JP2020175666A - 立体造形物製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】線成分の交差箇所が過剰に膨張することを抑制することである。【解決手段】立体造形物製造システム１は、直線が交差するように描画された画像を、熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段３２と、後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、濃度画像を印刷させる印刷制御手段３３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、立体造形物製造システム、プログラム及び印刷方法に関する。

従来、吸収した熱量に応じて膨張する膨張層を一方の面上に有する媒体（例えば、熱膨張性シート）上に、光を熱に変換する光熱変換層を印刷により形成し、膨張層のうち媒体に光熱変換層が形成された部位を、光の照射によって熱して膨張させることにより、立体画像を形成する立体画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１）。なお、ここでいう光には、可視光に加えて赤外光が含まれる。

このように形成された立体画像は、例えば視覚障害者に対して有効な情報源となり得るので、任意の立体画像を形成したいという要望がある。そこで、立体画像形成装置は、簡易なコンテンツ（例えば、線）をユーザに描画させ、描画されたコンテンツを立体画像として形成できるものがある。

特開２０１６‐６０１６６号公報

通常、熱膨張性シートは、その裏側に黒インクの濃度による光熱変換画像を描画したのち、光を照射してインク濃度に応じた熱を発生させる。熱膨張性シートの裏側は、基材が配置されており、この基材を介して膨張層に熱が伝わり、膨張層を膨張させる。このとき、熱膨張性シートは、高さ方向だけでなく、幅方向にも膨張することになる。

交差する直線をユーザが描画した場合、それぞれの直線に対応した光熱変換層も交差するように形成される。この状態で熱膨張性シートを加熱すると、その交差部分において、線が幅方向に膨張できないため高さ方向に過剰に膨張し、想定よりも高く盛り上がってしまうという問題がある。

そこで、本発明の課題は、線成分の交差箇所が過剰に膨張することを抑制することである。

上記課題を解決するため、
立体造形物製造システムは、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
また、立体造形物製造システムは、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、プログラムは、コンピュータを、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を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。
また、プログラムは、コンピュータを、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を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。
また、印刷方法は、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与し、前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を前記熱膨張性シートに印刷する、ことを特徴とする。
また、印刷方法は、第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与し、前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を前記熱膨張性シートに印刷する、ことを特徴とする。

本発明によれば、線成分の交差箇所が過剰に膨張することを抑制できる。

第１実施形態に係る立体造形物製造システムの概略を示す構成図である。 コンテンツの印刷処理の一例を示すフローチャートである。 編集画面の一例を示す図である。 コンテンツの一例を示す図である。 （ａ）は輪郭を付与したコンテンツの一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は交差箇所の拡大図である。 （ａ）は膨張前の熱膨張性シートの断面図であり、（ｂ）は膨張後の熱膨張性シートの断面図である。 立体造形物の製造処理の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は立体造形物の一例を示す図であり、（ｂ）は交差箇所の拡大図である。 第２実施形態に係る立体造形物製造システムの概略を示す構成図である。 コンテンツの印刷処理の一例を示すフローチャートである。

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。なお、同一の要素が異なる図に示されていても同一の符号を付与して、その重複する説明を省略することがある。

（第１実施形態）
［立体造形物製造システムの構成］
図１を参照し、第１実施形態に係る立体造形物製造システム１の構成について説明する。
立体造形物製造システム１は、熱膨張性シート６に所望の印刷を施したのち、光照射ユニット５で光を照射することにより、熱膨張性シート６を膨張させて立体造形物を製造するものである。ここで、立体造形物製造システム１は、簡易なコンテンツをユーザに編集させ、編集したコンテンツを立体造形物として製造できる。
なお、コンテンツとは、直線、曲線等の線成分、及び、楕円、矩形等の線成分で構成された図形のことである。本実施形態では、コンテンツが、所定の太さを有する直線であることとして説明する。

図１に示すように、立体造形物製造システム１は、タッチパネルディスプレイ２と、コンピュータ３と、プリンタ４と、光照射ユニット５とを備える。
タッチパネルディスプレイ２は、タッチパネルに液晶表示パネルが張り合わされて構成され、このコンピュータ３の操作やコンテンツの編集に用いられる。

コンピュータ３は、プリンタ４と光照射ユニット５を制御するものであり、記憶手段３１と、表示制御手段３２と、印刷制御手段３３とを備える。このコンピュータ３は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）で構成される。

記憶手段３１は、ユーザが編集したコンテンツの画像（濃度画像、カラー画像）を記憶するＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶装置である。
表示制御手段３２は、熱膨張性シート６の印刷や立体造形物の製造に必要な各種画面の表示制御を行うものである。具体的には、表示制御手段３２は、複数の直線が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに複数の直線が交差するように描画された画像を、熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像（濃度画像）としてプレビュー表示させる。

印刷制御手段３３は、熱膨張性シート６の印刷に必要な各種制御を行うものであり、交差判定手段３３１と、輪郭付与手段３３３とを備える。具体的には、印刷制御手段３３は、複数の直線のうち後から描画された方の直線に輪郭を付与することにより表示制御手段３２によりプレビュー表示された画像が印刷された際には後から描画された方の直線が先に描画された方の直線を分断して見えるように、画像（濃度画像）を印刷させる。このように、印刷制御手段３３が直線の交差箇所に輪郭を付与するので、交差箇所が過剰に膨張することを抑制できる。
なお、印刷制御手段３３は、直線を表面発泡させるので、熱膨張性シート６の表面用濃度画像に輪郭を付与する。

プリンタ４は、熱膨張性シート６の表面に、黒インクによる濃度画像（表面用濃度画像）とカラーインクによるカラー画像とを印刷したのち、その裏面に黒インクによる濃度画像（裏面用濃度画像）を印刷するものである。例えば、プリンタ４は、インクジェット方式の印刷装置である。

光照射ユニット５は、熱膨張性シート６を搬送しながら、この熱膨張性シート６に可視光及び近赤外光を照射し、黒インクによる濃度画像が形成されている部分に熱を発生させるものである。この光照射ユニット５は、光照射制御回路５１と、冷却ファン５２と、ランプヒータ５３と、反射板５３１と、温度センサ５３２と、バーコードリーダ５４と、鏡５４１とを備える。

光照射制御回路５１は、例えば不図示のＣＰＵとメモリとを備え、コンピュータ３の指示に基づき、この光照射ユニット５を統括制御する。光照射制御回路５１は、バーコードリーダ５４・入口センサ５５１・出口センサ５５２からの入力信号に基づき、冷却ファン５２及びモータ５８を制御する。光照射制御回路５１は更に、温度センサ５３２からの入力信号に基づき、ランプヒータ５３を制御する。光照射制御回路５１は、ランプヒータ５３により一方の面に光を照射するように設定された熱膨張性シート６を、所定の搬送速度で搬送させる。光照射制御回路５１は、その後、ランプヒータ５３により他方の面に光を照射するように設定された熱膨張性シート６を、所定の搬送速度で搬送させる。

冷却ファン５２は、反射板５３１を空気冷却する。温度センサ５３２は、反射板５３１の温度を計測する。反射板５３１は、ランプヒータ５３において発生した可視光及び近赤外光を反射する。ランプヒータ５３と反射板５３１は、可視光及び近赤外光を発生して、熱膨張性シート６に可視光や近赤外光を照射する光照射手段である。

バーコードリーダ５４は、熱膨張性シート６の裏面端部に印刷されたバーコードを読み取る。鏡５４１は、熱膨張性シート６の裏側が上方向を向くようにセットされているとき、この熱膨張性シート６のバーコードを反射して、バーコードリーダ５４から読み取れるようにする。バーコードリーダ５４がバーコードを読み取る位置により、熱膨張性シート６の表面と裏面とを判別することができる。

光照射ユニット５は、一点鎖線で示す搬送路５９に沿って、給紙部５０と、入口センサ５５１と、挿入ローラ５６１，５６２と、下ガイド５７１と、上ガイド５７２と、排出ローラ５６３，５６４と、出口センサ５５２と、モータ５８とを備える。

給紙部５０は、熱膨張性シート６がセットされる部位である。この給紙部５０に熱膨張性シート６がセットされて光照射が指示されると、光照射ユニット５は、熱膨張性シート６の搬送と光照射とを開始する。この搬送は、給紙部５０が備える不図示の搬送機構によって開始される。

入口センサ５５１は、熱膨張性シート６の前端が挿入ローラ５６１，５６２の直前に到達したことと、熱膨張性シート６の後端が挿入ローラ５６１，５６２の直前に到達したことを検知する。

挿入ローラ５６１，５６２は、それぞれ搬送路５９の左右に分かれて設けられ、熱膨張性シート６の端部を上下から挟み込んで搬送する。これら挿入ローラ５６１，５６２は、モータ５８によって駆動される。下ガイド５７１と上ガイド５７２とは、格子状であり、搬送路５９の下と上から熱膨張性シート６をガイドする。なお、上ガイド５７２は、熱膨張性シート６に強い影を落とさないように、斜め方向に設けられている。これによりランプヒータ５３の直下において、上ガイド５７２と熱膨張性シート６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。

排出ローラ５６３，５６４は、熱膨張性シート６を上下から挟み込んで搬送する。これら排出ローラ５６３，５６４も、モータ５８によって駆動される。

出口センサ５５２は、熱膨張性シート６の前端が排出ローラ５６３，５６４から排出されたことや、熱膨張性シート６の後端が排出ローラ５６３，５６４から排出されたことを検知する。

なお、本実施形態では、熱膨張性シート６の表面を光照射したのち、ユーザが熱膨張性シート６の裏面を上にしてセットして光照射する。これにより、熱膨張性シート６の両面に光照射することができる。

熱膨張性シート６は、吸収した熱量に応じて膨張する媒体である。また、熱膨張性シート６の表面と裏面には、カーボンブラックによる濃度画像を形成できる。熱が発生する程、熱膨張性シート６が高く膨張するので、濃度画像は、熱膨張性シート６の膨張高さに応じて濃淡が異なる。そして、熱膨張性シート６は、可視光及び近赤外光が濃度画像が形成された部分に照射されると、その部分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、熱膨張性シート６が膨張して盛り上がり、その結果、立体造形物が製造される。

［コンテンツの印刷処理］
以下、コンピュータ３の動作として、コンテンツの印刷処理と、立体造形物の製造処理とを順に説明する。
図２を参照し、コンテンツの印刷処理について説明する（適宜図１参照）。ここでは、コンテンツとして、ユーザが直線を描画することとして説明する。

図２に示すように、表示制御手段３２は、図３の編集画面１００を表示し、ユーザから直線の描画を受け付ける（ステップＳ１）。
表示制御手段３２は、ユーザが描画した直線を編集画面１００にプレビュー表示する（ステップＳ２）。

＜編集画面、直線の描画＞
図３を参照し、編集画面１００、及び、直線の描画について説明する。
図３に示すように、表示制御手段３２は、編集画面１００をタッチパネルディスプレイ２に表示する。編集画面１００は、画面左側のプレビュー表示フィールド１１０と、画面右側の操作フィールド１２０とを備える。

プレビュー表示フィールド１１０は、ユーザがコンテンツ２００を編集し、編集したコンテンツ２００をプレビュー表示するフィールドである。図３の例では、プレビュー表示フィールド１１０は、コンテンツ２００として、３本の直線２１０〜２３０を表示している。

操作フィールド１２０は、ユーザが各種操作を行うフィールドであり、上書き保存ボタン１２１と、新規保存ボタン１２２と、名称ラベル１２３とを備える。
上書き保存ボタン１２１は、コンテンツ２００の上書き保存を行うボタンである。
新規保存ボタン１２２は、コンテンツ２００の新規保存を行うボタンである。
名称ラベル１２３は、コンテンツ２００の名称を表示するラベルである。

さらに、操作フィールド１２０は、直線ボタン１２４と、楕円ボタン１２５と、矩形ボタン１２６と、文字ボタン１２７と、点字ボタン１２８と、スタンプボタン１２９と、ＢＭＰボタン１３０とを備える。

直線ボタン１２４は、コンテンツ２００として、直線を描画するボタンである。
楕円ボタン１２５は、コンテンツ２００として、楕円を描画するボタンである。
矩形ボタン１２６は、コンテンツ２００として、矩形を描画するボタンである。
文字ボタン１２７は、コンテンツ２００として、文字を描画するボタンである。
点字ボタン１２８は、コンテンツ２００として、点字を描画するボタンである。
スタンプボタン１２９は、コンテンツ２００として、スタンプを描画するボタンである。
ＢＭＰボタン１３０は、コンテンツ２００として、ビットマップデータを描画するボタンである。
以下、直線ボタン１２４が押下され、コンテンツ２００として、直線を描画することとして説明を続ける。

さらに、操作フィールド１２０は、線の色リストボックス１３１と、線の種類リストボックス１３２と、細くボタン１３３と、線ラベル１３４と、太くボタン１３５と、線の太さテキストボックス１３６とを備える。

線の色リストボックス１３１は、直線の色を選択するリストボックスである。
線の種類リストボックス１３２は、直線の種類を選択するリストボックスである。
細くボタン１３３は、直線を所定量（例えば、０．２５ポイント）だけ細くするボタンである。
線ラベル１３４は、直線の太さを表示するラベルである。
太くボタン１３５は、直線を所定量（例えば、０．２５ポイント）だけ太くするボタンである。
線の太さテキストボックス１３６は、線の太さを入力するテキストボックスである。

さらに、操作フィールド１２０は、発泡高さなしボタン１３７と、発泡高さ低ボタン１３８と、発泡高さ中ボタン１３９と、発泡高さ高ボタン１４０と、発泡高さテキストボックス１４１とを備える。

発泡高さなしボタン１３７は、直線の発泡高さを０％にするボタンである。
発泡高さ低ボタン１３８は、直線の発泡高さを３０％にするボタンである。
発泡高さ中ボタン１３９は、直線の発泡高さを６０％にするボタンである。
発泡高さ高ボタン１４０は、直線の発泡高さを１００％にするボタンである。
発泡高さテキストボックス１４１は、直線の発泡高さを入力するテキストボックスである。
この直線の発泡高さに応じて、濃度画像における直線の濃淡が設定されることになる。

さらに、操作フィールド１２０は、元に戻すボタン１４２と、前面ボタン１４３と、背面ボタン１４４と、切り取りボタン１４５と、コピーボタン１４６と、貼り付けボタン１４７と、削除ボタン１４８とを備える。

元に戻すボタン１４２は、直前の操作を取り消して、一つ前の状態に戻すボタンである。
前面ボタン１４３は、直線を前面（前景）に移動するボタンである。
背面ボタン１４４は、直線を背面（背景）に移動するボタンである。
切り取りボタン１４５は、直線をメモリに記憶して、プレビュー表示フィールド１１０から削除するボタンである。
コピーボタン１４６は、直線をメモリに記憶するボタンである。
貼り付けボタン１４７は、メモリに記憶した直線をプレビュー表示フィールド１１０に貼り付けるボタンである。
削除ボタン１４８は、直線をプレビュー表示フィールド１１０から削除するボタンである。

さらに、操作フィールド１２０は、原寸大表示ボタン１４９と、全体表示ボタン１５０と、小さくボタン１５１と、大きくボタン１５２と、ピンチボタン１５３とを備える。

原寸大表示ボタン１４９は、コンテンツ２００を原寸大で表示するボタンである。
全体表示ボタン１５０は、コンテンツ２００を縮小して、全体を表示するボタンである。
小さくボタン１５１は、コンテンツ２００を表示するときの拡大率を下げるボタンである。
大きくボタン１５２は、コンテンツ２００を表示するときの拡大率を上げるボタンである。
ピンチボタン１５３は、プレビュー表示フィールド１１０において、ピンチ操作やスワイプ操作を行うボタンである。

ユーザは、操作フィールド１２０において、直線ボタン１２４を押下し、所望の色、線種、太さ、発泡高さを選択する。そして、ユーザは、プレビュー表示フィールド１１０で開始位置を指定（タップ）し、終了位置までドラッグすることで、所望の直線を描画できる。
また、ユーザは、プレビュー表示フィールド１１０において、描画した直線を選択した後、直線の色、線種、太さ、発泡高さを変更することや、直線の位置、長さ、傾きを変更することもできる。

ユーザが、図４に示すように、コンテンツ２００として、最初に水平方向の直線２１０を入力し、次に直線２１０の中央で交差するように垂直方向の直線２２０を入力し、最後に直線２２０の下端部に重なるように水平方向の直線２３０を入力したこととする。このとき、直線２１０〜２３０は、同じ発泡高さが指定されたので、同じ濃度である。その後、ユーザが上書き保存ボタン１２１を押下すると、表示制御手段３２は、コンテンツ２００の画像（濃度画像、カラー画像）を記憶手段３１に書き込む。

図２に戻り、コンテンツの印刷処理について、説明を続ける。
ユーザは、熱膨張性シート６（用紙）の表面側を印刷するようにプリンタ４にセットする（ステップＳ３）。
ユーザは、タッチパネルディスプレイ２に表示されている不図示のガイダンス画面上のスタートボタンを押下する（ステップＳ４）。

交差判定手段３３１は、記憶手段３１から表面用濃度画像を読み出して、この表面用濃度画像に含まれるすべての交差箇所を判定、取得する（ステップＳ５）。図４の例では、交差判定手段３３１は、直線２１０及び直線２２０の交差箇所２４０と、直線２２０及び直線２３０の交差箇所２５０とを取得する。

輪郭付与手段３３３は、すべての交差箇所について、ステップＳ６〜Ｓ８の処理を繰り返す（ステップＳ６）。
輪郭付与手段３３３は、交差する２本の直線のうち、どちらの直線が後から描画されたか判定し、表面用濃度画像において、後から描画された方の直線に輪郭を付与する（ステップＳ７）。

図４の例では、輪郭付与手段３３３は、交差箇所２４０について、直線２２０が直線２１０より後に描画されたと判定する。図５（ａ）に示すように、輪郭付与手段３３３は、交差箇所２４０について、直線２２０の両側に輪郭を付与する。図５（ｂ）に示すように、輪郭は、直線２２０の外側であって交差箇所２４０の付近に付加されている。輪郭の幅Ｗ、つまり、直線２１０，２２０の間隔は、特に制限されないが、熱膨張の影響が及ぶ範囲であることが好ましく、例えば、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの間で予め設定する。このように、直線２２０に輪郭を付与することで、直線２１０が直線２２０に分断されているように見える。
なお、輪郭とは、発泡高さが０％となるように、濃度画像で濃淡が抜かれた領域、つまり、カーボンブラックが付着していない白色の領域である。

さらに、図４の例では、輪郭付与手段３３３は、交差箇所２５０について、直線２３０が直線２２０より後に描画されたと判定する。図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、輪郭付与手段３３３は、直線２３０の外側であって交差箇所２５０の付近に輪郭を付加する。ここで、輪郭付与手段３３３は、直線２２０が直線２３０の上側のみ交差（重複）しているため、直線２３０の片側（上側）のみ輪郭を付与してもよい。
このように、立体造形物製造システム１は、先に描画された方の直線を背景側、後から描画された方の直線を前景側として扱い、輪郭を付与する直線を描画順で決定している。

輪郭付与手段３３３は、すべての交差箇所について輪郭を付与したならば（ステップＳ８）、ステップＳ９の処理に進む。
印刷制御手段３３は、表面用濃度画像をプリンタ４に印刷させる。これにより、熱膨張性シート６の表面に濃度画像が印刷される（ステップＳ９）。

ユーザは、熱膨張性シート６の裏面側を印刷するようにプリンタ４にセットする（ステップＳ１０）。
ユーザは、タッチパネルディスプレイ２に表示されているスタートボタンを押下する（ステップＳ１１）。
印刷制御手段３３は、裏面用濃度画像をプリンタ４に印刷させる。これにより、熱膨張性シート６の裏面に濃度画像が印刷される（ステップＳ１２）。
なお、コンピュータ３は、熱膨張性シート６の裏面に濃度画像を印刷する必要がない場合、ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理を行わない。

ユーザは、熱膨張性シート６の表面側を印刷するようにプリンタ４にセットする（ステップＳ１３）。
ユーザは、タッチパネルディスプレイ２に表示されているスタートボタンを押下する（ステップＳ１４）。
印刷制御手段３３は、カラー画像をプリンタ４に印刷させる。これにより、熱膨張性シート６の表面にカラー画像が印刷される（ステップＳ１５）。
なお、コンピュータ３は、熱膨張性シート６の表面にカラー画像を印刷する必要がない場合、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を行わない。

以上の処理より、図５（ａ）のコンテンツ２００を熱膨張性シート６に印刷できる。このとき、交差箇所２５０付近における熱膨張性シート６の断面図を図６（ａ）に示す。

図６（ａ）の熱膨張性シート６は、基材６１と、発泡樹脂層（熱膨張層）６２と、インク受容層６３と、が順に積層されている。
基材６１は、平面状の紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。

発泡樹脂層６２は、基材６１の表面側に設けられた熱可塑性樹脂であるバインダ内に熱発泡剤（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。これにより、発泡樹脂層６２は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する。なお、基材６１の裏面側とは、発泡樹脂層６２が設けられていない側である。

インク受容層６３は、発泡樹脂層６２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６３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６Ｆに定着させるために好適な材料で構成される。

さらに、熱膨張性シート６は、表面６Ｆ（インク受容層６３側）に濃淡層６４ａ，６４ｂとカラーインク層６５ａ，６５ｂとが印刷されている。
濃淡層６４ａ，６４ｂは、例えば、カーボンブラックを含むインク（黒インク）で濃度画像を印刷した層であり、可視光や近赤外光（電磁波）を熱に変換する。
カラーインク層６５ａ，６５ｂは、シアン・マゼンタ・イエローなどのインクでカラー画像を印刷した層である。

なお、濃淡層６４ａ及びカラーインク層６５ａが直線２２０に対応し、濃淡層６４ｂ及びカラーインク層６５ｂが直線２３０に対応する。図示を省略したが、直線２１０に対応する濃淡層及びカラーインク層も熱膨張性シート６に印刷されていることは言うまでもない。

図６（ａ）の熱膨張性シート６は、発泡樹脂層６２を加熱により膨張させる前の状態なので、この発泡樹脂層６２の厚さは一様である。以下の立体造形物の製造処理を行うことで、発泡樹脂層６２が加熱により膨張し、立体造形物が製造される。

［立体造形物の製造処理］
図７を参照し、立体造形物の製造処理について説明する（適宜図１参照）。
図７に示すように、ユーザは、熱膨張性シート６を給紙部５０にセットする（ステップＳ３０）。
ユーザは、タッチパネルディスプレイ２に表示されているスタートボタンを押下する（ステップＳ３１）。

光照射制御回路５１は、バーコードリーダ５４により熱膨張性シート６の表裏を判別する（ステップＳ３２）。熱膨張性シート６の裏面が上を向くようにセットされていたならば（ステップＳ３２→裏面）、光照射制御回路５１は、熱膨張性シート６を搬送しながらランプヒータ５３で光照射し、この熱膨張性シート６を加熱し（ステップＳ３３）、処理を終了する。これにより、立体造形物が製造される。このステップＳ３３の処理は、熱膨張性シート６の裏面だけに濃度画像が形成されている場合だけ実行される。

光照射制御回路５１は、熱膨張性シート６の表面が上を向くようにセットされているならば（ステップＳ３２→表面）、所定速度で搬送しながらランプヒータ５３で光照射し、この熱膨張性シート６を加熱する（ステップＳ３４）。これにより、細かなパターンで構成された立体造形物が製造される。
ステップＳ３４の加熱搬送が終了すると、コンピュータ３は、熱膨張性シート６の裏面への光照射のガイダンス画面をタッチパネルディスプレイ２に表示する（ステップＳ３５）。

ユーザは、熱膨張性シート６の裏面に濃度画像が印刷されているか否かを判断する。ユーザは、熱膨張性シート６の裏面に何も印刷されていないならば（ステップＳ３６→Ｎｏ）、タッチパネルディスプレイ２上のスキップボタンを押下して（ステップＳ３７）、処理を終了する。

ユーザは、熱膨張性シート６の裏面に濃度画像が印刷されていたならば（ステップＳ３６→Ｙｅｓ）、熱膨張性シート６の裏面が上を向くように給紙部５０にセットする（ステップＳ３８）。
ユーザは、タッチパネルディスプレイ２に表示されているスタートボタンを押下する（ステップＳ３９）。これにより第２回目の搬送が開始する。

光照射制御回路５１は、熱膨張性シート６を搬送しながら、その裏面にランプヒータ５３で光照射して、この熱膨張性シート６を加熱し（ステップＳ４０）、処理を終了する。これにより、立体造形物を構成する粗いパターンが形成される。

以上の処理により、図６（ａ）の熱膨張性シート６を発泡させた後の断面図を図６（ｂ）に示す。
濃淡層６４ａ，６４ｂは、図の上側から光の照射を受けて熱に変換する。この濃淡層６４ａ，６４ｂは、熱膨張性シート６に細かな立体パターンを形成するために設けられている。この濃淡層６４ａ，６４ｂの直下の発泡樹脂層６２は、熱を受けて発泡膨張する。インク受容層６３、濃淡層６４ａ，６４ｂ、カラーインク層６５ａ，６５ｂは、それぞれ伸縮性を有し、発泡樹脂層６２の発泡膨張に追従して変形する。このようにして、図８に示すように、熱膨張性シート６Ａが発泡することで、立体造形物が製造される。

［作用・効果］
立体造形物製造システム１は、表面用濃度画像において、交差する２本の直線のうち、後から描画された方の直線（前景の直線）に輪郭を付与するので、熱膨張性シート６を加熱しても、直線の交差箇所が過剰に膨張することを抑制できる。これにより、立体造形物製造システム１は、ユーザが意図しない凹凸が立体造形物に形成されることを抑制し、立体造形物の品質を向上させることができる。

（第２実施形態）
［立体造形物製造システムの構成］
図９を参照し、第２実施形態に係る立体造形物製造システム１Ｂについて、第１実施形態と異なる点を説明する。
第１実施形態に係る立体造形物製造システム１は、輪郭を付与する直線を描画順で決定する。一方、第２実施形態に係る立体造形物製造システム１Ｂは、前面（前景）に割り当てる直線を指定した点が、第１実施形態と異なる。

図９に示すように、立体造形物製造システム１Ｂは、熱膨張性シート６を膨張させて立体造形物を製造するものであり、タッチパネルディスプレイ２と、コンピュータ３Ｂと、プリンタ４と、光照射ユニット５とを備える。

コンピュータ３Ｂは、プリンタ４と光照射ユニット５を制御するものであり、記憶手段３１と、表示制御手段３２と、印刷制御手段３３Ｂとを備える。
印刷制御手段３３Ｂは、熱膨張性シート６の印刷に必要な各種制御を行うものであり、交差判定手段３３１と、輪郭付与手段３３３Ｂとを備える。
輪郭付与手段３３３Ｂは、交差する２本の直線のうち、どちらの直線が前面に割り当てられているか判定し、前面に割り当てられた方の直線に輪郭を付与するものである。

［コンテンツの印刷処理］
図１０を参照し、コンピュータ３Ｂの動作として、コンテンツの印刷処理について、第１実施形態と異なる点を説明する（適宜図９参照）。

図１０に示すように、表示制御手段３２は、図３の編集画面１００を表示し、ユーザから直線の描画を受け付ける（ステップＳ１Ｂ）。
表示制御手段３２は、ユーザが描画した直線を編集画面１００にプレビュー表示する（ステップＳ２Ｂ）。

＜直線の描画＞
図３を参照し、直線の描画について、第１実施形態と異なる点を説明する。ここでは、プレビュー表示フィールド１１０に直線２１０〜２３０が描画されていることとする。

図３に示すように、ユーザは、プレビュー表示フィールド１１０で直線２１０を選択し、背面ボタン１４４を押下する。すると、表示制御手段３２は、直線２１０，２２０が交差箇所２４０で交差しているので、直線２１０を直線２２０の背面（背景）に移動させる。さらに、ユーザは、プレビュー表示フィールド１１０で直線２３０を選択し、前面ボタン１４３を押下する。すると、表示制御手段３２は、直線２２０，２３０が交差箇所２５０で交差しているので、直線２３０を直線２２０の前面に移動させる。その後、ユーザが上書き保存ボタン１２１を押下すると、表示制御手段３２は、コンテンツ２００の画像（濃度画像、カラー画像）を記憶手段３１に書き込む。

ステップＳ３〜Ｓ５の処理は、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
輪郭付与手段３３３Ｂは、すべての交差箇所について、ステップＳ６Ｂ〜Ｓ８Ｂの処理を繰り返す（ステップＳ６Ｂ）。
輪郭付与手段３３３Ｂは、交差する２本の直線のうち、どちらの直線が前面に描画されたか判定し、表面用濃度画像において、前面に描画された方の直線に輪郭を付与する（ステップＳ７Ｂ）。

図４の例では、輪郭付与手段３３３Ｂは、交差箇所２４０について、直線２２０が直線２１０より前面に描画されたと判定する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、輪郭付与手段３３３Ｂは、直線２２０の外側であって交差箇所２４０の付近に輪郭を付加する。
さらに、図４の例では、輪郭付与手段３３３Ｂは、交差箇所２５０について、直線２３０が直線２２０より前面に描画されたと判定する。図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、輪郭付与手段３３３Ｂは、直線２３０の外側であって交差箇所２５０の付近に輪郭を付加する。

輪郭付与手段３３３Ｂは、すべての交差箇所について輪郭を付与したならば（ステップＳ８Ｂ）、ステップＳ９の処理に進む。
ステップＳ９以降の処理、及び、立体造形物の製造処理は、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。

［作用・効果］
立体造形物製造システム１Ｂは、表面用濃度画像において、交差する２本の直線のうち、前面に描画された方の直線に輪郭を付与するので、熱膨張性シートを加熱しても、直線の交差箇所が過剰に膨張することを抑制できる。これにより、立体造形物製造システム１Ｂは、ユーザが意図しない凹凸が立体造形物に形成されることを抑制し、立体造形物の品質を向上させることができる。

（変形例）
以上、本発明の各実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
前記した各実施形態では、輪郭の発泡高さが０％であることとして説明したが、これに限定されない。輪郭の発泡高さは、輪郭を付与する直線の発泡高さより低ければよい。例えば、輪郭の発泡高さが５０％である。

前記した各実施形態では、直線に輪郭を付与することとして説明したが、立体造形物製造システムは、直線以外の図形（例えば、曲線、円、楕円、三角形や四角形等の多角形）に輪郭を付与できる。このように、立体造形物製造システムは、線成分を有する図形（つまり、線で構成された図形）に輪郭を付与できる。

前記した各実施形態では、直交する直線に輪郭を付与することとして説明したが、立体造形物製造システムは、２本の直線が斜めに交差した場合でも、その交差箇所に輪郭を付与することができる。
前記した各実施形態では、立体造形物製造システムは、少なくとも直線の交差箇所に輪郭を付与すれば、交差箇所以外にも輪郭を付与してもよい。

前記した各実施形態では、すべての直線の発泡高さが同じであることとして説明したが、立体造形物製造システムは、直線の発泡高さが異なる場合でも輪郭を付与してもよい。例えば、立体造形物製造システムは、直線の発泡高さに応じて、輪郭の幅を設定してもよい。
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》
第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分外側に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
《請求項２》
前記印刷制御手段は、前記前景として割り当てられた方の線成分が前記背景として割り当てられた方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与したことを特徴とする請求項１に記載の立体造形物製造システム。
《請求項３》
第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分外側に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、
を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
《請求項４》
前記印刷制御手段は、前記後から描画された方の線成分が前記先に描画された方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与したことを特徴とする請求項３に記載の立体造形物製造システム。
《請求項５》
コンピュータを、
第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分外側に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段、
として機能させるためのプログラム。
《請求項６》
コンピュータを、
第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分外側に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段、
として機能させるためのプログラム。

１，１Ｂ 立体造形物製造システム
３，３Ｂ コンピュータ
３２ 表示制御手段
３３，３３Ｂ 印刷射制御手段
３３１ 交差判定手段
３３３，３３３Ｂ 輪郭付与手段

本発明は、立体造形物製造方法に関する。

上記課題を解決するため、
立体造形物製造方法は、第１の線成分及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を熱変換材料で前記熱膨張性シートに印刷し、
前記熱膨張性シートに印刷された前記画像に電磁波を照射して当該画像に対応する領域の前記熱膨張層を膨張させることを特徴とする。
また、立体造形物製造方法は、第１の線成分及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、
前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与することにより前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を熱変換材料で前記熱膨張性シートに印刷し、
前記熱膨張性シートに印刷された前記画像に電磁波を照射して当該画像に対応する領域の前記熱膨張層を膨張させることを特徴とする。

Claims (10)

1. 第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、
   を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
2. 前記印刷制御手段は、前記前景として割り当てられた方の線成分が前記背景として割り当てられた方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与したことを特徴とする請求項１に記載の立体造形物製造システム。
3. 第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段と、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段と、
   を備えたことを特徴とする立体造形物製造システム。
4. 前記印刷制御手段は、前記後から描画された方の線成分が前記先に描画された方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与したことを特徴とする請求項３に記載の立体造形物製造システム。
5. コンピュータを、
   第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段、
   として機能させるためのプログラム。
6. コンピュータを、
   第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、前記熱膨張層が熱膨張する領域を示す画像としてプレビュー表示させる表示制御手段、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与することにより前記表示制御手段によりプレビュー表示された前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を印刷させる印刷制御手段、
   として機能させるためのプログラム。
7. 第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち前景として割り当てられた方の線成分に輪郭を付与し、
   前記前景として割り当てられた方の線成分が背景として割り当てられた方の線成分を分断して見えるように、前記画像を前記熱膨張性シートに印刷する、
   印刷方法。
8. 前記前景として割り当てられた方の線成分が前記背景として割り当てられた方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与することを特徴とする請求項７に記載の印刷方法。
9. 第１及び第２の線成分が熱膨張性シートにおける熱膨張層を熱膨張させるための印刷画像成分として描画されるとともに前記第１の線成分が前記第２の線成分に対して交差するように描画された画像を、
   前記第１の線成分と前記第２の線成分とのうち後から描画された方の線成分に輪郭を付与し、
   前記画像が印刷された際には前記後から描画された方の線成分が先に描画された方の線成分を分断して見えるように、前記画像を前記熱膨張性シートに印刷する、
   印刷方法。
10. 前記後から描画された方の線成分が前記先に描画された方の線成分と交差する箇所に前記輪郭を付与することを特徴とする請求項９に記載の印刷方法。

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