JP6536611B2 - 膨張装置及び立体画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、膨張装置及び立体画像形成システムに関する。

立体画像を形成する技術が知られている。例えば、特許文献１，２は、熱膨張性シートを使用した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の優れた材料でパターンを形成し、形成されたパターンに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、加熱によって膨張する際に、熱によって変形することがある。熱膨張性シートが変形すると、そこに形成される立体画像も歪むため、所望の立体画像を得ることが難しくなる。そのため、熱膨張性シートが変形することを抑制しつつ熱膨張性シートを膨張させることが求められている。

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、熱膨張性シートが変形する
ことを抑制しつつ熱膨張性シートを膨張させることが可能な膨張装置及び立体画像形成システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る膨張装置は、
熱膨張性シートが設置される設置手段と、
前記設置手段に設置された状態の熱膨張性シートに対して照射手段により光を照射させることによって前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記設置手段に設置された状態を維持したままで所定の冷却手段により前記熱膨張性シートを冷却させる冷却処理を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、熱膨張性シートが変形することを抑制しつつ熱膨張性シートを膨張させることができる。

本発明の実施形態１に係る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の裏面を示す図である。 実施形態１に係る立体画像形成システムの概略構成を示す図である。 実施形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 実施形態１に係る膨張装置の構成を示す断面図である。 実施形態１においてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。 実施形態１に係る膨張装置の制御基板の構成を示すブロック図である。 実施形態１において膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。 実施形態１において膨張装置が冷却処理を実行する様子を示す図である。 実施形態１における立体画像形成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立体画像が形成される様子を段階的に示す図である。 実施形態１に係る膨張装置によって実行される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２に係る膨張装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態２において膨張装置が乾燥処理を実行する様子を示す図である。 実施形態２において膨張装置が換気処理を実行する様子を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の変形例において、互いに対向する２辺を押さえ込まれてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の変形例において、少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込まれてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。

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。

（実施形態１）
＜熱膨張性シート１００＞
図１に、実施形態１に係る立体画像形成システム１によって立体画像を形成するための熱膨張性シート１００の構成を示す。熱膨張性シート１００は、予め選択された部分が膨張することによって立体画像が形成される媒体である。立体画像とは、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形成される３次元状の画像である。

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、立体画像が形成される前、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、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。

図２に、熱膨張性シート１００の裏面を示す。熱膨張性シート１００の裏面とは、熱膨張性シート１００の基材１０１側の面であって、基材１０１の裏面に相当する。これに対して、熱膨張性シート１００の表面とは、熱膨張性シート１００のインク受容層１０３側の面であって、インク受容層１０３の表面に相当する。

図２に示すように、熱膨張性シート１００の裏面には、その縁部に沿って複数のバーコードＢが付されている。バーコードＢ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が立体画像を形成するための専用のシートであることを示す情報である。バーコードＢは、後述する立体画像形成システム１の膨張装置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１００の使用の可否を判定するための識別子である。

＜立体画像形成システム１＞
次に、図３を参照して、熱膨張性シート１００に立体画像を形成するための立体画像形成システム１について説明する。図３に示すように、立体画像形成システム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って、制御部３１によって実行されるプログラム又はデータを記憶している。具体的に説明すると、記憶部３２は、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している。

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。

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、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１００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１００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１００に向けて噴射させて、カラー画像を印刷する。

これに対して、表面発泡データは、熱膨張性シート１００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１００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１００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、光を熱に変換する材料の一例である。

＜膨張装置５０＞
膨張装置５０は、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に光を照射し、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に印刷された濃淡画像を発熱させて、熱膨張性シート１００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。図６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、冷却部６４と、バーコードリーダ６５と、電源基板６９と、制御基板７０と、を備える。

挿入部５２は、開閉式の扉を備えており、立体画像を形成する対象となる熱膨張性シート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。このとき、ユーザは、熱膨張性シート１００のバーコードＢが付された端部が奥側に位置するように、熱膨張性シート１００をトレイ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によって光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が設置される設置手段として機能する。図７に、熱膨張性シート１００が設置された状態のトレイ５３を上（Ｚ方向）から見た様子を示す。図７に示すように、トレイ５３は、四角形の枠状をした固定部材５７を備えており、固定部材５７によって、設置された熱膨張性シート１００の４辺の縁部を上から押さえ込むことで固定する。また、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手段として機能する。換気部５４は、少なくとも１つの排気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。筐体５１内の空気は、冷却部６４によって外部から供給されて、換気部５４によって外部に排出される。換気部５４は、冷却部６４によって外部から供給された空気を外部に排出することによって、筐体５１の内部の空気を循環させる。

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、熱膨張性シート１００の表面又は裏面に沿って照射部６０を移動させる移動手段として機能する。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。

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。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の位置Ｐ１は、筐体５１内の挿入部５２が設けられた側とは反対側の位置であり、第２の位置Ｐ２は、筐体５１内の挿入部５２が設けられた側の位置である。言い換えると、第１の位置Ｐ１は、第２の位置Ｐ２よりも、膨張装置５０において熱膨張性シート１００が挿入される側の端部から離れた位置である。このように照射部６０の初期位置が筐体５１内における挿入部５２とは反対側に設けられていることで、熱膨張性シート１００を筐体５１内に挿入する際にユーザが照射部６０に触れないようにできる。そのため、ユーザは、熱膨張性シート１００を円滑に設置することができる。

照射部６０は、光を照射する機構である。照射部６０は、トレイ５３の上に配置された熱膨張性シート１００に光を照射する照射手段として機能する。図６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、例えばハロゲンランプを備えており、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。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１００に光を照射すると、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１００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。

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、反射板６２の上側に設けられており、膨張装置５０の内部を冷却する冷却手段として機能する。冷却部６４は、少なくとも１つの給気ファンを備えており、膨張装置５０の外部から照射部６０に空気を送ることによって、照射部６０を冷却する。具体的に説明すると、冷却部６４は、冷却部６４の上部に設けられた給気口から膨張装置５０の外部の空気を吸い込んで、吸い込んだ空気を照射部６０に送る。冷却部６４によって吸い込まれた空気は、反射板６２に供給され、反射板６２が空気冷却される。また、冷却部６４によって吸い込まれた空気は、照射部６０を通って膨張装置５０の内部に供給され、トレイ５３に設置された熱膨張性シート１００を含む筐体５１内の各部が冷却される。

バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１００の裏面に付されたバーコードＢを読み取る読み取り手段として機能する。バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１００が表面を上側に向けて膨張装置５０に挿入された場合、熱膨張性シート１００の裏面に付されたバーコードＢを、図示しないリフレクタを介して読み取る。リフレクタは、トレイ５３の奥側の端部に設置されており、バーコードリーダ６５がバーコードＢを逆側から読み取ることができるようにするための反射鏡である。これに対して、熱膨張性シート１００が裏面を上側に向けて膨張装置５０に挿入された場合、バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１００の裏面に付されたバーコードＢを、リフレクタを介さずに直接読み取る。

膨張装置５０は、バーコードリーダ６５によってバーコードＢを読み取ることができたか否かに応じて、トレイ５３に設置された媒体が膨張装置５０で使用可能か否かを判別する。立体画像を形成するための専用のシートではない媒体が膨張装置５０に挿入されると、膨張装置５０が正常に動作しない可能性がある。そのため、膨張装置５０は、バーコードリーダ６５によってバーコードＢを読み取れなかった場合には、照射部６０による光照射処理を開始しない。これにより、膨張装置５０の誤動作を抑制する。

電源基板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、電源基板６９から電力を得て動作する。

制御基板７０は、筐体５１の下部に配置された基板上に設けられており、膨張装置５０の各部の動作を制御する。図８に示すように、制御基板７０は、制御部７１と、記憶部７２と、計時部７３と、通信部７４と、を備える。

制御部７１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。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７１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。

記憶部７２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７２は、制御部７１によって実行されるプログラム又はデータ、及び、制御部７１が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。計時部７３は、ＲＴＣ（Real Time Clock）等の計時デバイスを備えており、膨張装置５０の電源がオフの間も計時を継続する。

通信部７４は、端末装置３０と通信するためのインタフェースを備える。通信部７４は、制御部７１の制御の下、端末装置３０と有線又は無線で通信する。例えば、通信部７４は、端末装置３０においてユーザから入力された光照射処理を開始する指示を、端末装置３０から取得する。また、通信部７４は、膨張装置５０の現在の状態を示す情報を端末装置３０に送信する。

制御部７１は、換気部５４、搬送モータ５５、照射部６０及び冷却部６４の動作を制御する制御手段として機能する。具体的に説明すると、制御部７１は、熱膨張性シート１００を膨張させる膨張処理と、膨張装置５０の内部を冷却する冷却処理と、を実行する。以下、順に説明する。

＜膨張処理＞
制御部７１は、トレイ５３に設置された状態の熱膨張性シート１００に対して照射部６０により光を照射させることによって熱膨張性シート１００を膨張させる膨張処理を実行する。具体的に説明すると、制御部７１は、熱膨張性シート１００が規定の温度以上に加熱されるように、照射部６０に光を照射させながら搬送モータ５５によって照射部６０を移動させて、熱膨張性シート１００を膨張させる。

図９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７１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。このとき、制御部７１は、照射部６０に供給する電源電圧を調整することによって、照射部６０に所定の強度の光を照射させる。そして、制御部７１は、照射部６０に光を照射させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、所定の速度で移動させる。なお、膨張処理において、換気部５４及び冷却部６４は駆動していない。

照射部６０によって光が照射されると、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。所定の強度及び所定の速度は、熱膨張性シート１００を規定の温度以上の温度に加熱することができるように、予め設定される。

例えば、照射部６０によって照射される光の強度が高くなるほど、熱膨張性シート１００はより多くの光を受けるため、より加熱される。また、照射部６０の移動速度が低くなるほど、照射時間が長くなるため、熱膨張性シート１００はより加熱される。そのため、照射部６０によって照射させる光の強度と照射部６０の移動速度とのうちの少なくとも一方を調整することによって、熱膨張性シート１００の各部分に加える熱量を調整することができる。

所定の強度及び所定の速度は、このような関係を考慮して、熱膨張性シート１００に十分な熱量を加えることができる値に設定される。制御部７１は、所定の強度で光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。これにより、熱膨張性シート１００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。

＜冷却処理＞
膨張処理を実行した後、制御部７１は、熱膨張性シート１００がトレイ５３に設置された状態を維持したままで冷却部６４により熱膨張性シート１００冷却させる冷却処理を実行する。

膨張処理によって、熱膨張性シート１００を含む筐体５１の内部は、多くの熱を含んでいる。熱膨張性シート１００は、熱を含むと、その形状が歪んで変形することがある。例えば、熱膨張性シート１００は、熱膨張性シート１００に含まれる複数の層の熱特性の違いによって弓なりに曲がる、すなわち反ることがある。このような熱膨張性シート１００の反りを抑制するため、制御部７１は、膨張処理を実行した後、冷却部６４を駆動させることによって、筐体５１の内部及び熱膨張性シート１００を冷却する。

図１０に、膨張装置５０が冷却処理を実行する様子を示す。膨張処理の直後、照射部６０は、膨張装置５０の手前側である第２の位置Ｐ２に到達している。冷却処理において、制御部７１は、搬送モータ５５によって照射部６０を移動させながら冷却部６４に膨張装置５０の内部を冷却させる。具体的に説明すると、制御部７１は、照射部６０に対する電源電圧の供給を止めてランプヒータ６１を消灯させる。そして、制御部７１は、冷却部６４を駆動させて、筐体５１の外部の空気を筐体５１の内部に供給する。制御部７１は、冷却部６４に冷却させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる。

このとき、制御部７１は、換気部５４を駆動させて、筐体５１内の空気を外部に排出する。このように冷却部６４と換気部５４とが駆動することによって、図１０に示すように、冷却部６４によって外部から供給された空気は、膨張装置５０の奥側に流れ、換気部５４から外部に排出される。

冷却部６４は、照射部６０に取り付けられているため、照射部６０と共に移動する。そのため、照射部６０を移動させながら冷却部６４を駆動させることによって、筐体５１の外部の空気を筐体５１の内部に広く供給することができ、熱膨張性シート１００の全体を満遍なく冷却することができる。このように、制御部７１は、膨張処理を実行した後の熱膨張性シート１００を、冷却部６４を移動させながら、その４辺の縁部がトレイ５３に固定されている状態で冷却する。これにより、熱膨張性シート１００がトレイ５３から取り外された後に反ることを抑制することができる。

＜立体画像形成処理＞
以上のように構成された立体画像形成システム１において実行される立体画像形成処理の流れについて、図１１に示すフローチャート及び図１２（ａ）〜（ｅ）に示す熱膨張性シート１００の断面図を参照して説明する。

第１に、ユーザは、立体画像が形成される前の熱膨張性シート１００を準備し、端末装置３０の操作部３３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の表面に光熱変換層１０４を印刷する（ステップＳ１）。光熱変換層１０４は、光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１２（ａ）に示すように、インク受容層１０３上に光熱変換層１０４が形成される。

第２に、ユーザは、光熱変換層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によって光を照射する（ステップＳ２）。熱膨張性シート１００の表面に印刷された光熱変換層１０４は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図１２（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１００のうちの光熱変換層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Ｓ３）。具体的に説明すると、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１００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１２（ｃ）に示すように、インク受容層１０３及び光熱変換層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によって光を照射し、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Ｓ４）。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の裏面に光熱変換層１０６を印刷する（ステップＳ５）。光熱変換層１０６は、熱膨張性シート１００の表面に印刷された光熱変換層１０４と同様に、光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１２（ｄ）に示すように、基材１０１の裏面に光熱変換層１０６が形成される。

第６に、ユーザは、光熱変換層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によって光を照射する（ステップＳ６）。熱膨張性シート１００の裏面に印刷された光熱変換層１０６は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図１２（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１００のうちの光熱変換層１０６が印刷された部分が盛り上がって膨張する。

なお、図１２（ａ）〜（ｅ）では、理解を容易にするため、光熱変換層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のうちの光熱変換層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にカラーの立体画像が形成される。光熱変換層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光熱変換層１０４，１０６の濃淡を調整することで、様々な形状の立体画像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１１におけるステップＳ５，Ｓ６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１１におけるステップＳ１，Ｓ２は省略される。また、ステップＳ３におけるカラー画像の印刷は、ステップＳ６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Ｓ３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及び光熱変換層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。

次に、図１３に示すフローチャートを参照して、ステップＳ２，Ｓ６において、膨張装置５０によって実行される処理の詳細について説明する。

ステップＳ２において、ユーザは、熱膨張性シート１００をその表面を上側に向けてトレイ５３に設置して、膨張装置５０に挿入する。また、ステップＳ６において、ユーザは、熱膨張性シート１００をその裏面を上側に向けてトレイ５３に設置して、膨張装置５０に挿入する。その後、ユーザは、端末装置３０の操作部３３を操作して、熱膨張性シート１００を膨張させる指示を入力する。膨張装置５０の制御部７１は、このようにしてユーザから入力された指示を端末装置３０から受信すると、図１３に示す処理を開始する。

処理を開始すると、制御部７１は、熱膨張性シート１００が正しく設置されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的に説明すると、制御部７１は、トレイ５３に設けられたセンサを介して、トレイ５３上の適正な位置に熱膨張性シート１００が設置されているか否かを判定する。

熱膨張性シート１００が正しく設置されていない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部７１は、処理をステップＳ１１に留める。このとき、制御部７１は、警告を発することで、熱膨張性シート１００が正しく設置されていない旨をユーザに報知し、熱膨張性シート１００を正しく設置するようにユーザに要求する。

熱膨張性シート１００が正しく設置されている場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部７１は、バーコードリーダ６５を介して熱膨張性シート１００の裏面に付されたバーコードＢを読み取れたか否かを判定する（ステップＳ１２）。バーコードＢは、熱膨張性シート１００の使用の可否を判定するための識別子であって、トレイ５３に設置された熱膨張性シート１００の奥側の端部に設けられている。

熱膨張性シート１００に付されたバーコードＢを読み取ることがでなかった場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部７１は、処理をステップＳ１１に戻す。このとき、制御部７１は、熱膨張性シート１００が使用できない旨をユーザに報知して、熱膨張性シート１００を適正なものに交換するようにユーザに要求する。

バーコードＢを読み取ることができた場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部７１は、プレヒートを実行する（ステップＳ１３）。プレヒートとは、膨張装置５０が主要動作を開始する前に、照射部６０を予備的に加熱する処理である。具体的に説明すると、制御部７１は、ランプヒータ６１を点灯させて、照射部６０を予め定められた温度まで加熱した後、冷却部６４を駆動させて、照射部６０を冷却する。

プレヒートを実行すると、制御部７１は、膨張処理を実行する（ステップＳ１４）。具体的に説明すると、制御部７１は、ランプヒータ６１を点灯させて、照射部６０に所定の強度の光を照射させる。そして、制御部７１は、図９に示したように、搬送モータ５５を駆動させることによって、所定の強度で光を照射している照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、所定の速度で移動させる。これにより、制御部７１は、熱膨張性シート１００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して、熱膨張性シート１００を膨張させる。ステップＳ１４は、膨張ステップの一例である。

膨張処理を実行した後、制御部７１は、冷却処理を実行する（ステップＳ１５）。具体的に説明すると、制御部７１は、ランプヒータ６１を消灯させて照射部６０に光の照射を停止させ、且つ、冷却部６４を駆動させる。そして、制御部７１は、図１０に示したように、冷却部６４に冷却させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる。これにより、制御部７１は、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１００を冷却させて、熱膨張性シート１００が反ることを抑制する。ステップＳ１５は、冷却ステップの一例である。

以上説明したように、実施形態１に係る膨張装置５０は、熱膨張性シート１００に沿って照射部６０を移動させながら照射部６０に光を照射させることによって、熱膨張性シート１００を膨張させる装置であって、熱膨張性シート１００の膨張処理を実行した後、膨張装置５０の内部の冷却処理を実行する。膨張処理の後に冷却処理を実行することによって、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１００を冷却することができるため、熱膨張性シート１００が反って変形することを抑制できる。

特に、実施形態１に係る膨張装置５０は、熱膨張性シート１００を移動させる方式では無く、照射部６０を移動させる方式で熱膨張性シート１００を加熱する。そのため、膨張処理を実行した後に、照射部６０を移動させながら光を照射させるという簡便な方法で、熱膨張性シート１００を冷却することができる。

また、実施形態１に係る膨張装置５０は、照射部６０を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて移動させる際に膨張処理を実行し、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる際に冷却処理を実行する。このように、膨張装置５０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で照射部６０を１回往復させる間に、膨張処理と冷却処理とを実行するため、膨張処理と冷却処理とを効率良く実行することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２において、実施形態１と同様の構成については説明を省略する。

実施形態１では、膨張装置５０は、熱膨張性シート１００を膨張させる膨張処理と、膨張装置５０の内部を冷却する冷却処理と、を実行した。これに対して、実施形態２では、膨張装置５０は、膨張処理と冷却処理とに加えて、熱膨張性シート１００を乾燥させる乾燥処理と、膨張装置５０の内部を換気する換気処理と、を実行する。

図１４に、実施形態２に係る膨張装置５０によって実行される処理の流れを示す。図１４に示す処理は、図１３と同様に、熱膨張性シート１００がその表面又は裏面を上側に向けて膨張装置５０に挿入された状態で、端末装置３０を介してユーザから熱膨張性シート１００を膨張させる指示を受け付けると、開始する。なお、図１４におけるステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、図１３におけるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理と同様であるため、説明を省略する。

＜乾燥処理＞
ステップＳ２３においてプレヒートを実行すると、制御部７１は、乾燥処理を実行する（ステップＳ２４）。乾燥処理において、制御部７１は、熱膨張性シート１００が規定の温度未満に維持されるように、搬送モータ５５によって照射部６０を移動させながら照射部６０に光を照射させることによって、熱膨張性シート１００を乾燥させる。ステップＳ２４は、乾燥ステップの一例である。

熱膨張性シート１００は、例えば印刷装置４０において塗布されたインクが十分に乾燥していない場合、又は周囲の環境等の要因によって、水分を含むことがある。熱膨張性シート１００が多くの水分を含んでいると、熱膨張性シート１００を膨張させる際に熱膨張性シート１００が必要な温度まで加熱されずに、熱膨張性シート１００を所望の高さまで膨張させ難くなる。このような事態を抑制して熱膨張性シート１００を精度良く膨張させるため、膨張装置５０は、熱膨張性シート１００の膨張処理を実行する前に、熱膨張性シート１００の乾燥処理を実行する。

図１５に、膨張装置５０が乾燥処理を実行する様子を示す。乾燥処理において、制御部７１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。このとき、制御部７１は、照射部６０に供給する電源電圧を調整することによって、照射部６０に第１の強度の光を照射させる。そして、制御部７１は、照射部６０に光を照射させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、第１の速度で移動させる。なお、乾燥処理において、換気部５４及び冷却部６４は駆動していない。

照射部６０によって光が照射されると、熱膨張性シート１００のうちのカーボンブラックを含む濃淡画像が印刷された部分は発熱する。乾燥処理において、制御部７１は、熱膨張性シート１００を膨張させずに乾燥させる。そのため、第１の強度及び第１の速度は、熱膨張性シート１００を、熱膨張剤が膨張を開始する規定の温度未満に維持することができるように、言い換えると熱膨張性シート１００が規定の温度以上には加熱されないように、予め設定される。

例えば、照射部６０によって照射される光の強度が高くなるほど、熱膨張性シート１００はより多くの量の光を受けるため、より加熱される。また、照射部６０の移動速度が低くなるほど、照射時間が長くなるため、熱膨張性シート１００はより加熱される。そのため、照射部６０によって照射させる光の強度と照射部６０の移動速度とのうちの少なくとも一方を調整することによって、熱膨張性シート１００の各部分に加える熱量を調整することができる。

第１の強度及び第１の速度は、このような関係を考慮して、熱膨張性シート１００に膨張しない程度の熱量を加えることができる値に設定される。制御部７１は、第１の強度で光を照射している照射部６０を第１の速度で移動させることによって、熱膨張性シート１００を規定の温度未満の温度に維持する。これによって、熱膨張性シート１００に含まれる水分を蒸発させて乾燥させる。

＜換気処理＞
乾燥処理を実行した後、制御部７１は、換気処理を実行する（ステップＳ２５）。換気処理において、制御部７１は、搬送モータ５５によって照射部６０を移動させながら換気部５４に膨張装置５０の内部を換気させる。ステップＳ２５は、換気ステップの一例である。

乾燥処理によって、筐体５１内の空気は、熱膨張性シート１００から蒸発した水分を含んでいる。このような筐体５１内の水分を除去するために、制御部７１は、乾燥処理を実行した後、換気部５４を駆動させることによって、筐体５１の内部を換気する。

図１６に、膨張装置５０が換気処理を実行する様子を示す。換気処理において、換気部５４は、乾燥処理において照射部６０が熱膨張性シート１００に沿って移動した後の復路において、照射部６０が移動する方向に膨張装置５０の内部の空気を送って膨張装置５０の外部に排出することで、膨張装置５０の内部を換気する。具体的に説明すると、乾燥処理の直後、照射部６０は、膨張装置５０の手前側である第２の位置Ｐ２に到達している。換気処理において、制御部７１は、照射部６０に対する電源電圧の供給を止めてランプヒータ６１を消灯させる。そして、制御部７１は、換気部５４を駆動させて、筐体５１内の空気を外部に排気させる。制御部７１は、換気部５４に換気させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる。

乾燥処理では、照射部６０が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて移動するため、熱膨張性シート１００から蒸発した水分は、照射部６０よりも奥側に多く含まれている。換気部５４は、膨張装置５０の奥側の端部に設置されているため、照射部６０よりも奥側に含まれる水分を効率良く除去することができる。特に、照射部６０を手前側から奥側に向けて移動させることによって、筐体５１内の空気を奥側に向けて送ることができるため、奥側の端部に設置された換気部５４から効率良く換気することができる。

＜膨張処理＞
換気処理を実行した後、制御部７１は、膨張処理を実行する（ステップＳ２６）。実施形態２における膨張処理は、実施形態１における膨張処理と同様である。ステップＳ２６は、膨張ステップの一例である。

具体的に説明すると、制御部７１は、ランプヒータ６１を点灯させて、照射部６０に第２の強度の光を照射させる。そして、制御部７１は、図９に示したように、搬送モータ５５を駆動させることによって、第２の強度で光を照射している照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、第２の速度で移動させる。これにより、制御部７１は、熱膨張性シート１００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して、熱膨張性シート１００を膨張させる。

ここで、乾燥処理に比べて熱膨張性シート１００に多くの光を照射させるため、第２の強度は、乾燥処理における第１の強度よりも高い値に設定される。一例として、第２の強度は、第１の強度の２倍から３倍程度の強度に設定される。また、第２の強度が第１の強度よりも高い値に設定されると共に、又はこれに代えて、第２の速度は、乾燥処理における第１の速度よりも低い値に設定される。一例として、第２の速度は、第１の速度の半分から３分の１程度の速度に設定される。第２の速度が第１の速度よりも低い値に設定されることによって、乾燥処理に比べて照射部６０の移動時間が長くなるため、より多くの光を熱膨張性シート１００に照射することができる。

＜冷却処理＞
膨張処理を実行した後、制御部７１は、冷却処理を実行する（ステップＳ２７）。実施形態２における冷却処理は、実施形態１における冷却処理と同様である。ステップＳ２７は、冷却ステップの一例である。

具体的に説明すると、制御部７１は、ランプヒータ６１を消灯させて照射部６０に光の照射を停止させ、且つ、冷却部６４を駆動させる。そして、制御部７１は、図１０に示したように、冷却部６４に冷却させている状態で搬送モータ５５を駆動させることによって、照射部６０を、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる。これにより、制御部７１は、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１００を冷却させて、熱膨張性シート１００が反ることを抑制する。

以上説明したように、実施形態２に係る膨張装置５０は、熱膨張性シート１００の膨張処理を実行する前に、乾燥処理と換気処理とを実行する。膨張処理の前に乾燥処理を実行することによって、膨張処理において熱膨張性シート１００が加熱し難くなることを抑制することができるため、熱膨張性シート１００を精度良く膨張させることができる。また、乾燥処理の後に換気処理を実行することによって、乾燥処理によって熱膨張性シート１００から蒸発した水分を膨張装置５０の内部から除去することができる。

また、実施形態２に係る膨張装置５０は、照射部６０を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて移動させる際に乾燥処理を実行し、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる際に換気処理を実行し、照射部６０を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて移動させる際に膨張処理を実行し、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる際に冷却処理を実行する。このように、膨張装置５０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で照射部６０を２回往復させる間に、乾燥処理と換気処理と膨張処理と冷却処理を実行するため、これら４つの処理を効率良く実行することができる。

（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、制御部７１は、乾燥処理、換気処理、膨張処理及び冷却処理のそれぞれを、照射部６０を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて移動させる際に、又は、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させる際に、実行した。しかしながら、本発明において、制御部７１は、これら各処理を往路又は復路のみで実行することに限らず、必要であれば、各処理を実行するために、照射部６０を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で１回又は複数回往復させても良い。

また、乾燥処理、換気処理、膨張処理及び冷却処理を実行する回数又は順序は、上記実施形態で説明したものに限らない。例えば、制御部７１は、膨張処理の後に換気処理を実行しても良いし、乾燥処理又は換気処理を省略しても良い。

上記実施形態では、制御部７１は、搬送モータ５５により照射部６０が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に戻されるときに、冷却処理を実行した。しかしながら、本発明において、制御部７１は、膨張処理の後に熱膨張性シート１００を含む膨張装置５０の内部を冷却できさえすれば、照射部６０が移動していないときに冷却処理を実行しても良い。

上記実施形態では、冷却部６４は、照射部６０に取り付けられており、照射部６０と共に移動した。しかしながら、本発明において、冷却部６４は、熱膨張性シート１００を含む膨張装置５０の内部を冷却することができれば、照射部６０以外の場所に設けられていても良い。また、上記実施形態では、換気部５４は、膨張装置５０の奥側の端部に設けられていた。しかしながら、本発明において、換気部５４は、膨張装置５０の内部を換気することができれば、その他の場所に設けられていても良い。

上記実施形態では、照射部６０の初期位置（ホームポジション）は、膨張装置５０の奥側であった。しかしながら、照射部６０の初期位置は、膨張装置５０の手前側であっても良い。照射部６０の初期位置が膨張装置５０の手前側である場合、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との位置関係を逆にすることで、上記実施形態と同様に説明することができる。

上記実施形態では、トレイ５３は、図７に示したように、固定部材５７によって熱膨張性シート１００の４辺を押さえ込むように構成されていた。しかしながら、本発明において、トレイ５３は、熱膨張性シート１００を固定することができれば、４辺の全てを押さえ込まなくても良い。例えば図１７（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ５３は、２つの棒状の固定部材５７によって、互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されても良い。或いは、図１７（ｃ），（ｄ）に示すように、トレイ５３は、２つの点状の固定部材５７によって、互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されても良い。このように、トレイ５３は、熱膨張性シート１００の４辺のうちの少なくとも互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されていても良い。

更に、図１８（ａ）に示すように、トレイ５３は、４つの点状の固定部材５７によって、熱膨張性シート１００の四隅を押さえ込むように構成されても良い。或いは、図１８（ｂ），（ｃ）に示すように、トレイ５３は、２つの点状の固定部材５７によって、熱膨張性シート１００の四隅のうちの互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されても良い。互いに対向する２つの隅とは、長方形状の熱膨張性シート１００において対角線で結ばれる２つの隅である。このように、トレイ５３は、熱膨張性シート１００の四隅のうちの少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されていても良い。

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。或いは、熱膨張性シート１００は、基材１０１と熱膨張層１０２との間、又は、熱膨張層１０２とインク受容層１０３との間に、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、光熱変換層１０４，１０６は、光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、光熱変換層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、膨張装置５０の制御部７１は、ＣＰＵを備えており、ＣＰＵの機能によって、熱膨張性シート１００を乾燥させる乾燥処理と、膨張装置５０の内部を換気する換気処理と、熱膨張性シート１００を膨張させる膨張処理と、膨張装置５０の内部を冷却する冷却処理と、を実行した。しかし、本発明に係る膨張装置５０において、制御部７１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、乾燥処理、換気処理、膨張処理及び冷却処理のそれぞれを実行しても良い。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膨張装置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、膨張装置を制御するコンピュータに、上記実施形態で例示した膨張装置５０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膨張装置５０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（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−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）
熱膨張性シートが設置される設置手段と、
前記設置手段に設置された状態の熱膨張性シートに対して照射手段により光を照射させることによって前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記設置手段に設置された状態を維持したままで所定の冷却手段により前記熱膨張性シートを冷却させる冷却処理を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする膨張装置。
（付記２）
前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動可能に構成された移動手段を備え、
前記制御手段は、前記移動手段により前記照射手段が前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動されるときに前記膨張処理を実行し、前記移動手段により前記照射手段が前記第２の位置から前記第１の位置に戻されるときに、又は前記照射手段が移動していないときに、前記冷却処理を実行する、
ことを特徴とする付記１に記載の膨張装置。
（付記３）
前記設置手段は前記熱膨張性シートの少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されていることを特徴とする付記１又は２に記載の膨張装置。
（付記４）
前記設置手段は前記熱膨張性シートの少なくとも互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されていることを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の膨張装置。
（付記５）
前記冷却手段は、前記照射手段に取り付けられている、
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１つに記載の膨張装置。
（付記６）
前記冷却手段は、前記膨張装置の外部から前記照射手段に空気を送ることによって、前記照射手段を冷却する、
ことを特徴とする付記５に記載の膨張装置。
（付記７）
前記熱膨張性シートは、規定の温度以上に加熱されることによって膨張し、
前記制御手段は、前記熱膨張性シートが前記規定の温度未満に維持されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを乾燥させる乾燥処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記規定の温度以上に加熱されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを膨張させる前記膨張処理を実行する、
ことを特徴とする付記２に記載の膨張装置。
（付記８）
前記膨張装置の内部を換気する換気手段、を更に備え、
前記制御手段は、前記乾燥処理を実行した後であって、前記膨張処理を実行する前に、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記換気手段に前記膨張装置の内部を換気させる換気処理を実行する、
ことを特徴とする付記７に記載の膨張装置。
（付記９）
前記換気手段は、前記乾燥処理において前記照射手段が前記熱膨張性シートに沿って移動した後の復路において、前記照射手段が移動する方向に前記膨張装置の内部の空気を送って前記膨張装置の外部に排出することで、前記膨張装置の内部を換気することを特徴とする付記８に記載の膨張装置。
（付記１０）
前記移動手段は、前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動させ、
前記制御手段は、前記乾燥処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動させ、前記換気処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動させ、前記膨張処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動させ、前記冷却処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動させる、
ことを特徴とする付記８又は９に記載の膨張装置。
（付記１１）
前記第１の位置は、前記第２の位置よりも、前記膨張装置において前記熱膨張性シートが挿入される側の端部から離れた位置である、
ことを特徴とする付記２又は１０に記載の膨張装置。
（付記１２）
付記１から１１のいずれか１つに記載の膨張装置と、
前記熱膨張性シートの表面又は裏面に、前記照射手段によって照射される光を熱に変換する光熱変換層を印刷する印刷装置と、を備え、
前記制御手段は、前記印刷装置によって前記光熱変換層が印刷された前記熱膨張性シートに対して、前記膨張処理と前記冷却処理とを実行する、
ことを特徴とする立体画像形成システム。
（付記１３）
膨張装置によって実行される膨張方法であって、
熱膨張性シートの表面又は裏面に沿って照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張ステップと、
前記膨張ステップを実行した後、前記膨張装置の内部を冷却する冷却ステップと、
を含むことを特徴とする熱膨張性シートの膨張方法。
（付記１４）
膨張装置を制御するコンピュータを、
光を照射する照射手段を、熱膨張性シートの表面又は裏面に沿って移動させる移動手段、
前記膨張装置の内部を冷却する冷却手段、
前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記冷却手段に前記膨張装置の内部を冷却させる冷却処理を実行する制御手段、
として機能させるためのプログラム。

１…立体画像形成システム、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、５２…挿入部、５３…トレイ、５４…換気部、５５…搬送モータ、５６…搬送レール、５７…固定部材、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…電源基板、７０…制御基板、７１…制御部、７２…記憶部、７３…計時部、７４…通信部、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…光熱変換層、１０５…カラーインク層、Ｂ…バーコード、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置

Claims (12)

1. 熱膨張性シートが設置される設置手段と、
   前記設置手段に設置された状態の熱膨張性シートに対して照射手段により光を照射させることによって前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記設置手段に設置された状態を維持したままで所定の冷却手段により前記熱膨張性シートを冷却させる冷却処理を実行する制御手段と、
   を備えることを特徴とする膨張装置。
2. 前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動可能に構成された移動手段を備え、
   前記制御手段は、前記移動手段により前記照射手段が前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動されるときに前記膨張処理を実行し、前記移動手段により前記照射手段が前記第２の位置から前記第１の位置に戻されるときに、又は前記照射手段が移動していないときに、前記冷却処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の膨張装置。
3. 前記設置手段は前記熱膨張性シートの少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張装置。
4. 前記設置手段は前記熱膨張性シートの少なくとも互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の膨張装置。
5. 前記冷却手段は、前記照射手段に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の膨張装置。
6. 前記冷却手段は、前記膨張装置の外部から前記照射手段に空気を送ることによって、前記照射手段を冷却する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の膨張装置。
7. 前記熱膨張性シートは、規定の温度以上に加熱されることによって膨張し、
   前記制御手段は、前記熱膨張性シートが前記規定の温度未満に維持されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを乾燥させる乾燥処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記規定の温度以上に加熱されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に光を照射させることによって、前記熱膨張性シートを膨張させる前記膨張処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の膨張装置。
8. 前記膨張装置の内部を換気する換気手段、を更に備え、
   前記制御手段は、前記乾燥処理を実行した後であって、前記膨張処理を実行する前に、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記換気手段に前記膨張装置の内部を換気させる換気処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の膨張装置。
9. 前記換気手段は、前記乾燥処理において前記照射手段が前記熱膨張性シートに沿って移動した後の復路において、前記照射手段が移動する方向に前記膨張装置の内部の空気を送って前記膨張装置の外部に排出することで、前記膨張装置の内部を換気することを特徴とする請求項８に記載の膨張装置。
10. 前記移動手段は、前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動させ、
    前記制御手段は、前記乾燥処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動させ、前記換気処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動させ、前記膨張処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動させ、前記冷却処理では、前記移動手段によって前記照射手段を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動させる、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の膨張装置。
11. 前記第１の位置は、前記第２の位置よりも、前記膨張装置において前記熱膨張性シートが挿入される側の端部から離れた位置である、
    ことを特徴とする請求項２又は１０に記載の膨張装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の膨張装置と、
    前記熱膨張性シートの表面又は裏面に、前記照射手段によって照射される光を熱に変換する光熱変換層を印刷する印刷装置と、を備え、
    前記制御手段は、前記印刷装置によって前記光熱変換層が印刷された前記熱膨張性シートに対して、前記膨張処理と前記冷却処理とを実行する、
    ことを特徴とする立体画像形成システム。

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