JP2019217720A - 電磁波照射機構 - Google Patents

Abstract

【課題】照射部により電磁波が照射される位置にシートを配置する際に、ユーザが照射部に接触する可能性を低減させることが可能な電磁波照射機構を提供する。【解決手段】電磁波照射機構は、シートが載置されるトレイ１００と、トレイ１００に載置されたシートに向けて電磁波を照射する照射部６０と、照射部６０を、トレイ１００に載置されたシートに向けて電磁波を照射させながら、トレイ１００に載置されたシートに沿って移動させる移動部と、を備える。トレイ１００は、照射部６０により電磁波が照射される照射位置と、トレイ１００からシートを着脱可能な着脱位置と、の間でスライドされ、トレイ１００のスライド方向Ｓは、移動部による照射部６０の移動方向Ｇに対して交差する方向である。【選択図】図１５

Description

本発明は、電磁波照射機構に関する。

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、熱膨張性シートを搬送部によって搬送しながら、形成されたパターンに光（電磁波）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。また、特許文献３は、熱膨張性シートをステージ上に載置し、照射手段である光源ランプを移動させることにより熱膨張性シートを膨張させる装置を開示している。

特開昭６４−２８６６０号公報 特開２００１−１５０８１２号公報 特開２０１３−１２９１４４号公報

上記のような熱膨張性シートに電磁波を照射する照射部は、高温になり易い。そのため、所定の位置に載置された熱膨張性シートに対して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機構において、ユーザが照射部に接触せずに熱膨張性シートを載置したトレイを電磁波の照射位置に配置したい、との要望がある。更には、上記のような熱膨張性シートに限らず、一般的なシートに対する電磁波の照射によって当該シートを加工する際において、ユーザが照射部に接触せずにシートを電磁波の照射位置に配置することが望まれている。

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、照射部により電磁波が照射される位置にシートを配置する際に、ユーザが照射部に接触する可能性を低減させることが可能な電磁波照射機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電磁波照射機構は、
シートが載置されるトレイと、
前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
前記照射部を、前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射させながら、前記トレイに載置された前記シートに沿って移動させる移動部と、
を備え、
前記トレイは、前記照射部により電磁波が照射される照射位置と、前記トレイから前記シートを着脱可能な着脱位置と、の間でスライドされ、
前記トレイのスライド方向は、前記移動部による前記照射部の移動方向に対して交差する方向である、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る電磁波照射機構は、
所定のシートを載置可能なトレイが設置されるトレイ設置部が、内部空間に設けられた筐体と、
所定の待機位置から所定の反転位置に向かって、または、前記反転位置から前記待機位置に向かって、前記内部空間を前記トレイ設置部に対して平行に移動しながら、前記トレイ設置部に向けて電磁波を照射する照射部と、
を備え、
前記筐体は、前記筐体の外部から前記トレイ設置部に前記トレイが設置される際に前記トレイをスライド挿抜可能とするための開口部が、前記照射部が前記電磁波を照射する際の移動方向に対して平行な方向に延伸するように設けられており、
前記開口部は、前記開口部の延伸方向における両端のうち前記待機位置側の端が、前記延伸方向において前記待機位置よりも前記反転位置側に位置す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、照射部により電磁波が照射される位置にシートを載置する際に、ユーザが照射部に接触する可能性を低減させることができる。

本発明の実施形態に係る熱膨張性シートの断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る第１のサイズの熱膨張性シートの裏面を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る第２のサイズの熱膨張性シートの裏面を示す図である。 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端末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係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置の開口部と待機位置・反転位置との関係を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置におけるトレイの斜視図である。 図８に示したトレイにおいて押圧部材が開かれた状態を示す斜視図である。 （ａ）は、図８に示したトレイにおいて押圧部材を省略した状態を示す斜視図である。（ｂ）は、同拡大平面図である。 （ａ）は、図９に示したトレイに第１のサイズの熱膨張性シートが載置された状態を示す図である。（ｂ）は、図９に示したトレイに第２のサイズの熱膨張性シートが載置された状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置において筐体からトレイが引き出された状態を示す斜視図である。 図１２に示したトレイにおいて押圧部材が閉じられた状態を示す図である。 図６に示した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膨張装置において筐体を省略し、トレイのスライド方向と照射部の移動方向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１６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１０＞
図１に、本実施形態に係る造形物を造形するための熱膨張性シート１０の断面構成を示す。熱膨張性シート１０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１０は、基材１１と、熱膨張層１２と、インク受容層１３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１０の断面を示している。

基材１１は、熱膨張性シート１０の元となるシート状の媒体である。基材１１は、熱膨張層１２とインク受容層１３とを支持する支持体であって、熱膨張性シート１０の強度を保持する役割を担う。基材１１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１１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１２は、基材１１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１２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１２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１３は、熱膨張層１２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１３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１３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１３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。

図２（ａ），（ｂ）に、熱膨張性シート１０の裏面を示す。熱膨張性シート１０の裏面は、熱膨張性シート１０の基材１１側の面であって、基材１１の裏面に相当する。図２（ａ）は、シートのサイズが第１のサイズである熱膨張性シート１０ａの裏面を示しており、図２（ｂ）は、シートのサイズが第２のサイズである熱膨張性シート１０ｂの裏面を示している。一例として、第１のサイズはＡ３サイズであり、第２のサイズはＡ４サイズ、すなわち第１のサイズの半分のサイズである。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０の裏面には、その周縁部に沿って複数のバーコードＢが付されている。より詳細には、バーコードＢは、図２（ａ）に示す第１のサイズの熱膨張性シート１０ａでは、短手方向における一方側の端部に設けられており、図２（ｂ）に示す第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂでは、長手方向における一方側の端部に設けられている。バーコードＢは、熱膨張性シート１０を識別するための識別子であって、熱膨張性シート１０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。バーコードＢは、膨張装置５０によって読み取られ、膨張装置５０において熱膨張性シート１０の使用の可否を判定するために用いられる。また、バーコードＢは、熱膨張性シート１０のサイズが第１のサイズであるか第２のサイズであるかというサイズ情報、熱膨張性シート１０の厚み、基材１１の種類等の情報を含んでいても良い。

造形システム１は、このようなサイズが異なる複数種類の熱膨張性シート１０に造形物を造形することができる。熱膨張性シート１０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１０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１２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１２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１０に造形物が造形される。

熱膨張性シート１０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、多彩な造形物を得ることができる。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１０に造形物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、端末装置３０と、印刷装置４０と、膨張装置５０と、を備える。

端末装置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、端末装置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。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、端末装置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又はデータ、及び、印刷装置４０によって印刷されるカラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを記憶する。

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、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを編集する操作、印刷装置４０又は膨張装置５０に対する操作等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、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを表示する。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、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを、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。端末装置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及び膨張装置５０と通信する。

＜印刷装置４０＞
印刷装置４０は、熱膨張性シート１０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。

図５に、印刷装置４０の詳細な構成を示す。図５に示すように、印刷装置４０は、熱膨張性シート１０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に挟持されている。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１０の搬送路の一部を構成している。熱膨張性シート１０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１０を副走査方向Ｄ１に搬送する。

印刷装置４０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して端末装置３０と接続されている。端末装置３０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して、印刷ヘッド４２、モータ４５ｍ、給紙ローラ対４９ａ及び排紙ローラ対４９ｂを制御する。具体的に説明すると、端末装置３０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１０を搬送させる。また、端末装置３０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。

印刷装置４０は、端末装置３０から画像データを取得し、取得した画像データに基づいて印刷を実行する。具体的に説明すると、印刷装置４０は、画像データとして、カラー画像データと表面発泡データと裏面発泡データとを取得する。カラー画像データは、熱膨張性シート１０の表面に印刷するカラー画像を示すデータである。印刷装置４０は、印刷ヘッド４２に、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各インクを熱膨張性シート１０に向けて噴射させて、カラー画像を印刷する。

表面発泡データは、熱膨張性シート１０の表面において発泡及び膨張させる部分を示すデータである。また、裏面発泡データは、熱膨張性シート１０の裏面において発泡及び膨張させる部分を示すデータである。印刷装置４０は、印刷ヘッド４２に、カーボンブラックを含むブラックＫの黒色インクを熱膨張性シート１０に向けて噴射させて、黒色による濃淡画像（濃淡パターン）を印刷する。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る。

＜膨張装置５０＞
電磁波照射機構である膨張装置５０は、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に電磁波を照射し、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に印刷された濃淡画像を発熱させて、熱膨張性シート１０のうちの濃淡画像が印刷された部分を膨張させる膨張ユニットである。

図６に、膨張装置５０の構成を模式的に示す。図６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。

膨張装置５０は、照射部６０を移動させながら、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０に向けて照射部６０に電磁波を照射させることにより、熱膨張性シート１０を膨張させる。照射部６０は、移動方向Ｇの第１の側にある第１の位置Ｐ１と第２の側にある第２の位置Ｐ２との間でトレイ１００や後述するトレイ収容部５７に対して平行に筐体５１の内部空間を往復移動する。第１の位置Ｐ１は、照射部６０の初期位置（待機位置）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。第１の位置Ｐ１に照射部６０が待機しているとき、照射部６０は、トレイ収容部５７から奥まった位置（トレイ１００の第１の側の縁部よりも外側の位置）にあるので、熱膨張性シート１０の交換時にユーザが誤って照射部６０に手を触れたりする可能性を低減させることができる。第２の位置Ｐ２は、照射部６０の移動方向が反転する反転位置である。

膨張装置５０は、箱型の筐体５１を備える。筐体５１の内部は、上側筐体５１ａと下側筐体５１ｂとの２室に仕切られている。これは、照射部６０からの電磁波の照射により上側筐体５１ａ内の温度が上昇した際に、下側筐体５１ｂ内の基板等に与える影響を抑制するものである。膨張装置５０は、上側筐体５１ａの内部に、換気部５４と、搬送モータ５５と、搬送レール５６と、トレイ収容部５７と、照射部６０と、トレイ１００と、を備える。また、膨張装置５０は、下側筐体５１ｂの内部に、電源部６９と、制御部７０と、を備える。

トレイ収容部（トレイ設置部）５７は、熱膨張性シート１０を筐体５１内の適正な位置（照射位置）に設置するために筐体５１内の内部空間に設けられている。トレイ収容部５７は、照射部６０によりトレイ１００に載置された熱膨張性シート１０に電磁波が照射される照射位置から、トレイ１００から熱膨張性シート１０を着脱可能な着脱位置までＸ軸方向にトレイ１００を移動（スライド挿抜）可能であり、筐体５１の−Ｘ方向に設けられた開口部５８を有する。図７に示すように、開口部５８は、照射部６０が電磁波を照射する際の移動方向Ｇに対して平行な方向に延伸するように設けられている。開口部５８は、延伸方向Ｅにおける両端のうち待機位置Ｐ１側の端Ｗ１が、延伸方向Ｅにおいて待機位置Ｐ１よりも反転位置Ｐ２側に位置するように設けられている。開口部５８の他方の端Ｗ２は、延伸方向Ｅにおいて反転位置Ｐ２よりも待機位置Ｐ１側に位置している。

トレイ１００は、熱膨張性シート１０を筐体５１内の適正な位置（トレイ収容部５７内の照射位置）に設置するための機構である。図８に、トレイ１００の詳細な構成を示す。図８に示すように、トレイ１００は、載置部１１０と、押圧部材１２０と、を備える。トレイ１００は、筐体５１内に設けられた１対のスライドレールに取り付けられており、スライドレールに沿ってＸ方向にスライドする。着脱位置において、筐体５１からトレイ１００を取り出して、熱膨張性シート１０のセット及び取り出しを行う。トレイ１００は、図８及び図９に示すように、その上面に熱膨張性シート１０が載置される平面状の載置部１１０と、載置部１１０の上面を覆うように配置され、ユーザによって開閉される押圧部材１２０と、を備える。ＸＹ平面視で、トレイ１００は、Ｙ軸方向が長手方向で、Ｘ軸方向が短手方向の略矩形状である。

載置部１１０は、その上面に熱膨張性シート１０が載置される載置枠部１１４を備える平面状の部材である。載置部１１０は、押圧部材１２０との間で熱膨張性シート１０を挟み込んで保持する。

図９に、載置部１１０から押圧部材１２０が開かれた状態のトレイ１００を示す。図９に示すように、載置部１１０の載置枠部１１４の外形の大きさは、熱膨張性シート１０を安定して保持できるように、トレイ１００に載置可能な熱膨張性シート１０の最大サイズよりも大きなサイズの長方形状をしている。トレイ１００に載置可能な熱膨張性シート１０の最大サイズは、例えばＡ３サイズである。載置部１１０は、ユーザがトレイ１００を筐体５１から引き出すための手掛け部１１１を備える。

載置部１１０の中央部分における熱膨張性シート１０が載置される領域には、載置枠部１１４の内側に矩形状の凹部１１２が設けられている。より詳細には、凹部１１２は、載置部１１０における、熱膨張性シート１０のうちの膨張する部分が載置される領域に設けられている開口部である。ここで、熱膨張性シート１０のうちの膨張する部分とは、濃淡画像が印刷されて膨張可能な部分であって、周縁部以外の部分に相当する。周縁部とは、熱膨張性シート１０の４辺の外周（境界）に接する部分であって、いわゆる余白領域に相当する。

凹部１１２は、裏面発泡の際、すなわち熱膨張性シート１０がその裏面を上側に向けて載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合に、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２が下側に向けて膨張できるようにするために設けられている。凹部１１２が設けられていることにより、載置部１１０の載置枠部１１４に載置された熱膨張性シート１０のうちの中央の膨張可能な部分は載置部１１０の載置枠部１１４に接しない。言い換えると、熱膨張性シート１０は、図１０（ａ）に示すように、その周縁部が凹部１１２を囲む所定の幅を有する外周部分（載置枠部１１４又は後述する磁石１１６）によって支持されることにより、載置部１１０の載置枠部１１４に保持される。これにより、熱膨張性シート１０が、トレイ１００からはみ出したり落ちたりする事無く、載置部１１０の載置枠部１１４と押圧部材１２０とによって熱膨張性シート１０を支持することができる。

凹部１１２の底面には、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０の下側の面の一部が露出するように、開口１１３が設けられている。開口１１３が設けられていることにより、熱膨張性シート１０が膨張する際に発生する熱を外部に逃がすことができ、熱膨張性シート１０の温度が上昇しすぎることを回避することができる。

図９に示すように、凹部１１２を囲む外周部分、すなわち熱膨張性シート１０の周縁部が載置される部分には、磁石１１６が設けられている。磁石１１６は、細長い板状をしており、凹部１１２の外周部分の４辺のそれぞれに沿って設けられている。磁石１１６は、押圧部材１２０が閉じられた際に押圧部材１２０に設けられた金属板１２５を吸引（吸着）することで、熱膨張性シート１０を固定する役割を果たす。載置部１１０における磁石１１６が設けられた４辺の領域は、縦方向（Ｘ方向）に延伸する２辺の領域である２つの縦枠部と、横方向（Ｙ方向）に延伸する２辺の領域である２つの横枠部と、に分けられる。これら２つの縦枠部及び２つの横枠部は、熱膨張性シート１０が載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合に、熱膨張性シート１０の周縁部を支持する。これにより、熱膨張性シート１０を固定しながら、熱膨張性シート１０に，膨張処理を施すことができる。図１０（ｂ）に示すように、２つの縦枠部及び２つの横枠部の内側に形成される開口部である凹部１１２の外側の縁（載置枠部１１４の内側の縁）に、レバー部１４０の先端が配置される。

押圧部材１２０は、載置部１１０に載置された熱膨張性シート１０の周縁部を押圧することにより、熱膨張性シート１０を載置部１１０の載置枠部１１４に固定する部材である。熱膨張性シート１０は、膨張時に内部で応力が働くことにより、例えば周縁部が鉛直方向（Ｚ方向）に弓なりに曲がって反る等、平面状から変形することがある。このように熱膨張性シート１０が変形すると、膨張の高さが変わる等のように膨張の精度に影響を及ぼし、造形される造形物の品質が悪化するおそれがある。このような熱膨張性シート１０の変形を抑制するため、熱膨張性シート１０は、押圧部材１２０により周縁部が押圧されることで、トレイ１００に固定される。このように熱膨張性シート１０がトレイ１００に安定して固定された状態で、膨張処理が実行される。

図９に示すように、押圧部材１２０は、載置部１１０に接する１辺に設けられた、例えばヒンジ構造の回動部１１７を軸に回転することで開閉される。押圧部材１２０は、額縁状（枠状又はフレーム状）に形成されている。言い換えると、押圧部材１２０は、熱膨張性シート１０のうちの電磁波が照射される部分が露出するように、また、表面発泡の際に熱膨張性シート１０が上側に向けて膨張可能なように、中央部分に大きな開口１２８を有している。開口１２８の大きさは、凹部１１２の大きさに等しい。押圧部材１２０は、載置部１１０に熱膨張性シート１０が載置された状態で閉じられると、額縁の枠部分によって、載置部１１０に載置された熱膨張性シート１０の周縁部を押圧して、載置部１１０の載置枠部１１４との間で熱膨張性シート１０の周縁部を挟持する。押圧部材１２０は、回動部１１７を介して載置部１１０に接続されているので、熱膨張性シート１０の周縁部を一定の押圧力で押圧することができる。

より詳細に説明すると、押圧部材１２０は、第１のサイズであるＡ３サイズの熱膨張性シート１０ａが載置部１１０の載置枠部１１４に載置可能になるように設けられている。そのため、載置部１１０の載置枠部１１４にＡ３サイズの熱膨張性シート１０ａが載置された場合、押圧部材１２０の４辺の枠が熱膨張性シート１０ａの４辺の周縁部に被せられることで、周縁部が押圧される。

これに対して、載置部１１０の載置枠部１１４に載置された熱膨張性シート１０のサイズが、図２（ｂ）に示した第２のサイズである場合には、押圧部材１２０は、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの３辺の周縁部を押圧する。第２のサイズとは、載置部１１０の載置枠部１１４に載置可能な熱膨張性シート１０の最大サイズよりも小さいサイズであって、具体的にはＡ４サイズである。最大サイズよりも小さいサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合、押圧部材１２０の４辺の枠は、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの４辺の周縁部に合致しない。そのため、載置部１１０の載置枠部１１４に第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置された場合、押圧部材１２０の４辺の枠のうちの一部が第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの３辺の周縁部に被せられることで、３辺の周縁部が押圧される。

押圧部材１２０は、その下側の面、すなわち載置部１１０の載置枠部１１４に載置された熱膨張性シート１０に接する側の面に、金属板１２５を備える。金属板１２５は、鉄等の磁性を有する金属の板であり、押圧部材１２０の４辺の枠に沿って設けられている。金属板１２５は、押圧部材１２０が閉じられた際に、載置部１１０の載置枠部１１４に設けられた磁石１１６に吸引される。このような磁石１１６と金属板１２５との間の吸引力により、押圧部材１２０は、載置部１１０の載置枠部１１４に載置された熱膨張性シート１０の周縁部を押圧して固定する。

図１０（ａ）に示すように、載置部１１０の載置枠部１１４は、＋Ｘ方向端部に延設された磁石１１６の下部にレバー部１４０（１４０ａ，１４０ｂ）を有する。可動部材であるレバー部１４０は、載置部１１０の載置枠部１１４の貫通孔１１８に回動可能に取り付けられている。レバー部１４０は、所定の条件において、図示しないセンサが投光する光を遮るための部材である。

第１のレバー部１４０ａは、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂに当接せず、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａが載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａの＋Ｘ方向の１辺に近接し、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａに当接可能な位置に配置されている。

第２のレバー部１４０ｂは、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの＋Ｘ方向の１辺に近接し第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂに当接可能な位置であって、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａが載置部１１０の載置枠部１１４に載置された場合、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａの＋Ｘ方向の１辺に近接し第１のサイズの熱膨張性シート１０ａに当接可能な位置に配置されている。

レバー部１４０は、載置枠部１１４に載置された熱膨張性シート１０に−Ｚ方向に押されて、トレイ１００の＋Ｘ方向に配置されたセンサ（図示せず）が投光する光を遮光する位置まで回動される。熱膨張性シート１０が載置部１１０から取り出されると、レバー部１４０は、回動前の位置まで回動され、センサの投光する光を遮らなくなる。制御部７０は、センサによって、トレイ１００に熱膨張性シート１０が載置されているか否か、及び、載置されている場合、熱膨張性シート１０のサイズを判別する。

第１のサイズの熱膨張性シート１０ａを、図９に示す、押圧部材１２０を開いた状態の載置部１１０の載置枠部１１４に載置する。この状態で押圧部材１２０が閉じられると、押圧部材１２０の額縁状の枠の一部が第１のサイズの熱膨張性シート１０ａの４辺の周縁部の上に被せられ、トレイ１００は図１１（ａ）に示す状態になる。その結果、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａの４辺の周縁部が押圧部材１２０によって上から押さえつけられる。このとき、押圧部材１２０に設けられた金属板１２５が、載置枠部１１４に設けられた磁石１１６に吸引されることにより、熱膨張性シート１０は、載置部１１０の載置枠部１１４と押圧部材１２０との間で固定される。これにより、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａは、第１のレバー部１４０ａ及び第２のレバー部１４０ｂを−Ｚ方向に押動し、第１のレバー部１４０ａ及び第２のレバー部１４０ｂが、第１及び第２のセンサの投光する光を遮り、これを第１及び第２のセンサが検知することにより、制御部７０は，第１のサイズの熱膨張性シート１０ａが載置部１１０の載置枠部１１４に載置されたと判別する。

次に、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂがトレイ１００に保持される様子を説明する。図２（ｂ）に示す、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂを、図９に示す、押圧部材１２０を開いた状態の載置部１１０の載置枠部１１４に載置する。この状態で押圧部材１２０が閉じられると、押圧部材１２０の額縁状の枠の一部が第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの３辺の周縁部の上に被せられ、トレイ１００は図１１（ｂ）に示す状態になる。その結果、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂの３辺の周縁部が押圧部材１２０によって上から押さえつけられる。このとき、押圧部材１２０に設けられた金属板１２５が、載置枠部１１４に設けられた磁石１１６に吸引されることにより、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂは、載置部１１０の載置枠部１１４と押圧部材１２０との間で固定される。これにより、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂは、第２のレバー部１４０ｂを−Ｚ方向に押動し、第２のレバー部１４０ｂが、第２のセンサの投光する光を遮り、これを第２のセンサが検知することで、制御部７０は、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置枠部１１４に載置されたと判別する。なお、載置枠部１１４にいずれのサイズの熱膨張性シート１０も載置されていない場合、いずれのレバー部１４０も回動前の位置から回動せず、いずれのセンサの投光する光も遮られない。従って、いずれのセンサも遮光を検知せず、制御部７０は、載置部１１０には熱膨張性シート１０が載置されていないと判別する。

以上のようにして、制御部７０は、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０のサイズを判別する。判別した結果、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂが載置枠部１１４に載置されている場合、制御部７０は、第１の位置Ｐ１（待機位置）は変更せずに第２の位置Ｐ２（反転位置）を変更する。これにより、第１の位置Ｐ１が、照射位置におけるトレイ１００の開口１２８の上部に位置することを防ぐことができ、ユーザが照射部６０に触れる可能性が高くなることを防ぐことができる。

以上のように構成されるトレイ１００は、筐体５１のトレイ収容部５７内に設けられた１対のスライドレールに取り付けられており、スライドレールに沿ってＸ方向にスライドする。図１２及び図１３に、筐体５１からトレイ１００を取り出した状態を示す。

図１２に示すように、ユーザは、熱膨張性シート１０を膨張装置５０に搬入する際、手掛け部１１１に手を掛けて、トレイ１００を−Ｘ方向にスライドさせて筐体５１から引き出す。そして、ユーザは、押圧部材１２０を開き、膨張させる対象となる熱膨張性シート１０を、その表面又は裏面を上に向けて載置部１１０の載置枠部１１４に載置する。

熱膨張性シート１０を載置枠部１１４に載置すると、ユーザは、押圧部材１２０を閉じる。押圧部材１２０が閉じられると、図１３に示すように、載置部１１０に載置された熱膨張性シート１０は、押圧部材１２０によってその周縁部が押圧されることにより、固定される。

このようにして熱膨張性シート１０をトレイ１００に載置すると、ユーザは、トレイ１００を＋Ｘ方向にスライドさせて、筐体５１のトレイ収容部５７内に送り込む。これにより、熱膨張性シート１０は、照射部６０によって電磁波を照射可能な照射位置に配置される。

その後、熱膨張性シート１０の膨張処理が終了すると、ユーザは、再びトレイ１００を−Ｘ方向に引き出して、トレイ１００から熱膨張性シート１０を取り出す。

図６に示した膨張装置５０の説明に戻る。換気部５４は、膨張装置５０における−Ｙ方向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をトレイ１００に載置された熱膨張性シート１０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１０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１０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１０と照射部６０とを相対的に移動させる移動部（移動手段）として機能する。

具体的に説明すると、図１４に示すように、照射部６０は、熱膨張性シート１０の−Ｙ方向の端部に対応する第１の位置Ｐ１（待機位置）と、熱膨張性シート１０の＋Ｙ方向の端部に対応する第２の位置Ｐ２（反転位置）と、の間（トレイ１００の長手方向）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。第１の側にある第１の位置Ｐ１は、トレイ１００の第１の側の縁部１０１よりも外側（−Ｙ方向側）に位置する。

図１５に示すように、移動式ヘッドである照射部６０は、トレイ１００に配置された熱膨張性シート１０に沿って所定の隙間を空けて、トレイ１００がスライド挿抜されるスライド方向Ｓに対して垂直な移動方向Ｇに移動しながら熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射し熱膨張性シート１０を加工（膨張加工）する機構である。図６に示すように、照射部６０は、箱型のカバーの内部に、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、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１０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１０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濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に光（エネルギー）を照射すると、濃淡画像が印刷された部分では、濃淡画像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１０のうちの濃淡画像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１０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１０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、照射部６０に給気するための少なくとも１つのファンを備え、外気を吸入し、吸入した外気を反射板６２に送って冷却する。反射板６２に送られた外気は、更に下方に流れることで、照射部６０及び筐体５１の内部が冷却される。

バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１０の周縁部に設けられたバーコードＢを読み取る読取手段として機能する。バーコードリーダ６５は、光を発する光源と光を検知する光学センサとを備え、レーザー方式等の周知の方式でバーコードＢを光学的に読み取る。バーコードリーダ６５は、照射部６０のカバーの外側に取り付けられており、照射部６０と共に、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０に沿って移動しながら、バーコードＢを光学的に読み取る。

上述したように、バーコードＢは、熱膨張性シート１０の１辺の周縁部に設けられている。一方で、熱膨張性シート１０がトレイ１００に載置されて押圧部材１２０が閉じられると、押圧部材１２０は、バーコードＢが設けられた１辺の周縁部を含む少なくとも３辺の周縁部に被さり、少なくとも３辺の周縁部を上から押圧する。このような押圧部材１２０によってバーコードＢが隠されて読めなくなることを回避するため、載置部１１０及び押圧部材１２０には、バーコードリーダ６５がバーコードＢを押圧部材１２０越しに光学的に読み取り可能とするための開口が設けられている。

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等のプロセッサと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリと、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。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、端末装置３０と通信するための通信インタフェースと、を備える。

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。具体的に説明すると、制御部７０は、搬送モータ５５を制御して、照射部６０を指定された向きに指定された移動速度で移動させる。また、制御部７０は、照射部６０による電磁波の照射のオンとオフとを切り替え、バーコードリーダ６５にバーコードＢを読み取らせ、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０は、第１のサイズの熱膨張性シート１０ａか、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂかを判別し、判別結果により、第２の位置Ｐ２である反転位置の変更を行う。

＜膨張処理＞
制御部７０は、印刷装置４０によって濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に電磁波を照射することにより、熱膨張性シート１０を膨張させる。

図１４に、膨張装置５０が膨張処理を実行する様子を示す。制御部７０は、バーコードリーダ６５によってトレイ１００に載置された熱膨張性シート１０に設けられたバーコードＢが読み取られた場合、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に向けた方向（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１０の端から端まで移動させることで、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に広く電磁波を照射させる。

規定の距離は、熱膨張性シート１０のサイズに応じて異なる。例えば、熱膨張性シート１０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。これに対して、熱膨張性シート１０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。一例として、熱膨張性シート１０のサイズ情報がバーコードＢに含まれており、制御部７０は、バーコードリーダ６５によるバーコードＢの読み取り結果に応じて、規定の距離を設定しても良い。或いは、熱膨張性シート１０の厚み、基材１１の種類等の情報がバーコードＢに含まれており、制御部７０は、バーコードリーダ６５によるバーコードＢの読み取り結果に応じて、照射部６０を移動させる速度を変更しても良い。

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１０のうちの、カーボンブラックを含む黒色インクで濃淡画像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１２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１０のうちの濃淡画像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１０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１０を膨張させる。熱膨張性シート１０のうちの濃淡画像が印刷された部分は、濃淡画像における黒色の濃さに応じた高さに膨張する。これによって、熱膨張性シート１０に所望の造形物が造形される。

このような膨張処理によって、照射部６０は、熱膨張性シート１０の第２の位置Ｐ２側の端部に到達する。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への方向（第２の方向）に移動させながら、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内の空気を外部に排出する。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１０を冷却する。

＜造形物の製造処理＞
次に、図１６に示すフローチャート及び図１７（ａ）〜（ｅ）に示す熱膨張性シート１０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、造形物が製造される前の熱膨張性シート１０を準備し、端末装置３０を介して、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを指定する。そして、熱膨張性シート１０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１０の表面に熱変換層（表側変換層８１）を印刷する（ステップＳ１）。表側変換層８１は、電磁波熱変換材料を含むインク、例えば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、指定された表面発泡データに従って、熱膨張性シート１０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１７（ａ）に示すように、インク受容層１３上に表側変換層８１が形成される。なお、理解を容易とするため、インク受容層１３上に表側変換層８１が形成されているように図示しているが、より正確には黒色インクはインク受容層１３中に受容されているため、インク受容層１３中に表側変換層８１が形成されている。

第２に、ユーザは、表側変換層８１が印刷された熱膨張性シート１０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１０へ表面から電磁波を照射する（ステップＳ２）。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の表面に電磁波を照射する。熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側変換層８１に含まれる熱変換材料は、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、表側変換層８１が発熱し、図１７（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうちの表側変換層８１が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。

第３に、熱膨張層１２の一部が膨張した熱膨張性シート１０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１０の表面にカラー画像（カラーインク層８２）を印刷する（ステップＳ３）。具体的には、印刷装置４０は、指定されたカラー画像データに従って、熱膨張性シート１０の表面に、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各インクを吐出する。その結果、図１７（ｃ）に示すように、インク受容層１３上にカラーインク層８２が形成される。なお、インク受容層１３上にカラーインク層８２が形成されているように図示しているが、より正確にはカラーインクはインク受容層１３中に受容されている。

第４に、カラーインク層８２の形成後、カラーインク層８２を乾燥させる（ステップＳ４）。例えば、ユーザは、カラーインク層８２が印刷された熱膨張性シート１０を、その裏面を上側に向けて膨張装置５０に挿入し、膨張装置５０は、挿入された熱膨張性シート１０を裏面から加熱し、熱膨張性シート１０の表面に形成されたカラーインク層８２を乾燥させる。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させ、カラーインク層８２を加熱し、カラーインク層８２中に含まれる溶媒を揮発させる。なお、ステップＳ４は省略することも可能である。

第５に、ユーザは、カラーインク層８２が印刷された熱膨張性シート１０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１０の裏面に熱変換層（裏側変換層８３）を印刷する（ステップＳ５）。裏側変換層８３は、熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側変換層８１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、指定された裏面発泡データに従って、熱膨張性シート１０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１７（ｄ）に示すように、基材１１の裏面に裏側変換層８３が形成される。

第６に、ユーザは、裏側変換層８３が印刷された熱膨張性シート１０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１０へ裏面から電磁波を照射して加熱する（ステップＳ６）。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させる。熱膨張性シート１０の裏面に印刷された裏側変換層８３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１７（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうち、裏側変換層８３が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。

以上のような手順によって、熱膨張性シート１０の表面上に造形物が形成される。

なお、熱変換層は表側のみ又は裏側のみに形成されてもよい。表側変換層８１のみを利用して熱膨張層１２を膨張させる場合、上記の処理のうちステップＳ１〜Ｓ４を実施する。一方、裏側変換層８３のみを利用して熱膨張層１２を膨張させる場合、上記の処理のうち、ステップＳ３〜Ｓ６を実施する。

また、ステップＳ５，Ｓ６における裏面発泡の処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表面発泡の処理よりも前に実施しても良いし、ステップＳ３，Ｓ４におけるカラーインク層８２の印刷及び乾燥処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表面発泡の処理よりも前に実施しても良い。或いは、ステップＳ１における表側変換層８１の印刷と、ステップＳ３におけるカラーインク層８２の印刷を実施した後で、ステップＳ２における表面発泡の処理を実施しても良い。このように、上記ステップＳ１〜Ｓ６の処理の順番は、様々に入れ替えて実施しても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る膨張装置５０は、トレイ１００のスライド方向Ｓがトレイ１００に載置された熱膨張性シート１０を照射する照射部６０の移動部による移動方向Ｇに対して垂直な方向であることにより、トレイ１００に熱膨張性シート１０を載置する、或いはトレイ１００から熱膨張性シート１０を取り出す際に、ユーザが照射部６０に接触する可能性を低減させることができる。また、待機位置がトレイ１００の第１の側の縁部よりも外側に位置することにより、トレイ１００の直上には待機位置に位置する照射部６０は存在しないので、膨張装置５０は、熱膨張性シート１０をトレイ１００から着脱する際に、ユーザが照射部６０に接触する可能性をさらに低減させることができる。或いは、開口部５８の延伸方向Ｅにおける両端のうち待機位置Ｐ１側の端Ｗ１が、延伸方向Ｅにおいて待機位置Ｐ１よりも反転位置Ｐ２側に位置するように設けられているので、トレイ１００に熱膨張性シート１０を載置する際、トレイ１００から熱膨張性シート１０を取り出す際に、ユーザが照射部６０に接触する可能性を低減させることができる。また、トレイ１００の長手方向に照射部６０が移動するので、照射部６０のＸ軸方向の長さはトレイ１００の短手方向とほぼ等しくなり、ユーザが照射部６０に接触する可能性を低減させることができる。また、トレイ１００の熱膨張性シート１０の着脱位置が、筐体５１の外部の位置であるので、トレイ１００に熱膨張性シート１０を載置する、或いはトレイ１００から熱膨張性シート１０を取り出す際に、ユーザが照射部６０に接触する可能性を低減させることができる。

（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、トレイ１００は、照射部６０が待機位置以外に位置するときでもスライド可能であったが、照射部６０が待機位置以外に位置するときにはトレイ１００がスライドできないようにする、例えばトレイ１００がロックされることにより、ユーザが照射部６０に接触する可能性をさらに低減させても良い。

また、上記実施形態では、待機位置は、トレイ１００が照射位置に位置している状態において、トレイ１００の第１の側の縁部１０１よりも外側に位置していたが、待機位置は、トレイ１００が照射位置に位置している状態において、トレイ１００の第２の側の縁部１０２よりも外側に位置しても良い。この場合、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂを使用する際に、待機位置と第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂとの距離が大きくなるので、ユーザが照射部６０に接触する可能性をさらに低減させることができる。

上記実施形態では、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂは、トレイ１００の第１の側の縁部に寄せてトレイ１００に載置され、反転位置がトレイ１００の移動方向に変動していたが、第２のサイズの熱膨張性シート１０ｂは、トレイ１００の第２の側の縁部に寄せてトレイ１００に載置され、反転位置が第１のサイズの熱膨張性シート１０ａのときと同じであっても良い。

上記実施形態では、トレイ１００のスライド方向Ｓは、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０を照射する照射部６０の移動部による移動方向Ｇに対して垂直な方向であったが、トレイ１００のスライド方向は、照射部６０の移動方向に対して交差する方向でも良い。ユーザがトレイ収容部のトレイの移動方向に真っ直ぐ手を入れると照射部６０に接触することが可能な、トレイのスライド方向が照射部６０の移動方向に平行な方向である場合に比べて、ユーザが照射部６０に接触する可能性を低減させることができる。

また、トレイ１００に載置される熱膨張性シート１０のサイズはＡ３、Ａ４サイズに限らず、本発明は、様々なサイズの熱膨張性シート１０がトレイ１００に載置された場合に適用することができる。

上記実施形態では、第１の位置Ｐ１（待機位置）は、トレイ１００が照射位置に位置している状態において、トレイ１００の第１の側の縁部１０１の外側であったが、第１の位置は、トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０の照射可能範囲の外側の位置、例えば押圧部材１２０の上部の位置と重複していても良い。トレイ１００に載置された熱膨張性シート１０の照射可能範囲の外側の位置には、押圧部材１２０があるため、ユーザが押圧部材１２０の上部まで手を伸ばす可能性は低いので、装置の小型化を図るために待機位置の一部をトレイ１００の上部と重複させ、残りをトレイ１００の第１の側の縁部１０１の外側に位置させることができる。言い換えると、待機位置は、押圧部材１２０の開口１２８の第１の側の外側に位置させることができる。

上記実施形態では、熱膨張性シート１０は、基材１１と熱膨張層１２とインク受容層１３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１０の構成はこれに限らない。例えば、熱膨張性シート１０は、インク受容層１３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１０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、端末装置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、端末装置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。

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、上記実施形態では、電磁波照射機構として、熱膨張性シート１０を膨張させて造形物を製造する膨張装置５０を例にとって説明した。しかしながら、本発明に係る電磁波照射機構によって電磁波が照射される対象は、熱膨張性シート１０に限らず、一般的なシートであっても良い。そして、本発明に係る電磁波照射機構は、シートに電磁波を照射することによりシートを加工するものであれば、造形物を製造するもので無くても良い。言い換えると、本発明に係る電磁波照射機構は、シートに電磁波を照射することによりシートに印刷する装置などにも使用しても良い。

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）
シートが載置されるトレイと、
前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
前記照射部を、前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射させながら、前記トレイに載置された前記シートに沿って移動させる移動部と、
を備え、
前記トレイは、前記照射部により電磁波が照射される照射位置と、前記トレイから前記シートを着脱可能な着脱位置と、の間でスライドされ、
前記トレイのスライド方向は、前記移動部による前記照射部の移動方向に対して交差する方向である、
ことを特徴とする電磁波照射機構。

（付記２）
前記移動部は、前記トレイに載置された前記シートに対して、前記移動方向における第１の側に位置する待機位置と、前記第１の側とは反対の第２の側に位置する反転位置と、の間で前記照射部を往復移動させ、
前記トレイは、前記照射部が前記待機位置に位置している際に、前記スライド方向にスライドされる、
ことを特徴とする付記１に記載の電磁波照射機構。

（付記３）
前記待機位置は、前記トレイが前記照射位置に位置している状態において、前記トレイの前記第１の側の縁部よりも外側に位置する、
ことを特徴とする付記２に記載の電磁波照射機構。

（付記４）
前記トレイは、前記シートを載置する載置部と、前記載置部に載置された前記シートを押圧する押圧部材と、を有し、
前記押圧部材は、前記照射部が前記シートに向けて電磁波を照射するための開口を備え、
前記待機位置は、前記トレイが前記照射位置に位置している状態において、前記開口の前記第１の側の外側に位置する、
ことを特徴とする付記２に記載の電磁波照射機構。

（付記５）
前記シートのサイズが前記トレイに載置可能な最大サイズよりも小さいサイズである場合、前記シートは、前記トレイの前記第１の側の縁部に寄せて前記トレイに載置され、
前記反転位置は、前記トレイに載置された前記シートのサイズに応じて前記移動方向に変動する、
ことを特徴とする付記２から４のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。

（付記６）
前記移動方向は、前記トレイの長手方向である、
ことを特徴とする付記１から５のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。

（付記７）
前記スライド方向は、前記移動方向に対して垂直な方向である、
ことを特徴とする付記１から６のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。

（付記８）
前記トレイと、前記照射部と、前記移動部と、を内部に収容する筐体、を更に備え、
前記照射位置は、前記筐体の内部の位置であり、
前記着脱位置は、前記筐体の外部の位置である、
ことを特徴とする付記１から７のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。

（付記９）
前記シートは、加熱により膨張する熱膨張性シートであり、
前記トレイには、電磁波を熱に変換する変換層が印刷された前記シートが載置され、
前記照射部は、前記移動部により前記トレイに載置された前記シートに沿って移動しながら、前記シートに向けて電磁波を照射することにより、前記シートを膨張させる、
ことを特徴とする付記１から８のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。

（付記１０）
所定のシートを載置可能なトレイが設置されるトレイ設置部が、内部空間に設けられた筐体と、
所定の待機位置から所定の反転位置に向かって、または、前記反転位置から前記待機位置に向かって、前記内部空間を前記トレイ設置部に対して平行に移動しながら、前記トレイ設置部に向けて電磁波を照射する照射部と、
を備え、
前記筐体は、前記筐体の外部から前記トレイ設置部に前記トレイが設置される際に前記トレイをスライド挿抜可能とするための開口部が、前記照射部が前記電磁波を照射する際の移動方向に対して平行な方向に延伸するように設けられており、
前記開口部は、前記開口部の延伸方向における両端のうち前記待機位置側の端が、前記延伸方向において前記待機位置よりも前記反転位置側に位置するように設けられている、
ことを特徴とする電磁波照射機構。

１…造形システム、１０，１０ａ，１０ｂ…熱膨張性シート、１１…基材、１２…熱膨張層、１３…インク受容層、３０…端末装置、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、５１ａ…上側筐体、５１ｂ…下側筐体、５４…換気部、５５…搬送モータ、５６…搬送レール、５７…トレイ収容部、５８…開口部、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、８１…表側変換層、８２…カラーインク層、８３…裏側変換層、１００…トレイ、１０１，１０２…縁部、１１０…載置部、１１１…手掛け部、１１２…凹部、１１３…開口、１１４…載置枠部、１１６…磁石、１１７…回動部、１１８…貫通孔、１２０…押圧部材、１２５…金属板、１２８…開口、１４０，１４０ａ，１４０ｂ…レバー部、Ｂ…バーコード、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向、Ｅ…延伸方向、Ｇ…移動方向、Ｐ１…第１の位置（待機位置）、Ｐ２…第２の位置（反転位置）、Ｓ…スライド方向、Ｗ１，Ｗ２…端

Claims (10)

1. シートが載置されるトレイと、
   前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
   前記照射部を、前記トレイに載置された前記シートに向けて電磁波を照射させながら、前記トレイに載置された前記シートに沿って移動させる移動部と、
   を備え、
   前記トレイは、前記照射部により電磁波が照射される照射位置と、前記トレイから前記シートを着脱可能な着脱位置と、の間でスライドされ、
   前記トレイのスライド方向は、前記移動部による前記照射部の移動方向に対して交差する方向である、
   ことを特徴とする電磁波照射機構。
2. 前記移動部は、前記トレイに載置された前記シートに対して、前記移動方向における第１の側に位置する待機位置と、前記第１の側とは反対の第２の側に位置する反転位置と、の間で前記照射部を往復移動させ、
   前記トレイは、前記照射部が前記待機位置に位置している際に、前記スライド方向にスライドされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電磁波照射機構。
3. 前記待機位置は、前記トレイが前記照射位置に位置している状態において、前記トレイの前記第１の側の縁部よりも外側に位置する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電磁波照射機構。
4. 前記トレイは、前記シートを載置する載置部と、前記載置部に載置された前記シートを押圧する押圧部材と、を有し、
   前記押圧部材は、前記照射部が前記シートに向けて電磁波を照射するための開口を備え、
   前記待機位置は、前記トレイが前記照射位置に位置している状態において、前記開口の前記第１の側の外側に位置する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電磁波照射機構。
5. 前記シートのサイズが前記トレイに載置可能な最大サイズよりも小さいサイズである場合、前記シートは、前記トレイの前記第１の側の縁部に寄せて前記トレイに載置され、
   前記反転位置は、前記トレイに載置された前記シートのサイズに応じて前記移動方向に変動する、
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
6. 前記移動方向は、前記トレイの長手方向である、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
7. 前記スライド方向は、前記移動方向に対して垂直な方向である、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
8. 前記トレイと、前記照射部と、前記移動部と、を内部に収容する筐体、を更に備え、
   前記照射位置は、前記筐体の内部の位置であり、
   前記着脱位置は、前記筐体の外部の位置である、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
9. 前記シートは、加熱により膨張する熱膨張性シートであり、
   前記トレイには、電磁波を熱に変換する変換層が印刷された前記シートが載置され、
   前記照射部は、前記移動部により前記トレイに載置された前記シートに沿って移動しながら、前記シートに向けて電磁波を照射することにより、前記シートを膨張させる、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
10. 所定のシートを載置可能なトレイが設置されるトレイ設置部が、内部空間に設けられた筐体と、
    所定の待機位置から所定の反転位置に向かって、または、前記反転位置から前記待機位置に向かって、前記内部空間を前記トレイ設置部に対して平行に移動しながら、前記トレイ設置部に向けて電磁波を照射する照射部と、
    を備え、
    前記筐体は、前記筐体の外部から前記トレイ設置部に前記トレイが設置される際に前記トレイをスライド挿抜可能とするための開口部が、前記照射部が前記電磁波を照射する際の移動方向に対して平行な方向に延伸するように設けられており、
    前記開口部は、前記開口部の延伸方向における両端のうち前記待機位置側の端が、前記延伸方向において前記待機位置よりも前記反転位置側に位置するように設けられている、
    ことを特徴とする電磁波照射機構。