JP2019059040A - 造形システム、画像処理装置、造形物の製造方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張性シートが膨張する際における変形を抑制することが可能な造形システム、画像処理装置、造形物の製造方法及びプログラムを提供する。【解決手段】造形システムにおいて、生成部３１３は、熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、濃淡画像に、熱膨張性シートが膨張する際における熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する。印刷装置は、生成部３１３によって生成された印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で熱膨張性シートに印刷する。膨張装置は、印刷装置によって印刷画像が印刷された熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、熱膨張性シートを膨張させる。【選択図】図４

Description

本発明は、造形システム、画像処理装置、造形物の製造方法及びプログラムに関する。

造形物（立体物等とも言う。）を造形する技術が知られている。例えば、特許文献１，２は、造形物として、３次元状の広がりを有する画像である立体画像の形成方法を開示している。具体的に説明すると、特許文献１，２に開示された方法では、熱膨張性シートの裏面に光吸収特性に優れた材料でパターンを形成し、形成されたパターンに照射手段によって光を照射することで加熱する。これにより、熱膨張性シートにおけるパターンが形成された部分が膨張して盛り上がり、立体画像が形成される。

特開昭６４−２８６６０号公報 特開２００１−１５０８１２号公報

熱膨張性シートは、加熱により膨張する際に、膨張によって生じる応力によって、平面状から不要に変形することがある。このような熱膨張性シートの変形を抑制しつつ、熱膨張性シートを膨張させて所望の造形物を得たい、との要望がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、熱膨張性シートが膨張する際における変形を抑制することが可能な造形システム、画像処理装置、造形物の製造方法及びプログラ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、本発明に係る造形システムは、
熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で前記熱膨張性シートに印刷する印刷手段と、
前記印刷手段によって前記印刷画像が印刷された前記熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、熱膨張性シートが膨張する際における変形を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る造形システムによって造形物を造形するための熱膨張性シートの断面図である。 図１に示した熱膨張性シートに造形された造形物の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る造形システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第１の例を示す図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第２の例を示す図である。 従来例において熱膨張性シートが変形した様子を示す図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第３の例を示す図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第４の例を示す図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第５の例を示す図である。 本発明の実施形態における濃淡画像の第６の例を示す図である。 図５に示した濃淡画像から抽出された高濃度領域を示す図である。 本発明の実施形態において複数の高濃度領域が抽出された濃淡画像の例を示す図である。 本発明の実施形態において濃淡画像に抑制パターンを付加した印刷画像の第１の例を示す図である。 本発明の実施形態において濃淡画像に抑制パターンを付加した印刷画像の第２の例を示す図である。 本発明の実施形態において濃淡画像に抑制パターンを付加した印刷画像の第３の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 図１４に示した印刷画像が熱膨張性シートに印刷された例を示す図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像処理装置によって実行される印刷画像生成処理の流れを示すフローチャートである。 図２１に示した印刷画像生成処理のうちの判定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る印刷装置及び膨張装置によって実行される造形物の製造処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、図１に示した熱膨張性シートに造形物が製造される様子を段階的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

＜熱膨張性シート１００＞
図１に、本実施形態に係る造形物を製造するための熱膨張性シート１００の断面構成を示す。熱膨張性シート１００は、予め選択された部分が加熱により膨張することによって造形物が造形される媒体である。造形物とは、立体的な形状を有する物体であって、２次元状のシートにおいて、シートのうちの一部分がシートに垂直な方向に膨張することによって造形される。造形物は、立体物又は立体画像とも言う。造形物の形状は、単純な形状、幾何学形状、文字等の形状一般を含む。

図１に示すように、熱膨張性シート１００は、基材１０１と、熱膨張層１０２と、インク受容層１０３とを、この順に備えている。なお、図１は、造形物が造形される前、すなわちどの部分も膨張していない状態における熱膨張性シート１００の断面を示している。

基材１０１は、熱膨張性シート１００の元となるシート状の媒体である。基材１０１は、熱膨張層１０２とインク受容層１０３とを支持する支持体であって、熱膨張性シート１００の強度を保持する役割を担う。基材１０１として、例えば、一般的な印刷用紙を用いることができる。或いは、基材１０１の材質は、合成紙、キャンバス地等の布、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のプラスチックフィルムであっても良く、特に限定されるものではない。

熱膨張層１０２は、基材１０１の上側に積層されており、規定の温度以上に加熱されることによって膨張する層である。熱膨張層１０２は、バインダと、バインダ内に分散配置された熱膨張剤と、を含む。バインダは、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の熱可塑性樹脂である。熱膨張剤は、具体的には、プロパン、ブタン等の低沸点で気化する物質を、熱可塑性樹脂の外殻に内包した、粒径が約５〜５０μｍの熱膨張性のマイクロカプセル（マイクロパウダー）である。熱膨張剤は、例えば８０℃から１２０℃程度の温度に加熱されると、内包している物質が気化し、その圧力によって発泡及び膨張する。このようにして、熱膨張層１０２は、吸収した熱量に応じて膨張する。熱膨張剤は、発泡剤とも呼ぶ。

インク受容層１０３は、熱膨張層１０２の上側に積層された、インクを吸収して受容する層である。インク受容層１０３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、レーザー方式のプリンタに用いられる印刷用のトナー、ボールペン又は万年筆のインク、鉛筆の黒鉛等を受容する。インク受容層１０３は、これらを表面に定着させるための好適な材料によって形成される。インク受容層１０３の材料として、例えば、インクジェット用紙に用いられている汎用的な材料を用いることができる。

造形システム１は、このような熱膨張性シート１００に造形物を造形することができる。熱膨張性シート１００の表面又は裏面のうちの膨張させたい部分には、カーボン分子が印刷される。カーボン分子は、黒色（カーボンブラック）又は他の色のインクに含まれ、電磁波を吸収して熱に変換する電磁波熱変換材料（発熱剤）の一種である。カーボン分子は、電磁波を吸収して熱振動することで熱を発生する。熱膨張性シート１００において、カーボン分子が印刷された部分が加熱されると、その部分の熱膨張層１０２が膨張して隆起（バンプ）が形成される。このような熱膨張層１０２の隆起（バンプ）によって凸若しくは凹凸形状を造ることにより、熱膨張性シート１００に造形物が造形される。

図２に、一例として、建物の外壁材として用いられるレンガを模した造形物１０が熱膨張性シート１００に造形された場合を示す。このように、熱膨張性シート１００における膨張させる箇所及び高さを組み合わせることにより、多彩な造形物を造形することができる。造形は、造型とも呼ぶ。また、造形（造型）によって視覚又は触覚を通じて美感又は質感を表現することを「加飾（造飾）」と呼ぶ。

＜造形システム１＞
次に、図３を参照して、熱膨張性シート１００に造形物１０を造形する造形システム１について説明する。図３に示すように、造形システム１は、画像処理装置３０と、印刷装置４０と、膨張装置５０と、を備える。

画像処理装置３０は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット等の情報処理装置（端末装置）であって、印刷装置４０及び膨張装置５０を制御する制御ユニットである。図４に示すように、画像処理装置３０は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、記録媒体駆動部３５と、通信部３６と、を備える。これら各部は、信号を伝達するためのバスによって接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＣＰＵは、例えばマイクロプロセッサ等であって、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。制御部３１において、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、画像処理装置３０全体の動作を制御する。

記憶部３２は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。記憶部３２は、制御部３１によって実行されるプログラム及びデータを記憶している。また、図４に示すように、記憶部３２は、造形データ３２１を記憶している。

造形データ３２１は、熱膨張性シート１００に造形物を造形するために必要となるデータである。造形データ３２１は、印刷装置４０によって熱膨張性シート１００に印刷される画像のデータ、具体的には、造形物の立体形状を造形するための画像である濃淡画像（造形用画像）のデータと、造形物に着色するための画像であるカラー画像（着色用画像）のデータと、を含んでいる。

濃淡画像は、熱膨張性シート１００における膨張させる部分と膨張の度合いとを白黒の濃淡によって示す画像である。濃淡画像２００ａは、熱膨張性シート１００を熱膨張させるために所定の電磁波が照射されると熱を帯びる材料で熱膨張性シート１００に印刷される画像である。図５に、一例として濃淡画像２００ａを示す。濃淡画像２００ａにおいて、黒色及び斜線が付された部分は、熱膨張性シート１００における膨張させる部分を示している。また、濃淡画像２００ａにおいて、色が濃い（濃度が高い及び輝度が低い）ほど膨張の度合いが大きく、色が薄い（濃度が低い及び輝度が高い）ほど膨張の度合いが小さいことを示している。このように、濃淡画像２００ａでは、造形すべき造形物の立体形状を熱膨張性シート１００上に形成することができるように、熱膨張性シート１００のうちのより大きく膨張させる部分により高い濃度で濃淡のパターンが描かれている。

なお、記憶部３２は、濃淡画像のデータとして、熱膨張性シート１００の表面（インク受容層１０３側の面）に印刷される画像データ（表面発泡データ）と、熱膨張性シート１００の裏面（基材１０１側の面）に印刷される画像データ（裏面発泡データ）と、を記憶している。

カラー画像は、図示しないが、濃淡画像によって造形された造形物に着色するための色彩を示す画像である。例えば図２に示したレンガを模した造形物１０を造形する場合には、カラー画像は、レンガを構成する複数のブロックに相当する部分を、レンガを模した色彩に着色するための画像である。カラー画像は、カラーインクのうちの少なくとも１色のインクで、熱膨張性シート１００の表面に印刷される。

記憶部３２は、図５に示した濃淡画像２００ａを含む、様々な造形物を造形するための濃淡画像（以下では「濃淡画像２００」と総称する。）、及びカラー画像のデータを記憶している。このような濃淡画像及びカラー画像のデータは、記録媒体駆動部３５によって記録媒体から読み取られて、又は、通信部３６を介して外部の機器から取得されて、予め記憶部３２に記憶される。或いは、濃淡画像及びカラー画像は、操作部３３を介してユーザによって生成又は編集されることもできる。

図４に戻って、操作部３３は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパッド、タッチパネル等の入力装置を備えており、ユーザから操作を受け付ける。ユーザは、操作部３３を操作することによって、造形データ３２１を生成又は編集する操作を入力し、また造形物１０の造形処理を開始する指令を入力することができる。

表示部３４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置と、表示装置に画像を表示させる表示駆動回路と、を備える。例えば、表示部３４は、造形データ３２１を表示する。また、表示部３４は、必要に応じて、印刷装置４０又は膨張装置５０の現在の状態を示す情報を表示する。

記録媒体駆動部３５は、可搬型の記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す。可搬型の記録媒体とは、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のコネクタが備えられているフラッシュメモリ等である。例えば、記録媒体駆動部３５は、造形データ３２１を可搬型の記録媒体から読み出して取得する。

通信部３６は、印刷装置４０及び膨張装置５０を含む外部の装置と通信するためのインタフェースを備える。画像処理装置３０は、フレキシブルケーブル、有線ＬＡＮ（Local Area Network）等の有線、又は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線を介して印刷装置４０及び膨張装置５０と接続されている。通信部３６は、制御部３１の制御の下、これらのうちの少なくとも１つの通信規格に従って、印刷装置４０、膨張装置５０、及びその他の外部の機器と通信する。

図４に示すように、制御部３１は、機能的に、受付手段として機能する受付部３１１と、判定手段として機能する判定部３１２と、生成手段として機能する生成部３１３と、出力手段（印刷制御手段）として機能する出力部３１４と、を備える。制御部３１において、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して、そのプログラムを実行して制御することにより、これら各部として機能する。

受付部３１１は、造形対象となる造形物の指定をユーザから受け付ける。具体的に説明すると、ユーザは、操作部３３を操作して、造形データ３２１として画像データが用意された複数の造形物のうちから、造形すべき所望の造形物を指定することができる。例えば図２に示した外壁材を模した造形物１０を造形する場合、ユーザは、造形対象として外壁材を指定する。受付部３１１は、このようにしてユーザから入力された造形物の指定を受け付ける。受付部３１１は、制御部３１が操作部３３と協働することによって実現される。

判定部３１２は、受付部３１１によってユーザから造形物の指定を受け付けると、指定された造形物を造形するための濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否かを判定する。特定の条件とは、熱膨張性シート１００が膨張する際に熱膨張性シート１００が変形し易いか否かを判定するための条件である。判定部３１２は、制御部３１が記憶部３２と協働することによって実現される。

具体的に説明すると、熱膨張性シート１００は、印刷装置４０によって濃淡画像２００が印刷された後、膨張装置５０において電磁波を照射されることにより膨張する。このとき、熱膨張性シート１００の内部では、熱膨張層１０２が膨張することによって応力が生じる。このような応力が原因で、熱膨張性シート１００が歪む、反る等、熱膨張性シート１００が意図しない形状に変形することがある。

図６に、一例として、濃度が高い領域、すなわち膨張の度合いが大きい領域が一方向（図６ではＸ方向）に細長い形状をしている濃淡画像２００ｂを示す。熱膨張性シート１００が膨張する際の応力は、特に熱膨張性シート１００における膨張する部分と膨張しない部分との境界付近に強く生じる。そのため、濃淡画像２００ｂに従って熱膨張性シート１００が膨張する場合、図６において曲線の矢印で示すように、Ｘ方向に働く応力よりもＹ方向に働く応力の方が大きくなる。その結果、熱膨張性シート１００は、Ｘ方向に反り易くなる。

特に、基材１０１は、その流れ目の方向、すなわち基材１０１を構成する繊維の方向に沿って反り易いという特性を有する。濃淡画像２００の縦横の長さのうちの長い方の長さの方向が基材１０１の流れ目の方向である場合、すなわち図６の例では基材１０１の流れ目の方向がＸ方向である場合に、熱膨張性シート１００はＸ方向により反り易くなる。

図７に、濃淡画像２００ｂが印刷された熱膨張性シート１００を膨張させた場合において、熱膨張性シート１００が変形する様子を模式的に示す。膨張時にＹ方向に強く応力が働いた結果、熱膨張性シート１００は、図７に示すように、点線で示す平面状から、熱膨張性シート１００のＹ方向の両端部が熱膨張性シート１００の表面に垂直な方向に弓なりに曲がり易くなる。このように熱膨張性シート１００が変形すると、そこに造形される造形物の質を悪化させるおそれがある。

一方で、図８に、濃度が高い領域が細長くない、すなわちＸ方向とＹ方向とに同程度の長さの形状をしている濃淡画像２００ｃを示す。濃淡画像２００ｃに従って熱膨張性シート１００が膨張する場合、図８において曲線の矢印で示すように、Ｘ方向にもＹ方向にも同程度の応力が働く。そのため、このように濃度が高い領域が細長い形状ではない場合、濃度が高い領域が細長い形状である場合に比べて、熱膨張性シート１００は変形し難くなる。

また、図９から図１１に、濃度が高い領域が細長い形状をしている別の例として、濃淡画像２００ｄ，２００ｅ，２００ｆを示す。図９に示す濃淡画像２００ｄ及び図１０に示す濃淡画像２００ｅのように、濃度が高い領域が細長い形状であってもその大きさ（面積）が相対的に小さい場合には、膨張する部分の大きさが小さくなるため、生じる応力も小さくなる。或いは、図１１に示す濃淡画像２００ｆのように、濃度が高い領域が細長い形状であってもその濃度が相対的に低い場合には、膨張の度合いが小さくなるため、生じる応力も小さくなる。そのため、このように濃度が高い領域が小さい又は濃度が低い場合、濃度が高い領域が大きい又は濃度が高い場合に比べて、熱膨張性シート１００は変形し難くなる。

このように、熱膨張性シート１００の変形のし易さは、濃淡画像２００における濃淡の分布の態様によって変化する。そのため、判定部３１２は、指定された濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否かを判定することにより、指定された濃淡画像２００が熱膨張に伴って熱膨張性シート１００を所定の許容度を超えて、すなわちそこに製造される造形物の品質を低下させる程度に歪ませる又は反らせる画像であるか否かを判定する。そのために、判定部３１２は、指定された濃淡画像２００が熱膨張に伴って熱膨張性シート１００を所定の許容度を超えて歪ませる又は反らせる歪み度合いを判定する。ここで、歪み度合いは、熱膨張性シート１００の歪み又は反りの大きさを示す尺度である。

具体的に説明すると、判定部３１２は、指定された造形物を造形するための濃淡画像２００から、濃度が相対的に高い領域を抽出する。濃度が相対的に高い領域とは、濃淡画像２００における他の領域に比べて輝度値（画素値又は濃度値とも呼ぶ。）が低い、すなわち濃い（黒に近い）領域である。一例として、指定された造形物を造形するための濃淡画像２００が、図５に示した濃淡画像２００ａである場合、判定部３１２は、濃度が相対的に高い領域として、図１２において破線で示す高濃度領域２１０を抽出する。

判定部３１２は、濃淡画像２００に含まれる各画素の輝度値が、予め設定された閾値より高いか低いかを判定する。そして、判定部３１２は、輝度値が閾値よりも高い領域を、高濃度領域２１０として抽出する。或いは、判定部３１２は、周知のエッジ検出のアルゴリズムによって、高濃度領域２１０を抽出しても良い。例えば、判定部３１２は、Ｓｏｂｅｌオペレータを適用することで、横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）のそれぞれについて濃度の勾配を見積もり、濃度が鋭く変化している部分をエッジとして検出する。そして、判定部３１２は、検出したエッジによって囲まれる領域を、高濃度領域２１０として抽出する。

濃淡画像２００から高濃度領域２１０を抽出すると、判定部３１２は、高濃度領域２１０の形状、大きさ及び濃度に基づいて、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否かを判定する。具体的に説明すると、判定部３１２は、高濃度領域２１０の形状、大きさ及び濃度が、それぞれ第１、第２、及び第３の基準を満たしているか否かを判定する。そして、判定部３１２は、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合に、高濃度領域２１０の形状、大きさ及び濃度に基づいて歪み度合いを判定する。

第１の基準として、判定部３１２は、高濃度領域２１０の形状が熱膨張性シート１００を変形させ易い細長い形状であるか否かを判定する。そのために、判定部３１２は、高濃度領域２１０の縦方向の長さと横方向の長さのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値よりも小さいか否かを判定する。

具体的に図１２に示した濃淡画像２００ａでは、高濃度領域２１０の縦方向の長さと横方向の長さとはそれぞれＬｙ及びＬｘに相当し、そのうちの長い方の長さはＬｘであり、短い方の長さはＬｙである。判定部３１２は、長い方の長さＬｘに対する短い方の長さＬｙの比率としてＬｙ／Ｌｘを計算し、計算した比率Ｌｙ／Ｌｘが第１の基準値よりも小さいか否かを判定する。第１の基準値は、例えば０．５、０．３等、１よりも小さい値に予め設定されている。

例えば、図６、図９から図１１に示した濃淡画像２００ｂ，２００ｄ〜２００ｆのように、高濃度領域２１０が一方向に長い形状である場合には、比率Ｌｙ／Ｌｘは、１より大きく小さい値になる。これに対して、図８に示した濃淡画像２００ｃのように、高濃度領域２１０が細長い形状でない場合には、比率Ｌｙ／Ｌｘは、１に近い値になる。このように、判定部３１２は、高濃度領域２１０における縦横の長さの比率に基づいて、高濃度領域２１０の形状が細長い形状であるか否かを判定する。このとき、判定部３１２は、計算した比率がより小さくなるほど、熱膨張性シート１００の歪み度合いがより大きいと判定する。

なお、濃淡画像２００における濃淡の分布によっては、複数の高濃度領域２１０が抽出される。例えば図１３に示す濃淡画像２００ｇのように、濃度が高い領域がＸ方向に複数並んで配置されている場合、Ｘ方向に互いに離れた複数の高濃度領域２１０が抽出される。このように複数の高濃度領域２１０が抽出された場合、判定部３１２が比率を計算するための高濃度領域２１０の縦横の長さは、自由に定義することができる。一例として、図１３に示すように、横方向（Ｘ方向）の長さＬｘを、全ての高濃度領域２１０のうちのＸ座標の最大値と最小値との差として定義し、縦方向（Ｙ方向）の長さＬｙを、全ての高濃度領域２１０のうちのＹ座標の最大値と最小値との差として定義することができる。或いは、判定部３１２は、平滑化（スムージング）処理によって全ての高濃度領域２１０を１つの高濃度領域２１０に繋ぎ合わせた画像を生成し、平滑化された画像における１つの高濃度領域２１０の縦横の長さを用いても良い。

次に、判定部３１２は、高濃度領域２１０の大きさ及び濃度を判定する。図９から図１１を参照して述べたように、高濃度領域２１０の大きさが相対的に小さい場合、及び、高濃度領域２１０の濃度が相対的に低い場合には、熱膨張性シート１００に働く応力も小さくなるため、熱膨張性シート１００が変形し難くなる。そのため、判定部３１２は、高濃度領域２１０の大きさ及び濃度が熱膨張性シート１００を変形させる程度であるか否かを判定する。

より詳細には、熱膨張性シート１００の変形し易さは、熱膨張性シート１００の面上における高濃度領域２１０が占める割合に応じて変わる。例えば、熱膨張性シート１００に対する高濃度領域２１０が占める面積の比率が小さい場合には、高濃度領域２１０が熱膨張性シート１００に与える影響は小さい。これに対して、熱膨張性シート１００に対する高濃度領域２１０が占める面積の比率が大きいほど、熱膨張性シート１００を変形させ易くなる。

そのため、判定部３１２は、第２の基準として、濃淡画像２００が印刷される熱膨張性シート１００の大きさ（サイズ）に対する高濃度領域２１０の大きさ（面積）の比率を計算し、計算した比率が第２の基準値よりも大きいか否かを判定する。そして、判定部３１２は、計算した比率が第２の基準値よりも大きい場合に、高濃度領域２１０の大きさが熱膨張性シート１００を変形させる程度であると判定する。第２の基準値は、適宜の値に予め設定されている。このとき、判定部３１２は、計算した比率がより大きくなるほど、熱膨張性シート１００の歪み度合いがより大きいと判定する。

更に、高濃度領域２１０の濃度がより高い（すなわち黒に近い）ほど、熱膨張性シート１００を変形させ易くなる。そのため、判定部３１２は、第３の基準として、高濃度領域２１０に含まれる各画素の輝度値の平均を計算し、計算した平均が第３の基準値よりも小さいか否かを判定する。そして、判定部３１２は、計算した平均が第３の基準値よりも小さい場合、すなわち濃度が相対的に高い場合に、高濃度領域２１０の濃度が熱膨張性シート１００を変形させる程度であると判定する。第３の基準値は、適宜の値に予め設定されている。このとき、判定部３１２は、計算した輝度値の平均がより小さくなるほど、熱膨張性シート１００の歪み度合いがより大きいと判定する。

なお、図１３に示した濃淡画像２００ｇのように複数の高濃度領域２１０が抽出された場合には、判定部３１２は、第２の基準として複数の高濃度領域２１０の面積の総和を用い、第３の基準として複数の高濃度領域２１０の全体における輝度値の平均を用いることができる。具体的に説明すると、判定部３１２は、第２の基準として、複数の高濃度領域２１０の面積の総和の、熱膨張性シート１００のサイズに対する比率が第２の基準値よりも大きいか否かを判定する。更に、判定部３１２は、第３の基準として、複数の高濃度領域２１０の全体における輝度値の平均が第３の基準値よりも小さいか否かを判定する。或いは、複数の高濃度領域２１０に対して平滑化（スムージング）処理を実行する場合には、平滑化後の高濃度領域２１０の面積と輝度値の平均とを用いても良い。

図４に戻って、生成部３１３は、判定部３１２によって濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしていると判定された場合、すなわち濃淡画像２００が熱膨張性シート１００を所定の許容度を超えて歪ませる又は反らせる画像であると判定された場合、濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付した印刷画像２５０を生成する。抑制パターン２２０は、熱膨張性シート１００が膨張する際における熱膨張性シート１００の変形（すなわち歪み又は反り）を抑制するためのパターンである。生成部３１３は、制御部３１が記憶部３２と協働することによって実現される。

図１４に、指定された造形物を造形するための濃淡画像２００が、図６に示した濃淡画像２００ｂである場合における印刷画像２５０の例を示す。濃淡画像２００ｂでは、高濃度領域２１０が横方向（Ｘ方向）に細長い形状をしているため、熱膨張性シート１００が膨張する際、縦方向（Ｙ方向）に応力が強く働く。このような縦方向に生じる応力による熱膨張性シート１００の変形を妨げるため、生成部３１３は、濃淡画像２００ｂの少なくとも片側（図１４の例では両側）の余白領域に、高い濃度の色（すなわち黒又は黒に近い色）で抑制パターン２２０を付加する。

生成部３１３は、高濃度領域２１０が一方向に長い形状をしている場合には、抑制パターン２２０として、この一方向に垂直な方向に長い形状のパターンを、濃淡画像２００のこの一方向における少なくとも片側の余白領域に付加する。図１４に示したように高濃度領域２１０の形状が横方向（Ｘ方向）に細長い場合には、一方向とは横方向（Ｘ方向）であり、一方向に垂直な方向とは縦方向（Ｙ方向）である。そのため、図１４の例では、生成部３１３は、縦方向の長さが横方向の長さよりも長い、すなわち縦方向（Ｙ方向）に細長いパターンを、抑制パターン２２０として付加する。

このように、抑制パターン２２０として、高濃度領域２１０の長さ方向とは垂直な方向に長いパターンを付加することにより、熱膨張性シート１００が膨張する際、高濃度領域２１０によって生じる応力の方向（図１４の例では縦方向）とは垂直な方向にも応力が生じる。縦横の両方向に応力が生じることで、図７に示したように熱膨張性シート１００が一方向のみに反って変形することが妨げられ、その結果として、熱膨張性シート１００の変形が抑制される。

抑制パターン２２０の形状、大きさ及び濃度は、目的に応じて様々に設定可能である。例えば、生成部３１３は、図１５に示すように片側の余白領域のみに抑制パターン２２０を付加しても良いし、図１６に示すように抑制パターン２２０として互いに離れた複数のパターンを付加しても良い。

或いは、生成部３１３は、抑制パターン２２０として、高濃度領域２１０の形状、大きさ又は濃度に応じて異なる形状、大きさ又は濃度のパターンを、濃淡画像２００に付加しても良い。言い換えると、生成部３１３は、判定部３１２によって判定された歪み度合いに対応したパターンを濃淡画像２００に付加しても良い。例えば高濃度領域２１０の形状がより細長い、面積がより大きい、又は濃度がより高い場合、すなわち歪み度合いがより大きい場合には、高濃度領域２１０によって生じる応力がより強くなる。この場合、生成部３１３は、抑制パターン２２０によって生じる応力をより強くして熱膨張性シート１００の変形を抑制するため、抑制パターン２２０として、形状がより細長い、面積がより大きい、又は濃度がより高いパターンを濃淡画像２００に付加しても良い。

なお、判定部３１２及び生成部３１３は、このような濃淡画像２００から印刷画像２５０を生成する処理を、熱膨張性シート１００の表面に印刷される濃淡画像２００のデータ（表面発泡データ）と、熱膨張性シート１００の裏面に印刷される濃淡画像２００のデータ（裏面発泡データ）と、のそれぞれについて実行する。すなわち、判定部３１２は、表面用の濃淡画像２００と裏面用の濃淡画像２００とのそれぞれについて、濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否かを判定する。そして、生成部３１３は、表面用の濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしていると判定部３１２によって判定された場合に、表面用の濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加した表面用の印刷画像２５０を生成し、裏面用の濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしていると判定部３１２によって判定された場合に、裏面用の濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加した裏面用の印刷画像２５０を生成する。

図４に戻って、出力部３１４は、生成部３１３によって生成された印刷画像２５０を印刷装置４０に出力して、印刷装置４０に、印刷画像２５０を熱膨張性シート１００に印刷させる。具体的に説明すると、出力部３１４は、生成部３１３によって生成された印刷画像２５０のデータと対応するカラー画像のデータとを含む印刷データを生成する。そして、出力部３１４は、通信部３６を介して印刷装置４０と通信し、生成した印刷データを印刷装置４０に出力する。このとき、出力部３１４は、印刷データと共に、この印刷データに従って印刷を実行する指令と印刷時の設定情報とを含む印刷制御データを印刷装置４０に出力する。これにより、出力部３１４は、印刷装置４０に、印刷画像２５０を熱膨張性シート１００に印刷させる。言い換えると、出力部３１４は、熱膨張に伴う熱膨張性シート１００の歪み又は反りを抑制するための抑制パターン２２０を、濃淡画像２００とともに熱膨張性シート１００に印刷させる印刷制御手段として機能する。出力部３１４は、制御部３１が通信部３６と協働することによって実現される。

＜印刷装置４０＞
図３に示した造形システム１の説明に戻る。印刷装置４０は、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に画像を印刷する印刷ユニットである。印刷装置４０は、インクを微滴化し、被印刷媒体に対して直接に吹き付ける方式で画像を印刷するインクジェットプリンタである。印刷装置４０は、印刷手段として機能する。

図１７に、印刷装置４０の詳細な構成を示す。図１７に示すように、印刷装置４０は、熱膨張性シート１００が搬送される方向である副走査方向Ｄ１（Ｙ方向）に直交する主走査方向Ｄ２（Ｘ方向）に往復移動可能なキャリッジ４１を備える。

キャリッジ４１には、印刷を実行する印刷ヘッド４２と、インクを収容したインクカートリッジ４３（４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙ）が取り付けられている。インクカートリッジ４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙには、それぞれ、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹの色インクが収容されている。各色のインクは、印刷ヘッド４２の対応するノズルから吐出される。

キャリッジ４１は、ガイドレール４４に滑動自在に支持されており、駆動ベルト４５に狭持されている。キャリッジ４１は、モータ４５ｍの回転により駆動ベルト４５が駆動することで、印刷ヘッド４２及びインクカートリッジ４３と共に、主走査方向Ｄ２に移動する。

フレーム４７の下部には、印刷ヘッド４２と対向する位置に、プラテン４８が設けられている。プラテン４８は、主走査方向Ｄ２に延在しており、熱膨張性シート１００の搬送路の一部を構成している。熱膨張性シート１００の搬送路には、給紙ローラ対４９ａ（下のローラは不図示）と排紙ローラ対４９ｂ（下のローラは不図示）とが設けられている。給紙ローラ対４９ａと排紙ローラ対４９ｂとは、プラテン４８に支持された熱膨張性シート１００を副走査方向Ｄ１に搬送する。

印刷装置４０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ等の制御部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶部と、を備えている。制御部において、ＣＰＵがＲＡＭをワークメモリとして用いながらＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、印刷装置４０の動作を制御する。また、印刷装置４０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して画像処理装置３０と接続されている。印刷装置４０は、制御部の制御のもと、フレキシブル通信ケーブル４６を介して画像処理装置３０から印刷データ及び印刷制御データを取得する。そして、印刷装置４０は、取得した印刷データ及び印刷制御データに従って、熱膨張性シート１００に印刷を実行する。

具体的に説明すると、印刷装置４０は、給紙ローラ対４９ａ及び排紙ローラ対４９ｂを制御して、熱膨張性シート１００を搬送させる。また、印刷装置４０は、モータ４５ｍを回転させてキャリッジ４１を移動させ、印刷ヘッド４２を主走査方向Ｄ２の適切な位置に搬送させる。そして、印刷装置４０は、印刷ヘッド４２に、搬送される熱膨張性シート１００に向けてインクを噴射させて、印刷画像２５０（抑制パターン２２０が付加された濃淡画像２００）及びカラー画像を印刷する。

より詳細に説明すると、印刷装置４０は、熱膨張性シート１００の表面及び裏面に、画像処理装置３０によって生成された表面用及び裏面用の印刷画像２５０を、カーボンブラックを含む黒色インクで印刷する。例えば図１８に示すように、印刷装置４０は、抑制パターン２２０が両側の余白領域に付加された印刷画像２５０を、熱膨張性シート１００に印刷する。カーボンブラックを含む黒色インクは、電磁波を熱に変換する材料の一例であって、発熱（帯熱）インクとも呼ぶ。また、印刷装置４０は、熱膨張性シート１００の表面に、カラー画像を、カラーインクのうちの少なくとも１色のインクで印刷する。カラーインクとは、具体的には、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及びカーボンブラックを含まないブラックＫのインクである。

＜膨張装置５０＞
膨張装置５０は、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に電磁波を照射し、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に印刷された印刷画像２５０を発熱させて、熱膨張性シート１００のうちの印刷画像２５０が印刷された部分を膨張させる膨張ユニットである。膨張装置５０は、膨張手段として機能する。

図１９に、膨張装置５０の構成を模式的に示す。図１９において、Ｘ方向は、膨張装置５０の幅方向に相当し、Ｙ方向は、膨張装置５０の長手方向に相当し、Ｚ方向は、鉛直方向に相当する。Ｘ方向とＹ方向とＺ方向とは、互いに直交する。図１９に示すように、膨張装置５０は、筐体５１と、挿入部５２と、トレイ５３と、換気部５４と、搬送モータ５５と、搬送レール５６と、照射部６０と、電源部６９と、制御部７０と、を備える。

挿入部５２は、開閉式の扉を備えており、熱膨張性シート１００を筐体５１の内部に挿入するための機構である。ユーザは、挿入部５２を開き、トレイ５３をスライドさせて手前側に引き出した後、熱膨張性シート１００をその表面又は裏面を上に向けてトレイ５３の上に設置する。そして、熱膨張性シート１００が設置されたトレイ５３を筐体５１の内部に戻し、挿入部５２を閉めると、熱膨張性シート１００は、照射部６０によって電磁波を照射可能な位置に配置される。

トレイ５３は、熱膨張性シート１００を筐体５１内の適正な位置に設置するための機構である。トレイ５３は、熱膨張性シート１００を検出するセンサを備えており、熱膨張性シート１００が設置されたか否か、及び、熱膨張性シート１００が設置された場合にその熱膨張性シート１００のサイズを検出する。

換気部５４は、膨張装置５０における奥側の端部に設けられており、膨張装置５０の内部を換気する。換気部５４は、少なくとも１つのファンを備えており、筐体５１の内部の空気を外部に排出することで筐体５１の内部を換気する。

搬送モータ５５は、例えばパルス電力に同期して動作するステッピングモータであって、照射部６０を熱膨張性シート１００の表面又は裏面に沿って移動させる。筐体５１の内部には、Ｙ方向に、すなわち熱膨張性シート１００の表面又は裏面に平行な方向に搬送レール５６が設けられている。照射部６０は、搬送レール５６に沿って移動することができるように搬送レール５６に取り付けられている。照射部６０は、搬送モータ５５の回転に伴う駆動力を動力源として、熱膨張性シート１００との距離を一定に保ちながら、搬送レール５６に沿って往復移動する。搬送モータ５５は、熱膨張性シート１００と照射部６０とを相対的に移動させる移動手段として機能する。

具体的に説明すると、照射部６０は、熱膨張性シート１００の奥側の端部に対応する第１の位置Ｐ１と、熱膨張性シート１００の手前側の端部に対応する第２の位置Ｐ２と、の間で往復移動する。搬送モータ５５は、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向かう第１の方向、及び、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向かう第２の方向に移動させる。第１の位置Ｐ１は、照射部６０の初期位置（ホームポジション）である。照射部６０は、膨張装置５０が動作していない時には第１の位置Ｐ１で待機している。

照射部６０は、電磁波を照射する機構であって、トレイ５３の上に配置された熱膨張性シート１００に電磁波を照射する。図１９に示すように、照射部６０は、ランプヒータ６１と、反射板６２と、温度センサ６３と、冷却部６４と、バーコードリーダ６５と、を備える。

ランプヒータ６１は、例えば照射源としてハロゲンランプを備えており、電磁波として、熱膨張性シート１００に対して、近赤外領域（波長７５０〜１４００ｎｍ）、可視光領域（波長３８０〜７５０ｎｍ）、又は、中赤外領域（波長１４００〜４０００ｎｍ）の光を照射する。照射部６０及びランプヒータ６１は、このような波長域の光を照射することにより、熱膨張性シート１００にエネルギーを照射する照射手段として機能する。

カーボンブラックを含む黒色インクによる印刷画像２５０が印刷された熱膨張性シート１００に光（エネルギー）を照射すると、印刷画像２５０が印刷された部分では、印刷画像２５０が印刷されていない部分に比べて、より効率良く光が熱に変換される。そのため、熱膨張性シート１００のうちの印刷画像２５０が印刷された部分が主に加熱され、熱膨張剤が膨張を開始する温度に達すると膨張する。照射部６０は、搬送モータ５５によって搬送されながら光（エネルギー）を照射することにより、熱膨張性シート１００を熱膨張させる熱膨張手段として機能する。なお、ランプヒータ６１によって照射される光は、電磁波であれば良く、上記波長域の光であることに限らない。

反射板６２は、ランプヒータ６１の上側を覆うように配置されており、ランプヒータ６１から照射された光を熱膨張性シート１００に向けて反射する機構である。温度センサ６３は、熱電対、サーミスタ等であって、反射板６２の温度を測定する測定手段として機能する。冷却部６４は、少なくとも１つのファンを備えており、照射部６０に送風することによって、照射部６０及び筐体５１の内部を冷却する。

バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１００の裏面に設けられているバーコードを読み取る読取手段として機能する。バーコードは、熱膨張性シート１００を識別するための識別子であって、熱膨張性シート１００が造形物を造形するための専用のシートであることを示す識別子である。熱膨張性シート１００の裏面には、図示しないが、その縁部に沿って複数のバーコードが付されている。バーコードリーダ６５は、光源及び光学センサを備え、周知の方式でバーコードを光学的に読み取る。バーコードリーダ６５は、照射部６０に取り付けられており、照射部６０と共に移動する。

電源部６９は、電源ＩＣ（Integrated Circuit）等を備え、膨張装置５０内の各部に必要な電源を作り出して供給する。例えば、換気部５４、搬送モータ５５、ランプヒータ６１及び冷却部６４は、電源部６９から電力を得て動作する。

制御部７０は、筐体５１の下部に配置された基板上に設けられている。制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えており、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して膨張装置５０の各部と接続されている。制御部７０において、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、膨張装置５０全体の動作を制御する。

また、制御部７０は、いずれも図示しないが、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリと、ＲＴＣ（Real Time Clock）等の計時デバイスと、画像処理装置３０と通信するための通信インタフェースと、を備える。

＜膨張処理＞
制御部７０は、印刷装置４０によって印刷画像２５０、すなわち抑制パターン２２０が付加された濃淡画像２００が印刷された熱膨張性シート１００に電磁波を照射することにより、熱膨張性シート１００を膨張させる。

図２０に、膨張装置５０が膨張処理を実行する様子を示す。膨張処理において、制御部７０は、照射部６０に電源電圧を供給してランプヒータ６１を点灯させる。そして、制御部７０は、照射部６０に電磁波を照射させている状態で搬送モータ５５を駆動させる。これにより、制御部７０は、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、すなわち第１の方向に、規定の距離だけ移動させる。このように、制御部７０は、照射部６０を熱膨張性シート１００の端から端まで移動させることで、熱膨張性シート１００の表面又は裏面の全体に亘って電磁波を照射させる。

規定の距離は、熱膨張性シート１００のサイズに応じて異なる。例えば、熱膨張性シート１００のサイズがＡ３サイズであれば、規定の距離は、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの距離である。或いは、熱膨張性シート１００のサイズがＡ４サイズであれば、規定の距離は、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの半分の距離である。

照射部６０によって電磁波が照射されると、熱膨張性シート１００のうちの、カーボンブラックを含む黒色インクで印刷画像２５０が印刷された部分は発熱し、規定の温度にまで加熱されると膨張する。

規定の温度は、熱膨張層１０２に含まれる熱膨張剤が膨張を開始する温度であって、例えば８０℃から１２０℃程度の温度である。制御部７０は、所定の強度で電磁波を照射している照射部６０を所定の速度で移動させることによって、熱膨張性シート１００のうちの印刷画像２５０が印刷された部分を規定の温度以上に加熱する。所定の強度及び所定の速度は、熱膨張性シート１００を規定の温度以上に加熱できるように予め設定されている。

このように、制御部７０は、搬送モータ５５によって照射部６０を第１の方向に移動させながら、照射部６０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１００を膨張させる。熱膨張性シート１００のうちの印刷画像２５０が印刷された部分は、濃度に応じた高さに膨張する。これによって、熱膨張性シート１００に所望の造形物が造形される。このとき、熱膨張性シート１００のうちの濃淡画像２００が印刷された部分だけでなく、抑制パターン２２０が印刷された部分も膨張するため、熱膨張性シート１００の不要な変形を抑制しつつ熱膨張性シート１００を膨張させることができる。なお、熱膨張性シート１００のうちの抑制パターン２２０が印刷された部分は、熱膨張性シート１００を膨張装置５０から取り出した後、例えば余白領域をカットすることによって除去することができる。

このような膨張処理によって、照射部６０は第２の位置Ｐ２に到達する。膨張処理を実行した後、制御部７０は、図示しないが、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させながら、すなわち照射部６０を初期位置に戻しながら、必要に応じて、換気部５４による換気処理、又は冷却部６４による冷却処理を実行する。具体的に説明すると、制御部７０は、換気部５４を駆動させて、膨張処理によって加熱された筐体５１内の空気が外部に排出する。また、制御部７０は、冷却部６４を駆動させて、膨張処理によって加熱された照射部６０及び熱膨張性シート１００を冷却する。

＜造形システム１の処理フロー＞
以上のように構成された造形システム１において実行される処理の流れについて、フローチャートを参照して説明する。

まず、図２１を参照して、画像処理装置３０において実行される印刷画像生成処理の流れについて説明する。図２１に示す印刷画像生成処理において、制御部３１は、受付部３１１として機能し、造形システム１によって造形すべき造形物の指定を受け付ける（ステップＳ１）。ユーザは、操作部３３を操作して、造形システム１が造形可能な複数の造形物のうちから、所望の造形物を指定することができる。

造形物の指定を受け付けると、制御部３１は、判定部３１２として機能し、指定された造形物を造形する際に抑制パターン２２０の印刷が必要か否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２における判定処理の詳細については、図２２に示すフローチャートを参照して説明する。

図２２に示す判定処理が開始すると、制御部３１は、指定された造形物を造形するための濃淡画像２００から高濃度領域２１０を抽出する（ステップＳ２１）。具体的に説明すると、制御部３１は、濃淡画像２００に含まれる各画素の輝度値を予め設定された閾値と比較することにより、或いはエッジ検出等の手法によって、濃淡画像２００を、濃度が相対的に高い領域と濃度が相対的に低い領域とに分ける。そして、制御部３１は、周囲に比べて相対的に濃度が高い領域を高濃度領域２１０として抽出する。

高濃度領域２１０を抽出すると、制御部３１は、高濃度領域２１０の形状が一方向に長い形状であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的に説明すると、制御部３１は、高濃度領域２１０の縦方向の長さと横方向の長さのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率を計算する。そして、制御部３１は、計算した比率が第１の基準値よりも小さい場合に、高濃度領域２１０の形状が熱膨張性シート１００を変形させ易い細長い形状であると判定する。

高濃度領域２１０の形状が細長い形状である場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、制御部３１は、熱膨張性シート１００を変形させる程度に高濃度領域２１０のサイズが大きく、且つ、濃度が高いか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的に説明すると、制御部３１は、熱膨張性シート１００のサイズに対する高濃度領域２１０の面積の比率を計算する。そして、計算した比率が第２の基準値よりも大きい場合に、判定部３１２は、熱膨張性シート１００を変形させる程度に高濃度領域２１０が大きいと判定する。また、制御部３１は、高濃度領域２１０に含まれる各画素の輝度値の平均を計算する。そして、計算した平均が第３の基準値よりも小さい場合に、判定部３１２は、熱膨張性シート１００を変形させる程度に高濃度領域２１０の濃度が高いと判定する。

熱膨張性シート１００を変形させる程度に高濃度領域２１０のサイズが大きく、且つ、濃度が高い場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部３１は、抑制パターン２２０の印刷が必要であると判定する（ステップ２４）。これに対して、高濃度領域２１０の形状が細長い形状ではない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、或いは、高濃度領域２１０の形状が細長い形状であっても、熱膨張性シート１００を変形させる程度に高濃度領域２１０のサイズが小さい又は濃度が高くない場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、制御部３１は、抑制パターン２２０の印刷が不要であると判定する（ステップ２５）。以上によって、図２２に示す判定処理は終了する。

図２２に示した判定処理の結果、抑制パターン２２０の印刷が必要であると判定した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部３１は、生成部３１３として機能し、濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加した印刷画像２５０を生成する（ステップＳ３）。具体的に説明すると、制御部３１は、例えば図１４から図１６に示したように、濃淡画像２００の少なくとも片側の余白領域に、抑制パターン２２０を付加することによって、印刷画像２５０を生成する。

これに対して、抑制パターン２２０の印刷が必要でないと判定した場合（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ３の処理をスキップする。言い換えると、制御部３１は、抑制パターン２２０の印刷が必要でない場合、濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加せず、濃淡画像２００をそのまま印刷画像２５０として生成する。

印刷画像２５０を生成すると、制御部３１は、出力部３１４として機能し、生成した印刷画像２５０のデータと対応するカラー画像のデータとを含む印刷データを印刷装置４０に出力する（ステップＳ４）。具体的に説明すると、制御部３１は、通信部３６を介して印刷装置４０と通信し、生成した印刷データを、印刷制御データと共に印刷装置４０に出力する。ステップＳ４において、制御部３１は、出力部３１４として機能する。以上によって、図２１に示した印刷画像生成処理は終了する。

次に、図２３に示すフローチャート及び図２４（ａ）〜（ｅ）に示す熱膨張性シート１００の断面図を参照して、印刷装置４０及び膨張装置５０において実行される造形物の製造処理の流れについて説明する。

第１に、ユーザは、造形物が造形される前の熱膨張性シート１００を準備する。そして、ユーザは、熱膨張性シート１００を、その表面を上側に向けて印刷装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１００の表面に変換層１０４を印刷する（ステップＳ１００）。変換層１０４は、電磁波を熱に変換する材料、具体的にはカーボンブラックを含む黒色インクで形成された層である。印刷装置４０は、画像処理装置３０から出力された印刷データのうちの、熱膨張性シート１００の表面に印刷すべき印刷画像２５０のデータ（表面発泡データ）に従って、熱膨張性シート１００の表面に、カーボンブラックを含む黒色インクを吐出する。その結果、図２４（ａ）に示すように、インク受容層１０３上に変換層１０４が形成される。

第２に、ユーザは、変換層１０４が印刷された熱膨張性シート１００を、その表面を上側に向けて膨張装置５０に挿入する。膨張装置５０は、挿入された熱膨張性シート１００の表面に照射部６０によって電磁波を照射する（ステップＳ２００）。熱膨張性シート１００の表面に印刷された変換層１０４は、照射された電磁波を吸収することによって発熱する。その結果、図２４（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１００のうちの変換層１０４が印刷された部分が盛り上がって膨張する。

第３に、ユーザは、表面が加熱されて膨張した熱膨張性シート１００を、その表面を上側に向けて印刷装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１００の表面にカラーインク層１０５を印刷する（ステップＳ３００）。具体的に説明すると、印刷装置４０は、画像処理装置３０から出力された印刷データのうちのカラー画像のデータに従って、熱膨張性シート１００の表面に、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹのうちの少なくとも１色のインクを吐出する。その結果、図２４（ｃ）に示すように、インク受容層１０３及び変換層１０４の上にカラーインク層１０５が形成される。

なお、印刷装置４０は、カラーインク層１０５において黒又はグレーの色の画像を印刷する場合には、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの３色のインクを混色して形成するか、或いはカーボンブラックを含まない黒色のインクを更に使用することによって形成する。これによって、カラーインク層１０５が形成された部分が膨張装置５０において加熱されることを回避する。

第４に、ユーザは、カラーインク層１０５が印刷された熱膨張性シート１００を裏返して、その裏面を上側に向けて膨張装置５０に挿入する。膨張装置５０は、挿入された熱膨張性シート１００の裏面に照射部６０によって電磁波を照射し、熱膨張性シート１００を裏面から加熱する。これにより、膨張装置５０は、カラーインク層１０５中に含まれる溶媒を揮発させて、カラーインク層１０５を乾燥させる（ステップＳ４００）。カラーインク層１０５を乾燥させることによって、後の工程で熱膨張性シート１００を膨張させ易くする。

第５に、ユーザは、カラーインク層１０５が印刷された熱膨張性シート１００を、その裏面を上側に向けて印刷装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１００の裏面に変換層１０６を印刷する（ステップＳ５００）。変換層１０６は、熱膨張性シート１００の表面に印刷された変換層１０４と同様に、電磁波を熱に変換する材料、具体的にはカーボンブラックを含む黒色インクで形成された層である。印刷装置４０は、画像処理装置３０から出力された印刷データのうちの、熱膨張性シート１００の裏面に印刷すべき印刷画像２５０のデータ（裏面発泡データ）に従って、熱膨張性シート１００の裏面に、カーボンブラックを含む黒色インクを吐出する。その結果、図２４（ｄ）に示すように、基材１０１の裏面に変換層１０６が形成される。

第６に、ユーザは、変換層１０６が印刷された熱膨張性シート１００を、その裏面を上側に向けて膨張装置５０に挿入する。膨張装置５０は、挿入された熱膨張性シート１００の裏面に、照射部６０によって電磁波を照射する（ステップＳ６００）。熱膨張性シート１００の裏面に印刷された変換層１０６は、照射された電磁波を吸収することによって発熱する。その結果、図２４（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１００のうちの変換層１０６が印刷された部分が盛り上がって膨張する。

なお、図２４（ａ）〜（ｅ）では、理解を容易にするため、変換層１０４及びカラーインク層１０５は、インク受容層１０３の上に形成されているように示されている。しかしながら、より正確には、カラーインク及び黒色インクは、インク受容層１０３の内部に吸収されるため、インク受容層１０３の中に形成される。

以上のように、熱膨張性シート１００のうちの変換層１０４，１０６が形成された部分が膨張することによって、熱膨張性シート１００にカラーの造形物が造形される。変換層１０４，１０６は、その濃度が濃い部分ほど大きく加熱されるため、より大きく膨張する。そのため、目標となる高さに応じて変換層１０４，１０６の濃淡を調整することで、様々な形状の造形物を得ることができる。

なお、熱膨張性シート１００を表面から加熱する処理と裏面から加熱する処理とのうちのどちらか一方を省略しても良い。例えば、熱膨張性シート１００の表面のみを加熱して膨張させる場合には、図２３におけるステップＳ５００，Ｓ６００は省略される。これに対して、熱膨張性シート１００の裏面のみを加熱して膨張させる場合には、図２３におけるステップＳ１００，Ｓ２００は省略される。また、ステップＳ３００におけるカラー画像の印刷は、ステップＳ６００における熱膨張性シート１００を裏面から加熱する処理の後で実行されても良い。

また、モノクロの立体画像を形成する場合には、印刷装置４０は、ステップＳ３００において、カラー画像の代わりにモノクロ画像を印刷しても良い。この場合、インク受容層１０３及び変換層１０４の上には、カラーインク層１０５の代わりに黒インクによる層が形成される。

以上説明したように、本実施形態に係る造形システム１において、画像処理装置３０は、造形物を造形するための濃淡画像２００に、熱膨張性シート１００の変形を抑制するための抑制パターン２２０を付加した印刷画像２５０を生成する。そして、印刷装置４０は、抑制パターン２２０を含む印刷画像２５０を熱膨張性シート１００に印刷し、膨張装置５０は、抑制パターン２２０を含む印刷画像２５０が印刷された熱膨張性シート１００に電磁波を照射して膨張させる。このように、濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加して印刷することによって、熱膨張性シート１００が膨張する際に、熱膨張性シート１００が反る等の不要な変形を抑制することができる。その結果、熱膨張性シート１００に所望の造形物を精度良く製造することができる。

（変形例）
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、判定部３１２は、高濃度領域２１０の形状、大きさ及び濃度に基づいて、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否か、すなわち抑制パターン２２０の印刷が必要であるか否かを判定した。しかしながら、本発明において、判定部３１２は、より簡易な構成として、高濃度領域２１０の大きさ又は濃度を判定する処理を省略し、高濃度領域２１０の形状のみに基づいて、抑制パターン２２０の印刷が必要であるか否かを判定しても良い。すなわち、例えば一方向に長い形状のように、熱膨張性シート１００が膨張時に変形し易い形状である場合、判定部３１２は、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしていると判定しても良い。また、高濃度領域２１０の大きさと濃度とのうちのどちらか一方のみを判定に用いても良い。

或いは、判定部３１２は、高濃度領域２１０の形状、大きさ又は濃度以外の条件を用いて、抑制パターン２２０の印刷が必要であるか否かを判定しても良い。例えば、判定部３１２は、濃淡画像２００における濃淡の分布が経験的又は実験的に熱膨張性シート１００が変形し易いことが判明している分布に該当する場合に、抑制パターン２２０の印刷が必要である、すなわち濃淡の分布が特定の条件を満たしていると判定しても良い。

また、画像処理装置３０が判定部３１２の機能を備えておらず、画像処理装置３０以外の外部の装置が判定部３１２の機能を備えていても良い。外部の装置は、画像処理装置３０とは遠隔に設置されたサーバ等である。例えば、濃淡画像２００が外部の装置において生成された場合、外部の装置は、生成された濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしているか否かを判定し、生成された濃淡画像２００と共に判定結果を画像処理装置３０に提供しても良い。

上記実施形態では、画像処理装置３０は、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、濃淡画像２００に抑制パターン２２０を付加した印刷画像２５０を生成する生成部３１３の機能を備えていた。しかしながら、本発明において、画像処理装置３０は、生成部３１３の機能を備えていなくても良い。すなわち、出力部３１４は、濃淡画像２００における濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、抑制パターン２２０と濃淡画像２００とをそれぞれ印刷装置４０に出力して、印刷装置４０に、抑制パターン２２０を濃淡画像２００とともに熱膨張性シート１００に印刷させても良い。

また、画像処理装置３０は、抑制パターン２２０の候補として、予め決められた複数のパターンの画像を記憶部３２に備えており、生成部３１３又は出力部３１４が、判定部３１２による判定結果に応じて、複数のパターンの中から、濃淡画像２００と共に印刷する抑制パターン２２０を選択しても良い。この場合、例えば高濃度領域２１０の形状がより細長い、面積がより大きい、又は濃度がより高い場合、すなわち歪み度合いがより大きい場合には、生成部３１３又は出力部３１４は、抑制パターン２２０として、形状がより細長い、面積がより大きい、又は濃度がより高いパターンを選択する。このように、生成部３１３又は出力部３１４は、予め決められた複数のパターンの中から、歪み度合いに対応した抑制パターン２２０を選択しても良い。

上記実施形態では、熱膨張性シート１００は、基材１０１と熱膨張層１０２とインク受容層１０３とを備えていた。しかしながら、本発明において、熱膨張性シート１００の構成はこれに限らない。例えば、熱膨張性シート１００は、インク受容層１０３を備えなくても良いし、表面又は裏面に剥離可能な剥離層を備えていても良い。或いは、熱膨張性シート１００は、他の任意の材料による層を備えていても良い。

上記実施形態では、画像処理装置３０と印刷装置４０と膨張装置５０とは、それぞれ独立した装置であった。しかしながら、本発明において、画像処理装置３０と印刷装置４０と膨張装置５０とのうちの少なくともいずれか２つが一体となっていても良い。

上記実施形態では、膨張装置５０は、照射部６０を移動させる移動手段として搬送モータ５５を備えており、位置が固定された熱膨張性シート１００に対して、照射部６０を移動させながら電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１００を膨張させた。しかしながら、膨張装置５０は、熱膨張性シート１００を搬送する搬送機構を備えており、搬送される熱膨張性シート１００に対して、位置が固定された照射部６０から電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１００を膨張させても良い。このように、膨張装置５０は、熱膨張性シート１００と照射部６０とを相対的に移動させることができれば、どのような方式で熱膨張性シート１００を膨張させても良い。

印刷装置４０の印刷方式は、インクジェット方式に限らない。例えば、印刷装置４０は、レーザー方式のプリンタであって、トナーと現像剤とによって画像を印刷しても良い。また、変換層１０４，１０６は、電磁波を熱に変換しやすい材料であれば、カーボンブラックを含む黒インク以外の材料によって形成されても良い。この場合、変換層１０４，１０６は、印刷装置４０以外の手段によって形成されるものであっても良い。

上記実施形態において、画像処理装置３０の制御部３１は、ＣＰＵを備えており、ＣＰＵの機能によって、受付部３１１、判定部３１２、生成部３１３及び出力部３１４として機能した。しかし、本発明に係る画像処理装置３０において、制御部３１は、ＣＰＵの代わりに、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、各種制御回路等の専用のハードウェアを備え、専用のハードウェアが、受付部３１１、判定部３１２、生成部３１３及び出力部３１４として機能しても良い。この場合、各処理を個別のハードウェアで実行しても良いし、各処理をまとめて単一のハードウェアで実行しても良い。また、各処理のうち、一部を専用のハードウェアによって実行し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実行しても良い。

なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた画像処理装置３０として提供できることはもとより、プログラムの適用により、画像処理装置３０を制御するコンピュータに、上記実施形態で例示した画像処理装置３０による各機能構成を実現させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した画像処理装置３０による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するＣＰＵ等が実行できるように適用することができる。

このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。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）
熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で前記熱膨張性シートに印刷する印刷手段と、
前記印刷手段によって前記印刷画像が印刷された前記熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張手段と、
を備えることを特徴とする造形システム。
（付記２）
前記濃淡画像における濃度が相対的に高い領域である高濃度領域の形状に基づいて、前記濃淡の分布が前記特定の条件を満たしているか否か判定する判定手段、
を更に備え、
前記生成手段は、前記判定手段によって前記特定の条件が満たされていると判定された場合に、前記濃淡画像に前記抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する、
ことを特徴とする付記１に記載の造形システム。
（付記３）
前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値よりも小さい場合に、満たされる、
ことを特徴とする付記２に記載の造形システム。
（付記４）
前記生成手段は、前記高濃度領域が一方向に長い形状をしている場合には、前記抑制パターンとして、前記一方向に垂直な方向に長い形状のパターンを、前記濃淡画像の前記一方向における少なくとも片側の余白領域に付加することにより、前記印刷画像を生成する、
ことを特徴とする付記２又は３に記載の造形システム。
（付記５）
前記判定手段は、前記高濃度領域の形状と、前記高濃度領域の大きさ又は濃度と、に基づいて、前記濃淡の分布が前記特定の条件を満たしているか否か判定する、
ことを特徴とする付記２から４のいずれか１つに記載の造形システム。
（付記６）
前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値より小さく、且つ、前記熱膨張性シートの大きさに対する前記高濃度領域の大きさの比率が第２の基準値よりも大きい場合に、満たされる、
ことを特徴とする付記５に記載の造形システム。
（付記７）
前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値より小さく、且つ、前記高濃度領域における輝度値の平均が第３の基準値よりも小さい場合に、満たされる、
ことを特徴とする付記５又は６に記載の造形システム。
（付記８）
前記生成手段は、前記抑制パターンとして、前記高濃度領域の形状、大きさ又は濃度に応じて異なる形状、大きさ又は濃度のパターンを前記濃淡画像に付加することにより、前記印刷画像を生成する、
ことを特徴とする付記２から７のいずれか１つに記載の造形システム。
（付記９）
膨張装置において電磁波が照射されることにより膨張する熱膨張性シートに、印刷装置において電磁波を熱に変換する材料で印刷される印刷画像を生成する画像処理装置であって、
前記熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記印刷画像を前記印刷装置に出力して、前記印刷装置に、前記印刷画像を前記材料で前記熱膨張性シートに印刷させる出力手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
（付記１０）
熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成された前記印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で前記熱膨張性シートに印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップで前記印刷画像が印刷された前記熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、前記熱膨張性シートを膨張させて造形物を製造する膨張ステップと、
を含むことを特徴とする造形物の製造方法。
（付記１１）
膨張装置において電磁波が照射されることにより膨張する熱膨張性シートに、印刷装置において電磁波を熱に変換する材料で印刷される印刷画像を生成するコンピュータを、
前記熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する生成手段、
前記生成手段によって生成された前記印刷画像を前記印刷装置に出力して、前記印刷装置に、前記印刷画像を前記材料で前記熱膨張性シートに印刷させる出力手段、
として機能させるためのプログラム。
（付記１２）
コンピュータを、
熱膨張性シートを熱膨張させるために所定の電磁波が照射されると熱を帯びる材料で前記熱膨張性シートに印刷される画像が、前記熱膨張に伴って前記熱膨張性シートを所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる画像か否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記熱膨張性シートに印刷される前記画像が前記熱膨張性シートを前記所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる画像であると判定された場合に、前記熱膨張に伴う前記熱膨張性シートの歪みまたは反りを抑制するための抑制パターンを前記画像とともに前記熱膨張性シートに印刷させる印刷制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
（付記１３）
コンピュータを、
熱膨張性シートを熱膨張させるために所定の電磁波が照射されると熱を帯びる材料で前記熱膨張性シートに印刷される画像が、前記熱膨張に伴って前記熱膨張性シートを所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる歪み度合いを判定する判定手段、
前記判定された歪み度合いに対応した、前記熱膨張に伴う前記熱膨張性シートの歪みまたは反りを抑制するための抑制パターンを前記画像とともに前記熱膨張性シートに印刷させる印刷制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

１…造形システム、１０…造形物、３０…画像処理装置、３１…制御部、３２…記憶部、３３…操作部、３４…表示部、３５…記録媒体駆動部、３６…通信部、４０…印刷装置、４１…キャリッジ、４２…印刷ヘッド、４３，４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙ…インクカートリッジ、４４…ガイドレール、４５…駆動ベルト、４５ｍ…モータ、４６…フレキシブル通信ケーブル、４７…フレーム、４８…プラテン、４９ａ…給紙ローラ対、４９ｂ…排紙ローラ対、５０…膨張装置、５１…筐体、５２…挿入部、５３…トレイ、５４…換気部、５５…搬送モータ、５６…搬送レール、６０…照射部、６１…ランプヒータ、６２…反射板、６３…温度センサ、６４…冷却部、６５…バーコードリーダ、６９…電源部、７０…制御部、１００…熱膨張性シート、１０１…基材、１０２…熱膨張層、１０３…インク受容層、１０４，１０６…変換層、１０５…カラーインク層、２００，２００ａ〜２００ｇ…濃淡画像、２１０…高濃度領域、２２０…抑制パターン、２５０…印刷画像、３１１…受付部、３１２…判定部、３１３…生成部、３１４…出力部、３２１…造形データ、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向

Claims (13)

1. 熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する生成手段と、
   前記生成手段によって生成された前記印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で前記熱膨張性シートに印刷する印刷手段と、
   前記印刷手段によって前記印刷画像が印刷された前記熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張手段と、
   を備えることを特徴とする造形システム。
2. 前記濃淡画像における濃度が相対的に高い領域である高濃度領域の形状に基づいて、前記濃淡の分布が前記特定の条件を満たしているか否か判定する判定手段、
   を更に備え、
   前記生成手段は、前記判定手段によって前記特定の条件が満たされていると判定された場合に、前記濃淡画像に前記抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の造形システム。
3. 前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値よりも小さい場合に、満たされる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の造形システム。
4. 前記生成手段は、前記高濃度領域が一方向に長い形状をしている場合には、前記抑制パターンとして、前記一方向に垂直な方向に長い形状のパターンを、前記濃淡画像の前記一方向における少なくとも片側の余白領域に付加することにより、前記印刷画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の造形システム。
5. 前記判定手段は、前記高濃度領域の形状と、前記高濃度領域の大きさ又は濃度と、に基づいて、前記濃淡の分布が前記特定の条件を満たしているか否か判定する、
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の造形システム。
6. 前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値より小さく、且つ、前記熱膨張性シートの大きさに対する前記高濃度領域の大きさの比率が第２の基準値よりも大きい場合に、満たされる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の造形システム。
7. 前記特定の条件は、前記高濃度領域の縦方向の長さと横方向の長さとのうちの長い方の長さに対する短い方の長さの比率が第１の基準値より小さく、且つ、前記高濃度領域における輝度値の平均が第３の基準値よりも小さい場合に、満たされる、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の造形システム。
8. 前記生成手段は、前記抑制パターンとして、前記高濃度領域の形状、大きさ又は濃度に応じて異なる形状、大きさ又は濃度のパターンを前記濃淡画像に付加することにより、前記印刷画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の造形システム。
9. 膨張装置において電磁波が照射されることにより膨張する熱膨張性シートに、印刷装置において電磁波を熱に変換する材料で印刷される印刷画像を生成する画像処理装置であって、
   前記熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する生成手段と、
   前記生成手段によって生成された前記印刷画像を前記印刷装置に出力して、前記印刷装置に、前記印刷画像を前記材料で前記熱膨張性シートに印刷させる出力手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
10. 熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した印刷画像を生成する生成ステップと、
    前記生成ステップで生成された前記印刷画像を、電磁波を熱に変換する材料で前記熱膨張性シートに印刷する印刷ステップと、
    前記印刷ステップで前記印刷画像が印刷された前記熱膨張性シートに電磁波を照射することにより、前記熱膨張性シートを膨張させて造形物を製造する膨張ステップと、
    を含むことを特徴とする造形物の製造方法。
11. 膨張装置において電磁波が照射されることにより膨張する熱膨張性シートに、印刷装置において電磁波を熱に変換する材料で印刷される印刷画像を生成するコンピュータを、
    前記熱膨張性シートにおける膨張させる部分と膨張の度合いとを濃淡によって示す濃淡画像における前記濃淡の分布が特定の条件を満たしている場合、前記濃淡画像に、前記熱膨張性シートが膨張する際における前記熱膨張性シートの変形を抑制するための抑制パターンを付加した前記印刷画像を生成する生成手段、
    前記生成手段によって生成された前記印刷画像を前記印刷装置に出力して、前記印刷装置に、前記印刷画像を前記材料で前記熱膨張性シートに印刷させる出力手段、
    として機能させるためのプログラム。
12. コンピュータを、
    熱膨張性シートを熱膨張させるために所定の電磁波が照射されると熱を帯びる材料で前記熱膨張性シートに印刷される画像が、前記熱膨張に伴って前記熱膨張性シートを所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる画像か否かを判定する判定手段、
    前記判定手段により前記熱膨張性シートに印刷される前記画像が前記熱膨張性シートを前記所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる画像であると判定された場合に、前記熱膨張に伴う前記熱膨張性シートの歪みまたは反りを抑制するための抑制パターンを前記画像とともに前記熱膨張性シートに印刷させる印刷制御手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
13. コンピュータを、
    熱膨張性シートを熱膨張させるために所定の電磁波が照射されると熱を帯びる材料で前記熱膨張性シートに印刷される画像が、前記熱膨張に伴って前記熱膨張性シートを所定の許容度を超えて歪ませるまたは反らせる歪み度合いを判定する判定手段、
    前記判定された歪み度合いに対応した、前記熱膨張に伴う前記熱膨張性シートの歪みまたは反りを抑制するための抑制パターンを前記画像とともに前記熱膨張性シートに印刷させる印刷制御手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。

Images