JP7070608B2 - 電磁波照射機構、造形物製造システム、及び、造形物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電磁波照射機構、造形物製造システム、及び、造形物の製造方法に関する。

造形物（立体物等とも言う。）を造形する技術が知られている。例えば、特許文献１，２は、造形物として、３次元状の広がりを有する画像である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に優れた材料でパターンを形成し、熱膨張性シートを搬送部によって搬送しながら、形成されたパターンに光（電磁波）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。また、特許文献３は、熱膨張性シートをステージ上に載置し、照射手段である光源ランプを移動させることにより熱膨張性シートを膨張させる装置を開示している。

特開昭６４－２８６６０号公報 特開２００１－１５０８１２号公報 特開２０１３－１２９１４４号公報

上記のような熱膨張性シートに適切に電磁波を照射して造形物を得るため、対象となる熱膨張性シートを正しく識別してから電磁波を照射することが求められている。そのための熱膨張性シートを識別するための手段を、大きなスペースをとらずに設けたい、との要望がある。更には、上記のような熱膨張性シートに限らず、一般的なシートに対する電磁波の照射によって当該シートを加工する際において、対象となるシートを識別するための手段を、省スペース化を図りつつ設けたい、との要望がある。

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、省スペース化を図ることが可能な電磁波照射機構、造形物製造システム、及び、これを用いた造形物の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電磁波照射機構の一態様は、
加熱により膨張する熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
前記熱膨張性シートの第１の側の縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記熱膨張性シートの前記第１の側の縁部から前記熱膨張性シートの前記第１の側と対向する第２の側の縁部に向けて、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
を備え、
前記読取部は、前記照射部における、前記第１の側から前記第２の側への向きとは反対側に設けられていて、
前記読取部の視線方向は、前記熱膨張性シートの表面に垂直な方向よりも、前記第１の側から前記第２の側への向きに傾斜している、
ことを特徴とする。

本発明によれば、省スペース化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る熱膨張性シートの断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る第１のサイズの熱膨張性シートの裏面を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る第２のサイズの熱膨張性シートの裏面を示す図である。 本発明の実施形態に係る造形システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置において熱膨張性シートが載置されたトレイを上から見た図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置において、トレイに載置された熱膨張性シートの下側からバーコードが読み取られる様子を示す図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置において、トレイに載置された熱膨張性シートの上側からバーコードが読み取られる様子を示す図である。 バーコードリーダが照射部の進行方向と同じ側に設けられた例を示す図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置において実行されるバーコード読取処理の流れを示すフローチャートである。 図６に示した膨張装置において実行される膨張処理の様子を示す図である。 本発明の実施形態に係る造形システムによって実行される造形物の製造処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）～（ｅ）は、図１３に示した熱膨張性シートに造形物が製造される様子を段階的に示す図である。 本発明の変形例において、搬送される熱膨張性シートの下側からバーコードが読み取られる様子を示す図である。

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。

図１に、本実施形態に係る造形物を造形するための熱膨張性シート１０の断面構成を示す。熱膨張性シート１０は、予め選択された部分が加熱により膨張することによって造形物が造形される媒体である。造形物とは、立体的な形状を有する物体であって、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造形される。造形物は、立体物又は立体画像とも言う。造形物の形状は、単純な形状、幾何学形状、文字等の形状一般を含む。

図１に示すように、熱膨張性シート１０は、基材１１と、熱膨張層１２と、インク受容層１３とを、この順に備えている。なお、図１は、造形物が造形される前、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１０の断面を示している。

基材１１は、熱膨張性シート１０の元となるシート状の媒体である。基材１１は、熱膨張層１２とインク受容層１３とを支持する支持体であって、熱膨張性シート１０の強度を保持する役割を担う。基材１１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１１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１２は、基材１１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１２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、具体的には、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（マイクロパウダー）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１２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１３は、熱膨張層１２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１３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１３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１３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（ａ），（ｂ）に、熱膨張性シート１０の裏面を示す。熱膨張性シート１０の裏面は、熱膨張性シート１０の基材１１側の面であって、基材１１の裏面に相当する。図２（ａ）は、シートのサイズが第１のサイズである熱膨張性シート１０の裏面を示しており、図２（ｂ）は、シートのサイズが第２のサイズである熱膨張性シート１０の裏面を示している。一例として、第１のサイズはＡ３サイズであり、第２のサイズはＡ４サイズ、すなわち第１のサイズの半分のサイズである。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０の裏面における第１の側の縁部には、複数のバーコードＢが設けられている。ここで、第１の側の縁部とは、熱膨張性シート１０の４辺の周縁部のうちの１辺に相当する。より詳細には、第１の側の縁部は、図２（ａ）に示す第１のサイズの熱膨張性シート１０では、長手方向における一方側の縁部に相当し、図２（ｂ）に示す第２のサイズの熱膨張性シート１０では、短手方向における一方側の縁部に相当する。バーコードＢは、熱膨張性シート１０を識別するための識別子であって、熱膨張性シート１０が造形物を造形するための専用のシートであることを示す識別子である。バーコードＢは、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１０の使用の可否を判定するために用いられる。

造形システム１は、このようなサイズが異なる複数種類の熱膨張性シート１０に造形物を造形することができる。熱膨張性シート１０の表面又は裏面のうちの膨張させたい部分には、カーボン分子が印刷される。カーボン分子は、黒色（カーボンブラック）又は他の色のインクに含まれ、電磁波を吸収して熱に変換する電磁波熱変換材料（発熱剤）の一種である。カーボン分子は、電磁波を吸収して熱振動することで熱を発生する。熱膨張性シート１０において、カーボン分子が印刷された部分が加熱されると、その部分の熱膨張層１２が膨張して隆起（バンプ）が形成される。このような熱膨張層１２の隆起（バンプ）によって凸若しくは凹凸形状を造ることにより、熱膨張性シート１０に造形物が造形される。

熱膨張性シート１０における膨張させる箇所及び高さを組み合わせることにより、多彩な造形物を得ることができる。また、造形（造型）によって視覚又は触覚を通じて美感又は質感を表現することを「加飾（造飾）」と呼ぶ。

＜造形システム１＞
次に、図３を参照して、熱膨張性シート１０に造形物を造形する造形システム１について説明する。図３に示すように、造形システム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、表発泡データ及び裏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、表発泡データ及び裏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、表発泡データ及び裏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、表発泡データ及び裏発泡データを、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１０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１０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１０の搬送路の一部を構成している。熱膨張性シート１０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１０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１０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発泡データと裏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１０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１０に向けて噴射させて、カラー画像を印刷する。

表発泡データは、熱膨張性シート１０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、裏発泡データは、熱膨張性シート１０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１０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。これにより、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に、電磁波を熱に変換する変換層が形成される。カーボンブラックを含む黒色インクは、電磁波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１０に対して電磁波を照射し、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に印刷された濃淡画像を発熱させることにより、熱膨張性シート１０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。膨張装置５０は、熱膨張性シート１０に電磁波を照射する電磁波照射機構として機能する。

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５１を備える。筐体５１の内部は、上側筐体５１ａと下側筐体５１ｂとの２室に仕切られている。これは、照射部６０からの電磁波の照射により上側筐体５１ａ内の温度が上昇した際に、下側筐体５１ｂ内の基板等に与える影響を抑制するものである。膨張装置５０は、上側筐体５１ａの内部に、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、バーコードリーダ６５と、を備える。また、膨張装置５０は、下側筐体５１ｂの内部に、電源部６９と、制御部７０と、を備える。

トレイ５３は、熱膨張性シート１０が載置される載置部である。トレイ５３は、熱膨張性シート１０を筐体５１内の適正な位置に載置するための平面上の部材であって、熱膨張性シート１０を安定して保持するためのシート保持機構として機能する。

図７に、Ａ３サイズの熱膨張性シート１０が載置された場合におけるトレイ５３を上から見た状態を示す。図７において、太い破線は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の範囲を示している。また、細い点線は、熱膨張性シート１０におけるバーコードＢが設けられている場所を示している。図７に示すように、トレイ５３は、載置された熱膨張性シート１０を固定するための押圧部材５７を備える。押圧部材５７は、熱膨張性シート１０がトレイ５３に着脱される際にユーザによって開閉され、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の４辺の周縁部を上から押圧することで固定する。

押圧部材５７のうちの、熱膨張性シート１０におけるバーコードＢが設けられた第１の側の縁部を押圧する部分には、２つの開口５８ａ，５８ｂが設けられている。２つの開口５８ａ，５８ｂは、バーコードＢが押圧部材５７によって隠されて読めなくなることを回避するため、すなわちバーコードリーダ６５がバーコードＢを押圧部材５７越しに光学的に読み取り可能とするために設けられている。また、トレイ５３は、熱膨張性シート１０を検出するセンサを備えており、熱膨張性シート１０が設置されたか否か、及び、熱膨張性シート１０が設置された場合にその熱膨張性シート１０のサイズを検出する。

図６に戻って、換気部５４は、膨張装置５０における一方の端部に設けられており、膨張装置５０の内部を換気する。換気部５４は、少なくとも１つの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。

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、照射部６０をトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って移動させる。筐体５１の内部には、Ｙ方向に、すなわちトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の表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１０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。搬送モータ５５は、熱膨張性シート１０と照射部６０とを相対的に移動させる相対移動部（相対移動手段）として機能する。

照射部６０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って照射部６０を移動させながら、熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射する機構である。図６に示すように、照射部６０は、箱型のカバーの内部に、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、を備える。

ランプヒータ６１は、例えば照射源としてハロゲンランプを備えており、電磁波として、熱膨張性シート１０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。照射部６０及びランプヒータ６１は、このような波長域の光を照射することにより、熱膨張性シート１０にエネルギーを照射する照射手段として機能する。なお、ランプヒータ６１は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に対して、Ｘ方向（トレイ５３の幅方向）に亘って略均一の電磁波を照射できるように、Ｘ方向に長い形状をしている。

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１０に光（エネルギー）を照射すると、濃淡画像が印刷された部分では、それ以外の部分に比べて、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１０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。照射部６０は、搬送モータ５５によって搬送されながら光（エネルギー）を照射することにより、熱膨張性シート１０を熱膨張させる。なお、ランプヒータ６１によって照射される光は、電磁波であれば良く、上記波長域の光であることに限らない。

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１０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。冷却部６４は、照射部６０に給気するための少なくとも１つのファンを備え、外気を吸入し、吸入した外気を反射板６２に送って冷却する。反射板６２に送られた外気は、更に下方に流れることで、照射部６０及び筐体５１の内部が冷却される。

照射部６０は、搬送レール５６に沿って、待機位置（第１の位置）Ｐ１と、反転位置（第２の位置）Ｐ２と、の間で往復移動する。待機位置Ｐ１は、照射部６０の初期位置（ホームポジション）であって、膨張装置５０が動作していない時に照射部６０が待機する位置である。待機位置Ｐ１は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に対して、バーコードＢが設けられた第１の側の位置、すなわち換気部５４が設けられた側の位置に予め設定されている。これに対して、反転位置Ｐ２は、照射部６０が待機位置Ｐ１から移動した場合に到達する位置であって、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の第１の側とは反対側の第２の側の位置として予め設定されている。照射部６０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って待機位置Ｐ１から反転位置Ｐ２まで移動し、反転位置Ｐ２で反転して待機位置Ｐ１まで戻る。このように、照射部６０は、待機位置Ｐ１から反転位置Ｐ２への経路を往路とし、反転位置Ｐ２から待機位置Ｐ１への経路を復路として往復移動する。

電源部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、電源部６９から電力を得て動作する。

制御部７０は、筐体５１の下部に配置された基板上に設けられている。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリと、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。また、制御部７０は、いずれも図示しないが、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリと、ＲＴＣ（Real Time Clock）等の計時デバイスと、端末装置３０と通信するための通信インタフェースと、を備える。

制御部７０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制御手段として機能する。具体的に説明すると、制御部７０は、搬送モータ５５を制御して、照射部６０を指定された向きに指定された移動速度で移動させる。また、制御部７０は、照射部６０による電磁波を照射のオンとオフとを切り替え、バーコードリーダ６５にバーコードＢを読み取らせる。

バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１０の第１の側の縁部に設けられたバーコードＢを読み取る読取部（読取手段）として機能する。バーコードリーダ６５は、光を発する光源と光を検知する光学センサとを備え、レーザー方式等の周知の方式でバーコードＢを光学的に読み取る。これにより、バーコードリーダ６５は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０が造形物を製造する対象として適正なシートであるか否かの情報を取得する。

バーコードリーダ６５は、照射部６０のカバーの外側であって、照射部６０の側部に設けられている。バーコードリーダ６５は、搬送モータ５５による照射部６０の移動に伴って、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って移動しながら、熱膨張性シート１０に設けられたバーコードＢを光学的に読み取る。

図８及び図９を参照して、バーコードリーダ６５がバーコードＢを読み取る様子を説明する。図８及び図９は、図７に示したＣ－Ｃ線によるトレイ５３の断面を示している。

図８及び図９に示すように、熱膨張性シート１０は、バーコードＢが設けられた第１の側の縁部を待機位置Ｐ１の側に向けて、トレイ５３に載置される。バーコードＢは熱膨張性シート１０の裏面に設けられているため、熱膨張性シート１０がその表面を上側に向けてトレイ５３に載置された場合、バーコードＢは、図８に示すように、下側、すなわち照射部６０により電磁波が照射される側とは反対側を向けられる。これに対して、熱膨張性シート１０がその裏面を上側に向けてトレイ５３に載置された場合、バーコードＢは、図９に示すように、上側、すなわち照射部６０により電磁波が照射される側に向けられる。

膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の第１の側の縁部の下側の位置に、鏡５９を備える。鏡５９は、バーコードリーダ６５がバーコードＢを熱膨張性シート１０の下側から読み取ることができるようにするためのものである。鏡５９は、その反射面が上側を向くように配置されており、バーコードＢが下側を向くように熱膨張性シート１０がトレイ５３に載置された場合に、バーコードＢの像を、第１の開口５８ａを通してバーコードリーダ６５に向けて映す。

図８に示すように、バーコードＢが下側を向くように熱膨張性シート１０がトレイ５３に載置された場合、バーコードリーダ６５は、第１の読み取り位置Ｒ１においてバーコードＢを読み取る。第１の読み取り位置Ｒ１は、バーコードリーダ６５から照射されたレーザーが、第１の開口５８ａ及び鏡５９を介して熱膨張性シート１０の下側の面に通る位置である。

具体的に説明すると、制御部７０は、照射部６０が第１の読み取り位置Ｒ１にある時に、バーコードリーダ６５にレーザーを照射させる。バーコードリーダ６５から照射されたレーザーは、第１の開口５８ａを通り、鏡５９で反射して、熱膨張性シート１０の下側の面におけるバーコードＢが設けられた部分に照射される。そして、レーザーは、熱膨張性シート１０で反射され、往路と同じ経路を逆順に辿ってバーコードリーダ６５に受光される。このようにして、バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１０の下側の面に設けられたバーコードＢを読み取る。

これに対して、図９に示すように、バーコードＢが上側を向くように熱膨張性シート１０がトレイ５３に載置された場合、バーコードリーダ６５は、第２の読み取り位置Ｒ２においてバーコードＢを読み取る。第２の読み取り位置Ｒ２は、バーコードリーダ６５から照射されたレーザーが第２の開口５８ｂを介して熱膨張性シート１０の上側の面に通る位置である。

具体的に説明すると、制御部７０は、照射部６０が第２の読み取り位置Ｒ２にある時に、バーコードリーダ６５にレーザーを照射させる。バーコードリーダ６５から照射されたレーザーは、第２の開口５８ｂを通って熱膨張性シート１０の上側の面におけるバーコードＢが設けられた部分に照射される。そして、レーザーは、熱膨張性シート１０によって反射され、再び第２の開口５８ｂを通ってバーコードリーダ６５に受光される。このようにして、バーコードリーダ６５は、熱膨張性シート１０の上側の面に設けられたバーコードＢを読み取る。

バーコードリーダ６５の視線方向、すなわちバーコードリーダ６５によるレーザーの照射方向は、熱膨張性シート１０の表面に垂直な方向よりも、第１の側から第２の側への向きに傾斜している。これは、バーコードリーダ６５が鏡５９を介して熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢを的確に読み取ることができるようにするためである。言い換えると、バーコードリーダ６５は、レーザーを、鉛直下向きよりも待機位置Ｐ１から反転位置Ｐ２への向きに傾斜した方向に照射する。この傾斜の角度は、具体的には１０度等である。また、バーコードリーダ６５の視線の傾きに合わせて、２つの開口５８ａ，５８ｂも、トレイ５３の側面（Ｘ方向）から見ると傾斜している。

ここで、バーコードリーダ６５は、照射部６０における、換気部５４が設置された側である第１の側の側部に設けられている。言い換えると、バーコードリーダ６５は、照射部６０が待機位置Ｐ１と反転位置Ｐ２との間で往復移動する際における往路での進行方向（＋Ｙ方向、すなわち第１の側から第２の側への向き）とは反対側であって、且つ、往復移動の復路での進行方向（－Ｙ方向、すなわち第２の側から第１の側への向き）と同じ側に設けられている。このようにバーコードリーダ６５が照射部６０の待機位置Ｐ１からの進行方向とは反対側に設けられているのは、バーコードリーダ６５が照射部６０の進行方向と同じ側に設けられる構成に比べて、膨張装置５０のスペースを大きくとらないようにするためである。

具体的に図１０に、図８に示した構成との対比として、バーコードリーダ６５が照射部６０の進行方向と同じ側に設けられている例を示す。図１０に示す構成において、バーコードリーダ６５は、第１の読み取り位置Ｒ１’においてバーコードＢを読み取る。ここで、図１０における第１の読み取り位置Ｒ１’は、図８に示したバーコードリーダ６５が照射部６０の往路での進行方向と同じ側に設けられている構成における第１の読み取り位置Ｒ１と比較して、照射部６０のＹ方向における幅に対応する距離Ｌ分、照射部６０の往路での進行方向とは反対側（－Ｙ方向）に寄った位置になる。

より詳細に説明すると、上述したように、バーコードＢは、熱膨張性シート１０の待機位置Ｐ１側の縁部に設けられており、且つ、バーコードリーダ６５の視線方向は、照射部６０の往路での進行方向側に傾斜している。そのため、バーコードＢを読み取るためのバーコードリーダ６５の位置は、熱膨張性シート１０の待機位置Ｐ１側の縁部よりも－Ｙ方向に寄った位置である必要がある。このようなバーコードリーダ６５の位置に加えて、図１０に示すようにバーコードリーダ６５が照射部６０の往路での進行方向と同じ側に設けられている構成では、照射部６０をバーコードリーダ６５よりも更に－Ｙ方向に配置する必要がある。そのため、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の待機位置Ｐ１側の縁部よりも外側、すなわちトレイ５３と換気部５４との間に、照射部６０を配置するためのスペースが必要になる。

これに対して、図８及び図９に示したように、バーコードリーダ６５が照射部６０の往路での進行方向とは反対側に設けられている構成にすることにより、照射部６０の待機位置Ｐ１をより＋Ｙ方向の位置に設定することができる。これにより、トレイ５３と換気部５４との間のスペースをより小さくすることができ、照射部６０の移動方向における膨張装置５０の長手方向の長さをより小さくすることができる。そのため、省スペース化を図ることができ、膨張装置５０の小型化につながる。

制御部７０は、バーコードリーダ６５を制御して、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側又は下側の面に設けられたバーコードＢの読み取り処理を実行する。以下、図１１を参照して、制御部７０によって実行されるバーコードＢの読み取り処理の流れについて説明する。

制御部７０は、搬送モータ５５を駆動させて照射部６０を待機位置Ｐ１から移動させる。照射部６０が図８に示した第１の読み取り位置Ｒ１に到達すると、制御部７０は、バーコードリーダ６５にレーザーを照射させて、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の下側からのバーコードＢの読み取りを実行する。その結果、制御部７０は、熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢを読み取ったか否かを判定する（ステップＳ１０１）。熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢが読み取られた場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部７０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側が表面であると判定する（ステップＳ１０２）。

これに対して、熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢが読み取られなかった場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、制御部７０は、搬送モータ５５により照射部６０を更に移動させる。そして、照射部６０が図９に示した第２の読み取り位置Ｒ２に到達すると、制御部７０は、バーコードリーダ６５にレーザーを照射させて、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側からのバーコードＢの読み取りを実行する。その結果、制御部７０は、熱膨張性シート１０の上側からバーコードＢを読み取ったか否かを判定する（ステップＳ１０３）。熱膨張性シート１０の上側からバーコードＢが読み取られた場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部７０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側が裏面であると判定する（ステップＳ１０４）。

熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢが読み取られなかった場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、すなわち、熱膨張性シート１０の上側からも下側からもバーコードＢが読み取られなかった場合には、制御部７０は、熱膨張性シート１０がトレイ５３に正常に載置されていないと判定し、異常終了する。この場合、制御部７０は、搬送モータ５５による照射部６０の搬送を止める。そして、制御部７０は、例えば警告を発することで、熱膨張性シート１０をトレイ５３に正しく載置するようにユーザに要求する。

一方で、バーコードリーダ６５によりバーコードＢが読み取られた場合、すなわちステップＳ１０２においてトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側が表面であると判定した場合、又は、ステップＳ１０４においてトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０の上側が裏面であると判定した場合には、制御部７０は、バーコードＢの読み取り処理を正常終了する。この場合、搬送モータ５５は、制御部７０による制御のもと、照射部６０に電磁波を照射させた状態で、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って照射部６０を移動させることにより、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理を実行する。

このように、バーコードリーダ６５は、照射部６０の側部に設けられているため、照射部６０が待機位置Ｐ１から電磁波の照射位置に移動する際に共に移動し、異なる２つの読み取り位置Ｒ１，Ｒ２においてバーコードＢを読み取る。これにより、制御部７０は、熱膨張性シート１０がトレイ５３にその表面を上側に向けて載置されているか、それともその裏面を上側に向けて載置されているかを識別してから、熱膨張性シート１０の膨張処理を実行することができる。以下、熱膨張性シート１０の膨張処理について説明する。

＜膨張処理＞
制御部７０は、印刷装置４０によってカーボンブラックを含む黒色インクによって濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に電磁波を照射することにより、熱膨張性シート１０を膨張させる。

図１２に、膨張装置５０が膨張処理を実行する様子を示す。制御部７０は、バーコードリーダ６５によってトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に設けられたバーコードＢが読み取られた場合、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。そして、制御部７０は、照射部６０に電磁波を照射させている状態で搬送モータ５５を駆動させる。これにより、制御部７０は、照射部６０を、待機位置Ｐ１から反転位置Ｐ２に向けた方向（第１の方向）に、規定の距離だけ移動させる。第１の方向とは、具体的にはトレイ５３に載置された熱膨張性シート１０におけるバーコードＢが設けられた第１の側の縁部（すなわち図１２における右側の縁部）から、第１の側の縁部に対向する第２の側の縁部（すなわち図１２における左側の縁部）への方向に相当する。このように、制御部７０は、照射部６０を熱膨張性シート１０の端から端まで移動させることで、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に広く電磁波を照射させる。

規定の距離は、熱膨張性シート１０のサイズに応じて異なる。例えば、熱膨張性シート１０のサイズがトレイ５３に載置可能な最大サイズであるＡ３サイズであれば、規定の距離は、Ｙ方向におけるトレイ５３の端から端までの距離に相当する。これに対して、熱膨張性シート１０のサイズがＡ４サイズであれば、規定の距離は、Ｙ方向におけるトレイ５３の端から端までの半分の距離に相当する。

照射部６０によって電磁波が照射されると、熱膨張性シート１０のうちの、カーボンブラックを含む黒色インクで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１２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。制御部７０は、所定の強度で電磁波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１０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。所定の強度及び所定の速度は、熱膨張性シート１０を規定の温度以上に加熱できるように予め設定されている。

なお、熱膨張性シート１０の上側からバーコードＢが読み取られた場合（裏発泡）と、熱膨張性シート１０の下側からバーコードＢが読み取られた場合（表発泡）とでは、濃淡画像が印刷された上側の面から熱膨張層１２までの熱の伝わり方が異なる。そのため、所定の強度及び所定の速度は、表発泡と裏発泡とで異なる値に設定されていても良い。言い換えると、制御部７０は、バーコードリーダ６５によりバーコードＢが第１の読み取り位置Ｒ１において読み取られた場合と第２の読み取り位置Ｒ２において読み取られた場合とで、照射部６０により照射される電磁波の強度又は照射部６０の移動速度を異なる値に設定しても良い。

このように、制御部７０は、搬送モータ５５によって照射部６０を第１の方向に移動させながら、照射部６０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１０を膨張させる。熱膨張性シート１０のうちの濃淡画像が印刷された部分は、濃度に応じた高さに膨張する。これによって、熱膨張性シート１０に所望の造形物が造形される。

膨張処理によって、照射部６０は、反転位置Ｐ２に到達する。膨張処理を実行した後、制御部７０は、図示しないが、照射部６０を反転位置Ｐ２から待機位置Ｐ１への方向（第２の方向）に移動させながら、すなわち照射部６０を待機位置Ｐ１に戻しながら、必要に応じて、換気部５４による換気処理、又は冷却部６４による冷却処理を実行する。具体的に説明すると、制御部７０は、換気部５４を駆動させて、膨張処理によって加熱された筐体５１内の空気を外部に排出する。また、制御部７０は、冷却部６４を駆動させて、膨張処理によって加熱された照射部６０及び熱膨張性シート１０を冷却する。

＜造形物の製造処理＞
次に、図１３に示すフローチャート及び図１４（ａ）～（ｅ）に示す熱膨張性シート１０の断面図を参照して、印刷装置４０及び膨張装置５０において実行される造形物の製造処理の流れについて説明する。

第１に、ユーザは、造形物が製造される前の熱膨張性シート１０を準備し、端末装置３０を介して、カラー画像データ、表発泡データ及び裏発泡データを指定する。そして、熱膨張性シート１０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１０の表面に変換層１４を印刷する（ステップＳ１）。変換層１４は、電磁波熱変換材料を含むインク、例えば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、指定された表発泡データに従って、熱膨張性シート１０の表面に、カーボンブラックを含む黒色インクを塗布する。その結果、図１４（ａ）に示すように、インク受容層１３上に変換層１４が形成される。なお、理解を容易とするため、インク受容層１３上に変換層１４が形成されているように図示しているが、より正確には黒色インクはインク受容層１３中に受容されているため、インク受容層１３中に変換層１４が形成されている。

第２に、ユーザは、変換層１４が印刷された熱膨張性シート１０を、その表面を上側に向けて膨張装置５０のトレイ５３に載置する。膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に対して表発泡工程を実施する（ステップＳ２）。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の表面に電磁波を照射する。熱膨張性シート１０の表面に印刷された変換層１４に含まれる熱変換材料は、照射された電磁波を吸収することによって発熱する。その結果、変換層１４が発熱し、図１４（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうちの変換層１４が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。

第３に、熱膨張層１２の一部が膨張した熱膨張性シート１０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１０の表面にカラー画像（カラーインク層１５）を印刷する（ステップＳ３）。具体的には、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１０の表面に、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各インクを塗布する。その結果、図１４（ｃ）に示すように、インク受容層１３上にカラーインク層１５が形成される。なお、インク受容層１３上にカラーインク層１５が形成されているように図示しているが、より正確にはカラーインクはインク受容層１３中に受容されている。

第４に、ユーザは、カラーインク層１５が印刷された熱膨張性シート１０を、その裏面を上側に向けて膨張装置５０のトレイ５３に載置する。膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に対して乾燥工程を実施する（ステップＳ４）。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０を裏面に電磁波を照射する。これにより、膨張装置５０は、熱膨張性シート１０の表面に印刷されたカラーインク層１５を加熱し、カラーインク層１５に含まれる溶媒を揮発させる。

第５に、ユーザは、カラーインク層１５が印刷された熱膨張性シート１０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１０の裏面に変換層１６を印刷する（ステップＳ５）。変換層１６は、熱膨張性シート１０の表面に印刷された変換層１４と同様に、電磁波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、指定された裏発泡データに従って、熱膨張性シート１０の裏面に、カーボンブラックを含む黒色インクを塗布する。その結果、図１４（ｄ）に示すように、基材１１の裏面に変換層１６が形成される。

第６に、ユーザは、変換層１６が印刷された熱膨張性シート１０を、その裏面を上側に向けて膨張装置５０のトレイ５３に載置する。膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に対して裏発泡工程を実施する（ステップＳ６）。具体的に説明すると、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射する。熱膨張性シート１０の裏面に印刷された変換層１６は、照射された電磁波を吸収することによって発熱する。その結果、図１４（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうち、変換層１６が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。

以上のような手順によって、熱膨張性シート１０の表面上に造形物が形成される。

なお、変換層１４，１６は、熱膨張性シート１０の表面のみ又は裏面のみに形成されてもよい。表面の変換層１４のみを利用して熱膨張層１２を膨張させる場合、上記の処理のうちステップＳ１～Ｓ４を実施する。一方、裏面の変換層１６のみを利用して熱膨張層１２を膨張させる場合、上記の処理のうち、ステップＳ３～Ｓ６を実施する。

また、ステップＳ５，Ｓ６における裏発泡の処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表発泡の処理よりも前に実施しても良いし、ステップＳ３，Ｓ４におけるカラーインク層１５の印刷及び乾燥処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表発泡の処理よりも前に実施しても良い。或いは、ステップＳ１における表面の変換層１４の印刷と、ステップＳ３におけるカラーインク層１５の印刷を実施した後で、ステップＳ２における表発泡の処理を実施しても良い。このように、上記ステップＳ１～Ｓ６の処理の順番は、様々に入れ替えて実施しても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る膨張装置５０は、造形物を製造するために、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射する装置であって、熱膨張性シート１０に設けられたバーコードＢがバーコードリーダ６５により読み取られた場合に、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って移動する照射部６０によって電磁波を照射する。このようにバーコードＢを読み取ることにより、本実施形態に係る膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０が造形物を製造するための適正なシートであるか等を識別してから電磁波を照射することができる。

その際に、本実施形態に係る膨張装置５０において、バーコードリーダ６５は、待機位置Ｐ１から反転位置Ｐ２に向けて移動する照射部６０の移動の向きとは反対側に設けられている。これにより、照射部６０の待機位置Ｐ１を反転位置Ｐ２により近い側に設定することができる。その結果、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０を識別するためのバーコードリーダ６５を備えた膨張装置５０において、膨張装置５０の長手方向における長さを短くすることができ、膨張装置５０の省スペース化及びコンパクト化につながる。

（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、あらゆる実施の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、膨張装置５０は、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に沿って照射部６０を移動させながら、照射部６０に電磁波を照射させる方式で、熱膨張性シート１０を膨張させた。しかしながら、本発明において、膨張装置５０は、熱膨張性シート１０を搬送する搬送機構を備えており、搬送機構により搬送される熱膨張性シート１０に向けて、位置が固定された照射部６０から電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１０を膨張させても良い。この場合、熱膨張性シート１０を搬送する搬送機構が、相対移動部として機能する。ここで、搬送機構は、例えば、搬入部から搬入された熱膨張性シート１０を挟持して搬送する搬送ローラ対等である。或いは、搬送機構は、熱膨張性シート１０が載置された状態のトレイ５３をＹ方向又はＸ方向に移動させるものであっても良い。

具体的に図１５に、位置が固定された照射部６０に対して熱膨張性シート１０を搬送する構成の例を示す。図１５の例では、熱膨張性シート１０は、バーコードＢが設けられた第１の側の縁部を前端として、－Ｙ方向（図１５における白抜き矢印の方向）に搬送される。制御部７０は、熱膨張性シート１０の前端に設けられたバーコードＢがバーコードリーダ６５により読み取られた場合に、搬送機構に熱膨張性シート１０を搬送させながら、照射部６０に電磁波を照射させる。これにより、照射部６０は、熱膨張性シート１０に対してその第１の側の縁部から第２の側の縁部に向けて相対的に移動しながら、搬送される熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射する。

このとき、図１５に示すように、バーコードリーダ６５が照射部６０における第１の側、すなわち熱膨張性シート１０に対する照射部６０の相対的な進行方向（図１５における白抜き矢印とは反対の方向）とは反対側に設けられている。これにより、バーコードリーダ６５が照射部６０の相対的な進行方向と同じ側に設けられている場合よりも、バーコードリーダ６５がバーコードＢを読み取る際における照射部６０の位置を、熱膨張性シート１０の側により近づけることができる。そのため、その分、熱膨張性シート１０の搬送経路を短くすることができ、膨張装置５０の省スペース化及びコンパクト化につながる。このように、本発明に係る膨張装置５０において、相対移動部は、熱膨張性シート１０と照射部６０とを相対的に移動させることができれば、熱膨張性シート１０と照射部６０とのどちらを移動させても良い。

上記実施形態では、バーコードリーダ６５は、バーコードＢを読み取ることにより、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０が造形物を製造する対象として適正なシートであるか否かの情報を取得した。また、バーコードリーダ６５は、バーコードＢを読み取る位置によって、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０がその表面を上側に向けられているか、或いはその裏面を上側に向けられているかの情報を取得した。しかしながら、本発明において、バーコードリーダ６５は、これらの情報に限らず、バーコードＢを読み取ることによって、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に関するシート情報として他の情報を取得しても良い。

例えば、バーコードＢは、そのバーコードＢが設けられた熱膨張性シート１０のサイズ、厚み、種類等の情報を含んでいても良い。この場合、バーコードリーダ６５は、バーコードＢを読み取ることで、シート情報として、熱膨張性シート１０のサイズ、厚み、種類等の情報を取得する。そして、制御部７０は、バーコードリーダ６５により取得されたシート情報に応じて、相対移動部による移動距離、相対移動部による移動速度、又は、照射部６０により照射される電磁波の強度を調整しても良い。

具体的に説明すると、バーコードリーダ６５によりバーコードＢから熱膨張性シート１０のサイズ情報が取得された場合、制御部７０は、取得されたサイズ情報に応じて、熱膨張性シート１０の端から端まで電磁波を照射できるように、照射部６０の移動距離を変更しても良い。例えば、制御部７０は、熱膨張性シート１０のサイズがＡ３サイズである場合には、その半分のＡ４サイズである場合に比べて、照射部６０の移動距離として２倍の長さの距離を設定することができる。

或いは、バーコードリーダ６５によりバーコードＢから熱膨張性シート１０の厚み又は種類の情報が取得された場合、制御部７０は、取得された厚み又は種類の情報に応じて、照射部６０の移動速度、又は照射部６０により照射される電磁波の強度を変更しても良い。照射部６０の移動速度、又は照射部６０により照射される電磁波の強度を変更することにより、熱膨張性シート１０の単位面積当たりに照射される電磁波の量を調整することができる。そのため、様々な厚み又は種類の熱膨張性シート１０がトレイ５３に載置された場合であっても、熱膨張層１２を適切な温度で加熱させることができ、熱膨張性シート１０を精度良く膨張させることができる。

上記実施形態では、識別子としてバーコードＢが熱膨張性シート１０に設けられていた。しかしながら、本発明において、識別子は、バーコードＢに限らず、読取部によって読み取り可能な情報であれば、文字、記号、図形等であっても良い。また、読取部は、バーコードリーダ６５のようにレーザー方式でバーコードＢを読み取るものに限らず、どのような方式で識別子を読み取っても良い。

上記実施形態では、熱膨張性シート１０は、基材１１と熱膨張層１２とインク受容層１３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１０の構成はこれに限らない。例えば、熱膨張性シート１０は、インク受容層１３を備えなくても良いし、表面又は裏面に剥離可能な剥離層を備えていても良い。或いは、熱膨張性シート１０は、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、変換層１４，１６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、変換層１４，１６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、上記実施形態では、電磁波照射機構として、熱膨張性シート１０を膨張させて造形物を製造する膨張装置５０を例にとって説明した。しかしながら、本発明に係る電磁波照射機構によって電磁波が照射される対象は、熱膨張性シート１０に限らず、一般的なシートであっても良い。そして、本発明に係る電磁波照射機構は、シートに電磁波を照射することによりシートを加工するものであれば、造形物を製造するもので無くても良い。言い換えると、本発明に係る電磁波照射機構は、載置部に載置されたシートに設けられた識別子を読み取り、識別子を読み取った場合に、シートに沿って照射部を移動させながら電磁波を照射することにより、シートを加工する。その際、シートに設けられた識別子を読み取る読取機構を、照射部における照射部の移動する向きとは反対側に設けることにより、省スペース化を図ることができる。

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）
シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
前記シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
前記シートの第１の側の縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記シートの前記第１の側の縁部から前記シートの前記第１の側とは反対の第２の側の縁部に向けて、前記シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
を備え、
前記読取部は、前記照射部における、前記第１の側から前記第２の側への向きとは反対側に設けられている、
ことを特徴とする電磁波照射機構。
（付記２）
前記シートが載置される載置部、を更に備え、
前記相対移動部は、前記載置部に載置された前記シートに沿って前記照射部を移動させる、
ことを特徴とする付記１に記載の電磁波照射機構。
（付記３）
前記制御部は、前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記載置部に載置された前記シートに対して前記第１の側に位置する待機位置と、前記載置部に載置された前記シートに対して前記第２の側に位置する反転位置と、の間で往復移動させる、
ことを特徴とする付記２に記載の電磁波照射機構。
（付記４）
前記読取部の視線方向は、前記シートの表面に垂直な方向よりも、前記第１の側から前記第２の側への向きに傾斜している、
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。
（付記５）
前記読取部は、前記照射部の側部に設けられ、前記シートに対して相対的に移動しながら前記識別子を光学的に読み取る、
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。
（付記６）
前記読取部は、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記シートが載置された場合には、第１の読み取り位置において前記識別子を読み取り、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側を向くように前記シートが載置された場合には、第２の読み取り位置において前記識別子を読み取る、
ことを特徴とする付記５に記載の電磁波照射機構。
（付記７）
前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記シートが載置された場合に、前記識別子の像を映す鏡を備え、
前記読取部は、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記シートが載置された場合には、前記鏡に映っている前記識別子の像を読み取る、
ことを特徴とする付記５又は６に記載の電磁波照射機構。
（付記８）
前記読取部は、前記識別子を読み取ることで、前記シートに関するシート情報を取得し、
前記制御部は、前記読取部により取得された前記シート情報に応じて、前記相対移動部による移動距離、前記相対移動部による移動速度、又は、前記照射部により照射される電磁波の強度を調整する、
ことを特徴とする付記１から７のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。
（付記９）
前記読取部は、前記シート情報として、前記シートのサイズ、厚み又は種類の情報を取得する、
ことを特徴とする付記８に記載の電磁波照射機構。
（付記１０）
前記シートは、加熱により膨張する熱膨張性シートであり、
前記相対移動部は、電磁波を熱に変換する変換層が印刷された前記シートと、前記照射部と、を相対的に移動させ、
前記制御部は、前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記シートと前記照射部とを相対的に移動させながら、前記照射部に前記シートに向けて電磁波を照射させることにより、前記シートを膨張させる、
ことを特徴とする付記１から９のいずれか１つに記載の電磁波照射機構。
（付記１１）
シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
前記シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
前記シートの縁部に設けられた識別子を読み取る、前記照射部の第１の側に設けられた読取部と、
前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記第１の側から、前記照射部に対して前記第１の側とは反対の第２の側に向けて、前記シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
を備えることを特徴とする電磁波照射機構。
（付記１２）
シートに向けて電磁波を照射する照射部と、
前記シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
前記シートの縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を前記シートに対して相対的に往復移動させながら、前記照射部に前記シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
を備え、
前記読取部は、前記照射部の、前記相対移動部による往復移動の往路での進行方向とは反対側であって、且つ、前記往復移動の復路での進行方向と同じ側に設けられている、
ことを特徴とする電磁波照射機構。

１…造形システム、１０…熱膨張性シート、１１…基材、１２…熱膨張層、１３…インク受容層、１４，１６…変換層、１５…カラーインク層、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、５１ａ…上側筐体、５１ｂ…下側筐体、５３…トレイ、５４…換気部、５５…搬送モータ、５６…搬送レール、５７…押圧部材、５８ａ，５８ｂ…開口、５９…鏡、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…電源部、７０…制御部、Ｂ…バーコード

Claims (21)

1. 加熱により膨張する熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
   前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
   前記熱膨張性シートの第１の側の縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
   前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記熱膨張性シートの前記第１の側の縁部から前記熱膨張性シートの前記第１の側と対向する第２の側の縁部に向けて、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
   を備え、
   前記読取部は、前記照射部における、前記第１の側から前記第２の側への向きとは反対側に設けられていて、
   前記読取部の視線方向は、前記熱膨張性シートの表面に垂直な方向よりも、前記第１の側から前記第２の側への向きに傾斜している、
   ことを特徴とする電磁波照射機構。
2. 前記熱膨張性シートが載置される載置部、を更に備え、
   前記相対移動部は、前記載置部に載置された前記熱膨張性シートに沿って前記照射部を移動させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電磁波照射機構。
3. 前記制御部は、前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記載置部に載置された前記熱膨張性シートに対して前記第１の側に位置する待機位置と、前記載置部に載置された前記熱膨張性シートに対して前記第２の側に位置する反転位置と、の間で往復移動させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電磁波照射機構。
4. 前記読取部は、前記照射部の側部に設けられ、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動しながら前記識別子を光学的に読み取る、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
5. 前記読取部は、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記熱膨張性シートが載置された場合には、第１の読み取り位置において前記識別子を読み取り、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側を向くように前記熱膨張性シートが載置された場合には、第２の読み取り位置において前記識別子を読み取る、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電磁波照射機構。
6. 前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記熱膨張性シートが載置された場合に、前記識別子の像を映す鏡を備え、
   前記読取部は、前記識別子が前記照射部により電磁波が照射される側とは反対側を向くように前記熱膨張性シートが載置された場合には、前記鏡に映っている前記識別子の像を読み取る、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電磁波照射機構。
7. 前記読取部は、前記識別子を読み取ることで、前記熱膨張性シートに関する熱膨張性シート情報を取得し、
   前記制御部は、前記読取部により取得された前記熱膨張性シート情報に応じて、前記相対移動部による移動距離、前記相対移動部による移動速度、又は、前記照射部により照射される電磁波の強度を調整する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
8. 前記読取部は、前記熱膨張性シート情報として、前記熱膨張性シートのサイズ、厚み又は種類の情報を取得する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の電磁波照射機構。
9. 加熱により膨張する熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
   前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
   前記熱膨張性シートの第１の側の縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
   前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記熱膨張性シートの前記第１の側の縁部から前記熱膨張性シートの前記第１の側と対向する第２の側の縁部に向けて、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
   を備え、
   前記読取部は、
   前記照射部における、前記第１の側から前記第２の側への向きとは反対側に設けられていて、
   前記識別子を読み取ることで、前記熱膨張性シートに関する熱膨張性シート情報として、前記熱膨張性シートのサイズ、厚み又は種類の情報を取得し、
   前記制御部は、
   前記読取部により取得された前記熱膨張性シート情報に応じて、前記相対移動部による移動距離、前記相対移動部による移動速度、又は、前記照射部により照射される電磁波の強度を調整する、
   ことを特徴とする電磁波照射機構。
10. 前記相対移動部は、電磁波を熱に変換する変換層が印刷された前記熱膨張性シートと、前記照射部と、を相対的に移動させ、
    前記制御部は、前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させることにより、前記熱膨張性シートを膨張させる、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁波照射機構。
11. 熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
    前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
    前記熱膨張性シートの縁部に設けられた識別子を読み取る、前記照射部の第１の側に設けられた読取部と、
    前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記第１の側から、前記照射部に対して前記第１の側と対向する第２の側に向けて、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
    を備えることを特徴とする電磁波照射機構。
12. 前記読取部の視線方向は、前記熱膨張性シートの表面に垂直な方向よりも、前記第１の側から前記第２の側への向きに傾斜している、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電磁波照射機構。
13. 熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
    前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
    前記熱膨張性シートの縁部に設けられた識別子を読み取る、前記照射部の第１の側に設けられた読取部と、
    前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を、前記第１の側から、前記照射部に対して前記第１の側と対向する第２の側に向けて、前記熱膨張性シートに対して相対的に移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
    を備え、
    前記読取部は、
    前記識別子を読み取ることで、前記熱膨張性シートに関する熱膨張性シート情報として、前記熱膨張性シートのサイズ、厚み又は種類の情報を取得し、
    前記制御部は、
    前記読取部により取得された前記熱膨張性シート情報に応じて、前記相対移動部による移動距離、前記相対移動部による移動速度、又は、前記照射部により照射される電磁波の強度を調整する、
    ことを特徴とする電磁波照射機構。
14. 熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
    前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
    前記熱膨張性シートの縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
    前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を前記熱膨張性シートに対して相対的に往復移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
    を備え、
    前記読取部は、前記照射部の、前記相対移動部による往復移動の往路での進行方向とは反対側であって、且つ、前記往復移動の復路での進行方向と同じ側に設けられている、
    ことを特徴とする電磁波照射機構。
15. 前記読取部の視線方向は、前記熱膨張性シートの表面に垂直な方向よりも、前記往路での進行方向の向きに傾斜している、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電磁波照射機構。
16. 熱膨張性シートに向けて、当該熱膨張性シートを加熱するための電磁波を照射する照射部と、
    前記熱膨張性シートと前記照射部とを相対的に移動させる相対移動部と、
    前記熱膨張性シートの縁部に設けられた識別子を読み取る読取部と、
    前記読取部により前記識別子が読み取られた場合に、前記相対移動部により前記照射部を前記熱膨張性シートに対して相対的に往復移動させながら、前記照射部に前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させる制御部と、
    を備え、
    前記読取部は、
    前記照射部の、前記相対移動部による往復移動の往路での進行方向とは反対側であって、且つ、前記往復移動の復路での進行方向と同じ側に設けられていて、
    前記識別子を読み取ることで、前記熱膨張性シートに関する熱膨張性シート情報として、前記熱膨張性シートのサイズ、厚み又は種類の情報を取得し、
    前記制御部は、
    前記読取部により取得された前記熱膨張性シート情報に応じて、前記相対移動部による移動距離、前記相対移動部による移動速度、又は、前記照射部により照射される電磁波の強度を調整する、
    ことを特徴とする電磁波照射機構。
17. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の電磁波照射機構を備える、
    ことを特徴とする造形物製造システム。
18. 第１の側の縁部に識別子が設けられた熱膨張性シートの表面及び裏面の少なくとも何れか一方の面に電磁波を熱に変換する変換層を形成する印刷装置をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の造形物製造システム。
19. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の電磁波照射機構に第１の側の縁部に識別子が設けられた熱膨張性シートを供給する工程を含む、
    ことを特徴とする造形物の製造方法。
20. 前記熱膨張性シートの表面及び裏面の少なくとも何れか一方の面に電磁波を熱に変換する変換層を形成する工程と、
    前記変換層が形成された前記熱膨張性シートの前記何れか一方の面又は他方の面が前記読取部と対向するように、当該熱膨張性シートを前記電磁波照射機構に供給する工程と、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の造形物の製造方法。
21. 前記熱膨張性シートの裏面の前記第１の側の縁部に前記識別子が設けられている、
    ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の造形物の製造方法。

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