JP6760433B2 - 膨張装置 - Google Patents

Description

本発明は、膨張装置に関する。

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

熱膨張性シートに対する膨張処理は、外部から機内に侵入するゴミ等の異物、又は、機内に流入する外気の風等に対してなるべく閉じられた空間内で行うことが望ましい。機外からの影響によって、熱膨張性シート表面が所望の温度にならず膨張処理が良好に行われないことを防ぐためである。しかしながら、特許文献１，２に開示された膨張装置は、筐体の側部の案内板から熱膨張性シートを差し込み、機内に搬送して膨張処理を行った後、反対側の側部の案内板から熱膨張性シートを排出する。従って、膨張処理時において閉じられた空間を形成することが困難であった。

また、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場合がある。熱膨張性シートが変形すると、熱膨張性シートの表面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するために、膨張処理後は、熱膨張性シートを効率良く冷却することが望ましい。特に、閉じられた空間内で熱膨張性シートを加熱すると熱がこもるため、効率よく冷却することが望ましい。しかしながら、特許文献１，２には、熱膨張性シートの冷却についての構造が開示されていない。

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、閉じられた空間内の熱膨張性シートを効率良く冷却することが可能な膨張装置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、
筐体に設けられた排気ファンと、
前記筐体内に設けられ、対象物に光を照射する照射部と、
前記筐体内の移動が可能であり、外気を前記筐体内に供給するための給気ファンと、
を備え、
前記排気ファンは、前記給気ファンが移動する方向の筐体面に設けられている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、閉じられた空間内の熱膨張性シートを効率良く冷却することが可能な膨張装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけ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。 立体画像形成システムの概略構成を示す図である。 端末装置の構成を示すブロック図である。 印刷装置の構成を示す斜視図である。 膨張装置の構成を示す断面図である。 膨張装置の搬送駆動部を示す部分拡大図である。 立体画像形成システムを示す外観斜視図である。 立体画像形成システムにおいて膨張装置からトレイを取り出した状態を示す斜視図である。 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。 膨張装置の動作の流れを示すフローチャートである。 膨張装置の動作を各工程別に詳細化したフローチャートである。 プレヒート（モード１）の流れを示すフローチャートである。 プレヒート（モード２）の流れを示すフローチャートである。 膨張装置の可動部の位置の例を示す断面図である。 発泡加熱の流れを示すフローチャートである。 乾燥加熱の流れを示すフローチャートである。

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に狭持されている。キャリッジ４１は、モータ４５ｍの回転により駆動ベルト４５が駆動することで、印刷ヘッド４２及びインクカートリッジ４３と共に、主走査方向Ｄ２に移動する。

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

印刷装置４０は、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。

膨張装置５０は、箱型の筐体２１０を備える。筐体２１０は、内部が第１室である下側筐体２１１と第２室である上側筐体２１２との２室に仕切られている。これは、後述するランプ２３２からの光の照射により上側筐体２１２内の温度が上昇するため、下側筐体２１１内の基板等に与える影響を抑制するものである。

下側筐体２１１には、電源基板２２１と、制御基板２２２と、下側ファン２２３と、が収容されている。電源基板２２１は、商用電源を制御基板２２２等、膨張装置５０の各部の動作に適した電力に変換して供給する。制御基板２２２は、電源基板２２１から電力を受け、本明細書で説明するものを含めて膨張装置５０の動作全般を制御する。下側ファン２２３は、電源基板２２１及び制御基板２２２等、下側筐体２１１に収容された各部から発生する熱によって加熱された空気を矢印Ａ１に従って筐体２１０の外側へ排出する。従って、筐体２１０には、任意の場所に下側筐体２１１についての開口部である下部吸気部２１１ａと下部排気部２１１ｂとが設けられている。これらの開口部は、スリット等の任意の形状とすることができる。

この他、筐体２１０の下側筐体２１１には電源基板２２１及び制御基板２２２等をメンテナンスするための開口部及び蓋等を設けることができる。

上側筐体２１２の上壁には外気を吸入するための開口である上部吸気部２１２ａが設けられている。上部吸気部２１２ａは、後述する可動部２３０の可動範囲内に設けられたスリット等である。また、上側筐体２１２の奥側の壁には外気を排出するための開口である上部排気部２１２ｂが設けられている。上部排気部２１２ｂは、後述する上側排気ファン２４０に対応するスリット等である。

上側筐体２１２の図示左側にはユーザが前記熱膨張性シートを搬入及び搬出するための開口部である出入口２１２ｃが設けられており、その出入口２１２ｃに対応する開閉扉２１２ｄが取り付けられている。本実施形態では、開閉扉２１２ｄは出入口２１２ｃの下辺部を軸に回転することで開閉される。開閉扉２１２ｄにはユーザが開閉操作をするための任意の取手が設けられる。開閉扉２１２ｄの開閉を検知するための扉開閉検知センサ２１３が設けられている。なお、図６において、図示の左側を「手前側」とし、右側を「奥側」とする（以下の説明でも同様）。

上側筐体２１２には、可動部２３０と、上側排気ファン２４０と、用紙載置部２５０と、搬送部２６０と、が収容されている。

可動部２３０は、搬送駆動部２７０の動作に伴い、搬送部２６０に沿って手前側と奥側との間を往復運動することができるように構成されている。可動部２３０は、カバー２３１と、ランプ２３２と、反射板２３３と、上側給気ファン２３４と、サーモスタット２３５と、温度センサ２３６と、バーコードリーダ２３７と、を備える。

カバー２３１は、ランプ２３２と、反射板２３３と、上側給気ファン２３４と、温度センサ２３６と、サーモスタット２３５と、を収容する箱型に形成されている。カバー２３１の上端部は、筐体２１０の吸入部からの外気の吸入を妨げないように開口されている。カバー２３１の下端部は、吸入された外気を下方に排出するよう、開口されている。カバー２３１は、公知の方法で後述するボールネジ２７１と接続され手前側と奥側との間を移動可能とする接続機構をさらに備える。

ランプ２３２は、熱膨張性シート１００に向けて光を照射する照射部である。本実施形態では、ランプ２３２はＸ軸方向に直管状に構成されたハロゲンランプである。

反射板２３３は、上部にはランプ２３２の後側の周方向を取り囲む図示のような円弧状の内面を有し、下部には垂直な内面を有する。反射板２３３は、内面が光の反射に適するように処理された金属等から形成されている。反射板２３３の下端部は、ランプ２３２の光を下方に照射するよう開口されている。カバー２３１の内面と反射板２３３の外面との間において空気が流れるよう、反射板２３３はカバー２３１の内側に比べてやや小さくなっている。

上側給気ファン２３４は、筐体２１０の吸入部と反射板２３３との間、即ち光の照射方向から見れば後方に配置されている。このように配置することで、外気を効率的に特に反射板２３３に当てて、さらに下方に流すことができる。上側給気ファン２３４は、手前側から見て左右方向に例えば３連のファンが並列に設けられている。上側給気ファン２３４が動作すると、吸入部を介して外気を吸入し、反射板２３３に風を当てる。反射板２３３が高温であると次回の熱膨張性シート１００を膨張装置５０にセットした際に膨張するおそれがあるため、反射板２３３を冷却するものである。また、上側給気ファン２３４は、反射板２３３の外面とカバー２３１の内面との間を下方に向けて通気させて熱膨張性シート１００に風を当てる。これにより、膨張処理により加熱された熱膨張性シート１００を冷却する。本実施形態では、カバー２３１、ランプ２３２、反射板２３３及び上側給気ファン２３４の組合せは、下方の熱膨張性シート１００に垂直に対面して配置されている。

温度センサ２３６は、カバー２３１の内側且つ反射板２３３の外側に配置されている。温度センサ２３６には、例えばサーミスタが使用される。

サーモスタット２３５は、カバー２３１の内側且つ反射板２３３の外側に配置されている。サーモスタット２３５は、カバー２３１内部が異常な高温になった場合を検出し、ランプ２３２を消灯させる。

バーコードリーダ２３７は、カバー２３１の外側に取り付けられている。本実施形態における熱膨張性シート１００は膨張装置５０に対応する熱膨張性シート１００であり、一辺に熱膨張性シート１００である等の情報を示すバーコードＢが予め付されている。バーコードリーダ２３７は、可動部２３０が奥側の端部位置であるホームポジションＰ−Ｈにあり、熱膨張性シート１００が用紙載置部２５０上にセットされているときに、熱膨張性シート１００のバーコードＢを読み取る。

この他、可動部２３０は、搬送部２６０のレール（不図示）に対応する被支持部（不図示）を備える。

上側排気ファン２４０は、筐体２１０の奥側の壁に設けられた排出部に隣接して設けられている。即ち、上側排気ファン２４０は、上側筐体２１２において開閉扉２１２ｄから最も遠い面に配置されている。これは、通常動作ではユーザの手が届かない位置であり、且つ、機内の排気をスムーズにするためである。上側排気ファン２４０は、手前側から見て左右方向に例えば３連のファンが並列に設けられている。上側排気ファン２４０が動作すると、上側筐体２１２内の加熱された内気を排出部を介して筐体２１０の外側に排出する。本実施形態では、上側給気ファン２３４と上側排気ファン２４０が同時に運転されるので、上側筐体２１２内の風は矢印Ａ２に従って流れ、機外へ排出される（なお、このとき開閉扉２１２ｄは閉じている）。後述の動作の説明において、可動部２３０が移動し図６のホームポジションＰ−Ｈの位置より左側にあったとしても、風の流れは同様である。

用紙載置部２５０は、トレイ２５１と、トレイ用台部２５２と、トレイ検知センサ２５３と、用紙サイズ検知センサ２５４と、を備える。本実施形態では、一例として熱膨張性シート１００の大きさをＡ３サイズ及びＡ４サイズの２種類とする。

トレイ２５１は、トレイ上部２５１ａとトレイ下部２５１ｂとを備える。トレイ２５１は、トレイ上部２５１ａとトレイ下部２５１ｂとの間に熱膨張性シート１００を挟み込んで膨張装置５０から取り出し可能であるとともに膨張装置５０内の所定位置に配置されるように構成されている。このようなトレイを用いることで、複数種類の大きさ等の熱膨張性シート１００に対応可能とする。ランプ２３２に対面する側のトレイ上部２５１ａは、光が照射される部分が露出するように熱膨張性シート１００を挟持するよう、額縁状に開口している。すなわち、トレイ２５１は、熱膨張性シート１００の４辺の縁部を挟みこんで固定する。

トレイ用台部２５２は、トレイ２５１を位置決めして載置する。ユーザが開閉扉２１２ｄを開けてトレイ２５１を搬入及び搬出することを容易にするように、トレイ用台部２５２には出入口２１２ｃから載置位置までの間にスライド脱着部２５２ａが設けられている。

膨張装置５０は、手前側から見た幅がＡ３サイズの短辺の長さ、即ちＡ４サイズの長辺の長さに対応している。従って、図示された断面図において、上側筐体２１２の手前側から奥側にかけての内部空間は、Ａ３サイズの長辺の長さに対応している。

トレイ検知センサ２５３は、トレイ用台部２５２にトレイ２５１が載置されたことを検知するセンサである。図示の例では、トレイ検知センサ２５３は、トレイ２５１の手前側の端部の位置においてトレイ２５１の有無を検知する。

この他、Ａ３サイズとＡ４サイズとでトレイ２５１を異なる大きさとする場合に、それぞれの大きさのトレイ２５１の端部の位置においてトレイ２５１の有無を検知することとしてもよい。

用紙サイズ検知センサ２５４は、熱膨張性シート１００の下側から熱膨張性シート１００の有無及び熱膨張性シート１００のサイズを検知するセンサ（サイズ検知部）である。

搬送部２６０は、図７に示す搬送駆動部２７０を備える。搬送駆動部２７０については後述する。搬送部２６０は、搬送駆動部２７０の他、ボールネジ回転数検知センサ２６１と、搬送終端停止用スイッチ２６２、２６３と、ホームポジションセンサ２６４と、搬送駆動開始停止センサ２６５、２６６と、を備える。

搬送終端停止用スイッチ２６２、２６３は、手前側及び奥側の端部付近に１つずつ設けられている。可動部２３０がいずれかの方向に移動して終端部にある搬送終端停止用スイッチ２６２、２６３に接触して動作させると、当該方向の搬送駆動部２７０の動作が停止するようになっている。

ホームポジションセンサ２６４は、可動部２３０が図１のホームポジションＰ−Ｈにあることを検知するセンサである。ホームポジションＰ−Ｈは、可動部２３０の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って上側排気ファン２４０に最も近い位置（位置微調整用の移動代は除く）にある。ホームポジションＰ−Ｈがこの位置であることで、後述の発泡加熱後に上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０により冷却しながらスムーズに風を流すことができる。

搬送駆動開始停止センサ２６５、２６６は、手前側又は奥側において搬送駆動部２７０の動作による可動部２３０の移動が開始又は停止したことを検知するセンサである。

また、搬送部２６０は、図示しないレールを備える。レールは、手前側から見て用紙載置部２５０を挟んで左右の両側端部付近に１対として設けられている。レールは、ボールネジ２７１によって可動部２３０が移動する際に可動部２３０の左右両側端部に設けられた被支持部（不図示）を支持して案内する。

図７に示すように、搬送駆動部２７０は、ボールネジ２７１と、ガイド２７２と、ＤＣモータ２７３と、プーリ２７４、２７７と、ベルト２７５と、ボールネジ回転数検知センサ２６１と、を備える。

ボールネジ２７１は、手前側から奥側に亘ってガイド２７２に回転可能に支持されている。ボールネジ２７１は、手前側から見て時計回り及び反時計回りに回転可能であり、回転方向によって可動部２３０の移動方向が決定される。

ガイド２７２は、図示を含めボールネジ２７１の軸方向に複数個設けられており、筐体２１０に固定されている。

ＤＣモータ２７３は、制御基板２２２の指令に基づき、軸方向から見て時計回り又は反時計回りに回転数を制御されて回転する。

ボールネジ２７１とＤＣモータ２７３の回転軸にはそれぞれプーリ２７４、２７７が取り付けられている。プーリ２７４、２７７の外周部にはそれぞれＶ形溝等の溝が形成されており、ベルト２７５は溝に係合するとともにプーリ２７４、２７７間を連結する。このような構成により、ＤＣモータ２７３の動作に伴ってボールネジ２７１は所定の回転方向及び回転数で回転する。即ち、可動部２３０は、所定の方向及び速度で移動する。

ボールネジ回転数検知センサ２６１は、ボールネジ２７１の回転数を検知する。

次に、本発明の膨張装置５０が使用される形態を含め、膨張装置５０の構造をさらに説明する。

図８において、机６０の上に、端末装置３０、印刷装置４０及び膨張装置５０が載置されている。

端末装置３０は、印刷装置４０及び膨張装置５０の動作全般を管理し、ユーザの操作に基づき印刷装置４０及び膨張装置５０を制御する。

印刷装置４０は、発泡用の熱膨張性シート１００である熱膨張性シート１００に図柄を印刷する。

膨張装置５０において、図９では開閉扉２１２ｄが開かれて出入口２１２ｃからトレイ２５１を取り出した状態が示されている。膨張部分に黒インクが印刷された熱膨張性シート１００をトレイ２５１のトレイ上部２５１ａとトレイ下部２５１ｂとの間に挟み込む。その後、トレイ２５１を膨張装置５０内に送り込んで開閉扉２１２ｄを閉じる。熱膨張性シート１００の発泡及び冷却が終了したら、開閉扉２１２ｄを開けてトレイ２５１を取り出す。

次に、上述の図に加えて図１０〜図１７を参照して、本実施形態に係る膨張装置５０において、特に発泡及び乾燥動作並びにそれらに伴う冷却について説明する。なお、これらの動作は、ユーザによる直接の操作を除いて、いずれも端末装置３０で管理される制御基板２２２からの指令に基づく。

＜立体画像形成処理＞
まず、以上のように構成された膨張装置５０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１０に示すフローチャート及び図１１（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１１（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、ランプ２３２を含む可動部２３０に相当する照射部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１１（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１１（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１１（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１１（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１１（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１０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１５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。

以上のような熱膨張性シート１００の立体画像形成処理を行うため、図１２に示すように、膨張装置５０は、表発泡工程（ステップＳ１０）、カラー印刷後の乾燥工程（ステップＳ３０）及び裏発泡工程（ステップＳ５０）の順で動作する。以下、図１３〜図１８を参照してより詳細に説明する。

＜表発泡工程＞
図１３に示すように、表発泡工程において、まずユーザが電源をＯＮにする（ステップＳ１１）と、膨張装置５０は、可動部２３０をホームポジションの位置にセットする（ステップＳ１２）。ホームポジションは、図６における可動部２３０の位置であり、図１６におけるホームポジションＰ−Ｈの位置である。このとき、可動部２３０がホームポジションＰ−Ｈにあることをホームポジションセンサ２６４が検知する。ステップＳ１２のホームポジション動作は、まず可動部２３０がホームポジションＰ−Ｈの位置にあるか否かを判別し、否である場合は可動部２３０をホームポジションＰ−Ｈに移動させる。続いて、さらに可動部２３０をホームポジションＰ−Ｈから移動させてからホームポジションＰ−Ｈに戻す動作である。戻す際に、ホームポジションセンサ２６４がホームポジションＰ−Ｈであることを検知した後、さらにわずかに可動部２３０に移動させる。

続いて、ユーザが、トレイ２５１を取り出し（ステップＳ１３）、トレイ２５１に熱膨張性シート１００（フローチャートでは「用紙」という。）をセットして（ステップＳ１４）、トレイ２５１を膨張装置５０内に挿入する（ステップＳ１５）。このとき、熱膨張性シート１００は、図１１（ａ）のように光熱変換層１０４が印刷された表面をランプ２３２に対面させるようにする。そして、図９に示すトレイ２５１のトレイ上部２５１ａとトレイ下部２５１ｂとで熱膨張性シート１００を挟み込む。そして、スライダを経由してトレイ用台部２５２上にトレイ２５１をセットする。また、ステップＳ１５において、ユーザが膨張装置５０の図示しないスタートボタンを押す等の操作をすることとしてもよい。

続いて、熱膨張性シート１００がセットされたことを確認する（ステップＳ１６）。このとき、トレイ検知センサ２５３がトレイ２５１を検知するとともに、用紙サイズ検知センサ２５４が熱膨張性シート１００のサイズを検知する。

続いて、バーコードリーダ２３７が、熱膨張性シート１００に印刷されたバーコードＢを読み取る（ステップＳ１７）。膨張装置５０に使用される熱膨張性シート１００は加熱用の専用紙であるため、一般紙が誤ってセットされていないことを確認するものである。

続いて、膨張装置５０内のプレヒートを行う（ステップＳ１９）。プレヒートは、ステップＳ１１のように電源をＯＮにした時、又は、発泡加熱又は乾燥加熱を行わない状態で例えば１時間以上経過したとき等に行われる。プレヒートについては、図１４及び図１５で説明する。

続いて、熱膨張性シート１００に対して発泡加熱を行う（ステップＳ２０）。発泡加熱については、図１７で説明する。ステップＳ２０の終了により、ステップＳ１０が完了する。

プレヒート（ステップＳ１９）について２つの例を挙げる。まず、図１４に示すモード１において、ランプ２３２を点灯（ＯＮ）させる（ステップＳ１１０）。ランプ２３２は、ハロゲンランプであり、短い時間で温度が上昇する。

続いて、カバー内温度が所定のプレヒート設定温度Ｔ_ＰＨ℃に達したか否かを判別する（ステップＳ１２０）。このとき、カバー２３１内の温度センサ２３６で検知する温度を用いる。Ｔ_ＰＨ℃に達しない場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

カバー内温度が所定のプレヒート設定温度Ｔ_ＰＨ℃に達したら（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）ランプ２３２を消灯（ＯＦＦ）させて（ステップＳ１３０）、可動部２３０の上側給気ファン２３４及び奥側の上側排気ファン２４０を運転（ＯＮ）させる（ステップＳ１４０）。従って、一端カバー２３１内の温度を上げてから、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０により温度を下げる。

続いて、カバー内温度が所定の設定温度Ｔ_１℃に達したか否かを判別する（ステップＳ１５０）。このとき、カバー２３１内の温度センサ２３６で検知する温度を用いる。Ｔ_１℃に達しない場合（ステップＳ１５０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

カバー内温度が所定の設定温度Ｔ_１℃に達したら（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０を停止（ＯＦＦ）させる（ステップＳ１６０）。これにより、モード１のプレヒートが終了する。

図１５は、モード２のプレヒートの例を示すフローチャートである。まず、モード１のステップＳ１１０と同様にランプ２３２をＯＮにする（ステップＳ２１０）。

続いて、ボールネジ２７１を正回転させて、可動部２３０を奥側から手前側に移動させる（ステップＳ２２０）。本明細書においては、矢印Ａ３に沿って、「正回転」の時に可動部２３０が奥側から手前側に向かって（図１６の右側から左側に向かって）移動し、「逆回転」の時に可動部２３０が手前側から奥側に向かって（図１６の左側から右側に向かって）移動するものとする。

続いて、可動部２３０を所定位置で停止させる（ステップＳ２３０）。本プレヒートにおいては、所定位置は、図１６の終端位置(Ａ３)Ｐ−Ａ３である。

続いて、ボールネジ２７１を逆回転させて、可動部２３０を手前側から奥側に移動させ（ステップＳ２４０）、ホームポジションＰ−Ｈに移動させる（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０のホームポジション動作は、ステップＳ１２と同様である。

続いて、モード１のステップＳ１５０と同様にカバー内温度が所定のプレヒート設定温度Ｔ_ＰＨ℃に達したか否かを判別する（ステップＳ２６０）。Ｔ_ＰＨ℃に達しない場合（ステップＳ２６０：Ｎｏ）は、処理がステップＳ２２０に戻り、加熱しながら可動部２３０を移動させることを繰り返す。

カバー内温度が所定のプレヒート設定温度Ｔ_ＰＨ℃に達したら（ステップＳ２６０：Ｙｅｓ）、モード１のステップＳ１３０及びステップＳ１４０と同様に、ランプ２３２を消灯（ＯＦＦ）させて（ステップＳ２７０）、可動部２３０の上側給気ファン２３４及び奥側の上側排気ファン２４０を運転（ＯＮ）させる（ステップＳ２８０）。従って、一端カバー２３１内の温度を上げてから、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０により温度を下げる。

続いて、可動部２３０をホームポジションＰ−Ｈに移動させる（ステップＳ２９０）。ステップＳ２９０のホームポジション動作は、ステップＳ１２と同様であるが、ステップＳ２５０で既にホームポジションＰ−Ｈにセットされているため、ステップＳ２９０では微調整としての位置調整である。その後、モード１のステップＳ１５０及びステップＳ１６０と同様に、カバー内温度が所定の設定温度Ｔ_１℃に達したか否かを判別し（ステップＳ３００）、達したら（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０を停止（ＯＦＦ）させる（ステップＳ３１０）。これにより、モード２のプレヒートが終了する。

以下、図１７のフローチャートを参照して発泡加熱処理（ステップＳ２０）を説明する。

まず、カバー内温度がＴ_１℃以下であるか否かを判別する（ステップＳ４１０）。Ｔ_１℃以下である場合（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、ランプ２３２をＯＮにして（ステップＳ４２０）加熱する。

続いて、加熱によりカバー内温度が所定のＴ_２℃（Ｔ_１＜Ｔ_２）に達したか否かを判別する（ステップＳ４３０）。Ｔ_２℃に達しない場合（ステップＳ４３０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

カバー内温度が所定のＴ_２℃に達したら（ステップＳ４３０：Ｙｅｓ）、ランプ２３２をＯＦＦにし（ステップＳ４４０）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＮにして（ステップＳ４５０）冷却する。

前述のステップＳ４１０においてカバー内温度がＴ_１℃を超える場合（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＮにして（ステップＳ４２５）冷却する。

続いて、冷却によりカバー内温度がＴ_１℃に達したか否かを判別する（ステップＳ４６０）。Ｔ_１℃に達しない場合（ステップＳ４６０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

カバー内温度がＴ_１℃に達したら（ステップＳ４６０：Ｙｅｓ）、ランプ２３２をＯＮにし（ステップＳ４７０）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＦＦにして（ステップＳ４８０）加熱する。

続いて、タイマにより予め設定された所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ４９０）。所定時間に達しない場合（ステップＳ４９０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

所定時間が経過したら（ステップＳ４９０：Ｙｅｓ）、ボールネジ２７１を正回転させて（ステップＳ５００）、可動部２３０を所定距離移動させる（ステップＳ５１０）。即ち、これらのステップにおいて、熱膨張性シート１００のランプ２３２に対面する表面を発泡させる（図１１（ｂ）又は（ｅ））。このとき、所定距離とは、用紙のサイズによって異なる。熱膨張性シート１００がＡ４サイズであるときは、所定距離は図１６のホームポジションＰ−Ｈから終端位置(Ａ４)Ｐ−Ａ４に達するまでの距離であり、熱膨張性シート１００がＡ３サイズであるときは、所定距離は図１６のホームポジションＰ−Ｈから終端位置(Ａ３)Ｐ−Ａ３に達するまでの距離である。

続いて、ランプ２３２をＯＦＦにし（ステップＳ５２０）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＮにして（ステップＳ５３０）冷却する。熱膨張性シート１００の冷却の際は、加熱により発生したインクの蒸気が熱膨張性シート１００等を汚さないようにするため、ファンによる冷却風がスムーズに熱膨張性シート１００の上方を流れて排出されることが好ましい。従って、本実施形態においては、発泡加熱が終了した側（この例では手前側）において上方から外気を吸入し、反対側（上側筐体２１２の奥側端部）から排出することとする。

続いて、冷却を行いながらボールネジ２７１を逆回転させて（ステップＳ５４０）可動部２３０をホームポジションＰ−Ｈへ移動させる（ステップＳ５５０）。

続いて、冷却によりカバー内温度がＴ_ＰＨ℃に達したか否かを判別する（ステップＳ５６０）。Ｔ_ＰＨ℃に達しない場合（ステップＳ５６０：Ｎｏ）は達するまで処理を繰り返す。

カバー内温度がＴ_ＰＨ℃に達したら（ステップＳ５６０：Ｙｅｓ）、上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＦＦにして（ステップＳ５７０）、発泡加熱処理は終了する。また、これにより表発泡工程（ステップＳ１０）が終了する。

＜カラー印刷後の乾燥工程＞
次に、図１３及び図１８を参照して、カラー印刷後の乾燥工程（ステップＳ３０）について説明する。

図１３において、表発泡工程（ステップＳ１０）が終了後、ステップＳ１３〜ステップＳ１５と同様に、トレイ２５１を取り出し（ステップＳ３１）、トレイ２５１に熱膨張性シート１００をセットして（ステップＳ３２）、トレイ２５１を膨張装置５０内に挿入する（ステップＳ３３）。このとき、ユーザは、トレイ２５１から熱膨張性シート１００を取り出してから、熱膨張性シート１００の表面に印刷装置４０によりカラーインク層を印刷し（図１１（ｃ））、その後熱膨張性シート１００の表面がランプ２３２に対面するようにしてトレイ２５１に挟み込む。

続いて、ステップＳ１６及びステップＳ１７と同様に、熱膨張性シート１００がセットされたことを確認し（ステップＳ３４）、バーコードリーダ２３７が、熱膨張性シート１００に印刷されたバーコードＢを読み取る（ステップＳ３５）。

続いて、乾燥加熱を行う（ステップＳ３６）。カラー印刷されたインクはすぐに乾かない可能性があるため、裏面の発泡処理の前に熱膨張性シート１００の印刷箇所を乾燥させておくことが好ましい。従って、本実施形態ではカラー印刷後の乾燥工程（ステップＳ３０）を行う。

より詳細には、図１８に示すように、乾燥工程が開始されると、ランプ２３２をＯＮにし（ステップＳ６１０）、ボールネジ２７１を正回転させて（ステップＳ６２０）可動部２３０をホームポジションＰ−Ｈから手前側に移動させる。

続いて、可動部２３０が所定距離移動したら移動を停止させる（ステップＳ６３０）。この場合の所定距離は、ステップＳ５１０と同様に、熱膨張性シート１００のサイズに対応した距離（ホームポジションＰ−Ｈから終端位置(Ａ４)Ｐ−Ａ４又は位置(Ａ３)Ｐ−Ａ３までの距離）である。

続いて、ランプ２３２をＯＦＦにし（ステップＳ６４０）上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０をＯＮにして（ステップＳ６５０）冷却する。

続いて、ボールネジ２７１を逆回転させて（ステップＳ６６０）可動部２３０をホームポジションへ移動させる（ステップＳ６７０）。

乾燥加熱では、可動部２３０の移動速度が発泡加熱に比べて高速であるため、温度が比較的低く熱膨張性シート１００の発泡は起こらない。これに伴い、確実に乾燥させるために、所定の乾燥回数に達するまで（ステップＳ６８０：Ｎｏ）ステップＳ６１０〜ステップＳ６７０を繰り返す。

所定の乾燥回数に達したら（ステップＳ６８０：Ｙｅｓ）、乾燥加熱処理は終了する。また、これによりカラー印刷後の乾燥工程（ステップＳ３０）が終了する。

＜裏発泡工程＞
次に、図１３及び図１７を参照して、裏発泡工程（ステップＳ５０）について説明する。

図１３において、カラー印刷後の乾燥工程（ステップＳ３０）が終了後、ステップＳ１３〜ステップＳ１５と同様に、トレイ２５１を取り出し（ステップＳ５１）、トレイ２５１に熱膨張性シート１００をセットして（ステップＳ５２）、トレイ２５１を膨張装置５０内に挿入する（ステップＳ５３）。このとき、ユーザは、トレイ２５１から熱膨張性シート１００を取り出してから、熱膨張性シート１００の裏面に印刷装置４０により光熱変換層を印刷し（図１１（ｄ））、その後裏面がランプ２３２に対面するように熱膨張性シート１００をトレイ２５１に挟み込む。

続いて、ステップＳ１６及びステップＳ１７と同様に、熱膨張性シート１００がセットされたことを確認し（ステップＳ５４）、バーコードリーダ２３７が、熱膨張性シート１００に印刷されたバーコードＢを読み取る（ステップＳ５５）。

続いて、ステップＳ２０と同様に発泡加熱を行う（ステップＳ５６）。図１１（ｅ）に示すように熱膨張性シート１００の裏面の光熱変換層１０６に光を照射することで、熱膨張性シート１００の表面がさらに膨張する。これにより、裏発泡工程（ステップＳ５０）が終了するとともに、図１３に示す膨張装置５０の一連の動作が終了する。

以上説明したように、本実施形態では、上側筐体２１２内で、発泡加熱においてランプ２３２を移動させながら光を熱膨張性シート１００に照射した後、ランプ２３２を消灯して上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０を運転させながら移動させる。

このような構成とすることで、上側筐体２１２内に熱膨張性シート１００を配置した後に、開閉扉２１２ｄを閉じてから膨張処理が行われる。従って、外部から機内に侵入するゴミ等の異物、又は、機内に流入する外気の風等の影響を抑制して閉じられた空間内で膨張処理を行うことができる。

また、可動部２３０の上側給気ファン２３４、及び、上側排気ファン２４０によって膨張処理後の熱膨張性シート１００に対して冷却風を効率良く流すことができる。これにより、熱がこもりやすい閉じられた空間内であっても、熱による熱膨張性シート１００の変形が抑制される。熱膨張性シート１００の４辺をトレイ２５１に挟持することにより、熱膨張性シート１００の変形はさらに抑制される。

また、本実施形態によれば、発泡加熱によって発生したインク等を含む蒸気を、筐体２１０奥側から効果的に排出させることができる。

また、本実施形態によれば、比較的簡単な構成を有しながら複数種類（本実施形態の例ではＡ３サイズ／Ａ４サイズ）の熱膨張性シートを使用可能な膨張装置が得られる。

また、搬送駆動部２７０の構成により、ボールネジ２７１の回転速度、即ち可動部２３０の移動速度を可変させることで、短時間で温度が上昇するハロゲンランプの特性を活かしつつ、発泡工程における速度より高速として発泡を抑制しながら効果的にカラーインクを乾燥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、可動部２３０のカバー２３１、ランプ２３２、反射板２３３及び上側給気ファン２３４は、熱膨張性シート１００に対して垂直に対面するように配置されている。この他にも、冷却用の空気を上側排気ファン２４０に効率良く流すため、可動部２３０の上記構成物の一部又は全部を上側排気ファン２４０の方に傾斜させることとしてもよい。

また、可動部２３０のカバー２３１の例えば下部において、上側給気ファン２３４からの空気の流れを上側排気ファン２４０の方に傾斜させるガイドを設けることとしてもよい。即ち、ガイドによって冷却用の空気を上側排気ファン２４０に効率良く流すこととしてもよい。ガイドは、例えば図示したカバー２３１に対してガイド板を配置することとしてもよく、カバー２３１の下側を上側排気ファン２４０の方に屈曲させてガイドとすることとしてもよい。

また、上記実施形態では、発泡加熱、乾燥加熱及びこれらに伴う冷却が行われる。この他にも、可動部２３０の移動及びランプ２３２の点灯を伴わずに、上側給気ファン２３４及び上側排気ファン２４０の運転によって機内の換気を行うこととしてもよい。

また、上記実施形態では、上側給気ファン２３４がカバー２３１に収容され共に移動することとしている。この他にも、筐体２１０に固定の上側給気ファンを設けてカバー２３１内に通気する構造を採用することとしてもよい。

また、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。

また、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。

また、上記実施形態において、膨張装置５０の制御部３１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３１は、ＣＰＵの代わりに、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、各種制御回路等の専用のハードウェアを備え、専用のハードウェアが、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）
（付記１）
載置部に置かれた熱膨張性シートに光を照射する照射部と、
前記照射部を第１の位置と第２の位置との間で往復移動可能に搬送する搬送部と、
筐体に固定され当該筐体から排気する排気ファンと、
前記照射部とともに移動可能であり外気を前記筐体内に給気する給気ファンと、
を備え、
前記排気ファンは、前記照射部が前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動された後、前記第１の位置から前記第２の位置に戻されるときに前記第２の位置側から排気可能な位置に設けられている、
ことを特徴とする膨張装置。

（付記２）
前記照射部は、ハロゲンランプと、前記ハロゲンランプの一部を取り囲んで前記ハロゲンランプの光を反射させる反射板と、を備え、
前記給気ファンは、前記ハロゲンランプの上方に位置し、当該ハロゲンランプに向けて外気を給気するように設けられている、
ことを特徴とする付記１に記載の膨張装置。

（付記３）
前記筐体は、一面においてユーザが前記熱膨張性シートを搬入及び搬出するための開口部と開閉扉とを備え、
前記排気ファンは前記開閉扉から最も遠い前記第２の位置側の面に隣接する、
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）
前記照射部と前記給気ファンとを包囲し、前記給気ファンにより給気された外気を当該筐体の内部に通気させるカバーを更に備える、
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）
前記筐体の上面には外気を吸入するための開口である上部吸気部が設けられている、
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）
前記載置部は、前記光が照射される部分が露出するように前記熱膨張性シートを挟持する取り出し可能なトレイを備える、
ことを特徴とする付記１から５のいずれか１つに記載の膨張装置。

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、６０…机、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、２１０…筐体、２１１…下側筐体、２１１ａ…下部吸気部、２１１ｂ…下部排気部、２１２…上側筐体、２１２ａ…上部吸気部、２１２ｂ…上部排気部、２１２ｃ…出入口、２１２ｄ…開閉扉、２１３…扉開閉検知センサ、２２１…電源基板２２１、２２２…制御基板、２３０…可動部２３０、２３１…カバー、２３２…ランプ、２３３…反射板、２３４…上側給気ファン、２３５…サーモスタット、２３６…温度センサ、２３７…バーコードリーダ、２４０…上側排気ファン、２５０…用紙載置部、２５１…トレイ、２５１ａ…トレイ上部、２５１ｂ…トレイ下部、２５２…トレイ用台部、２５２ａ…スライド脱着部、２５３…トレイ検知センサ、２５４…用紙サイズ検知センサ、２６０…搬送部、２６１…ボールネジ回転数検知センサ、２６２，２６３…搬送終端停止用スイッチ、、２６４…ホームポジションセンサ、２６５，２６６…搬送駆動開始停止センサ、２７０…搬送駆動部、２７１…ボールネジ、２７２…ガイド、２７３…ＤＣモータ、２７５…ベルト、２７４，２７７…プーリ、Ａ１〜Ａ３…矢印、Ｂ…バーコード、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向、Ｐ−Ａ３…終端位置（Ａ３）、Ｐ−Ａ４…終端位置（Ａ４）、Ｐ−Ｈ…ホームポジション

Claims (7)

1. 筐体に設けられた排気ファンと、
   前記筐体内に設けられ、対象物に光を照射する照射部と、
   前記筐体内の移動が可能であり、外気を前記筐体内に供給するための給気ファンと、
   を備え、
   前記排気ファンは、前記給気ファンが移動する方向の筐体面に設けられている、
   ことを特徴とする膨張装置。
2. 前記給気ファンは、第１の位置及び第２の位置の間を移動し、当該第２の位置側の筐体面に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の膨張装置。
3. 前記筐体は開口部が設けられ、
   当該開口部は前記第１の位置の筐体面に設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の膨張装置。
4. 前記第２の位置は、前記開口部が設けられている前記第１の位置の筐体面と向かい合う面の位置である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の膨張装置。
5. 前記照射部は前記給気ファンと共に移動可能であり、当該給気ファンの下方に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の膨張装置。
6. 前記給気ファン及び前記排気ファンは、前記照射部が消灯している場合に稼働する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の膨張装置。
7. 前記対象物である熱膨張性シートを固定するトレイを備え、
   前記トレイは、前記照射部及び前記給気ファンの下方に位置する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の膨張装置。