、石英板13,13は、複数枚に分割されたものを使用している。
光照射装置10aは、長手方向(ハロゲンランプ15a,15bの長さ方向)が熱膨張性シート400の搬送方向に対して、平行に配設されており、照射幅は狭くなるが、熱膨張性シート400を高速搬送しても十分に加熱することができる。なお、光照射装置10aは、長手方向を熱膨張性シート400の搬送方向に対して、垂直に配設しても構わない。
図6は、本発明の第1実施形態である光照射装置の照射による熱膨張シートの温度分布図である。
熱膨張性シート400は、所定幅W1で略均一に90℃乃至100℃程度の所定温度に加熱されている。また、搬送方向では、熱膨張性シート400は、7分割されて加熱されているが、石英板13が複数に分割されているためであり、石英板13の繋ぎ目部分で加熱温度が低くなっている。
図7,8は、本発明の第1実施形態である光照射装置の照射原理を説明する説明図である。
図7(a)において、光照射装置10(10a)は、前記したように、2つの反射鏡11a,11bと、2本のハロゲンランプ15a,15bと、石英板13,13とを備え、光が熱膨張性シート400を照射するように構成されている。反射鏡11a,11bは、放物面の光軸が熱膨張性シート400の垂線に対して、角度θだけ傾斜している。これにより、反射鏡11aの光軸と、反射鏡11bの光軸とは、熱膨張性シート400の裏面側において角度2θで交わっている。対となるハロゲンランプ15a,15b、及び反射鏡11a,11bは、熱膨張性シート400の搬送面に対して夫々同じ高さに設けられ、反射鏡11bの光軸の交点の方向に反射鏡11a,11bの反射面が向いている。
図7(b)は、光照射装置10aの温度分布特性であり、幅W1に亘って、90℃乃至100℃程度の所定温度の略均一な温度分布を示す。
図8(a)は、ハロゲンランプ15a,15bが照射する照射光(直接光)が熱膨張性シート400に照射される様子を示す図である。図8(b)は、ハロゲンランプ15a,15bの照射光が反射鏡11a,11bで反射され、その反射光が熱膨張性シート400に照射される様子を示す図である。つまり、図8(a)と図8(b)との重ね合わせが図7(a)である。
図8(a)において、ハロゲンランプ15a及び反射鏡11aを備える第1光照射部材と、ハロゲンランプ15b及び反射鏡11bを備える第2光照射部材は対になって、互いに向かい合うように傾斜しており、ハロゲンランプ15a,15bが照射する直接光は、反射鏡11a,11bで遮光されることなく、熱膨張性シート400を照射する。つまり、反射鏡11a,11bは、直接光の出射角を規制する出射角規制部材として機能する。反射鏡11a,11bは、端部11aa,11ab,11ba,11bbを有し、ハロゲンランプ15a,15bの直接光を出射する開口部を形成している。
反射鏡11aは、光軸が熱膨張性シート400の垂線に対して、角度θだけ傾斜しているので、反射鏡11aの端部11aa,11abを接する光の光路長(ハロゲンランプ15aから熱膨張性シート400までの距離)は、L1,L2と異なった値である。同様に、反射鏡11bは、角度θだけ傾斜しているので、反射鏡11bの端部11ba,11bbを接する光の光路長(ハロゲンランプ15bから熱膨張性シート400までの距離)は、L1,L2と異なった値である。また、反射鏡11a,11bの2本の光軸は、搬送路で交わる。具体的には、反射鏡11a,11bの2本の光軸は、熱膨張性シート400の表面ではなく、反射鏡11a,11bの反対側(熱膨張性シート400の裏面)で交わる。言い換えれば、該搬送路は、搬送面の下方を含むので、反射鏡11a,11bの2本の光軸は、搬送面の所定領域の下方で交わる。
しかしながら、ハロゲンランプ15aが照射し、端部11aaに接する光路長L1の直接光と、ハロゲンランプ15bが出射し、端部11bbに接する光路長L2の直接光とを重ね合わせた光の強度は、ハロゲンランプ15aが出射し、端部11abに接する光路長L2の直接光と、ハロゲンランプ15bが照射し、端部11baに接する光路長L1の直接光とを重ね合わせた光の強度に等しい。つまり、反射鏡11a,11bを傾斜させることにより、反射鏡11aの端部11aa側の光の強度と反射鏡11bの端部11ba側の光の強度とは、略等しくなる。
ここで、ハロゲンランプ15a,15bが照射し、端部11aa,11baに接する光路長L1の直接光は、光路長L1が短い。一方、反射鏡11a,11bの2本の光軸は、熱膨張性シート400を介して、反射鏡11a,11bの反対側で交わっているので、該光軸を通るハロゲンランプ15a,15bの直接光の光路長L3が長い。このため、光路長L1の直接光は、光の強度が強く、光路長L3の直接光は、2つのハロゲンランプ15a,15bの直接光が重畳されたとしても、光の強度が弱い。つまり、直接光の光量は、反射鏡11a,11bの中央部で低下する。
図8(b)において、焦点に配設されたハロゲンランプ15a,15bが出射する出射光は、反射鏡11a,11bで反射すると平行光となる。この平行光(反射光)は、熱膨張性シート400を照射する。ここで、ハロゲンランプ15aの反射光(平行光)とハロゲンランプ15bの反射光(平行光)とは、中間部で重畳し、重畳する領域D1と、重畳しない領域D2,D3とが形成される。また、重複する領域D1の光の強度の方が、重畳しない領域D2,D3の光の強度よりも強い。また、重畳する領域D1の全強度は、破線で示すように、幅方向(ハロゲンランプ15a,15bや反射鏡11a,11bの幅方向)に一定であり、重畳しない領域D2,D3の光の強度も幅方向に一定になる。ところが、実際の反射光の光の強度は、実線のように、なだらかになり、反射鏡11a,11bの中央部で強く、周辺部で弱くなる。
図8(a)の直接光の光量(実線)と、図8(b)の反射光(平行光)の光量(実線)とを重畳すると、反射鏡11a,11bの中央部、及び周辺部で、光の強度の強弱が打ち消され、略一定になる。つまり、直接光及び反射光の重なる領域D1で、光の強度の強弱が打ち消され、略一定になる。この結果、直接光及び反射光の重なる領域D1の温度が所定の温度(例えば、90℃乃至100℃程度)になる。なお、対となるハロゲンランプ15a,15b、及び反射鏡11a,11bは、領域D1の面に対して夫々同じ高さに設けられ、反射鏡11a,11bの反射面は、領域D1の方向を向いている。
(比較例)
図9は、本発明の比較例である光照射装置の概略構成図であり、図9(a)が平面図であり、図9(b)が正面図である。
光照射装置10bは、2本のハロゲンランプ15a,15bと、2つの反射鏡11a,11bと、複数の石英板13とを備え、熱膨張性シート400の搬送方向に対して垂直に配置されるものである。反射鏡11a,11bは、第1実施形態と同様に、放物面反射鏡である。反射鏡11a,11bの放物面の光軸は、熱膨張性シート400の垂線と平行である。なお、反射鏡11a,11b、及びハロゲンランプ15a,15bの有効長Lは、熱膨張性シート400の横幅wよりも2Bだけ長い。ここで、有効長Lは、照射強度が均一な領域の長さを意味する。
つまり、比較例の光照射装置10bは、前記実施形態の光照射装置に比較して、反射鏡11a,11b、及びハロゲンランプ15a,15bが熱膨張性シート400の搬送方向に対して垂直に配置している点で相違し、反射鏡11a,11bの放物面の光軸が熱膨張性シート400の法線と平行である点で相違する。
図10は、本発明の比較例である光照射装置の照射による熱膨張シートの温度分布図であり、図10(a)が二次元温度分布図であり、図10(b)が幅方向の温度分布図である。
この二次元温度分布図は、反射鏡11a,11b、及びハロゲンランプ15a,15bの幅方向に2列の高温領域が存在する。つまり、反射鏡11a及びハロゲンランプ15aと、反射鏡11b、及びハロゲンランプ15bとの中間部に低温領域が存在する。これに対して、前記実施形態の光照射装置10aは、反射鏡11a及びハロゲンランプ15aと、反射鏡11b、及びハロゲンランプ15bとが、熱膨張性シート400の垂線に対して角度θだけ傾斜しているので、幅方向に均一に照射される。
比較例の光照射装置10bは、温度分布が幅方向に均一にならないので、熱膨張性シート400の搬送方向は、光照射装置10bの長さ方向に対して、垂直にすることになる。これに対して、前記実施形態の光照射装置10aは、温度分布が幅方向に均一なので、熱膨張性シート400の搬送方向は、光照射装置10bの長さ方向に対して、垂直でも平行でも何れでも構わない。ここで、線状光源としてのハロゲンランプ15a,15bと搬送方向とを平行にすることにより、細い照射幅になるものの、照射時間が長くなる。このため、光照射装置10aを備えた発泡装置100は、熱膨張性シート400を高速搬送しても、十分に加熱することができる。
図11は、本発明の比較例である光照射装置の照射原理を説明する説明図である。
図11(a)において、光照射装置10bは、ハロゲンランプ15a、及び反射鏡11aの組合せと、ハロゲンランプ15b、及び反射鏡11bの組合せとが併設されている。また、光照射装置10bは、反射鏡11a,11bの光軸が熱膨張性シート400の垂線と同一方向である。このため、反射鏡11a,11bの反射光は、平行光となり、熱膨張性シート400に均一に照射されるが、ハロゲンランプ15a,15bからの直接光は、中心部で光の強度が強く、周辺部で光の強度が弱くなる。
図11(b)は、光照射装置10bの温度分布特性である。熱膨張性シート400の温度は、ハロゲンランプ15a,15bの中心部で高く、ハロゲンランプ15aとハロゲンランプ15bとの中間部、及び幅方向の両端部で温度低下する。このため、光照射装置10bを用いた立体画像形成システム1000は、ハロゲンランプ15a,15bの幅方向で、発泡高さが異なる問題点が生じる。これに対して、前記実施形態の光照射装置10aを用いた立体画像形成システム1000は、ハロゲンランプ15a,15bの幅方向で温度分布が均一になるので、発泡高さが一定である。
(第2実施形態)
前記第1実施形態の光照射装置10aは、放物面反射鏡を用いて、平行光を熱膨張性シート400に出射していたが、楕円反射鏡を用い、一旦、集光させて、その集光点から発散する発散光を熱膨張性シート400に出射させることもできる。また、この第2実施形態の光照射装置10cは、集光点から熱膨張性シート400までを反射板で覆った構成を有している。
図12は、本発明の第2実施形態である光照射装置の構成図である。
光照射装置10cは、反射部材としての楕円反射鏡12と、ハロゲンランプ18と、2枚の反射板14a,14bと、反射板14cとを備えて構成される。楕円反射鏡12は、断面視で楕円形状の棒状のアルミミラーである。これにより、楕円反射鏡12は、第1焦点と集光点としての第2焦点とを有する集光型リフレクタとして機能する。ハロゲンランプ15cは、前記実施形態のハロゲンランプ15a,15bと同一の線状光源であり、楕円反射鏡12の第1焦点に配設される。
反射板14a,14bは、一辺が楕円反射鏡12の第2焦点の近傍で互いに離間しており、逆V字状に傾斜している。なお、反射板14a,14bの傾斜角は、楕円反射鏡12の集光角で決められる。反射板14cは、反射板14a,14bの端部(第2焦点反対側端部14aa,14ba)の近傍に略水平になるように配設される。つまり、反射板14a,14bと反射板14cとは、断面視三角形状に配設されており、空洞を形成する。熱膨張性シート400は、反射板14a,14bの端部と反射板14cとの間に形成された隙間を通過する。なお、反射板14a,14bは、搬送面内であって、搬送方向に対して垂直な方向に平行であるが、光照射装置10cは、搬送方向に対して平行な面に他の反射板14d,14e(不図示)を設けても構わない。
光照射装置10cは、楕円反射鏡12の第1焦点に配設されたハロゲンランプ18から出射した出射光が楕円反射鏡12で反射し、その反射光が第2焦点に集光するように構成されている。第2焦点に集光した反射光は、そのまま拡散し、熱膨張性シート400の表面を照射する。熱膨張性シート400に照射された光(拡散光)は、一部が熱として吸収されるが、表面で拡散反射する光も多く存在する。熱膨張性シート400の表面で拡散反射した光は、反射板14a,14b,14cで反射する。また、熱膨張性シート400の裏面で輻射する輻射熱は、反射板14で反射する。つまり、楕円反射鏡12の第2焦点から拡散した光は、熱膨張性シート400の表面を照射し、その拡散反射光や輻射熱が反射板14a,14b,14cの内部(空洞)で多重反射する。
ハロゲンランプ15cは、楕円反射鏡12で反射しない直接光も出射する。この直接光は、反射板14a,14bの裏面に照射されるので、熱膨張性シート400の加熱には寄与しない。
図13は、本発明の第2実施形態である光照射装置の照射による熱膨張シートの二次元温度分布図である。図13(a)は、反射板14a,14b,14cを用いない通常加熱における二次元温度分布であり、図13(b)は、反射板14a,14b,14cを用いた空洞加熱における二次元温度分布である。ここで、通常加熱における温度分布(図13(a))は、第2焦点で集光後、拡散した拡散光と、楕円反射鏡12で反射しない直接光とで、熱膨張性シート400が加熱されたものになっている。
図13(a)の通常加熱では、加熱領域の幅Wは、W=160mmであり、図13(b)の空洞加熱では、W=100mmである。図13(b)の空洞加熱の方が図13(a)の通常加熱よりも幅が狭いのは、反射板14a,14bで制限されているからである。また、図13(b)の空洞加熱は、直接光が照射されていないからでもある。
図14は、ハロゲンランプ18の長手方向に対して直交する直交方向(幅方向)の温度分布である。この温度分布で明らかなように、破線で示す通常加熱は、幅方向の中央部で温度低下が見られるが、実線で示す空洞加熱は、中央部での温度低下が見られない。通常加熱における中央部での温度低下は、ハロゲンランプ18の出射光の内、楕円反射鏡12(図12)の中央部で反射した反射光は、ハロゲンランプ18自身で遮光され、第2焦点に集光しないからである。したがって、空洞加熱の方が通常加熱よりも温度分布が平坦である。また、ピーク温度は、空洞加熱と通常加熱とで、略同一であるので、反射板14a,14bで制限された領域であれば、空洞加熱の方が通常加熱よりも平均温度が高い。したがって、空洞加熱の光照射装置10cを備えた発泡装置100は、熱膨張性シート400を高速搬送しても、十分に加熱することができる。
(変形例)
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
(1)前記実施形態の発泡装置100は、ハロゲンランプ15a,15bを放物面の焦点に配設した反射鏡11a,11bを用いたが、開口面を有し、直接光の出射角度を規制するもの(出射角規制部材)であれば構わない。
(2)前記第2実施形態のハロゲンランプ18は、線状光源の物を用いたが、点光源であっても構わない。このとき、楕円反射鏡12は、回転楕円体形状となる。また、反射板14a,14bは、第2焦点近傍、及び熱膨張性シート400の近傍では、正方形状や長方形状に形成される。
(3)前記各実施形態で使用したハロゲンランプ15a,15b,18は、断面積がゼロの線状光源を前提として説明したが、実際には、断面積を有している。線状光源の断面積は、直接光に配向分布をもたらし、非平行光を反射光として出射させる。
(4)前記各実施形態の発泡装置100は、光照射装置10を固定し、熱膨張性シート400を搬送(移動)させたが、熱膨張性シート400を固定し、光照射装置10を移動させても構わない。つまり、発泡装置100は、光照射装置10と熱膨張性シート400との相対速度を可変させればよい。
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>
光源と反射部材とを備える複数の光照射部材を具備し、
前記光照射部材は、対となって互いに向かい合うように傾斜して設けられ、前記反射部材の光軸が、対となる当該光照射部材間の下方の所定領域で交わるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
<請求項2>
請求項1に記載の光照射装置であって、
前記所定領域は、熱膨張性シートの搬送路であり、
前記光照射部材は、前記反射部材の光軸が、対となる当該光照射部材間における前記熱膨張性シートの近傍で交わるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
<請求項3>
請求項2に記載の光照射装置であって、
前記搬送路は、前記熱膨張性シートの搬送面の下方を含み、
前記反射部材の光軸は、前記搬送面の下方で交わることを特徴とする光照射装置。
<請求項4>
請求項2又は請求項3に記載の光照射装置であって、
前記光源は、線状光源であり、
当該線状光源の長手方向は、前記熱膨張性シートの搬送方向に対して平行に設けられていることを特徴とする光照射装置。
<請求項5>
請求項2乃至請求項4の何れか一項に記載の光照射装置であって、
前記反射部材は、放物面反射鏡であり、
前記光源は、前記放物面反射鏡の焦点に配設されている
ことを特徴とする光照射装置。
<請求項6>
請求項5に記載の光照射装置であって、
前記光照射部材の直接光と反射光とによって、前記所定領域における当該直接光及び当該反射光の重なる領域の温度が所定の温度である
ことを特徴とする光照射装置。
<請求項7>
請求項5又は請求項6に記載の光照射装置であって、
対となる前記光照射部材は、前記領域に対して夫々同じ高さに設けられ、前記領域に前記放物面反射鏡の反射面を向けるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
<請求項8>
光源と楕円反射鏡とを備える光照射部材と、
前記光照射部材の下方から所定距離の位置に設けられた反射板と、を備え、
前記反射板は、前記光源からの光の焦点を形成するように熱膨張性シートの搬送路の上方に対になって設けられている
ことを特徴とする光照射装置。
<請求項9>
請求項8に記載の光照射装置であって、
前記搬送路は、前記反射板の下方であって、前記熱膨張性シートの搬送位置の下部に他の反射板を設けることを特徴とする光照射装置。
<請求項10>
光源と楕円反射鏡とを備える光照射部材と、
前記光照射部材の下方の所定距離に対になって設けられた複数の反射板と、
前記複数の反射板の下方に設けられた他の反射板と、をさらに備え、
対となる前記複数の反射板は前記光源からの光の焦点を形成するように傾斜している
ことを特徴とする光照射装置。
<請求項11>
請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の光照射装置であって、
前記光源は線状光源であることを特徴とする光照射装置。
<請求項12>
請求項2乃至請求項11の何れか一項に記載の光照射装置と、二次元画像形成装置とを備えた立体画像形成システムであって、
前記光照射装置は、前記二次元画像形成装置が画像を形成した熱膨張性シートに光を照射する
ことを特徴とする立体画像形成システム。
10,10a,10b,10c 光照射装置
11 反射鏡(反射部材、光照射部材)
11a,11b,11c,11d 反射鏡
11aa,11ab,11ba,11bb 端部
11c 反射鏡端部
12 楕円反射鏡(反射部材)
13 石英板
14,14a,14b 反射板
14aa,14ba 第2焦点反対側端部
14c 反射板(他の反射板)
15,15a,15b,15c,15d ハロゲンランプ(線状光源、光照射部材)
18 ハロゲンランプ(第1焦点)
32a,32b 駆動ローラ(駆動手段)
32c,32d 従動ローラ(駆動手段)
100 発泡装置(膨張装置)
150 二次元画像形成装置
200 立体画像形成装置
300 制御装置
350 表示操作部
400 熱膨張性シート(発泡シート)
410 熱膨張層
415 基材
417 インク受容層
420 黒色画像層
425 カラー画像層
1000 立体画像形成システム

Claims (12)

  1. 光源と反射部材とを備える複数の光照射部材を具備し、
    前記光照射部材は、対となって互いに向かい合うように傾斜して設けられ、前記反射部材の光軸が、対となる当該光照射部材間の下方の所定領域で交わるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
  2. 請求項1に記載の光照射装置であって、
    前記所定領域は、熱膨張性シートの搬送路であり、
    前記光照射部材は、前記反射部材の光軸が、対となる当該光照射部材間における前記熱膨張性シートの近傍で交わるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
  3. 請求項2に記載の光照射装置であって、
    前記搬送路は、前記熱膨張性シートの搬送面の下方を含み、
    前記反射部材の光軸は、前記搬送面の下方で交わることを特徴とする光照射装置。
  4. 請求項2又は請求項3に記載の光照射装置であって、
    前記光源は、線状光源であり、
    当該線状光源の長手方向は、前記熱膨張性シートの搬送方向に対して平行に設けられていることを特徴とする光照射装置。
  5. 請求項2乃至請求項4の何れか一項に記載の光照射装置であって、
    前記反射部材は、放物面反射鏡であり、
    前記光源は、前記放物面反射鏡の焦点に配設されている
    ことを特徴とする光照射装置。
  6. 請求項5に記載の光照射装置であって、
    前記光照射部材の直接光と反射光とによって、前記所定領域における当該直接光及び当該反射光の重なる領域の温度が所定の温度である
    ことを特徴とする光照射装置。
  7. 請求項5又は請求項6に記載の光照射装置であって、
    対となる前記光照射部材は、前記領域に対して夫々同じ高さに設けられ、前記領域に前記放物面反射鏡の反射面を向けるように設けられていることを特徴とする光照射装置。
  8. 光源と楕円反射鏡とを備える光照射部材と、
    前記光照射部材の下方から所定距離の位置に設けられた反射板と、を備え、
    前記反射板は、前記光源からの光の焦点を形成するように熱膨張性シートの搬送路の上方に対になって設けられている
    ことを特徴とする光照射装置。
  9. 請求項8に記載の光照射装置であって、
    前記搬送路は、前記反射板の下方であって、前記熱膨張性シートの搬送位置の下部に他の反射板を設けることを特徴とする光照射装置。
  10. 光源と楕円反射鏡とを備える光照射部材と、
    前記光照射部材の下方の所定距離に対になって設けられた複数の反射板と、
    前記複数の反射板の下方に設けられた他の反射板と、をさらに備え、
    対となる前記複数の反射板は前記光源からの光の焦点を形成するように傾斜している
    ことを特徴とする光照射装置。
  11. 請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の光照射装置であって、
    前記光源は線状光源であることを特徴とする光照射装置。
  12. 請求項2乃至請求項11の何れか一項に記載の光照射装置と、二次元画像形成装置とを備えた立体画像形成システムであって、
    前記光照射装置は、前記二次元画像形成装置が画像を形成した熱膨張性シートに光を照射する
    ことを特徴とする立体画像形成システム。
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