JP6798217B2 - 立体造形物製造システム、プログラムおよび立体造形物表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱膨張性シートにより立体画像を製造する立体造形物製造システムおよびプログラムおよび立体造形物表示方法に関し、特に立体画像の製造における熱膨張性シートへの印刷のための表示制御に関する。

熱によって膨張する熱膨張層を厚口の紙等である基材の一面側に設けた熱膨張性シートを用いて、この一面側に凹凸を有する立体画像を形成する技術が知られている。詳しくは、凸状にしようとする領域のパターンを、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面または基材側の表面（以下、裏面）に光吸収性の高い黒色インクで印刷する。この印刷面に近赤外線等の光を照射することによって、黒色インクが発熱して熱膨張層を黒色インクの濃淡に応じた厚さに膨張させて、容易に立体画像を形成することができる。さらに熱膨張性シートの表面に、光吸収性の実質的にないシアン、マゼンタ、イエローの色インクで所望の画像パターンを印刷して、この画像パターンに対応した凹凸を有する所望の色彩の立体画像を形成することができる（例えば、特許文献１〜３参照）。

このような立体画像の表面の凹凸を形成するための黒色インクで印刷されるパターン（以下、立体形成用画像パターン）は、熱膨張性シートの表面に印刷された方が、熱が熱膨張層に伝播し易いので、凸状の領域を細い線や点等に形成することができる。一方、裏面側の基材に印刷された立体形成用画像パターンは、表面よりも熱が熱膨張層に伝播し難く、微細な凹凸形状や急峻な段差は形成し難いものの、裏面の印刷が表面から見えることがなく立体画像の美観を損なわない。そのため、立体形成用画像パターンは、製造しようとする立体画像の表面形状に基づいて、熱膨張性シートの表面に印刷するか、裏面に印刷するかを適宜選択して振り分けられる。

特開平１−２８６６０号公報 特開２００１−１５０８１２号公報 特開２０１６−６０１６６号公報

前記のように立体画像形成のための画像パターンを熱膨張性シートに印刷する際、同一表面または裏面に対して複数の画像パターンを印刷することになる。このため、立体画像の完成後の外観を想像することが難しかった。

本発明の課題は、立体画像形成のための印刷において、立体画像の完成後の外観をイメージし易い画像を表示する立体造形物製造システムを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明に係る立体造形物製造システムは、熱膨張層を一面側に形成した熱膨張性シートの前記一面側に印刷される第１の画像と、第３の画像を、表示手段に表示する第１表示制御手段と、前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、前記表示手段に表示する第２表示制御手段と、を備え、前記第２表示制御手段は、前記第１表示制御手段によって表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に、前記第２の画像を、前記熱膨張性シートの他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で表示し、前記第２の画像および前記第３の画像は、前記熱膨張性シートを膨張させるために、光を吸収して熱を発する発熱成分を含む第１のインクによって形成される画像であり、前記第１の画像は、装飾のために、前記第１のインクよりも少ない前記発熱成分を有する第２のインクによって形成される画像である、ことを特徴とする。

本発明に係る立体造形物製造システムによれば、立体画像を製造する過程での印刷前等において、完成後の外観をイメージし易い画像を表示することができる。

実施形態に係る立体造形物製造システムの構成を示すブロック図である。 印刷データを構成する各ビットマップデータであり、（ａ）は表面画像ビットマップデータ、（ｂ）は表面発泡ビットマップデータ、（ｃ）は裏面発泡ビットマップデータである。 実施形態に係る立体造形物製造システムの表示装置に表示されるコンテンツ選択画面の一例である。 実施形態に係る立体造形物製造システムの表示装置に表示されるコンテンツ検索画面の一例である。 実施形態に係る立体造形物製造システムの表示装置に表示されるプレビュー表示画面の一例である。 実施形態に係る立体造形物製造システムの表示装置に表示されるプレビュー表示画面の一例である。 図５に示すプレビュー表示の手順を説明するフローチャートである。 図６に示すプレビュー表示の手順を説明するフローチャートである。 実施形態に係る立体造形物製造システムの表示装置に表示されるプレビュー表示画面の一例である。 立体画像の構成を示す模式図であり、（ａ）は表面の外観図、（ｂ）は裏面の外観図、（ｃ）は（ａ）の部分断面図である。

以下、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。ただし、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための立体造形物製造システムを例示するものであって、以下に限定するものではない。図面に示す被印刷物である熱膨張性シートや製造された立体画像は、説明を明確にするために、大きさや位置関係、およびグレースケールの濃淡等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。なお、本明細書において、立体画像とは、色彩を有する画像および主にこの画像に付随した凹凸を一面側に有する印刷物である。また、以下の説明において、同一のまたは同質の部材や工程については、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

〔立体造形物製造システム〕
図１は、本発明の実施形態に係る立体造形物製造システムの構成を示すブロック図である。本明細書において、立体造形物製造システムとは、紙等の基材の一面上に加熱されて膨張する熱膨張層を一定の厚さに形成してなる熱膨張性シートを印刷媒体として、立体画像を形成するためのシステムである。立体造形物製造システム９０は、コンピュータ（図示省略）と、印刷機９１と、光照射装置９３と、を備える。

コンピュータ（図示省略）は、入力操作部７と、表示装置８０と、表示制御部６と、印刷データベース４０と、プリンタドライバ９２とを備える。ここでコンピュータとは、例えばパーソナルコンピュータである。入力操作部７と表示装置８０は、例えば一体化されたタッチパネルディスプレイである。その他、入力操作部７は、キーボードやマウスであってもよく、表示装置８０は単なるディスプレイであってもよい。
コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のような演算処理装置、およびＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置（メモリ）を備え、通信ケーブル等で印刷機９１に通信可能に接続されている。コンピュータのメモリには、印刷データ４を格納している印刷データベース４０や、印刷データ４の構成に対応した一連の印刷を印刷機９１に実行させるプログラム、近赤外線光の照射を光照射装置９３に実行させるプログラム、表示制御部６やプリンタドライバ９２を具現化するプログラムが記憶されている。印刷データ４は、表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３を含んでいる。

印刷機９１は、インクジェットプリンタであり、カーボンブラックの黒インクによって、後記する熱膨張性シートにグレースケール印刷する機能と、カラーインクによって熱膨張性シートにカラー印刷する機能とを有している。

光照射装置９３は、後記する熱膨張性シートで立体画像を形成するための装置である。光照射装置９３は、熱膨張性シートで立体画像を形成するための公知の装置を適用することができる。詳しくは、光照射装置９３は、印刷機９１のように熱膨張性シートを一方向に搬送する搬送機構と、近赤外線光を含む光を放射する光源と、反射板と、当該光照射装置を冷却する冷却器と、を主に備える。光源は、例えばハロゲンランプであり、熱膨張性シートへその全幅にわたって設けられる。反射板は、光源から熱膨張性シートへ光を効率的に照射するために、略半円柱の柱面形状の曲面に形成されて内側に鏡面を有し、光源の熱膨張性シートと対向する側の反対側を覆う。冷却器は、空冷方式のファンや水冷方式のラジエータ等であり、反射板の近傍に設けられる。

（表示制御部）
表示制御部６は、第１表示制御部６１、第２表示制御部６２、画像情報取得部６３、プレビュー画像合成部６８、およびプレビュー用データベース６９を備える。第１表示制御部６１は、色変換部６６を備え、第２表示制御部６２は、画像反転処理部６４および色変換部６５を備える。プレビュー用データベース６９は、Ａ４サイズの熱膨張性シートの表面の外形を示すＡ４シート表面外形ビットマップデータ６９１、Ａ４サイズの熱膨張性シート裏面の外形を示すＡ４シート裏面外形ビットマップデータ６９２、熱膨張性シート裏面の外形の鏡像を示すＡ４シート裏面外形鏡像ビットマップデータ６９３、Ａ３サイズの熱膨張性シートの表面の外形を示すＡ３シート表面外形ビットマップデータ６９４等を含んでいる。Ａ４シート裏面外形ビットマップデータ６９２およびＡ４シート裏面外形鏡像ビットマップデータ６９３は、熱膨張性シートの裏面の外形に加えて、後記するように、熱膨張性シートの裏面の縁に印刷されているロゴおよびバーコードを含んでいる。
表示制御部６は、印刷データ４を、印刷機９１で熱膨張性シートに印刷する際に、当該印刷データ４を入力されて、入力操作部７によって指定されたプレビュー画像を、表示装置８０にプレビュー表示画面として表示する。

第１表示制御部６１とプレビュー画像合成部６８の組み合わせは、熱膨張層を一面側に形成した熱膨張性シートの、その一面側に印刷される表面画像ビットマップデータ４１または表面発泡ビットマップデータ４２を、表示装置８０にプレビュー表示するものである。この第１表示制御部６１は、単体の表面発泡ビットマップデータ４２を、表示装置８０にプレビュー表示することも可能である。
第２表示制御部６２とプレビュー画像合成部６８の組み合わせは、熱膨張性シートの他面側に印刷される裏面発泡ビットマップデータ４３を、表示装置８０にプレビュー表示するものである。第２表示制御部６２は、第１表示制御部６１によってプレビュー表示される画像の表示位置に対応する位置に、裏面発泡ビットマップデータ４３を鏡像で表示するものである。そのため第２表示制御部６２は、裏面発泡ビットマップデータ４３を鏡像得に変換する画像反転処理部６４を備えている。
表示制御部６の詳細な動作は後記する。

（熱膨張性シート）
ここで、立体造形物製造システム９０における媒体である熱膨張性シートについて説明する。熱膨張性シートは、厚口の紙からなる基材と、基材の一方の面（表面）に均一な厚さに形成された熱膨張層と、を備える。熱膨張性シートは、例えばＡ４用紙サイズの横長の長方形の左上角を斜めに切欠いた形状であり、裏面（基材）の縁に、専用紙であることを示す文字やバーコード等が色インクで淡く印刷されている。ここでは、裏面における上側の縁に“ＢＡＣＫ”のロゴが、下側の縁にバーコードが、それぞれ印刷されている。熱膨張層は、熱可塑性樹脂をバインダとして熱膨張性のマイクロカプセルを含有し、さらに必要に応じて酸化チタン等の白色顔料を含有して、地色（背景色）を白くする。マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成され、揮発性溶媒を内包し、膨張温度域、具体的には前記熱可塑性樹脂や揮発性溶媒の種類にもよるが約８０℃以上に加熱されると、加熱温度と加熱時間に応じた大きさに膨張する。これにより、熱膨張層は、最大で膨張前の１０倍程度の厚さに膨張させることができる。

熱膨張性シートの表面や裏面の所望の領域に、特定の波長域の光、例えば近赤外線光（波長７８０ｎｍ〜２．５μｍ）を吸収して熱に変換して放出する発熱成分を付着させて、前記近赤外線光を全面に照射することにより、前記領域に限定して、かつその付着量に対応した厚さに熱膨張層を膨張させて立体画像を形成することができる。発熱成分には、カーボンブラックを含有する一般的な印刷用の黒色（Ｋ）インクを適用することができる。すなわち、後記するように、立体造形物製造システム９０の印刷機９１が黒色インクで熱膨張性シートの少なくとも一方の面に立体形成用画像パターンを印刷し、その後、光照射装置９３が、熱膨張性シートの立体形成用画像パターンを印刷した面の全体に、近赤外線光を照射することにより、熱膨張層が膨張して表面が隆起した立体画像が形成される。

立体造形物製造システム９０によって、熱膨張性シートで立体画像を形成するための印刷データ４について、図２を参照して説明する。印刷データ４は、北斗七星を印刷するためのデータであり、熱膨張性シートの表面に印刷される表面画像ビットマップデータ４１および表面発泡ビットマップデータ４２、ならびに裏面に印刷される裏面発泡ビットマップデータ４３を含んで構成される。表面画像ビットマップデータ４１は、シアン、マゼンタ、イエローの色インクで印刷するためのデータである。一方、表面発泡ビットマップデータ４２および裏面発泡ビットマップデータ４３は、黒色インクで黒〜灰色の濃淡画像に印刷するためのデータである。このような濃淡画像により、熱膨張性シートの熱膨張層を局所的に膨張させて表面を黒色インクの濃淡に応じた高さに隆起させることができる。表面発泡ビットマップデータ４２は、熱膨張性シートの表面に印刷される画像のうち、照射される光を吸収して熱膨張層を膨張させる熱を放出する成分に相当する。
印刷データ４は、表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３に加えて、この印刷データ４が印刷される熱膨張性シートのサイズおよび向き（「Ａ４横」）等の印刷情報（プロパティ）を含む。なお、表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２とは、１つのビットマップデータとして構成されてもよい。

図２（ａ）に示すように、表面画像ビットマップデータ４１は、熱膨張性シートの表面に北斗七星を印刷するためのデータであり、楕円形の背景は濃い青色で、北斗七星の７個の円形の星はその発光色である青白色や黄白色である。
図２（ｂ）に示すように、表面発泡ビットマップデータ４２は、熱膨張性シートの表面に星同士を結ぶ星座線を印刷するためのデータであり、低濃度の黒色（淡い灰色）である。この星座線は、表面画像ビットマップデータ４１の印刷後には、濃い青色の背景に隠れて視認困難となる。
図２（ｃ）に示すように、裏面発泡ビットマップデータ４３は、熱膨張性シートの裏面に北斗七星の７個の星を、黒色インクで黒〜灰色に印刷するためのデータである。裏面発泡ビットマップデータ４３は、熱膨張性シートの裏面に印刷されるので、表面に印刷される表面画像ビットマップデータ４１の星の各位置に合致するように、表面画像ビットマップデータ４１の北斗七星に対して鏡像である。

（立体画像の製造方法）
立体造形物製造システム９０による立体画像の製造方法は、以下の手順である。印刷データ４を選択し、印刷機９１で、熱膨張性シートの表面に表面発泡ビットマップデータ４２を黒色インクで印刷し、次に、裏面に裏面発泡ビットマップデータ４３を同じく黒色インクで印刷し、再び表面に表面画像ビットマップデータ４１を色インクで印刷する。そして、光照射装置９３で、熱膨張性シートの表面、裏面の順に近赤外線光を照射して、熱膨張性シートの熱膨張層を膨張させると、立体画像が得られる。このように印刷データ４が表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２を有する場合は、表面発泡ビットマップデータ４２を先に印刷することが好ましい。これにより、表面画像ビットマップデータ４１により、表面発泡ビットマップデータ４２を覆うように印刷することができ、画像として視認させたくない表面発泡ビットマップデータ４２を目立たなくさせることができる。

前記のように、立体造形物製造システム９０は、印刷データ４により、熱膨張性シートに対して、３回の印刷と２回の光照射とを行って立体画像を製造する。このような製造プロセスを「５パス」プロセスと称する。
なお、これに限られず、表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２とが１つのビットマップデータに統合されている場合は、熱膨張性シートの各面に１回ずつ印刷すればよい。このような製造プロセスを「４パス」プロセスと称する。
また、立体画像の表面形状によっては、印刷データ４は表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２とを含む場合がある。このような立体画像を形成する際には、印刷データ４が有する表面発泡ビットマップデータ４２を表面に印刷して、表面画像ビットマップデータ４１を表面に印刷した後、表面にのみ近赤外線光を照射する。このような製造プロセスを「３パス」プロセスと称する。
さらに立体画像の表面形状によっては、印刷データ４は表面画像ビットマップデータ４１と裏面発泡ビットマップデータ４３を含む場合がある。このような立体画像を形成する際には、印刷データ４が有する裏面発泡ビットマップデータ４３を裏面に印刷した後、印刷データ４が有する表面画像ビットマップデータ４１を表面に印刷し、さらに裏面にのみ近赤外線光を照射することになる。このような製造プロセスも「３パス」プロセスと称する。

〔ファイル選択〕
図３および図４を参照して、コンテンツ（ファイル）の選択について説明する。図３に示すように、コンテンツ選択画面８ａには、左側から順にフォルダ選択部７１、コンテンツ表示領域８７が表示され、右側に操作領域８４が表示される。操作領域８４の上下には、上部バー領域８５および下部バー領域８６が表示される。さらに、コンテンツ表示領域８７の上側にはコンテンツ表示選択ボタン７３ａ，７３ｂ，７３ｃおよび検索ボタン７２ａが表示されている。ユーザがコンテンツ表示選択ボタン７３ａを選択すると、各印刷データ４は、小さなアイコンとコンテンツ名等の各種メタデータと共に表示される。ユーザがコンテンツ表示選択ボタン７３ｂを選択すると、各印刷データ４は、大きなアイコンでインデックス表示される。ユーザがコンテンツ表示選択ボタン７３ｃを選択すると、各印刷データ４は、中程度のアイコンでインデックス表示される。ユーザが検索ボタン７２ａを選択すると、検索画面８ｂ（図４参照）に遷移する。
上部バー領域８５には、「コンテンツ選択」の表示、ならびにヘルプボタン７４および終了ボタン７５が表示されている。操作領域８４には、プレビュー表示ボタン７６ａ、印刷ボタン７６ｂ、ファイル編集ボタン７７、および新規ファイル作成ボタン７８が表示されている。これらのコンテンツ選択画面８ａに表示された各種ボタンの選択（タップ）は、タッチパネルである入力操作部７によって検知される。

図３では、フォルダ選択部７１において“￥マイデータ￥教材￥理科￥星座”フォルダが選択されている。コンテンツ表示領域８７には、フォルダ選択部７１によって選択された“星座”フォルダに格納されている各印刷データ４が表示される。ここでは、コンテンツ表示選択ボタン７３ｂによって、それぞれの表面画像（表面画像ビットマップデータ４１）でサムネイル表示される。この中から所望の印刷データ４（図中、太枠で囲んだ「北斗七星」）を選択し、プレビュー表示ボタン７６ａを押下すると、後記のプレビュー表示（図５、図６、図９参照）が実行される。また、印刷ボタン７６ｂを押下すると、選択した印刷データ４に含まれる表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３を所定の順序で印刷する印刷作業用の画面（図示せず）に移行する。ファイル編集ボタン７７を押下すると、選択した印刷データ４の編集作業用の画面（図示せず）に移行する。また、新規ファイル作成ボタン７８を押下すると、印刷データ４の選択の有無に関係なく、新たな印刷データ４を作成する編集作業用の画面（図示せず）に移行する。なお、プレビュー表示ボタン７６ａは、前記の印刷作業用の画面や編集作業用の画面にも表示され、これらの画面からもプレビュー表示が可能である。

〔ファイル検索〕
フォルダ選択部７１によるフォルダの選択によらずに、検索にて所望の条件に合致するコンテンツ（印刷データ４）を少数に絞り込んで、その中から選択することもできる。すなわち、検索ボタン７２ａを押下すると、図４に示す検索画面８ｂに遷移する。
図４は、立体造形物製造システム９０の表示装置８０に表示される検索画面８ｂの一例である。
検索画面８ｂは、左側に検索条件設定領域８８が表示され、右側にはコンテンツ選択画面８ａと同様な操作領域８４が表示される。
検索条件設定領域８８には、検索範囲設定領域８８１、文字検索設定領域８８２、更新日検索設定領域８８３、パス数検索設定領域８８４、印刷サイズ検索設定領域８８５、検索開始ボタン７２ｂ、および検索中止ボタン７２ｃが表示されている。文字検索設定領域８８２、更新日検索設定領域８８３、パス数検索設定領域８８４、印刷サイズ検索設定領域８８５のそれぞれには、左上隅に、その検索を行うことを選択するチェックボックスが表示されている。
検索範囲設定領域８８１には、コンテンツを格納している場所を限定するための、前記のプログラム等を記憶するパーソナルコンピュータと同じメモリ内（ローカル環境）の「マイデータ」チェックボックスと、パーソナルコンピュータに通信ケーブル等で接続した外部の「サーバ」チェックボックスが表示されている。

文字検索設定領域８８２には、文字列を入力するテキストボックス、および、この文字列の検索対象を選択する「タイトル」チェックボックスと、「編集者」チェックボックスと、「詳細情報」チェックボックスと、「フォルダ名」チェックボックスとが表示されている。「フォルダ名」チェックボックスは、コンテンツを格納しているフォルダ名を対象として検索するものである。
更新日検索設定領域８８３には、コンテンツの最終更新日の範囲を指定するため、この範囲の始点および終点を年月日（８桁の半角数字）で入力するテキストボックスが表示されている。
パス数検索設定領域８８４には、コンテンツによる立体画像の製造プロセスを限定するため、表面にまたは裏面にのみ黒インク層を印刷して近赤外線光を照射する「３パス（表面発泡）」、「３パス（裏面発泡）」、ならびに、両面に黒インクを印刷して近赤外線光を照射する「５パス」を選択するチェックボックスが表示されている。
印刷サイズ検索設定領域８８５は、コンテンツ毎に設定された熱膨張性シートのサイズおよび向きを指定するため、「Ａ４縦」チェックボックス、「Ａ４横」チェックボックス、「Ａ３縦」チェックボックス、「Ａ３横」チェックボックスが表示されている。
検索範囲設定領域８８１での検索範囲、および文字検索設定領域８８２、更新日検索設定領域８８３、パス数検索設定領域８８４、印刷サイズ検索設定領域８８５の条件を設定した後、検索開始ボタン７２ｂを押下すると検索が開始され、条件に合致したコンテンツ（印刷データ４）またはフォルダが、図３に示すコンテンツ選択画面８ａのコンテンツ表示領域８７に表示される。また、検索中止ボタン７２ｃを押下すると、図３に示すコンテンツ選択画面８ａに戻る。

〔プレビュー表示〕
図５、図６、図７、および図８を参照して、プレビュー表示について説明する。
図５は、立体造形物製造システムの表示装置８０に表示されるプレビュー表示画面８ｃを示している。
図５に示すように、プレビュー表示画面８ｃには、プレビュー領域８３が左側に、操作領域８４が右側に表示される。操作領域８４の上下には、上部バー領域８５および下部バー領域８６が表示されている。このプレビュー領域８３は、操作領域８４に応じた対象を表示するものであり、ここではプレビュー画像８１が表示されている。
操作領域８４には、プレビュー領域８３に表示されているコンテンツ（印刷データ４）のタイトル「北斗七星」を表示するコンテンツタイトル表示領域８９、表示選択ラジオボタン５１〜５６、裏面鏡像表示チェックボックス５７、および表示色選択ドロップダウンリスト５８，５９が表示されている。さらに操作領域８４の下部には、「戻る」ボタン７９、印刷ボタン７６ｂ、およびファイル編集ボタン７７が表示されている。
上部バー領域８５には、「プレビュー表示」の表示、ならびにヘルプボタン７４および終了ボタン７５が表示されている。下部バー領域８６には、プレビュー領域８３におけるプレビュー画像８１の表示倍率「６０．０％」の表示、プレビュー領域８３にプレビュー画像８１の全体を表示させるボタン、原寸大（１００％）で表示させるボタン、表示倍率を縮小するボタン、および表示倍率を拡大するボタンが表示されている。

操作領域８４の「戻る」ボタン７９を押下すると、前の表示画面、すなわち図３に示すコンテンツ選択画面８ａ、または図４での検索結果が表示された画面（図示せず）に戻る。印刷ボタン７６ｂを押下すると、プレビュー表示の対象である印刷データ４を印刷する印刷作業用の画面（図示せず）に遷移する。ファイル編集ボタン７７を押下すると、プレビュー表示の対象である印刷データ４の編集作業用の画面（図示せず）に遷移する。

表示選択ラジオボタン５１〜５６は、印刷データ４が含んでいる表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３からプレビュー領域８３に表示させる対象を選択するものである。
表示選択ラジオボタン５１には、「表側の画像ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５１を選択することにより、表面画像ビットマップデータ４１がプレビュー表示の対象となる。
表示選択ラジオボタン５２には、「表側の発泡ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５２を選択することにより、表面発泡ビットマップデータ４２がプレビュー表示の対象となる。
表示選択ラジオボタン５３には、「表側の発泡＋画像ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５３を選択することにより、表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２の合成画像がプレビュー表示の対象となる。
表示選択ラジオボタン５４には、「裏側の発泡ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５４を選択することにより、裏面発泡ビットマップデータ４３がプレビュー表示の対象となる。
表示選択ラジオボタン５５には、「表側＋裏側の発泡ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５５を選択することにより、表面発泡ビットマップデータ４２と裏面発泡ビットマップデータ４３の合成画像がプレビュー表示の対象となる。
表示選択ラジオボタン５６には、「全ビットマップデータ」の注釈が付与されている。この表示選択ラジオボタン５６を選択することにより、表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２と裏面発泡ビットマップデータ４３との合成画像がプレビュー表示の対象となる。

裏面鏡像表示チェックボックス５７には、「鏡像表示」の注釈が付与されている。この裏面鏡像表示チェックボックス５７をチェックすることにより、裏面発泡ビットマップデータ４３の鏡像がプレビュー表示の対象となる。
表示色選択ドロップダウンリスト５８は、表側である表面発泡ビットマップデータ４２の表示色を選択するためのドロップダウンリストである。表示色選択ドロップダウンリスト５９は、裏側である裏面発泡ビットマップデータ４３の表示色を選択するためのドロップダウンリストである。
図５に示す例では、表示選択ラジオボタン５３が選択されている。また、表示色選択ドロップダウンリスト５８は、蛍光ピンクが選択されている。その結果、プレビュー画像８１は、表面画像ビットマップデータ４１に、表面発泡ビットマップデータ４２の星座線が蛍光ピンクに変換されたものが合成されている。さらに、プレビュー画像８１は、熱膨張性シートの外形である左上角を切欠いた横長の長方形の枠に重ねて表示されている。

図６は、立体造形物製造システム９０の表示装置８０に表示されるプレビュー表示画面８ｄを示している。
図６に示したプレビュー表示画面８ｄにおいて、「裏側の発泡ビットマップデータ」の注釈が付与された表示選択ラジオボタン５４が選択され、さらに裏面鏡像表示チェックボックス５７が選択されている。また、表示色選択ドロップダウンリスト５９は、黒色が選択されている。そのため、このプレビュー領域８３に表示されるプレビュー画像８２は、裏面発泡ビットマップデータ４３（図２（ｃ）参照）が鏡像変換されている。さらに、プレビュー画像８２は、熱膨張性シートの表面側の外形、および上端の「ＢＡＣＫ」の鏡文字と、下端のバーコードに重ねて表示されている。このように、熱膨張性シートの表面側の外形である左上角を切欠いた長方形の枠と、鏡文字が重ねて表示されていることにより、プレビュー画像８２が、実際に熱膨張性シートの裏面に印刷される像の鏡像であることがわかる。

図７は、図５に示したプレビュー領域８３のプレビュー画像８１を合成する処理を示している。図７に示すように、プレビュー画像８１は、画像情報取得工程Ｓ１１、色変換工程Ｓ１３、画像合成工程Ｓ１４の順で合成される。このプレビュー画像８１は、熱膨張性シートの表面側に印刷される画像（第１の画像）であり、第１表示制御部６１とプレビュー画像合成部６８の組み合わせによって生成される。

（画像情報取得工程Ｓ１１）
表示選択ラジオボタン５１〜５６の１つが選択されると、印刷データベース４０から表示制御部６に印刷データ４が入力される。表示制御部６においては、まず、画像情報取得部６３が、印刷データ４について、印刷される熱膨張性シートのサイズと向き「Ａ４横」等の情報を取得し、さらに、表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３のそれぞれについて、印刷面（表面か裏面か）および黒色インクで印刷するパターンを含むか否かの情報を取得する。図５では、表示選択ラジオボタン５３が選択されているので、表示制御部６には、印刷データ４の表面画像ビットマップデータ４１および表面発泡ビットマップデータ４２が入力される。

（色変換工程Ｓ１３）
表示制御部６は、表示選択ラジオボタン５３が選択され、かつ表示色選択ドロップダウンリスト５８において蛍光ピンクが選択されているので、画像情報取得部６３によって表面発泡ビットマップデータ４２を抽出し、第１表示制御部６１の色変換部６６によって表面発泡ビットマップデータ４２の各濃度を蛍光ピンクによる濃度に変換する。

（画像合成工程Ｓ１４）
表示制御部６は、プレビュー画像合成部６８により、表面画像ビットマップデータ４１の上に蛍光ピンクに変換された表面発泡ビットマップデータ４２を重ね、熱膨張性シートの表面の外形を示すＡ４シート表面外形ビットマップデータ６９１と組み合わせて、プレビュー画像８１を合成する。表示制御部６は、合成したプレビュー画像８１を、表示装置８０上のプレビュー領域８３に表示する。

なお、表面画像ビットマップデータ４１と表面発泡ビットマップデータ４２とが１つのビットマップデータに形成されている場合は、このようなビットマップデータから黒色インクで印刷されるパターン（表面発泡ビットマップデータ４２）を抽出する発熱成分抽出部を、第１表示制御部６１に備えればよい。

図８は、図６に示したプレビュー領域８３のプレビュー画像８２を合成する処理を示している。図８に示すように、プレビュー画像８２は、画像情報取得工程Ｓ１１、画像反転処理工程Ｓ１２、色変換工程Ｓ１３Ａ、画像合成工程Ｓ１４Ａの順で合成される。画像情報取得部６３による画像情報取得工程Ｓ１１は前記したとおりである。

（画像反転処理工程Ｓ１２）
表示制御部６は、表示選択ラジオボタン５４が選択され、かつ裏面鏡像表示チェックボックス５７が選択されているので、画像情報取得部６３によって裏面発泡ビットマップデータ４３を抽出し、第２表示制御部６２の画像反転処理部６４により裏面発泡ビットマップデータ４３を鏡像反転する。

（色変換工程Ｓ１３Ａ）
表示制御部６は、表示選択ラジオボタン５４が選択され、かつ表示色選択ドロップダウンリスト５９において黒色が選択されているので、第２表示制御部６２の色変換部６５によって裏面発泡ビットマップデータ４３の各濃度を黒色による濃度に変換する。

（画像合成工程Ｓ１４Ａ）
表示制御部６は、プレビュー画像合成部６８により、裏面発泡ビットマップデータ４３に、熱膨張性シートの裏面の外形を示すＡ４シート裏面外形鏡像ビットマップデータ６９３と組み合わせて、プレビュー画像８２を合成する。表示制御部６は、合成したプレビュー画像８２を、表示装置８０上のプレビュー領域８３に表示する。

なお、表示選択ラジオボタン５４が選択され、かつ裏面鏡像表示チェックボックス５７が非選択の場合、表示制御部６は、画像反転処理部６４による画像反転処理工程Ｓ１２は行わずに、熱膨張性シート裏面の外形を示すＡ４シート裏面外形ビットマップデータ６９２と組み合わせてプレビュー画像を合成し、このプレビュー画像を表示する。
また、表示選択ラジオボタン５５，５６が選択されている場合、後記するように、表示制御部６は、裏面鏡像表示チェックボックス５７の選択の有無によらずに画像反転処理部６４による画像反転処理工程Ｓ１２を行い、熱膨張性シート表面の外形を示すＡ４シート表面外形ビットマップデータ６９１と組み合わせてプレビュー画像を合成し、このプレビュー画像を表示する。

図５に示すように、プレビュー画像８１は、表面発泡ビットマップデータ４２の淡い灰色の星座線を有彩色に変換して、表面画像ビットマップデータ４１の上に重ねて表示している。これにより、熱膨張性シートの表面の印刷後（熱膨張層を膨張させる前）においては視認困難な星座線が明確に表示され、立体画像の完成後の外観を立体でイメージし易くなる。また、表示選択ラジオボタン５２で表面発泡ビットマップデータ４２のみの表示を選択しなくても、熱膨張性シートの表面への近赤外線光の照射が必要であることを確認し易くなる。なお、表示色選択ドロップダウンリスト５８で選択する変換色は、表面画像ビットマップデータ４１の色調と大きく異なる色であることが好ましく、蛍光ピンクの他に、黄色や黄緑色等を選択可能に設計される。また、表面発泡ビットマップデータ４２は、色相を変換するだけでなく、濃度を高くして、プレビュー画像８１においてより視認し易くしてもよい。
また、図６に示すように、プレビュー画像８２は、裏面発泡ビットマップデータ４３を鏡像で表示することで、プレビュー画像８１と併せて立体画像の完成後の外観を立体でイメージし易くなる。さらに、表示選択ラジオボタン５３，５４を切り換えることにより、プレビュー領域８３の同じ位置にプレビュー画像８１，８２が瞬時に切り換わって表示されるため、視覚的に完成後の外観を立体でいっそうイメージし易くなる。

図９は、立体造形物製造システム９０の表示装置８０に表示されるプレビュー表示画面８ｅを示している。
図９に示したプレビュー表示画面８ｅでは、「表側＋裏側の発泡ビットマップデータ」を表示させる表示選択ラジオボタン５５が選択され、さらに表示色選択ドロップダウンリスト５８は蛍光ピンクが選択され、表示色選択ドロップダウンリスト５９は黄色が選択されている。その結果、表面発泡ビットマップデータ４２と裏面発泡ビットマップデータ４３の鏡像とが、それぞれ蛍光ピンクや黄色に変換されて重ね合わせられて、プレビュー画像８２Ａとして表示されている。プレビュー画像８２Ａは、熱膨張性シートの表面側の外形に重ねて表示されている。
プレビュー画像８２Ａは、表面発泡ビットマップデータ４２について色変換し、裏面発泡ビットマップデータ４３について色変換と鏡像反転を行った上に、色変換した表面発泡ビットマップデータ４２を重ね、さらにＡ４シート表面外形ビットマップデータ６９１と組み合わせて合成される。このように、表示選択ラジオボタン５５、または表示選択ラジオボタン５６が選択された場合には、裏面鏡像表示チェックボックス５７の選択の有無にかかわらず、裏面発泡ビットマップデータ４３は鏡像反転されて表示される。また、図９に示すプレビュー画像８２Ａにはないが、表面発泡ビットマップデータ４２が上に表示されることで、裏面発泡ビットマップデータ４３の鏡像の比較的大きいパターンで隠れることがない。このように、各面に印刷される発泡ビットマップデータを重ね合わせて表示することにより、立体画像の完成後の表面形状をイメージし易くなる。さらに、表面発泡ビットマップデータ４２と裏面発泡ビットマップデータ４３とを互いに異なる色相で表示することにより、いずれの面に印刷されるパターンか容易に識別することができる。

図５、図６、および図９では、６個の表示選択ラジオボタン５１〜５６から択一的に選択してプレビュー画像を合成している。しかし、これに限られず、例えば表面画像ビットマップデータ４１、表面発泡ビットマップデータ４２、裏面発泡ビットマップデータ４３をそれぞれ選択する３個のチェックボックスとしてもよい。また、図５、図６、および図９ではいずれも、プレビュー表示画面８ｃ、８ｄ、８ｅのプレビュー領域８３に１面のプレビュー画像を表示する場合を説明したが、２面以上を並べて表示するようにしてもよい。

〔立体画像〕
図２に示す印刷データ４で形成される立体画像について、図１０（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。立体画像１は、厚口の紙からなる基材１２と、基材１２の一方（上側）の面に設けられた熱膨張層１１と、熱膨張層１１の上面（表面）に色インク（黒色インクを含まない）および黒色インクのそれぞれで印刷された色インク層３および黒インク層２１と、基材１２の下面（裏面）に黒色インクで印刷された黒インク層２２と、を備え、熱膨張層１１の膨張の大小によって形成された凹凸を表面に有する。色インク層３は表面画像ビットマップデータ４１（図２（ａ）参照）、黒インク層２１は表面発泡ビットマップデータ４２（図２（ｂ）参照）、黒インク層２２は裏面発泡ビットマップデータ４３（図２（ｃ）参照）によって印刷されたものである。立体画像１を構成する各要素は、熱膨張性シートの構成にて説明したとおりである。

図１０（ａ）は、立体画像１の表面の外観図である。
立体画像１の表面には、北斗七星が印刷されていると共に、この北斗七星を示す立体形状が造形されている。詳しくは、濃い青色を背景に北斗七星の７個の星がその発光色である青白色や黄白色に色インク層３で印刷され、また、それぞれの星が円形にその星の明るさに対応した高さにドーム状に隆起し、さらに、星同士を結ぶ星座線が細い線状に星よりも低い高さに、かつ急峻な段差で隆起している。各星の隆起は、裏面発泡ビットマップデータ４３で基材１２の裏面に印刷された黒インク層２２の濃淡に対応しており、それぞれ高さが異なる。また、星座線の隆起は、表面発泡ビットマップデータ４２で熱膨張層１１の表面に印刷された黒インク層２１によるものである。黒インク層２１は、図１０（ａ）に示すように色インク層３で印刷された背景色に隠れて視認困難である。
図１０（ｂ）は、立体画像１の裏面の外観図である。
立体画像１の裏面には、裏面発泡ビットマップデータ４３が黒インク層２２で印刷されている。各星の濃度は、各星の表面の隆起に対応した濃度である。立体画像１の裏面（基材１２）にはさらに、熱膨張性シートの構成にて説明したように、熱膨張性シートが専用紙であることを示すため、上側の縁に“ＢＡＣＫ”のロゴが、下側の縁にバーコードが、それぞれ水色で印刷されている。
図１０（ｃ）は、立体画像１の断面図である。
この断面図は、２つの星とその間を結ぶ星座線との部分の、当該星座線に沿った断面である。

すなわち、立体画像１の外観は、図５および図６に示したプレビュー画像８１，８２によって示されたものに近く、また、立体画像１の表面形状は、図９に示したプレビュー画像８２Ａによって示されたものに近い。

以上のように、本発明の実施形態によれば、プレビュー表示によって、立体画像１の完成後の外観をイメージし易くなる。また、上記実施形態では、印刷の際のプレビュー表示画面として説明したが、これに限られず、例えば編集作業用の画面（図示せず）で、編集中の印刷データ４の裏面発泡ビットマップデータ４３を鏡像表示させることもできる。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。

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とおりである。
〔付記〕
《請求項１》
熱膨張層を一面側に形成した熱膨張性シートの前記一面側に印刷される第１の画像を、表示手段に表示する第１表示制御手段と、
前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、前記表示手段に表示する第２表示制御手段と、を備え、
前記第２表示制御手段は、前記第１表示制御手段によって表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に、前記第２の画像を、前記熱膨張性シートの他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で表示することを特徴とする立体造形物製造システム。
《請求項２》
前記第１表示制御手段は、前記第１の画像の画像成分のうちの、前記熱膨張性シートに印刷された当該第１の画像に照射される光を吸収して熱膨張層を膨張させる熱を放出する成分を、第３の画像として前記表示手段に表示する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》
コンピュータを、
熱膨張性シートの熱膨張層を形成された一面側に印刷される第１の画像を、表示手段に表示する第１表示制御手段、
前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で、前記表示手段に表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に表示する第２表示制御手段、
として機能させるためのプログラム。
《請求項４》
コンピュータを、
熱膨張性シートの熱膨張層を形成された一面側に印刷される第１の画像を、表示手段に表示し、かつ前記第１の画像の画像成分のうちの、前記熱膨張性シートに印刷された当該第１の画像に照射される光を吸収して熱膨張層を膨張させる熱を放出する成分を、第３の画像として前記表示手段に表示する第１表示制御手段、
前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で、前記表示手段に表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に表示する第２表示制御手段、
として機能させるためのプログラム。

１ 立体画像
１１ 熱膨張層
１２ 基材
２１，２２ 黒インク層
３ 色インク層
４０ 印刷データベース
４１ 表面画像ビットマップデータ
４２ 表面発泡ビットマップデータ
４３ 裏面発泡ビットマップデータ
６ 表示制御部
６１ 第１表示制御部
６２ 第２表示制御部
６３ 画像情報取得部
６４ 画像反転処理部
６５，６６ 色変換部
６８ プレビュー画像合成部
６９ プレビュー用データベース
７ 入力操作部
８０ 表示装置
８１，８２，８２Ａ プレビュー画像
９０ 立体造形物製造システム
９１ 印刷機
９３ 光照射装置

Claims (12)

1. 熱膨張層を一面側に形成した熱膨張性シートの前記一面側に印刷される第１の画像と、第３の画像を、表示手段に表示する第１表示制御手段と、
   前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、前記表示手段に表示する第２表示制御手段と、を備え、
   前記第２表示制御手段は、前記第１表示制御手段によって表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に、前記第２の画像を、前記熱膨張性シートの他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で表示し、
   前記第２の画像および前記第３の画像は、前記熱膨張性シートを膨張させるために、光を吸収して熱を発する発熱成分を含む第１のインクによって形成される画像であり、
   前記第１の画像は、装飾のために、前記第１のインクよりも少ない前記発熱成分を有する第２のインクによって形成される画像である、
   ことを特徴とする立体造形物製造システム。
2. 前記第２の画像および前記第３の画像は、前記第１のインクとしてカーボンブラックを含む黒インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像であり、
   前記第１の画像は、前記第２のインクとしてシアン、マゼンタ、イエローの色インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像である、
   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. 前記第２表示制御手段によって表示される前記第２の画像と、前記第１表示制御手段によって表示される前記第３の画像を合成し、前記表示手段に表示する画像合成手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体造形物製造システム。
4. 前記第２表示制御手段は、前記第１表示制御手段によって表示される前記第３の画像の色相と異なる色相で、前記第２の画像を前記表示手段に表示する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の立体造形物製造システム。
5. コンピュータを、
   熱膨張性シートの熱膨張層を形成された一面側に印刷される第１の画像と、第３の画像を、表示手段に表示する第１表示制御手段、
   前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で、前記表示手段に表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に表示する第２表示制御手段、として機能させ、
   前記第２の画像および前記第３の画像は、前記熱膨張性シートを膨張させるために、光を吸収して熱を発する発熱成分を含む第１のインクによって形成される画像であり、
   前記第１の画像は、装飾のために、前記第１のインクよりも少ない前記発熱成分を有する第２のインクによって形成される画像である、
   ことを特徴するプログラム。
6. 前記第２の画像および前記第３の画像は、前記第１のインクとしてカーボンブラックを含む黒インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像であり、
   前記第１の画像は、前記第２のインクとしてシアン、マゼンタ、イエローの色インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像である、
   ことを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
7. 前記コンピュータを、
   前記第２表示制御手段によって表示される前記第２の画像と、前記第１表示制御手段によって表示される前記第３の画像を合成し、前記表示手段に表示する画像合成手段としてさらに機能させる、
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプログラム。
8. 前記第２表示制御手段は、前記第１表示制御手段によって表示される前記第３の画像の色相と異なる色相で、前記第２の画像を前記表示手段に表示する、
   ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のプログラム。
9. 熱膨張層を一面側に形成した熱膨張性シートの前記一面側に印刷される第１の画像と、第３の画像を、表示手段に表示する第１表示処理と、
   前記熱膨張性シートの他面側に印刷される第２の画像を、前記表示手段に表示する第２表示処理と、を含み、
   前記第２表示処理は、前記第１表示処理によって表示される前記第１の画像の表示位置に対応する位置に、前記第２の画像を、前記熱膨張性シートの他面側に印刷される当該第２の画像に対して鏡像で表示し、
   前記第２の画像および前記第３の画像は、前記熱膨張性シートを膨張させるために、光を吸収して熱を発する発熱成分を含む第１のインクによって形成される画像であり、
   前記第１の画像は、装飾のために、前記第１のインクよりも少ない前記発熱成分を有する第２のインクによって形成される画像である、
   ことを特徴とする立体造形物表示方法。
10. 前記第２の画像および前記第３の画像は、前記第１のインクとしてカーボンブラックを含む黒インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像であり、
    前記第１の画像は、前記第２のインクとしてシアン、マゼンタ、イエローの色インクを用いて前記熱膨張性シートに形成される画像である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の立体造形物表示方法。
11. 前記第２表示処理によって表示される前記第２の画像と、前記第１表示処理によって表示される前記第３の画像を合成し、前記表示手段に表示する画像合成処理を含む、
    ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の立体造形物表示方法。
12. 前記第２表示処理は、前記第１表示処理によって表示される前記第３の画像の色相と異なる色相で、前記第２の画像を前記表示手段に表示する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の立体造形物表示方法。