JP6112089B2 - 加熱装置、加熱方法、及び、立体形成システム - Google Patents

Description

本発明は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱装置及び加熱方法、並びに上記加熱装置を備える立体形成システムに関する。

従来、熱膨張性シートを用いて立体形状を形成する立体印刷装置が知られている。このような立体印刷装置において、カラー画像の選択された部位を切り取り、この部位をベタ黒画像に変換して熱膨張性シートの表面に印刷し、輻射熱の放射によりベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる立体印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

なお、この立体印刷装置は、ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げた後、熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷してから、さらに、元のカラー画像を印刷する。

特許第５２１２５０４号公報

しかしながら、上記のように熱膨張性シートを加熱して発泡膨張させることにより立体形状を形成する立体印刷装置では、加熱部の単位時間当たりの発熱量が一定となるように制御されていても、ランプユニットなどの加熱部が徐々に蓄熱した場合、熱膨張性シートの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量は増加してしまうため、結果的に、ベタ黒画像の黒濃度が同じであっても、発泡膨張の度合いは蓄熱の状態に応じて増加する。

例えば、熱膨張性マイクロカプセルを含んだインクが塗布されている熱膨張性シートが、該熱膨張性シートの一端側から他端側にかけて該熱膨張性シートに対して相対的に移動するランプユニットにより加熱される場合について考える。この場合、黒濃度が高い部分ほど発泡高さが高くなるが、図１５に示すように、熱膨張性シートの加熱される際の終わりの部分は、先頭の部分よりも、ランプユニットの蓄熱により発泡高さが高くなる。

なお、蓄熱は、ランプユニットなどの加熱部に限らず、熱膨張性シートや、この熱膨張性シートが載置される載置台にも生じうる。
本発明の目的は、熱膨張性シートを加熱して発泡膨張させることにより形成される立体形状を高精度に形成することができる加熱装置、加熱方法、及び立体形成システムを提供することである。

１つの態様では、加熱装置は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱装置であって、前記熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部と、前記加熱部に対して前記熱膨張性シートを、または、前記熱膨張性シートに対して前記加熱部を、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動手段と、前記相対移動手段による相対的な移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動手段による相対的な移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御部と、を備える。

別の１つの態様では、加熱方法は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱方法であって、前記熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部に対して前記熱膨張性シートを、または、前記熱膨張性シートに対して前記加熱部を、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動工程と、 前記相対移動工程による相対的な移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記加熱部により前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動工程による相対的な移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御工程と、を含む。

別の１つの態様では、立体形成システムは、熱膨張性シートの発泡膨張させるべき領域にベタ黒画像を印刷するベタ黒印刷装置と、前記加熱装置と、を備える。

本発明によれば、熱膨張性シートを加熱して発泡膨張させることにより形成される立体形状を高精度に形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る加熱装置を示す斜視図である。 熱膨張性シートの発泡膨張を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における制御部として動作することが可能なコンピュータのハードウェア構成例である。 本発明の第１実施形態における加熱部の移動速度の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における熱膨張性シートの発泡高さを示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る、シート押さえプレート及び熱膨張性シートが配置された状態の加熱装置を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る、熱膨張性シートが取り外された状態の加熱装置を示す斜視図である。 熱膨張性シートの撓みを説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態における速度補正値の一例を示す表である。 本発明の第２実施形態における加熱部の移動速度の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における速度補正値の算出処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る立体形成システムの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の第３実施形態におけるインクジェットプリンタ部の構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る立体形成システムの制御装置を含む回路ブロック図である。 ランプユニットに蓄熱が生じた場合の熱膨張性シートの発泡高さを示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態に係る、加熱装置、加熱方法、及び立体形成システムについて、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞

図１は、本発明の第１実施形態に係る加熱装置１を示す斜視図である。
図１に示す加熱装置１は、加熱部１０と、相対移動手段の一例である可動部２０と、制御部３０と、ベース部４０と、を備える。詳しくは後述するが、加熱装置１は、熱膨張性シートＳを加熱して発泡膨張させることにより立体形状を形成する。

加熱部１０は、例えば、ハロゲンランプ及びこのハロゲンランプの上方に位置する反射鏡を有する。また、加熱部１０は、ベース部４０が有する載置台４１の上面に載置される熱膨張性シートＳの上方に位置する。

載置台４１の上面および熱膨張性シートＳはともに矩形形状を呈し、長辺同士、短辺同士が互いに平行になるように、熱膨張性シートＳが載置台４１の上面に載置されている。例えば、載置台４１の上面の短辺よりも熱膨張性シートＳの長辺の方が十分短い場合は、載置台４１の上面の短辺と熱膨張性シートＳの長辺が互いに平行になるように配置しても良いが、少なくとも互いの辺が平行になるように配置することが望ましい。

加熱部１０は、載置台４１および熱膨張性シートＳに対して相対的に移動可能に設けられている。加熱部１０は細長形状を呈し、載置台４１および熱膨張性シートＳの各短辺に平行になるように配置され、平行状態を維持したまま、加熱部１０の長軸に交差する方向、即ち、載置台４１および熱膨張性シートＳの各長辺に平行な方向に載置台４１および熱膨張性シートＳに対して相対的に移動可能に構成されている。本明細書において、加熱部１０の長軸方向、載置台４１および熱膨張性シートＳの短辺方向（幅方向）を第１の方向（矢印Ｄ１）と言い、加熱部１０の移動方向、載置台４１および熱膨張性シートＳの長辺方向を第２の方向（矢印Ｄ２）と言う。

また、加熱部１０は、第１の方向に沿った長さが熱膨張性シートＳの短辺（幅）よりも長く、かつ、第１の方向に沿って熱膨張性シートＳの短辺全体を覆うように配置され、熱膨張性シートＳを第１の方向の全体（該熱膨張性シートＳの第１の方向に沿った長さよりも長い範囲）に亘って熱エネルギー（例えば、熱輻射線）を放射する。さらに、加熱部１０は、後述する可動部２０とともに第２の方向に移動することで、熱膨張性シートＳの全面を加熱する。

図２は、熱膨張性シートＳの発泡膨張を説明するための説明図である。
図２（ａ）に示すように、熱膨張性シートＳは、基材Ｓ１と、この基材Ｓ１上に設けられた熱可塑性樹脂であるバインダー内に熱発泡剤（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置された発泡樹脂層Ｓ２と、を有する。基材Ｓ１は、紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。このような熱膨張性シートＳは、既知の市販品を使用することができる。

熱膨張性シートＳの発泡樹脂層Ｓ２の表面（図２における上面）のうち、立体化させたい部分に、黒トナーのベタ黒画像Ｓ３が印刷される。そして、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量が一定であるとき、発泡樹脂層Ｓ２のうち、表面に黒トナーのベタ黒画像Ｓ３を印刷された部分（発泡部）は、表面に黒トナーのベタ黒画像Ｓ３を印刷されていない部分（非発泡部）よりも、熱量を多く吸収する。ベタ黒画像については第３実施形態において詳しく述べる。

熱膨張性シートＳは、黒トナーのベタ黒画像Ｓ３を印刷された面を上に向けて図１に示す載置台４１に載置され位置固定される。
加熱部１０から熱膨張性シートＳに向けて熱エネルギーが放射されると、黒トナーのベタ黒画像Ｓ３が加熱部１０の例えば熱輻射線から伝導する熱量を吸収して、その熱が発泡樹脂層Ｓ２に含まれる熱発泡剤に伝達し、熱発泡剤が熱膨張反応を起こす。これにより、図２（ｂ）に示すように、熱膨張性シートＳは、発泡部が膨張して盛り上がる。ここで、発泡樹脂層Ｓ２の発泡高さは、発泡樹脂層Ｓ２が吸収する熱量に正の相関を有するので、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量が一定であるとき、発泡樹脂層Ｓ２は、発泡部の高さが非発泡部の高さよりも高くなる。また、非発泡部が熱輻射線を吸収したとしてもその熱量は十分小さく抑えられており、発泡樹脂層Ｓ２の非発泡部は実質的に高さが変化しないか、発泡部に比べれば高さの変化は十分小さい。

このように、加熱部１０によって加熱された熱膨張性シートＳは、黒トナーを印刷された部分と印刷されていない部分との熱吸収率の差によって、黒トナーのベタ黒画像Ｓ３を印刷された部分の発泡剤が大きく発泡して、熱膨張性シートＳはその表面に直交する方向の厚さが厚くなることで、印刷面が立体化する。

図１に戻り、可動部２０は、加熱部１０と熱膨張性シートＳとを、第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる（相対移動工程）。本第１実施形態では、可動部２０は載置台４１に対して相対的に移動可能に設けられ、可動部２０には加熱部１０が固定されているため、可動部２０は、加熱部１０と熱膨張性シートＳとのうち加熱部１０のみを移動させる構成となっている。

可動部２０は、例えばステッピングモータである図示しない駆動モータを有する。この駆動モータは、制御部３０によって制御される。また、可動部２０は、第１の方向の両端下部にスライダ２１を有する。このスライダ２１は、ベース部４０に設けられた１対のガイドレール４２に沿って第２の方向に移動する。

なお、第２の方向は、第１の方向に交差する方向であればよいが、本第１実施形態では、第１の方向に直交する。また、本第１実施形態では、第１の方向及び第２の方向は、両方とも水平方向である。

ベース部４０は、載置台４１及び１対のガイドレール４２を有する。上述のように、載置台４１には熱膨張性シートＳが載置される。また、可動部２０のスライダ２１が、１対のガイドレール４２に沿って第２の方向に移動する。

制御部３０は、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量が第２の方向における位置によらず均等に近づくように、可動部２０により移動される加熱部１０の移動速度を、加熱部１０の第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う（制御工程）。なお、制御部３０は、加熱部１０の移動速度に代えて加熱部１０による発熱量を変化させる制御（例えば、ＰＷＭ（pulse width modulation）制御）を行ってもよいし、或いは、移動速度及び発熱量の両方を変化させる制御を行ってもよい。

図３は、本発明の第１実施形態における制御部３０として動作することが可能なコンピュータ２００のハードウェア構成例である。
図３に示すコンピュータ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、記憶部２０２と、入力部２０３と、表示部２０４と、インターフェース部２０５と、記録媒体駆動部２０６と、を備える。これらの構成要素は、バスライン２０７を介して接続されており、各種のデータを互いに授受する。

ＣＰＵ２０１は、コンピュータ２００全体の動作を制御する演算処理装置である。ＣＰＵ２０１は、加熱装置１の制御用のプログラムを読み出して実行することにより、加熱装置１における各処理を行う。

記憶部２０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどを含む。
ＲＯＭは、所定の基本制御プログラムが予め記録されている読み出し専用半導体メモリである。なお、ＲＯＭとして、フラッシュメモリ等の、電力供給の停止に対して記憶データが不揮発性であるメモリを使用してもよい。

ＲＡＭは、ＣＰＵ２０１が各種の制御プログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用される随時書き込み読み出し可能な半導体メモリである。
ハードディスクは、ＣＰＵ２０１によって実行される各種の制御プログラムや各種のデータを記憶する。

入力部２０３は、例えばキーボード装置やマウス装置であり、コンピュータ２００のユーザにより操作されると、その操作内容に対応付けられているユーザからの各種の入力情報を取得し、取得した入力情報をＣＰＵ２０１に送る。

表示部２０４は、例えばディスプレイであり、各種のテキストや画像を表示する。
インターフェース部２０５は、各種機器との間での各種情報の授受の管理を行う。
記録媒体駆動部２０６は、可搬型記録媒体２０８に記録されている各種の制御プログラムやデータの読み出しを行う装置である。ＣＰＵ２０１は、可搬型記録媒体２０８に記録されている所定の制御プログラムを、記録媒体駆動部２０６を介して読み出して実行することによって、加熱装置１の各処理を行うようにすることもできる。

なお、可搬型記録媒体２０８としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）やＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＵＳＢ規格のコネクタが備えられているフラッシュメモリなどがある。

このようなコンピュータ２００を制御部３０として動作させるために、まず、後述する図４に示すような各処理をＣＰＵ２０１に行わせるための制御プログラムが作成される。この作成された制御プログラムは、記憶部２０２のハードディスク装置又は可搬型記録媒体２０８に予め格納される。そして、ＣＰＵ２０１に所定の指示が与えられることで、制御プログラムが読み出されて実行される。これにより、コンピュータ２００が、制御部３０として動作する。

図４は、本発明の第１実施形態における加熱部１０の移動速度の制御処理を示すフローチャートである。
詳しくは後述するが、図１に示す制御部３０は、図４に示す各処理を行うことで、加熱部１０の移動速度を、時間の経過とともに徐々に速める制御を行う。つまり、加熱部１０の第２の方向における位置が、始点側から終点側に近づくにつれて、加熱部１０の移動速度を徐々に速める制御を行う。

一例ではあるが、図４に示す各処理において、初期速度Ｖ０は１８．３［ｍｍ／ｓ］であり、移動速度を変更する距離ｄ１は１［ｍｍ］であり、移動速度の変更量Ｖ１は０．００１［ｍｍ／ｓ］である。

まず、制御部３０は、加熱部１０の移動速度Ｖの初期値を移動速度Ｖ０にセットし、移動距離のカウンタｄを０にセットする（ステップＳ１１）。
次に、制御部３０は、可動部２０の図示しない駆動モータを制御することで、可動部２０に固定された加熱部１０を、可動部２０とともに移動速度Ｖで移動させる（ステップＳ１２）。

また、制御部３０は、カウンタｄをｄ＋１にインクリメントする（ステップＳ１３）。なお、カウンタｄは、例えばステッピングモータのステップを表している。また、カウンタｄのインクリメントは、ステッピングモータのステップが１つ進むことに対応している。

また、制御部３０は、加熱部１０の移動速度を変更する（本第１実施形態では速める）距離をｄ１とすると、カウンタｄをｄ１で割った余りをｄ２にセットする（ステップＳ１４）。

そして、制御部３０は、ｄ２が０である場合（ステップＳ１５がＹＥＳ）、すなわち加熱部１０が距離ｄ１進んだ場合に、加熱部１０の移動速度ＶにＶ１を足す（ステップＳ１６）。なお、Ｖ１は、加熱部１０の移動速度の変更量である。

次に、制御部３０は、カウンタｄが熱膨張性シートＳの最終ラインを表すｄ３に到達した場合（ステップＳ１７がＹＥＳ）には処理を終了し、到達していない場合（ステップＳ１７がＮＯ）にはステップＳ１２の処理に戻る。

なお、上記のステップＳ１５において、制御部３０は、ｄ２が０でない場合（ステップＳ１５がＮＯ）、移動速度の変更（ステップＳ１６）を行わずに、上記のステップＳ１７の処理に進む。

制御部３０が図４に示す各処理を行うことによって、加熱部１０の発熱量が一定となるように制御されている場合に、加熱部１０、或いは、熱膨張性シートＳ、載置台４１等が蓄熱しても、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであれば、第２の方向における位置によらず、発泡部の発泡高さが実質的に均等になるように制御することができる。図５は、ベタ黒画像の各黒濃度領域において、熱膨張性シートＳの始点側と終点側で発泡部の発泡高さが均等であったことを示す実験結果である。

なお、本第１実施形態では、加熱部１０の移動速度の変更量Ｖ１、距離ｄ１を一定としたが（図４に示すステップＳ１６）、加熱部１０の蓄熱の状況に合わせて、各変更量を適宜調整してもよい。

また、本第１実施形態では、加熱部１０が距離ｄ１進むごとに移動速度を断続的に変更しているが、時間に応じて連続的に変更してもよい。例えば、本第１実施形態では、初期速度Ｖ０が１８．３［ｍｍ／ｓ］であるため、移動速度を変更する距離ｄ１の１［ｍｍ］だけ加熱部１０が移動するのに要する時間は、１／１８．３＝０．０５４６［ｓ］となる。また、移動速度の変更量Ｖ１が０．００１［ｍｍ／ｓ］であるため、これらの数値に合わせると、加速度は、０．００１／０．０５４６＝０．０１８３［ｍｍ／ｓ^２］となる。したがって、移動速度Ｖ＝１８．３＋０．０１８３ｔ［ｍｍ／ｓ］となる。なお、ｔは時間経過で単位は秒である。

以上説明した本第１実施形態では、加熱装置１は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートＳに向けて熱エネルギーを放射する。また、加熱装置１は、加熱部１０と、相対移動手段の一例である可動部２０と、制御部３０と、を備える。加熱部１０は、熱膨張性シートＳの第１の方向に沿った長さよりも長い範囲に亘って熱エネルギーを放射する。可動部２０は、加熱部１０を移動させることで、加熱部１０と熱膨張性シートＳとを、第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる。制御部３０は、相対移動の速度が一定でかつ加熱部１０の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、熱膨張性シートＳが受ける熱量が第２の方向における位置によらず均等に近づくように、可動部２０による相対移動の速度と加熱部１０による発熱量とのうち少なくとも一方を第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う。

従来、加熱部１０の単位時間当たりの発熱量が一定となるように制御されていても、加熱部１０、或いは、熱膨張性シートＳ、載置台４１等の蓄熱が原因で、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量は、加熱部１０の第２の方向における位置が始点側から終点側に近づくにつれて増加してしまう場合があった。その結果、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであっても、従来、熱膨張性シートＳの終点側に対応する領域では始点側に対応する領域よりも、発泡部の発泡高さが高くなってしまう場合があった。本第１実施形態に係る発明によれば、加熱部１０と熱膨張性シートＳとの間の相対移動の速度が一定でかつ加熱部１０の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、熱膨張性シートＳが受ける熱量を、第２の方向における位置によらず、実質的に均等になるように制御することができる。その結果、例えば、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであれば、第２の方向における位置によらず、発泡部の発泡高さが実質的に均等になるように制御することができる。ひいては、熱膨張性シートＳを加熱して発泡膨張させることにより形成される立体形状を高精度に形成することができる。

また、本第１実施形態では、制御部３０は、可動部２０によって加熱部１０と熱膨張性シートＳとの相対移動速度を制御している。そのため、加熱部１０の発熱量を制御するよりも簡単な制御で、立体形状を高精度に形成することができる。

また、本第１実施形態では、制御部３０は、第２の方向において、加熱部１０の移動速度（相対移動速度）を時間の経過とともに徐々に速めるように調整する制御を行う。もちろん、制御部３０は、加熱部１０の発熱量を時間の経過とともに徐々に下げることによって、加熱部１０から熱膨張性シートＳに向けて放射される熱エネルギーが時間の経過とともに徐々に小さくなるように調整する制御を行ってもよい。尚、この熱量の制御は、加熱部１０の移動速度の制御の代わりに行ってもよく、或いは加熱部１０の移動速度の制御と並行して行ってもよい。この場合も、熱膨張性シートＳが受ける熱量を第２の方向における位置によらず実質的に均等になるように制御することによって、加熱部１０、或いは、熱膨張性シートＳ、載置台４１等が徐々に蓄熱しても、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであれば、第２の方向における位置によらず、発泡部の発泡高さが実質的に均等になるように制御することができる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る、シート押さえプレート４３及び熱膨張性シートＳが配置された状態の加熱装置２を示す斜視図である。

図７は、本発明の第２実施形態に係る、熱膨張性シートＳが取り外された状態の加熱装置２を示す斜視図である。
図６及び図７に示す加熱装置２は、熱膨張性シートＳの上面周縁に接するようにシート押さえプレート４３が配置されていることを除いて、図１に示す加熱装置１と同様である。但し、図７に示す状態では、加熱装置２から熱膨張性シートＳが取り外されている。シート押さえプレート４３は中央部に開口を有し、熱膨張性シートＳにおいて立体を形成する領域には重ならない矩形枠状を呈している。

図７に示すように、載置台４１には、熱膨張性シートＳの下方において、空洞部分４１ａが設けられている。このように載置台４１に空洞部分４１ａが設けられているのは、載置台４１が熱膨張性シートＳに接触していると、熱膨張性シートＳから載置台４１へ熱が逃げ、熱膨張性シートＳの発泡膨張を阻害するためである。しかし、空洞部分４１ａが設けられていることで、熱膨張性シートＳの特に中央部分が下方に撓んでしまう。なお、空洞部分４１ａは、載置台４１を鉛直方向に貫通する貫通孔であってもよいし、或いは、凹部であってもよい。

図８は、熱膨張性シートＳの撓みを説明するための説明図である。
熱膨張性シートＳの下方に上述の空洞部分４１ａが設けられている場合、図８に示すように、熱膨張性シートＳは、加熱部１０が第２の方向に沿って移動する向きにおける始点（移動距離０）及び終点（移動距離ｄ３）よりも、中央に近いほど下方に撓んでいる。

そのため、加熱部１０と熱膨張性シートＳとの距離は、熱膨張性シートＳの中央における距離Ｌ２が、熱膨張性シートＳの始点及び終点における距離Ｌ１よりも大きくなっている（Ｌ２＞Ｌ１）。このため、加熱部１０から放射された熱量のうち、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量は、熱膨張性シートＳの始点及び終点におけるよりも、熱膨張性シートＳの中央において小さくなる。

そこで、熱膨張性シートＳの中央部分において、加熱部１０の移動速度を遅くすることによって当該部分の加熱時間を増やすことで、熱膨張性シートＳの単位面積が単位時間当たりに受ける熱量を第２の方向における位置によらず均等に近づけることが望ましい。

図９は、本発明の第２実施形態における速度補正値の一例を示す表である。
図９に示すように、本第２実施形態では、第２の方向における各位置において、熱膨張性シートＳが撓んでいない場合に比べて、即ち、第１実施形態において適正であるとした相対速度に比べて、加熱部１０の移動速度を加熱部１０の移動距離に応じた速度補正値Ｖ２の分だけ遅くするように加熱部１０の移動速度が決定される。

図９に示す例では、加熱部１０の図８に示す移動距離ｄが０≦ｄ＜ｄ４、又は、ｄ７≦ｄ＜ｄ３の関係を満たす場合には、速度補正値Ｖ２は０である。また、加熱部１０の移動距離ｄがｄ４≦ｄ＜ｄ５、又は、ｄ６≦ｄ＜ｄ７の関係を満たす場合には、速度補正値Ｖ２はＶ３である。また、加熱部１０の移動距離ｄがｄ５≦ｄ＜ｄ６の関係を満たす場合には、速度補正値Ｖ２はＶ４である。ここで、Ｖ４はＶ３よりも大きく、Ｖ３は０よりも大きい。そのため、加熱部１０の移動距離ｄがｄ５≦ｄ＜ｄ６の関係を満たす場合に、速度補正値（Ｖ４）が最も大きくなり、したがって、加熱部１０の移動速度が最も遅くなる。

図１０は、本発明の第２実施形態における加熱部１０の移動速度の制御処理を示すフローチャートである。
本第２実施形態では、ステップＳ２１及びＳ２４〜Ｓ２８は、図４に示すステップＳ１１及びＳ１３〜Ｓ１７と同様である。ステップＳ２２は図４にはない処理であり、ステップＳ２３は、速度補正値Ｖ２の分、加熱部１０の移動速度Ｖを遅くする点において図４に示すステップＳ１２と相違する。移動速度Ｖは、第１実施形態において適正であるとした相対速度である。そのため、図１０の示す処理の説明は適宜省略する。

まず、制御部３０は、加熱部１０の移動速度Ｖの初期値を移動速度Ｖ０にセットし、移動距離のカウンタｄを０にセットする（ステップＳ２１）。
次に、制御部３０は、図１１に示すフローチャートに従って、速度補正値Ｖ２を算出する（ステップＳ２２）。

図１１に示すように、制御部３０は、加熱部１０の移動距離ｄがｄ４よりも小さければ（ステップＳ３１がＹＥＳ）、速度補正値Ｖ２を０に決定する（ステップＳ３２）。
また、制御部３０は、加熱部１０の移動距離ｄがｄ４よりも小さくなく（ステップＳ３１がＮＯ）、且つ、ｄ５よりも小さければ（ステップＳ３３がＹＥＳ）、速度補正値Ｖ２をＶ３に決定する（ステップＳ３４）。

また、制御部３０は、加熱部１０の移動距離ｄがｄ５よりも小さくなく（ステップＳ３３がＮＯ）、且つ、ｄ６よりも小さければ（ステップＳ３５がＹＥＳ）、速度補正値Ｖ２をＶ４に決定する（ステップＳ３６）。

また、制御部３０は、加熱部１０の移動距離ｄがｄ６よりも小さくなく（ステップＳ３５がＮＯ）、且つ、ｄ７よりも小さければ（ステップＳ３５がＹＥＳ）、速度補正値Ｖ２をＶ３に決定する（ステップＳ３８）。

また、制御部３０は、加熱部１０の移動距離ｄがｄ７よりも小さくなければ（ステップＳ３７がＹＥＳ）、速度補正値Ｖ２を０に決定する（ステップＳ３９）。
図１０に戻り、制御部３０は、算出した速度補正値Ｖ２に基づき、加熱部１０を、移動速度Ｖから速度補正値Ｖ２を引いた速度で移動させる（ステップＳ２３）。

なお、制御部３０は、上述のように移動速度Ｖ−Ｖ２で加熱部１０を移動させるだけの処理を行うのみでもよいが、本第２実施形態においても、上述の第１実施形態のように加熱部１０の移動速度を徐々に速める制御（ステップＳ２７等）を行う。

次に、制御部３０は、カウンタｄをｄ＋１にインクリメントする（ステップＳ２４）。
また、制御部３０は、加熱部１０の移動速度を変更する距離（本第２実施形態においても速める距離）をｄ１とすると、カウンタｄをｄ１で割った余りをｄ２にセットする（ステップＳ２５）。

そして、制御部３０は、ｄ２が０である場合（ステップＳ２６がＹＥＳ）、すなわち加熱部１０が距離ｄ１進んだ場合に、加熱部１０の移動速度ＶにＶ１を足す（ステップＳ２７）。なお、Ｖ１は、加熱部１０の移動速度の変更量である。

次に、制御部３０は、カウンタｄが熱膨張性シートＳの最終ラインを表すｄ３に到達した場合（ステップＳ２８がＹＥＳ）には処理を終了し、到達していない場合（ステップＳ２７がＮＯ）にはステップＳ２２の処理に戻る。

なお、上記のステップＳ２６において、制御部３０は、ｄ２が０でない場合（ステップＳ２６がＮＯ）、移動速度の変更（ステップＳ２７）を行わずに、上記のステップＳ２８の処理に進む。

制御部３０が図１０に示す各処理を行うことによって、加熱部１０、或いは、熱膨張性シートＳ、載置台４１等が蓄熱して、更には、熱膨張性シートＳに撓みが生じていても、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであれば、第２の方向における位置によらず、発泡部の発泡高さが実質的に均等になるように制御することができる。

なお、本第２実施形態においても、制御部３０は、熱膨張性シートＳの撓み（熱膨張性シートＳと加熱部１０との距離）に応じて、加熱部１０と熱膨張性シートＳとの相対移動速度を調整する制御に代えて、加熱部１０が中央に近い位置にあるときに、加熱部１０が始点及び終点に近い位置にあるときよりも、加熱部１０による発熱量を増加させる制御を行ってもよい。或いは、制御部３０は、加熱部１０の移動速度と加熱部１０による発熱量との両方を変化させる制御を行ってもよい。

以上説明した本第２実施形態よっても、上述の第１実施形態と同様の事項に関しては同様の効果、すなわち、熱膨張性シートＳを加熱して発泡膨張させることにより形成される立体形状を高精度に形成することができるなどの効果を得ることができる。

また、本第２実施形態では、制御部３０は、加熱部１０と熱膨張性シートＳとの距離に応じて、加熱部１０の相対移動速度と加熱部１０の発熱量とのうち少なくとも一方を第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う。そのため、熱膨張性シートＳに撓みが生じている場合などのように熱膨張性シートＳが変形している場合にも、発泡部の黒トナーのベタ黒画像の黒濃度が同じであれば、第２の方向における位置によらず、発泡部の発泡高さが実質的に均等になるように制御することができる。

＜第３実施形態＞
図１２は、本発明の第３実施形態に係る立体形成システム１０１の内部構造を模式的に示す断面図である。

図１２に示すように、立体形成システム１０１は、最下部の黒トナー印刷部１０２と、その上の加熱装置１０３と、最上段のインクジェットプリンタ部１０４と、を備える。なお、黒トナー印刷部１０２は、熱膨張性シートＳの発泡膨張させるべき領域にベタ黒画像を印刷するベタ黒印刷装置の一例である。

黒トナー印刷部１０２は、装置筐体１０５の内部中央において、水平方向に延在する無端状の転写ベルト１０６を備えている。この転写ベルト１０６は、不図示の張設機構によって張設されながら、駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに掛け渡され、駆動ローラ１０７により駆動されて、図１２の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動する。

転写ベルト１０６の上循環移動面に接して画像形成ユニット１０９の感光体ドラム１１１が配設されている。感光体ドラム１１１には、その周面を取り巻くように近接して、図示しないクリーナ、初期化帯電器、光書込ヘッドに続いて現像ローラ１１２等が配置されている。

上記の現像ローラ１１２は、トナー容器１１３の側部開口部に配置されている。トナー容器１１３の中には黒色トナーＫが収容されている。黒色トナーＫは、非磁性一成分トナーから成っている。

上記の現像ローラ１１２は、トナー容器１１３に収容されている黒色トナーＫの薄層を表面に担持して、光書込ヘッドによって感光体ドラム１１１の周面上に形成されている静電潜像に黒色トナーＫの画像を現像する。ここで、例えば、黒色トナーＫの画像は、後述するフルカラーインクジェットプリンタ部１０４において印刷されるカラー画像のうち選択された部位が、加熱装置１０３において発泡膨張されるように、ベタ黒画像に変換されたものである。

感光体ドラム１１１の下部には、転写ベルト１０６を介して一次転写ローラ１１４が圧接して、ここに一次転写部を形成している。一次転写ローラ１１４には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧を供給される。

一次転写ローラ１１４は、一次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト１０６に印加して、感光体ドラム１１１の周面上に現像されている黒色トナーＫの画像を転写ベルト１０６に転写する。

転写ベルト１０６の図１２に示す右端部が掛け渡されている従動ローラ１０８には、転写ベルト１０６を介して二次転写ローラ１１５が圧接し、ここに二次転写部を形成している。二次転写ローラ１１５には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧が供給される。

二次転写ローラ１１５は、二次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト１０６に印加し、この転写ベルト１０６に一次転写されている黒色トナーＫの画像を、画像形成搬送路１１６に沿って矢印で示すように図１２の下方から搬送されてくる熱膨張性シートＳに転写する。

上記の熱膨張性シートＳは、給紙カセット等から成るシート収容部１１８に積載されて収容され、不図示の給紙ローラ等により最上部の一枚が取り出され、画像形成搬送路１１６に送出される。更に、熱膨張性シートＳは、画像形成搬送路１１９を搬送されて、上記の二次転写部を通過しながら黒色トナーＫの画像を転写される。

黒色トナーＫの画像を転写されながら二次転写部を通過した熱膨張性シートＳは、定着搬送路１１９に沿って定着部１２１へと搬送される。定着部１２１の加熱ローラ１２２及び押圧ローラ１２３は、熱膨張性シートＳを挟持し、熱及び圧力を加えながら搬送する。

これにより、熱膨張性シートＳは、二次転写されている黒色トナーＫの画像を紙面に定着され、加熱ローラ１２２及び押圧ローラ１２３により更に搬送され、定着部排出ローラ対１２４に搬送を引き継がれ、上方の加熱装置１０３に排出される。ここで、定着部１２１における熱膨張性シートＳの搬送速度は比較的速いため、加熱ローラ１２２の加熱で熱膨張シートＳの黒色トナー印刷部分が膨張することはない。

なお、本第３実施形態では、上述の第１実施形態に係る加熱装置１及び上述の第２実施形態に係る加熱装置２に代えて加熱装置１０３が配置されているが、本第３実施形態の立体形成システムとしては、ベタ黒印刷装置の一例である黒トナー印刷部２と、加熱装置１，２と、を備えるものであってもよい。また、本第３実施形態の立体形成システムとしては、ベタ黒印刷装置の一例である黒トナー印刷部２及び加熱装置１，２に加えて、インクジェットプリンタ部１０４を更に備えるものであってもよい。また、図１２に示す立体形成システム１０１が、インクジェットプリンタ部１０４が取り外された装置であってもよい。

加熱装置１０３は、上部に媒体搬送経路１２５を形成され、この媒体搬送経路１２５に沿って４組の搬送ローラ対１２６（１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ）が配置されている。そして、媒体搬送経路１２５のほぼ中央部の下方に、加熱部１２７が配置されている。

なお、本第３実施形態では、搬送ローラ対１２６により熱膨張性シートＳが搬送されるため、搬送ローラ対１２６が、加熱部１２７と熱膨張性シートＳとを第２の方向（図１２における左右方向）に相対的に移動させる相対移動手段の一例として機能する。また、制御部の一例としては、後述する図１４に示すＣＰＵ１４５、プリンタ印字部１４９などが挙げられる。制御部による制御については、移動対象を加熱部１２７に代えて熱膨張性シートＳとした点以外は上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様にすることができるため、説明を省略する。なお、本第３実施形態においても、制御部が加熱部１２７による発熱量を制御してもよい。

加熱部１２７は、ハロゲンランプ１２７ａと、このハロゲンランプ１２７ａの下方向半分を取り囲む断面がほぼ半円状の反射鏡１２７ｂと、を有し、熱膨張性シートＳの第１の方向（図１２の奥行き方向）に沿った長さよりも長い範囲に亘って熱エネルギーを放射する。

本第３実施形態では、ハロゲンランプ１２７ａには、９００Ｗのものが使用され、媒体搬送経路１２５を搬送される熱膨張性シートＳの面から４ｃｍ離れた位置に配置される。熱膨張性シートＳを搬送する搬送ローラ対１２６の搬送速度は２０ｍｍ／秒である。この条件で熱膨張性シートＳは１００℃〜１１０℃に熱せられ、熱膨張性シートＳの黒ベタ印刷部分が熱膨張する。

なお、黒トナー印刷部１０２の熱膨張性シートＳの搬送速度は速く、加熱装置１０３の熱膨張性シートＳの搬送速度は遅いが、熱膨張性シートＳはシート収容部１１８から一枚ごとに搬送され、加熱装置１０３の搬送が終了するまでは連続搬送は行われない。

したがって、加熱装置１０３に搬送された熱膨張性シートＳは、黒トナー印刷部１０２の定着部排出ローラ対１２４と加熱装置１０３の最初の搬送ローラ対１２６ａとの間の搬送経路ｂで撓んだ状態で、少しの時間滞留するだけで、全体として搬送に不都合は生じない。

加熱装置１０３で黒ベタ印刷部分が熱膨張して盛り上がった熱膨張性シートＳは、搬送経路ｃに沿ってインクジェットプリンタ部１０４に搬入される。
なお、上記の搬送ローラ対１２６は、搬送方向に直交する熱膨張性シートＳの幅方向に延在する長尺のローラ対で構成してもよく、又は熱膨張性シートＳの両側端部のみを挟持して搬送する短尺のローラ対で構成することもできる。

図１３は、本発明の第３実施形態におけるインクジェットプリンタ部１０４の構成を示す斜視図である。
図１３に示すインクジェットプリンタ部１０４は、図１２に示す搬送経路ｃと、排紙トレー２９を外部に備えた媒体排出口１２８との間に、図１３に示す内部フレーム１３７が配置されている。

インクジェットプリンタ部１０４は、用紙搬送方向に直交する両方向矢印ｄで示す方向に往復移動可能に設けられたキャリッジ１３１を備えている。このキャリッジ１３１には、印字を実行する印字ヘッド１３２とインクを収容しているインクカートリッジ１３３（１３３ｗ、１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙ）が取り付けられている。

カートリッジ１３３ｗ、１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙは、それぞれ、ホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクを収容する。これらのカートリッジは、個別に、又は各インク室が１個の筐体内に一体化された構成をしており、各色インクを吐出するそれぞれのノズルを有する印字ヘッド１３２に連結されている。

また、キャリッジ１３１は、一方ではガイドレール１３４により滑動自在に支持され、他方では歯付き駆動ベルト１３５に固着している。これにより、印字ヘッド１３２及びインクカートリッジ１３３（１３３ｗ、１３３ｃ、１３３ｍ、１３３ｙ）は、キャリッジ１３１と共に、図１３の両方向矢印ｄで示す用紙搬送方向と直交する方向つまり印字の主走査方向に往復駆動される。

印字ヘッド１３２と立体形成システム１０１の後述する制御装置との間には、フレキシブル通信ケーブル１３６が内部フレーム１３７を介して接続されている。このフレキシブル通信ケーブル１３６を通して制御装置から印字データと制御信号が印字ヘッド１３２に送出される。

また、印字ヘッド１３２に対向し、印字ヘッド１３２の上記主走査方向に延在して、内部フレーム１３７の下端部に用紙搬送路の一部を構成するプラテン１３８が配設されている。
また、プラテン１３８に接して熱膨張性シートＳが給紙ローラ対１３９（下のローラは熱膨張性シートＳの陰になっていて図１３では見えない）と排紙ローラ対１４１（下のローラは同様に見えない）により図の矢印ｅで示す印字副走査方向に間欠的に搬送される。

この熱膨張性シートＳの間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド１３２は、モータ１４２により歯付き駆動ベルト１３５及びキャリッジ１３１を介して駆動されながら、熱膨張性シートＳに近接した状態でインク滴を噴射して紙面に印字する。このように熱膨張性シートＳの間欠搬送と印字ヘッド１３２による往復移動時の印字との繰り返しによって熱膨張性シートＳの全面に印字（印刷）が行われる。

なお、黒トナー印刷部１０２による印字部分を見えなくするために、最初に熱膨張性シートＳの全面に白塗りを施し、この白塗り部分の上にフルカラーの印字を重ねて印刷してもよい。この場合、白印刷した熱膨張性シートＳを矢印ｅで示す印字副走査方向と逆方向に逆搬送して、再び矢印ｅ方向に搬送しながらフルカラーの印字を行う。

図１４は、本発明の第３実施形態に係る立体形成システム１０１の制御装置を含む回路ブロック図である。
図１４に示すように、回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)１４５を中心にして、このＣＰＵ１４５に、それぞれデータバスを介して、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ（インターフェイスコントローラ）１４６、ＰＲ＿ＣＯＮＴ（プリンタコントローラ）１４７、及び画像切取り部１４８が接続されている。

上記のＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７にはプリンタ印字部１４９が接続されている。また、画像切取り部１４８は、他方ではＩ／Ｆ＿ＣＯＮＴ１４６にも接続されている。画像切取り部１４８には、パーソナルコンピュータ等に搭載されているものと同様な画像処理アプリケーションが搭載されている。

また、ＣＰＵ１４５には、ＲＯＭ（read only memory）１５１、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）１５２、本体操作部の操作パネル１５３、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部１５４が接続されている。ＲＯＭ１５１はシステムプログラムを格納されている。操作パネル１５３はタッチ式の表示画面を備えている。

ＣＰＵ１４５は、ＲＯＭ１５１に格納されているシステムプログラムを読出して、その読出したシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ１４６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ１５５に展開する。

フレームメモリ１５５には、黒トナーＫの印字データ、ホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクそれぞれの印字データに対応する記憶エリアが設定されており、この記憶エリアに上記各色の画像の印字データが展開される。展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７に出力され、このＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７からプリンタ印字部１４９に出力される。

プリンタ印字部１４９は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７からの制御の下で、図１２に示した黒トナー印刷部１０２の感光体ドラム１１１、一次転写ローラ１１４等を含む回転駆動系、図１２には図示を省略した初期化帯電器、光書込ヘッド等の被駆動部を有する画像形成ユニット１０９の印加電圧や、転写ベルト１０６、定着部１２１の駆動などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。

更に、プリンタ印字部１４９は、図１２に示した加熱装置１０３の４組の搬送ローラ対１２６の駆動と、加熱部１２７の発光駆動と、そのタイミングとを制御する。そして、更にプリンタ印字部１４９は、図１２及び図１３に示すインクジェットプリンタ部１０４の各部の動作を制御する。

そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７から出力された黒トナーＫの画像データは、プリンタ印字部１４９から図１２に示した黒トナー印刷部１０２の画像形成ユニット１０９の図示を省略した光書込ヘッドに供給される。また、ＰＲ＿ＣＯＮＴ１４７から出力されたホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクそれぞれの画像データは、図１３に示した印字ヘッド１３２に供給される。

以上説明した本第３実施形態よっても、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様の事項に関しては同様の効果、すなわち、熱膨張性シートＳを加熱して発泡膨張させることにより形成される立体形状を高精度に形成することができるなどの効果を得ることができる。

以上、本発明の第１実施形態〜第３実施形態を説明したが、本願発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含む。以下に、本願の出願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]
吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱装置であって、
前記熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部と、
前記加熱部と前記熱膨張性シートとを、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動手段と、
前記相対移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動手段による前記相対移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする加熱装置。

[付記２]
前記制御部は、前記第２の方向における位置に応じて、前記相対移動の速度を徐々に速くする制御を行うことを特徴とする付記１記載の加熱装置。

[付記３]
前記制御部は、前記第２の方向における位置に応じて、前記発熱量を徐々に下げる制御を行うことを特徴とする付記１又は２に記載の加熱装置。

[付記４]
前記制御部は、前記加熱部と前記熱膨張性シートとの距離に応じて、前記相対移動の速度と前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変更する制御を行うことを特徴とする付記２又は３に記載の加熱装置。

[付記５]
吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱方法であって、
熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部と前記熱膨張性シートとを、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動工程と、
前記相対移動工程において、前記相対移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記加熱部により前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動工程における前記相対移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御工程と、
を含むことを特徴とする加熱方法。

[付記６]
熱膨張性シートの発泡膨張させるべき領域にベタ黒画像を印刷するベタ黒印刷装置と、
付記１から４のいずれか記載の加熱装置と、
を備えることを特徴とする立体形成システム。

１，２ 加熱装置
１０ 加熱部
２０ 可動部
３０ 制御部
４０ ベース部
４１ 載置台
４１ａ 空洞部分
１０１ 立体形成システム
１０２ 黒トナー印刷部
１０３ 加熱装置
１０４ インクジェットプリンタ部
１２７ 加熱部
１２７ａ ハロゲンランプ
１２７ｂ 反射鏡
１３２ 印字ヘッド
２００ コンピュータ
２０１ ＣＰＵ
Ｓ 熱膨張性シート
Ｓ１ 基材
Ｓ２ 発泡樹脂層
Ｓ３ ベタ黒画像

Claims (6)

1. 吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱装置であって、
   前記熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部と、
   前記加熱部に対して前記熱膨張性シートを、または、前記熱膨張性シートに対して前記加熱部を、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動手段と、
   前記相対移動手段による相対的な移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動手段による相対的な移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする加熱装置。
2. 前記制御部は、前記第２の方向における位置に応じて、前記相対移動手段による相対的な移動の速度を徐々に速くする制御を行うことを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
3. 前記制御部は、前記第２の方向における位置に応じて、前記発熱量を徐々に下げる制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 前記制御部は、前記加熱部と前記熱膨張性シートとの距離に応じて、前記相対移動手段による相対的な移動の速度と前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の加熱装置。
5. 吸収した熱量に応じて発泡膨張する熱膨張性シートに向けて熱エネルギーを放射する加熱方法であって、
   前記熱膨張性シートの第１の方向に亘って熱エネルギーを放射する加熱部に対して前記熱膨張性シートを、または、前記熱膨張性シートに対して前記加熱部を、前記第１の方向に交差する第２の方向に相対的に移動させる相対移動工程と、
   前記相対移動工程による相対的な移動の速度が一定でかつ前記加熱部の発熱量が一定となるように制御されている場合に比べて、前記加熱部により前記熱膨張性シートが受ける熱量が前記第２の方向における位置によらず均等に近づくように、前記相対移動工程による相対的な移動の速度と前記加熱部による前記発熱量とのうち少なくとも一方を前記第２の方向における位置に応じて変化させる制御を行う制御工程と、
   を含むことを特徴とする加熱方法。
6. 熱膨張性シートの発泡膨張させるべき領域にベタ黒画像を印刷するベタ黒印刷装置と、
   請求項１から４のいずれか１項記載の加熱装置と、
   を備えることを特徴とする立体形成システム。