(57)【要約】【課題】熱膨張性シートに光を照射して、周縁を含めた全面の所望の領域を膨張させることのできる光照射装置を提供する。【解決手段】光照射装置１０は、熱膨張性シート９に光ＮＩＲを照射する光照射部２、光ＮＩＲを照射される光照射領域１ｉ内で熱膨張性シート９の全幅にわたって両面から挟持する、主駆動ローラ５５および光ＮＩＲを透過させるシート押さえ板５６を備え、主駆動ローラ５５が回転駆動することにより熱膨張性シート９を搬送する。【選択図】図２
2018099851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の媒体の一面に向けて所定の波長の光を含む光を照射する光照射手段と、
前記媒体を、前記一面側に設けた少なくとも前記所定の波長の光を透過させる押さえ部材と、他面側に設けた搬送ローラと、で挟持して搬送して、前記光照射手段から光を照射される光照射領域を通過させる搬送手段と、を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記媒体を、搬送直交方向における全体にわたって挟持することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、前記媒体を、前記光照射領域内で挟持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記搬送ローラは、表面に弾性部材を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記搬送ローラの表面温度を計測する温度計測手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記搬送ローラの表面温度を制御する搬送ローラ温度制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項７】
前記搬送ローラ温度制御手段は、前記搬送ローラを加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【請求項８】
前記搬送ローラ温度制御手段は、前記搬送ローラを冷却する冷却手段であることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を製造するために使用される光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱によって膨張する発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層を基材の一面側に設けられた熱膨張性シート（または熱発泡性シートという）を用いて、前記一面側に浮き彫り状の凹凸を有する印刷物であ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）に黒色インクで形成し、この形成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。熱膨張性シートが厚口の紙等を基材として可撓性を有することにより、黒色インクのパターンを、インクジェットプリンタ等の一般的な印刷機を使用して印刷することができる。また、光の照射は、パターンの印刷と同様に枚葉処理方式の装置を使用して行うことができる。この光照射装置は、レーザープリンタ等と同様に、熱膨張性シートを一方向に搬送しながら、搬送方向に直交する幅方向の全体に一括で処理するように、幅方向の全体にわたって設けられた光源から光を照射する（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
前記の光照射装置は、搬送する熱膨張性シートの表面側を空けて、熱膨張層の膨張を妨げない構造とする必要がある。そして、熱を厚さ方向に伝播し易くするように逃がすために、光照射装置は、熱膨張性シートの光を照射する領域において少なくとも片面側を空けることが好ましく、両面側を共に空ける、すなわち熱膨張性シートに非接触であることがより好ましい。また、可撓性を有する熱膨張性シートが、熱膨張層が厚さ方向に膨張する際に基材に固定されていない表面側で面方向に収縮しようとするため、光照射装置において、伸縮性の低い基材側（裏面）を外側にして搬送方向に（幅方向を軸にして）巻かれて丸まるように反る傾向がある。そのために、熱膨張性シートを、平坦な状態で光が照射されるように搬送することが好ましい。そこで、例えば光照射装置の搬送機構は、熱膨張性シートを両面側から挟持する搬送ローラを光源の前方と後方とに一対ずつ備えて、熱膨張性シートを前後に引っ張り合った状態で搬送する構造が開示されている（例えば、特許文献３参照）。あるいは、光源の前後にわたる搬送ベルトを４本備えて、熱膨張性シートの幅方向における両外側の縁（搬送方向に平行な２辺近傍の縁）のそれぞれを両面側から２本の搬送ベルトで挟持する構造が開示されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２８６６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０８１２号公報
【特許文献３】特許第５２１２５０４号公報
【特許文献４】特許第５８６２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３に開示された搬送機構を備えた光照射装置は、熱膨張性シートの前後の縁が光源に対向したとき、当該熱膨張性シートが後側または前側の一方のみの搬送ローラで挟持されているため、垂れ下がり、または反対に浮き上がった状態となり易く、これらの縁には一定の量の光を照射することが困難である。そのため、熱膨張性シートは、前後の縁については、黒色インクのパターンを印刷しない等、膨張させないことが望ましいといえる。また、前側の搬送ローラが、熱膨張性シートの発泡した凸状の部分を押し潰さないために、搬送ローラを熱膨張性シートの幅方向（搬送ローラの回転軸方向）における両外側の縁の２箇所に分離して設けて、この両縁を膨張させない構成とする必要がある。あるいは、前側の搬送ローラが外周面に軟質な材料を備えて、熱膨張性シートを押し潰さないように弱い力で挟持する構成とすると、熱膨張性シートが適切に搬送されない虞がある。
【０００６】
特許文献４に開示された搬送機構を備えた光照射装置は、熱膨張性シートの搬送ベルトで挟持している両縁に、光を照射することができず、黒色インクのパターンを印刷しても膨張させることができない。すなわち、特許文献３と同様、熱膨張性シートの少なくとも対向する２辺の縁を膨張させない構成とする必要がある。また、被処理体である熱膨張性シートは、両縁を搬送ベルトで挟持されるために搬送幅方向の長さが固定され、例えばＡ４用紙サイズとＡ３用紙サイズの２種類に限定される。
【０００７】
本発明の課題は、熱膨張性シートの周縁を含めた全面の所望の領域を膨張させることのできる光照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る光照射装置は、シート状の媒体の一面に向けて所定の波長の光を含む光を照射する光照射手段と、前記媒体を、前記一面側に設けた少なくとも前記所定の波長の光を透過させる押さえ部材と、他面側に設けた搬送ローラと、で挟持して搬送して、前記光照射手段から光を照射される光照射領域を通過させる搬送手段と、を備える構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光照射装置によれば、媒体である熱膨張性シートの全面に光を均一に照射することができ、所望の領域に凹凸を形成した立体画像に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る光照射装置の要部の構成を示す側面に平行な断面図である。
【図２】実施形態に係る光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、（ａ）は図１の要部に相当し、（ｂ）、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】別の実施形態とその変形例に係る光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、図１の要部に相当し、（ａ）は別の実施形態、（ｂ）はその変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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光照射装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。図面に示す光照射装置の部材および被処理体である媒体は、説明を明確にするために、大きさや位置関係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。また、以下の説明において、同一のまたは同質の部材については、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【００１２】
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る光照射装置の構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る光照射装置の要部の構成を示す側面に平行な断面図である。図２は、実施形態に係る光照射装置による媒体の搬送を説明するモデルであって、（ａ）は図１の要部に相当し、（ｂ）、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図である。本明細書において、光照射装置とは、加熱されることによって膨張する層を備えたシート状の媒体である熱膨張性シートを被処理体とし、光を照射して、前記層を膨張させて立体画像を製造する装置である。
【００１３】
（光照射装置）
図１に示すように、本実施形態に係る光照射装置１０は、熱膨張性シート（媒体）９に光を照射する光照射部（光照射手段）２、熱膨張性シート９を白抜き矢印で示す一方向（図中、右方向）に搬送する駆動ローラ５１〜５５およびシート押さえ板５６からなるシートローダ（搬送手段）５０、放熱ローラ４６、案内板６１〜６４、および光照射部２近傍を冷却する冷却器３を筐体１１（前面と後面の一部を示す）の内部に備える。光照射装置１０はさらに、光照射部２の温度を検知する温度センサ４２、主駆動ローラ５５の温度を検知する温度センサ４５、熱膨張性シート９の裏面に付されたバーコード類を読み取る読取り機４３およびミラー４４、光照射装置１０の動作を制御する制御回路（図示省略）、ならびに、筐体１１の外側に設けられた、熱膨張性シート９を載置する供給トレイ１２、光照射後の熱膨張性シート９（立体画像）が排出されるための排出トレイ１３、運転操作のためのスイッチ類や表示パネル（図示省略）等を備える。本実施形態に係る光照射装置１０は、熱膨張性シート９を水平にして搬送しながら、上面に光を照射する構造である。なお、本明細書においては、別途記載のない限り、図１、図２およびその他の断面図における上下を同じく上下として説明する。ここで、図２（ｂ）を参照して、熱膨張性シートについて説明する。
【００１４】
（熱膨張性シート）
熱膨張性シート９は、基材９２と、その一方の面上に一定の厚さに積層された熱膨張層９１とを備える。熱膨張層９１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、さらには加熱時間に応じた大きさに膨張する。熱膨張層９１の膨張温度域における最小値（前記約８０℃）を、膨張開始温度Ｔsと称する。膨張温度域での加熱により、熱膨張層９１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。そのため、熱膨張性シート９は、部分的に加熱されることで、この部分で熱膨張層９１が発泡、膨張して厚さが増大して、熱膨張層９１を設けた側の表面に凹凸が形成される。基材９２は、表面で熱膨張層９１を支持して、熱膨張層９１が部分的に膨張したときに熱膨張性シート９が皺を生じたり大きく波打ったりしない程度の強度（剛性）を有し、かつ、裏面に形成された光熱変換層９３（図２（ｂ）参照）が放出した熱を表面側の熱膨張層９１へ十分に伝播させることのできる材料および厚さで形成される。具体的には、基材９２は、厚口の紙等からなる。このような基材９２を備えることにより、熱膨張性シート９は、可撓性と剛性とを有する。
【００１５】
熱膨張性シート９は、所望の領域に限定して、かつ所望の高さの凸状に形成するために、光照射装置１０での処理前に、熱膨張層９１側の表面または基材９２側の表面（以下、裏面）、あるいは両面に、特定の波長域の光、例えば近赤外線（波長７８０ｎｍ〜２．５μｍ）を熱に変換する材料を付着される。具体的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インクで、前記領域の形状で濃淡を有する２次元パターンである光熱変換層９３を印刷されている。黒色インクの濃い、より黒く、すなわちカーボンブラックの濃度の高い領域ほど光を照射されたときの発熱温度が高く、その結果、この領域における熱膨張層９１がより大きく膨張して高い凸状の表面に形成される。熱膨張性シート９は、凹凸によらない画像が表面に付された立体画像とするために、光照射装置１０での処理前にさらに、表面、すなわち熱膨張層９１の表面に、黒色インクを含まない色インクで所望の画像パターン（図示せず）を印刷されていてもよい。なお、画像パターンにおける黒色は、色インクの混色で表現する。画像パターンは、光熱変換層９３と同様に、一般的な印刷機を使用して印刷することができる。以下、光照射装置に戻り、各部材の構成について、詳細に説明する。
【００１６】
（光照射部）
光照射部２は、光照射装置１０における主要部材であり、水平に搬送される熱膨張性シート９の上面に光を照射するように、熱膨張性シート９の搬送経路の上方に設けられる。光照射部２は、熱に変換される近赤外線を含む光を放射する光源２１、および反射板２２を備え、熱膨張性シート９の、搬送方向での所定長さの範囲において、搬送幅方向（搬送方向に直交する方向）における全体（全幅）に光を照射する。この、光照射部２から光を照射される範囲を光照射領域１ｉ（図２参照）と称する。光源２１は、例えばハロゲンランプであり、熱膨張性シート９へその全幅にわたって設けられる。反射板２２は、光源２１から熱膨張性シート９へ光を効率的に照射するために設けられ、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２１の熱膨張性シート９と対向する側の反対側、すなわち上側を覆う。光照射領域１ｉは光照射部２の直下であり、搬送方向においては、反射板２２の内面の両端間（始端から終端まで）である。
【００１７】
（シートローダ）
シートローダ５０は光照射装置１０における搬送機構であり、熱膨張性シート９を、光照射領域１ｉを通過するように水平に搬送する。なお、図１、図２、および以降の断面図において、搬送方向は右向きに示され、すなわち図中右側が前である。シートローダ５０は、搬入側駆動ローラ５１，５２、搬出側駆動ローラ５３，５４、主駆動ローラ５５、およびシート押さえ板５６を備える。一対の搬入側駆動ローラ５１，５２は、熱膨張性シート９を、光照射領域１ｉの後方（搬入側）において上下面から挟持するように配置される。別の一対の搬出側駆動ローラ５３，５４は、熱膨張性シート９を、光照射領域１ｉの前方（搬出側）において上下面から挟持するように配置される。主駆動ローラ５５およびシート押さえ板５６は、搬入側駆動ローラ５１，５２と搬出側駆動ローラ５３，５４の間において、熱膨張性シート９を両面から挟持するように配置される。シートローダ５０はさらに、モータ、およびプーリやギア等を備える（図示省略）。
【００１８】
主駆動ローラ５５は、熱膨張性シート９の、光を照射される側の反対側、すなわち下側に配置され、上側に配置されたシート押さえ板５６と共に、熱膨張性シート９を両面から挟持した状態で回転駆動する。詳しくは、主駆動ローラ５５は、熱膨張性シート９を、シート押さえ板５６に押さえ付けて摺動させながら当該主駆動ローラ５５単独で搬送する。そのため、主駆動ローラ５５は、シート押さえ板５６と共に熱膨張性シート９を全幅にわたって両面から挟持することができるように、搬送幅方向すなわち軸方向において、熱膨張性シート９の長さ（幅）以上に形成されることが好ましい。主駆動ローラ５５は、このような搬送幅方向長さとすることにより、熱膨張性シート９との接触面積を広くして、接触面でスリップさせ難くすることができる。また、主駆動ローラ５５が、熱膨張性シート９の全幅にわたって均一に接触するので、熱膨張性シート９に搬送幅方向における温度ムラを生じさせない。また、詳しくは後記するように、主駆動ローラ５５は、可撓性とある程度の剛性とを有する熱膨張性シート９を、水平な平板状のシート押さえ板５６の下面に下から押し付けて、接触部分（図２（ｂ）に示す接触領域１ｃ）において平坦かつ水平に保持する。これにより、熱膨張性シート９を、前記接触部分の前側において、把持されていなくても垂れ下がり難くして、主駆動ローラ５５に接触させないようにしている。主駆動ローラ５５が熱膨張性シート９の全幅にわたって設けられることで、保持面積（接触部分）を広くして、前記効果を高くすることができる。また、このような主駆動ローラ５５により、搬送幅方向において、主駆動ローラ５５の長さ以下であれば熱膨張性シート９の寸法が限定されず、同条件で処理することができる。言い換えれば、光照射装置１０は、被処理体とする最大寸法の熱膨張性シート９に合わせて、主駆動ローラ５５や光照射部２等が設計される。
【００１９】
主駆動ローラ５５は、他の駆動ローラ５１〜５４に対して、光照射領域１ｉに最も近い位置で熱膨張性シート９を挟持し、好ましくは光照射領域１ｉ内で挟持するように配置される。そのため、主駆動ローラ５５は、外周面（熱膨張性シート９との接触面）に、耐熱ゴム等の耐熱性で、さらに熱伝導性の低い部材（表面部材）５５ｏを備えることが好ましい。主駆動ローラ５５は、熱伝導性が高いと、近傍に配置された光照射部２から熱を伝達されて熱せられ易く、特に光照射領域１ｉに配置されていると、シート押さえ板５６および熱膨張性シート９を介して光照射部２から光を照射されていっそう高温になり易い。その結果、主駆動ローラ５５の表面温度を一定の温度範囲に維持しながら運転することが困難になって、複数枚の熱膨張性シート９の連続処理、さらには１枚が前端から後端まで処理される間の熱膨張性シート９の温度が変化して膨張高さが不均一になる。さらには主駆動ローラ５５が過剰に高温になって、接触した熱膨張性シート９を不要に膨張させる虞がある。なお、本明細書において、耐熱性とは、光照射部２によって加熱されたその周辺部材や熱膨張性シート９の最高温度、すなわち熱膨張層９１を膨張させるための加熱温度に対する耐熱性を指す。
【００２０】
また、主駆動ローラ５５は、外周面、すなわち表面部材５５ｏの表面が適度な摩擦を有することが好ましい。前記したように、主駆動ローラ５５は、熱膨張性シート９をシート押さえ板５６に押さえ付けて摺動させながら搬送するために、熱膨張性シート９をスリップさせないような摩擦を有するものとする。また、主駆動ローラ５５は、表面部材５５ｏが弾性を有することが好ましく、さらに、熱膨張性シート９の熱膨張層９１と同等以上に軟質であることがより好ましい。具体的には、表面部材５５ｏが、ゴム硬度で３０°〜７０°に相当する軟質性を有することが好ましい。主駆動ローラ５５は、表面部材５５ｏが弾性を有することにより、熱膨張性シート９を、弾性のないシート押さえ板５６に部分的に浮き上がらない程度に強く押圧して挟持することができ、また、表面部材５５ｏが軟質性を有することにより、外周面の摩擦と併せて熱膨張性シート９をスリップさせることなく搬送することができる。そのために、主駆動ローラ５５は、シート押さえ板５６との間隙が、熱膨張性シート９の厚さよりも僅かに小さくするように配置される。なお、熱膨張性シート９の厚さとは、記載のない限り、熱膨張層９１が膨張する前における厚さを指すものとする。さらに主駆動ローラ５５は、表面部材５５ｏが軟質であることにより、処理した熱膨張性シート９の表面（熱膨張層９１）に跡を付け難い。さらに主駆動ローラ５５は、弾性を有する軟質な表面部材５５ｏにより、熱膨張性シート９を、水平な平板状のシート押さえ板５６の下面に下から押し付けて、接触部分で搬送方向にある程度の長さを有して平坦かつ水平に保持する。ただし、主駆動ローラ５５の表面部材５５ｏが軟らか過ぎると、熱膨張性シート９をシート押さえ板５６に押し付ける力が弱くなって、熱膨張性シート９が平坦に保持され難くなり、さらには搬送に不具合を生じる虞がある。熱膨張性シート９が主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６の両方に接触して挟持されている接触部分を、接触領域１ｃ（図２（ｂ）参照）と称する。
【００２１】
主駆動ローラ５５は、熱膨張性シート９を、光照射領域１ｉ内でシート押さえ板５６と共に挟持するように配置されることが好ましく、具体的には、搬送方向において、接触領域１ｃの少なくとも一部が光照射領域１ｉ内に位置することを指す。主駆動ローラ５５がこのような位置に配置されて、熱膨張性シート９が光照射領域１ｉ内で挟持されることにより、光照射領域１ｉにおいて、熱膨張性シート９の上下位置のずれ、すなわち光照射部２からの距離のずれが抑制されるので、熱膨張性シート９に到達する光の強度が安定する。また、主駆動ローラ５５は、少なくとも一部が光照射領域１ｉに含まれるので、光照射部２から光を照射されることによって加熱され、後記するように熱膨張性シート９の予備加熱手段とすることができる。主駆動ローラ５５は、接触領域１ｃ中心すなわち軸が光照射領域１ｉ内に配置されることがより好ましく、接触領域１ｃの全体が光照射領域１ｉ内に位置するように配置されることがさらに好ましい。本実施形態に係る光照射装置１０においては、主駆動ローラ５５は、光照射領域１ｉの中心を接触領域１ｃの中心すなわち主駆動ローラ５５の軸の位置として熱膨張性シート９に接触するように配置されて、接触領域１ｃの全体が光照射領域１ｉに内包されている。接触領域１ｃの光照射領域１ｉ内における位置によるその他の作用効果については、後記の光照射装置の動作にて説明する。
【００２２】
本実施形態において、主駆動ローラ５５は、熱膨張性シート９の搬送機構（シートローダ５０）の要部であると共に、熱膨張性シート９の予備加熱手段である。光照射装置１０によれば、熱膨張性シート９が、光照射領域１ｉにおける光照射部２から照射される光による光熱変換層９３の発熱に加えて、接触領域１ｃで接触した主駆動ローラ５５からの熱の伝導によっても加熱される。熱膨張性シート９が搬送されて、接触領域１ｃで主駆動ローラ５５に接触して、主駆動ローラ５５から離間した後、すなわち接触領域１ｃを通過した後、引き続き光照射領域１ｉにおいて光を照射されて一定の時間を経てから熱膨張層９１の膨張が開始される。光源２１の出力の効率上、前記一定の時間が短いことが好ましく、そのために、主駆動ローラ５５の外周面の温度（表面温度）Ｔroは、熱膨張層９１の膨張開始温度Ｔsよりも低い範囲においてより高いことが好ましい。一方で、表面温度Ｔroが膨張開始温度Ｔsに近過ぎると、光熱変換層９３の濃度に基づいた膨張高さに制御することが困難になる場合がある。さらには、熱膨張性シート９が、接触領域１ｃを通過した直後の主駆動ローラ５５に近接した状態や接触領域１ｃ内を進行している間に膨張開始温度Ｔsに達して、熱膨張層９１が主駆動ローラ５５に膨張した箇所で接触したり押し潰された状態で膨張しようとすることになる。その結果、熱膨張層９１が光熱変換層９３に基づいた膨張高さとならない。具体的には、主駆動ローラ５５の表面温度Ｔroは、膨張開始温度Ｔsよりも１０〜３０℃程度低い、所定の温度に制御されることが好ましい。主駆動ローラ５５は、このような表面温度Ｔroに、前記したように、熱膨張性シート９を介して光照射部２から光を照射されることによって加熱され、さらに、放熱ローラ４６に接触させることによって、所定の温度を超えて高くなることがないように制御される。
【００２３】
本実施形態に係る光照射装置１０において、主駆動ローラ５５は、径が大きいことが好ましい。径が大きいほど外周面が平面に近付くので、熱膨張性シート９をシート押さえ板５６に押し付けて水平に保持する接触領域１ｃを、搬送方向に長く（広く）設けることができる。これにより、可撓性を有する熱膨張性シート９が、その前端が接触領域１ｃを通過した後、搬出側駆動ローラ５３，５４間に挟持される前において、自重により垂れ下がることを遅らせて、少なくとも光照射領域１ｉを通過するまで、上下方向の位置、すなわち光照射部２からの距離のずれを抑制する。なお、熱膨張性シート９は、主に基材９２によりある程度の剛性を有しているので、この剛性（撓み難さ）によって、接触領域１ｃ外においてある程度、主駆動ローラ５５の外周面から離間して浮き上がるように水平またはそれに近い状態を保持する。したがって、本実施形態に係る光照射装置１０は、原則として、熱膨張性シート９が、接触領域１ｃを通過した後には主駆動ローラ５５と接触しない構成とする。ただし、不具合で熱膨張性シート９が下に垂れ下がっても、前方へ大きく張り出した主駆動ローラ５５で受け止められるのでそれよりも下へ落ちず、設計上の搬送経路から大きく外れ難く、例えば紙詰まりのような重度の異常に至らない。一方で、主駆動ローラ５５は、径が大き過ぎると、熱膨張性シート９が接触領域１ｃを通過した後に不規則に接触し易くなる。特に、熱膨張性シート９は、熱膨張層９１が膨張すると、この熱膨張層９１の側（表面）を内側にして丸まるように変形する傾向があるため、裏面を上に向けて光を照射されると、主駆動ローラ５５の外周面に沿う形状に湾曲し易い。そして、表面（熱膨張層９１）が局所的に主駆動ローラ５５に接触すると、温度が変化して膨張高さにばらつきが生じる虞がある。また、熱膨張性シート９との接触面（接触領域１ｃ）が過剰に広くなり、これにより、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６の間で蓄熱して、熱膨張性シート９が過剰に高温になって熱膨張層９１が異常に膨張する虞がある。また、熱膨張性シート９のシート押さえ板５６に押さえ付けられている面積が広くなるので、摺動における摩擦が増大する等、搬送に不具合を生じる虞がある。さらには、主駆動ローラ５５は、径が大きいほど、光照射部２で所定の表面温度Ｔroに加熱することが困難になる。これらのことに基づいて、主駆動ローラ５５は適切な径に設計される。
【００２４】
シート押さえ板５６は、熱膨張性シート９の光を照射される側、すなわち上側に配置されて、主駆動ローラ５５と共に熱膨張性シート９を挟持する板状の部材であり、熱膨張性シート９を接触面で摺動させて、主駆動ローラ５５のみの回転駆動によって搬送させる。シート押さえ板５６は、熱膨張性シート９を搬送幅方向において均一に押圧して主駆動ローラ５５に接触させるために、主駆動ローラ５５と同様、搬送幅方向において熱膨張性シート９の長さ（幅）以上に形成されることが好ましい。また、シート押さえ板５６は、少なくとも熱膨張性シート９に接触する部分（接触領域１ｃ）において、この接触面が平坦で、かつ水平にして配置され、摩擦が小さいことが好ましい。さらに本実施形態においては、シート押さえ板５６は、主駆動ローラ５５と共に光照射領域１ｉ内に設けられるため、十分な耐熱性と、光照射部２が照射する光、特に近赤外線に対するできるだけ高い透過性とを有する材料で形成されることが好ましい。このような材料として、例えばガラス板が適用される。シート押さえ板５６は、このような透過性の高い材料で形成されるので、熱膨張性シート９に到達する光の減衰が少なく、光源２１の出力の効率の低下が抑制され、また、光照射部２が照射する光を吸収し難く、発熱して高温になることがない。
【００２５】
シート押さえ板５６は、搬送方向において、搬送されてくる熱膨張性シート９の前端を主駆動ローラ５５との間に挿入させ易くするために、少なくとも、接触領域１ｃの全体およびその後方（搬入側）へある程度張り出して配置されることが好ましい。本実施形態に係る光照射装置１０においては、シート押さえ板５６は、この最小長さとし、搬送幅方向に細長い長方形の平板形状で板面を水平にして配置される。搬送方向に短いシート押さえ板５６とすることにより、熱膨張性シート９がシート押さえ板５６と主駆動ローラ５５に間隙なくまたは狭い間隙で挟まれた領域を短くして、熱膨張性シート９に発生した熱が逃げずに蓄熱されることを抑制する。このような構成により、複数枚の熱膨張性シート９の連続処理、さらには１枚が前端から後端まで処理される間の熱膨張性シート９の温度を管理し易く、均一に（光熱変換層９３の濃度等に基づく設定どおりに）膨張させることができる。また、光照射部２から照射された光の光照射領域１ｉの終盤における一部がシート押さえ板５６を透過せずに直接に熱膨張性シート９に到達するため、光照射部２による加熱が高効率になる。また、熱膨張性シート９が接触領域１ｃを通過した直後にその上側が空くので、熱膨張層９１の側（表面）に光を照射しても（図２（ｃ）参照）、熱膨張層９１の膨張が妨げられず、またシート押さえ板５６に接触しないので温度のばらつきがない。
【００２６】
搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６による熱膨張性シート９の搬送を補助するために設けられる。これらの駆動ローラ５１〜５４は、熱膨張性シート９に接触しても熱膨張層９１の膨張に影響を与えないように、搬入側駆動ローラ５１，５２は主駆動ローラ５５の表面温度Ｔro以上に加熱されないように、搬出側駆動ローラ５３，５４は熱膨張層９１の膨張開始温度Ｔs以上に加熱されないように、それぞれ光照射部２から十分に距離を空けて配置される。ただし、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、主駆動ローラ５５（接触領域１ｃ）との間隔が長いと、熱膨張性シート９を光照射領域１ｉにおいて平坦な状態を保持して搬送することが困難になるため、前記各温度に加熱されない程度に主駆動ローラ５５に近い位置に配置されることが好ましい。
【００２７】
搬入側駆動ローラ５１，５２は、熱膨張性シート９を挟持する上下位置を、図２（ａ）に示すようにその前方の搬入案内板６２による熱膨張性シート９の支持位置と同じ、またはそれよりも少しだけ上方になるように配置されることが好ましい。このような構造により、搬入側駆動ローラ５１，５２間を通過した熱膨張性シート９の前端が、搬入案内板６２の上面から浮き上がらずに摺動して搬送されるので、シート押さえ板５６の水平な接触面（下面）に対して間隙を有する高さ位置に搬送され、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６の間に不具合なく進入して挟持される。一方、搬出側駆動ローラ５３，５４は、熱膨張性シート９を挟持する上下位置を、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６による挟持位置と同じになるように配置されることが好ましい。このような構造により、熱膨張性シート９は、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６、および搬出側駆動ローラ５３，５４によって前後で水平に挟持される。
【００２８】
搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、搬送幅方向における熱膨張性シート９を挟持する位置や範囲を規定されない。ただし、熱膨張性シート９を搬送幅方向に傾かせないように、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、それぞれ搬送幅方向に広がって、または２箇所以上に分散して挟持することが好ましい。また、前記したように、本実施形態に係る光照射装置１０は、主駆動ローラ５５およびシート押さえ板５６の全幅（光照射部２から光を照射される範囲）以下であれば、熱膨張性シート９の搬送幅方向の寸法が限定されない。そこで、本実施形態に係る光照射装置１０では、駆動ローラ５１〜５４がそれぞれ搬送幅方向の両端（両縁）近傍の２箇所を含む４箇所に等間隔に設けられ、すなわち１本の軸に４個ずつ設けられる。このような構成により、光照射装置１０は、熱膨張性シート９がその搬送幅方向に短くても、少なくとも２箇所で挟持される長さ（全幅の約１／３）であれば、傾かせずに搬送して処理することができる。
【００２９】
駆動ローラ５１〜５４は、主駆動ローラ５５と同様に弾性を有し、かつ熱膨張性シート９の熱膨張層９１と同等以上に軟質な（ゴム硬度で３０°〜７０°に相当する）部材を外周面に備えることが好ましい。また、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、熱膨張性シート９を押圧して挟持する力が、主駆動ローラ５５、シート押さえ板５６と同等以下であることが好ましい。特に搬出側駆動ローラ５３，５４は、膨張した熱膨張層９１を押し潰さないように、搬送に不具合を生じない程度に軟らかい表面部材と抑制した力で熱膨張性シート９を押圧して挟持することが好ましい。そして、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４は、接触面積や軟質性等と併せて、熱膨張性シート９を挟持して両面でスリップさせずに搬送することができる摩擦を外周面に有し、ただし、主駆動ローラ５５を超えてスリップさせ難くならないことが好ましい。
【００３０】
主駆動ローラ５５、搬入側駆動ローラ５１，５２、および搬出側駆動ローラ５３，５４は、モータからその回転をプーリやギア等によって伝達され、周速度を一致させて回転する。あるいは、搬出側駆動ローラ５３，５４を最も高速に、以下、主駆動ローラ５５、搬入側駆動ローラ５１，５２の順で、周速度をわずかに変えて、熱膨張性シート９を前後に引っ張りながら搬送してもよい。また、搬入側駆動ローラ５１，５２、搬出側駆動ローラ５３，５４の各一方のみを駆動させ、他方を回転可能に軸支してもよい。
【００３１】
（放熱ローラ）
放熱ローラ４６は、主駆動ローラ５５の温度を調整するために、主駆動ローラ５５の外周面に接触させて回転可能に軸支される。放熱ローラ４６は、主駆動ローラ５５に対して光照射部２から距離を空けつつ主駆動ローラ５５の外周面に接触し、かつ筐体１１に設けた通気口に対向するように配置され、主駆動ローラ５５と共に回転し、主駆動ローラ５５の熱を外部へ放熱して、主駆動ローラ５５の温度の光照射部２による過剰な上昇を抑制する。そのために、放熱ローラ４６は、幅方向長さ（軸長さ）が主駆動ローラ５５と同等以上で、熱伝導性の高い材料で形成され、例えば金属製である。また、放熱ローラ４６は、外気によらずに、冷媒を内部に循環させて冷却する構造としてもよい。また、放熱ローラ４６は、軸が移動可能に設けられてもよく、主駆動ローラ５５との接触、非接触を切り替えて、主駆動ローラ５５の温度をいっそう適切に調整することができる。
【００３２】
（搬入案内板）
搬入案内板６１は、供給トレイ１２上に載置された熱膨張性シート９を支持して搬入側駆動ローラ５１，５２間に案内するために、筐体１１の入口に設けられた水平な平板状の部材である。搬入案内板６１は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属で形成され、軽量化等のために小径の孔が多数空けられている。搬入案内板６２は、熱膨張性シート９を搬入側駆動ローラ５１，５２間から主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６の間に案内するために、これらの間に設けられ、搬入側駆動ローラ５２に合わせた上下位置として、シート押さえ板５６との間隙が熱膨張性シート９の厚さに対してマージンのあるように配置される。搬入案内板６２は、搬入側駆動ローラ５２および主駆動ローラ５５の各外周面に合わせて、前後の端面を斜めに切断されている。搬入案内板６２は、主駆動ローラ５５の位置に合わせて、光照射領域１ｉの後方（搬入側）近傍に配置される。そのため、搬入案内板６２は、ガラスや樹脂等の加熱され難い耐熱性の材料で形成されることが好ましく、例えばシート押さえ板５６と同じ材料で形成されてもよい。また、搬入案内板６２は、熱膨張性シート９を支持する上下位置が、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６による挟持位置よりもある程度下方になるように配置されることが好ましい。このような構造により、搬入案内板６２の上面を摺動して搬送された熱膨張性シート９の前端が、前記したように、シート押さえ板５６の水平な接触面（下面）に対して間隙を有する高さ位置に搬送されるので、主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６の間に不具合なく進入して挟持される。
【００３３】
（搬出案内板）
搬出案内板６３，６４は、熱膨張層９１の膨張の進行が完了した（図２に示す熱膨張領域１ｆを通過した）熱膨張性シート９を排出トレイ１３上へ案内するために、主駆動ローラ５５およびシート押さえ板５６の前方（搬出側）から筐体１１の出口にわたって、熱膨張性シート９を両面から挟むように設けられる。本実施形態では、搬出案内板６３，６４は、熱膨張性シート９の前端がある程度垂れ下がっていても、または反対に浮き上がっていても、間に挟まれて位置を矯正しつつ案内するように、光照射領域１ｉ側（搬入側）の端が上下に広がるように折り曲げられた板状に形成されている。あるいは、搬出案内板６３，６４は、前方の水平部分と光照射領域１ｉ側の傾斜部分とが分離した構造であってもよい。また、上側の搬出案内板６３は、搬出側駆動ローラ５３，５４の前側において、下面の上下位置を、搬出側駆動ローラ５３，５４により挟持される熱膨張性シート９の上面よりも僅かに上方になるように配置されることが好ましい。このような構造により、熱膨張性シート９は、後端が接触領域１ｃを通過した後、前方が搬出側駆動ローラ５３，５４間と搬出案内板６３の下面とによって支持されていることにより、後端が上に大きく跳ね上がって反射板２２に接触したり、反対に、下へ大きく垂れ下がることを抑制される。また、搬出案内板６３，６４は、搬出側駆動ローラ５３，５４が配置されている部分に矩形の切込み（図示せず）や孔が形成されている。このような搬出案内板６３，６４は、搬入案内板６１と同様に、小径の孔が多数空けられた金属板で形成される。そのため、搬出案内板６３，６４は、熱膨張層９１の膨張開始温度Ｔs以上に加熱されないように、光照射部２から十分に距離を空けて配置される。
【００３４】
（冷却器）
冷却器３は、光照射部２による光照射装置１０の過剰な温度上昇を防止するために、光照射部２の近傍に設けられ、例えばプリンタやパーソナルコンピュータ等に内蔵される一般的な水冷式のラジエータを適用することができる。
【００３５】
（その他の部材）
温度センサ４２は、反射板２２の表面温度を計測して、制御回路に伝達する。同様に、温度センサ４５は、主駆動ローラ５５の表面温度を計測して、制御回路に伝達する。温度センサ４２，４５は、接触式、非接触式のいずれでもよく、また、温度自体を計測するものでなくてもよく、熱電対のように、設定した温度範囲に対して高いか低いかを検知するものでよい。読取り機４３は、筐体１１の入口近傍に設けられて、供給トレイ１２上に載置された被処理体が熱膨張性シート９のような専用の媒体であるかを判別する。読取り機４３は、例えば、熱膨張性シート９の裏面に付されたバーコード類を読み取るバーコードリーダ、ＱＲコード（登録商標）リーダ、ＯＣＲ（Optical character recognition）リーダであり、さらに、熱膨張性シート９が表裏いずれの面を上にして供給トレイ１２に載置されても読み取るように、ミラー４４を備える。制御回路は、例えばＣＰＵおよびメモリを備え、外部からの操作やセンサ類の信号等を受けて、光照射装置１０を統括制御する。具体的には、例えば、光源２１のＯＮ／ＯＦＦ、シートローダ５０の搬送開始と停止、搬送速度の切替え、温度センサ４２，４５からの反射板２２、主駆動ローラ５５の温度や読取り機４３からの信号による、運転可能か等の判定を行う。
【００３６】
（光照射装置の動作）
本発明の実施形態に係る光照射装置の動作について、図１および図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。ここでは、裏面（基材９２側）に光熱変換層９３を印刷した熱膨張性シート９に、光を照射する。
【００３７】
光照射装置１０の主電源をＯＮにし、光照射部２が光ＮＩＲの照射を開始すると共に、主駆動ローラ５５が回転する。この時点では光照射装置１０は待機状態で、駆動ローラ５１〜５４は停止していて、ユーザの操作による処理開始命令は無視される。時間の経過にしたがい光ＮＩＲによって主駆動ローラ５５の表面温度が上昇し、所定の温度Ｔro（例えば６０±５℃）に到達したことが温度センサ４５によって検知されると、光照射装置１０は処理可能となり、処理開始命令によって、駆動ローラ５１〜５４が回転し、供給トレイ１２に載置した熱膨張性シート９に対して処理を開始する。
【００３８】
熱膨張性シート９は、表面（熱膨張層９１側）を下に向けた状態で、供給トレイ１２から搬入側駆動ローラ５１，５２によって搬入案内板６２上からシート押さえ板５６との間へ搬入され、前端が光照射領域１ｉに進入し、引き続いてシート押さえ板５６と主駆動ローラ５５との間に前端が挟持される。熱膨張性シート９は、光照射領域１ｉに進入すると、シート押さえ板５６を透過した光ＮＩＲによって光熱変換層９３の温度が上昇し始め、それに伴い、光熱変換層９３の形成されている領域において基材９２および熱膨張層９１の温度が上昇する。そして、熱膨張性シート９は、接触領域１ｃに到達して主駆動ローラ５５に接触すると、光熱変換層９３の有無によらず主駆動ローラ５５の表面温度Ｔro近傍に急速に加熱され、加えて、光熱変換層９３の形成されている領域が光ＮＩＲによってさらに加熱される。なお、熱膨張性シート９が、接触領域１ｃに到達する前に光ＮＩＲによって温度Ｔroを超えていた場合は、接触領域１ｃに到達したときに温度がいったん降下する。そして、熱膨張性シート９は、発熱した光熱変換層９３から伝播した熱によって、熱膨張層９１が膨張開始温度Ｔsに到達すると膨張を開始する。なお、図２（ｂ）に示すように、熱膨張性シート９が基材９２側に光熱変換層９３を形成されている場合、一般に、光熱変換層９３が発熱してから熱膨張層９１が膨張を開始するまでに、時間の遅れを生じる。引き続いてさらに、光照射領域１ｉ内を進行する時間の経過すなわち搬送に伴い、熱膨張層９１の膨張高さが増大する。熱膨張性シート９は、光照射領域１ｉを通過した後、温度が降下するが、熱膨張層９１の温度が膨張開始温度Ｔs未満に到達するまでは熱膨張層９１の膨張が進行する。この熱膨張層の膨張が進行している範囲を、熱膨張領域１ｆと称する。
【００３９】
熱膨張性シート９は、熱膨張層９１の膨張がある程度進行すると、下に向けられた熱膨張層９１の側（表面）を内側にして基材９２ごと丸まるように変形する傾向があり、そのため、前端が接触領域１ｃを通過した後、主駆動ローラ５５の外周面に沿うように湾曲する。ただし、湾曲を開始する位置が接触領域１ｃからある程度距離があり、また、主駆動ローラ５５の径が大き過ぎないように設計されていることで、主駆動ローラ５５に接触しない。そして、熱膨張性シート９は、前端が熱膨張領域１ｆを通過して搬出案内板６４の上面（傾斜面）に当接すると、この傾斜面に摺動されながら搬送されることにより、前端の位置が上方へ移行されて、搬出側駆動ローラ５３，５４に挟持されるため、それ以上に下へ垂れ下がらず、さらに水平に矯正されて搬送が進行する。一方、熱膨張性シート９は、後端が接触領域１ｃを通過しても、前方が搬出側駆動ローラ５３，５４および搬出案内板６３，６４によって支持されているので、後端が主駆動ローラ５５の外周面を摺動して大きく下へ落ちることなく、主駆動ローラ５５の回転にしたがい搬送される。
【００４０】
ここで、光照射装置１０によって、熱膨張性シート９の熱膨張層９１が光熱変換層９３に基づいた膨張高さに膨張するように、接触領域１ｃに到達して主駆動ローラ５５の表面温度Ｔro近傍に加熱されてから光照射領域１ｉを通過するまでの、すなわちＰｃS−ＰｉE間を進行するのに必要な時間に基づいて、搬送速度が設定される。また、光熱変換層９３の濃度の最も高い領域で熱膨張層９１が膨張開始温度Ｔsに加熱された時点で、熱膨張性シート９が接触領域１ｃを通過して、さらに主駆動ローラ５５の外周面との間隙に熱膨張層９１が膨張するための空間が含まれている位置に到達しているように、搬送速度が設定される。また、熱膨張性シート９が接触領域１ｃに到達する以前（始点ＰｃS以前）で、光ＮＩＲによって熱膨張層９１が膨張開始温度Ｔs以上に加熱されていることのないように、搬送速度が設定される。熱膨張性シート９は、熱膨張層９１が膨張を開始した後に、すなわち膨張が進行している状態で、シート押さえ板５６と主駆動ローラ５５との間に挟持されると、熱膨張層９１が押し潰されて光熱変換層９３に基づいた膨張高さとならない。さらに、光ＮＩＲによる熱膨張性シート９（光熱変換層９３）の加熱が非効率にならないために、接触領域１ｃに到達する以前における熱膨張性シート９の最高温度が、主駆動ローラ５５の表面温度Ｔro以下であることが好ましい。
【００４１】
これらの要件をすべて満足するように、光照射部２および主駆動ローラ５５の搬送方向における配置が設計され、主駆動ローラ５５の表面温度Ｔroおよび搬送速度が設定される。具体的には、熱膨張性シート９が接触領域１ｃに到達してから光照射領域１ｉを通過するまでの距離ＰｃS−ＰｉE間が長いことが好ましく、接触領域１ｃを通過した後に光照射領域１ｉを通過するまでの距離ＰｃE−ＰｉE間が長いことがより好ましい。反対に、熱膨張性シート９が光照射領域１ｉに進入してから接触領域１ｃに到達するまでの距離ＰｉS−ＰｃS間が長過ぎないことが好ましい。したがって、接触領域１ｃが光照射領域１ｉ内における後方（搬入側）寄りであることが好ましい。具体的には、接触領域１ｃは、終点ＰｃEが光照射領域１ｉの終点ＰｉEよりも後方であることが好ましく、始点ＰｃSが光照射領域１ｉの中心以後であることがより好ましく、接触領域１ｃ中心すなわち主駆動ローラ５５の軸が光照射領域１ｉの中心以後であることがさらに好ましい。
【００４２】
一方で、接触領域１ｃが後方（搬入側）に寄り過ぎると、熱膨張性シート９の前端や後端が接触領域１ｃを通過して主駆動ローラ５５とシート押さえ板５６による挟持から外れた後において、光照射領域１ｉを進行する距離ＰｃE−ＰｉE間や搬出案内板６３，６４に到達するまでの距離が過剰に長くなって、熱膨張性シート９の前端、後端近傍の上下位置のずれや搬送不具合等を生じ易くなる。そのため、距離ＰｃE−ＰｉE間について、前記の熱膨張のための要件を満足する程度の長さとし、過剰に長くしないことが好ましい。また、熱膨張性シート９の前端や後端が大きく垂れ下がることのないように、主駆動ローラ５５が光照射領域１ｉの前側へはみ出していることが好ましい。
【００４３】
このように、本実施形態に係る光照射装置１０は、熱膨張性シート９を、光照射領域１ｉ内において弾性を有する主駆動ローラ５５と水平なシート押さえ板５６によってある程度の面積（接触領域１ｃ）で挟持し、さらに光照射領域１ｉの前後の適切な位置で搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４等で挟持、支持して搬送することにより、熱膨張性シート９の全面に均一に光を照射することができる。
【００４４】
（光照射装置の動作の変形例）
光照射装置１０は、表面（熱膨張層９１側）に光熱変換層９３を印刷した熱膨張性シート９（９Ａ）に対しても、全面に光を照射して、熱膨張層９１を膨張させることができる。このような熱膨張性シート９Ａは、光照射装置１０において、図２（ｃ）に示すように、表面（熱膨張層９１側）を上に向けた状態で搬送される。光照射装置１０は、シート押さえ板５６が接触領域１ｃの終端（終点ＰｃE）のすぐ前まで設けられて、その前方は熱膨張性シート９Ａの上側が空いているので、熱膨張層９１の膨張が妨げられず、また、表面の膨張した箇所等がシート押さえ板５６に接触しないので熱膨張層９１の温度が局所的に変化させられず、均一に（光熱変換層９３に基づいて）膨張させることができる。なお、熱膨張性シート９Ａの表面への光照射においては、熱膨張層９１の表面に直接に光熱変換層９３を形成されているため、図２（ｂ）に示す裏面への光照射と比較して、早期に熱膨張層９１の膨張が開始され、搬送速度が同一であれば、熱膨張領域１ｆの始点が接触領域１ｃにより近付くことになる。一方で、主駆動ローラ５５は、基材９２に接触するので、表面温度Ｔroが熱膨張層９１に伝達し難い。
【００４５】
また、熱膨張性シート９Ａは、熱膨張性シート９と同様、熱膨張層９１の膨張の進行に伴い、熱膨張層９１の側（表面）を内側にして丸まるように変形する傾向がある。光照射装置１０において、熱膨張性シート９Ａは表面を上に向けて処理されるので、接触領域１ｃを通過した前端が上方の光照射部２に近付くように湾曲する。その一方、接触領域１ｃの長さ（接触面積）や熱膨張性シート９Ａの基材９２の剛性等にもよるが、熱膨張性シート９Ａは、図２（ｃ）に示すように、前端が接触領域１ｃを通過してある程度進行すると、自重によって垂れ下がり始める。そこで、主駆動ローラ５５の表面温度Ｔroを低く設定したり搬送速度を高速にする等の調整により、熱膨張性シート９Ａの湾曲の開始位置をより前方として接触領域１ｃの終点ＰｃEからある程度空けることが好ましい。これにより、熱膨張性シート９Ａは、熱膨張層９１の膨張による湾曲と自重による垂れ下がりとがある程度相殺されて、接触領域１ｃを通過した前端や後端が反射板２２に接触することを防止することができ、また、上下位置をずれ難くすることができる。
【００４６】
（変形例）
本実施形態に係る光照射装置１０は、全体が平板状のシート押さえ板５６を水平にして備えるが、接触領域１ｃおよびその近傍のみを水平として、その後側（搬入側）を上方へ傾斜させた形状としてもよい。この場合、搬入案内板６２による熱膨張性シート９を支持する上下位置を、主駆動ローラ５５と水平なシート押さえ板５６による挟持位置に合わせた構造としても、シート押さえ板５６の搬入側の端と搬入案内板６２との間隙にマージンがある配置となる。これに伴い、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬入案内板６１による熱膨張性シート９を挟持、支持する上下位置も主駆動ローラ５５と水平なシート押さえ板５６による挟持位置に合わせて、熱膨張性シート９を水平に搬送する構造とする。また、シート押さえ板５６は、接触領域１ｃの前側を上方へ傾斜させて延伸させてもよい。特に、シート押さえ板５６が、反射板２２の直下全体（光照射領域１ｉ）を内包するように設けられることによって、熱膨張性シート９（９Ａ）が上方へ浮き上がっても反射板２２に接触することがなく、安全性が向上する。この場合、シート押さえ板５６は、熱膨張性シート９Ａの熱膨張層９１側（表面）に光を照射して熱膨張層９１を膨張させたときに（図２（ｃ）参照）、熱膨張性シート９Ａの上方への湾曲も含めて、膨張した熱膨張層９１に接触されないような形状とする。さらに、シート押さえ板５６は、前記と同様に上方へ傾斜させて熱膨張領域１ｆの終端まで延伸させてもよく、このような構成とすることで、冷却器３に空冷式の冷却ファンを適用して、風除けとすることができる（後記の図３（ａ）を参照して説明する別の実施形態参照）。
【００４７】
また、光照射装置１０は、搬入案内板６１，６２および搬出案内板６３，６４のそれぞれに沿った両縁に、搬送方向に延設したレール状の案内板を設けてもよい。熱膨張性シート９を、その両縁の一方の端面がこの案内板に摺動して搬送されるように供給トレイ１２に載置することで、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４にそれぞれ１箇所のみで挟持されても、傾かせずに搬送することができ、搬送幅方向にさらに短い熱膨張性シート９を処理することができる。あるいは光照射装置１０は、搬入側駆動ローラ５１，５２および搬出側駆動ローラ５３，５４が、それぞれ１本の軸に２個ずつ、軸に沿って移動可能に設けられていてもよい。運転前に、熱膨張性シート９の搬送幅方向長さに合わせて駆動ローラ５１〜５４を手動等で移動させることにより、搬送幅方向に短い熱膨張性シート９を処理することができる。このような光照射装置１０においては、搬出案内板６３，６４を、搬出側駆動ローラ５３，５４の前後で分離した構造として、搬出側駆動ローラ５３，５４の移動を妨げないようにする。
【００４８】
また、光照射装置１０は、主駆動ローラ５５を放熱ローラ４６によって冷却する構成としているが、放熱ローラ４６に代えて、金属板を主駆動ローラ５５の外周面に摺動させるように設けてもよい。また、放熱ローラ４６を備えずに、主駆動ローラ５５を、筐体１１の通気口に対向させて、直接空冷する構成としてもよい。また、主駆動ローラ５５は、ヒータを内蔵してもよく、光照射部２からの光照射のみによらずに所定の温度に加熱することができる。特に、本実施形態に係る光照射装置１０においては、主駆動ローラ５５が、径が大きくて、光照射領域１ｉの前後両方にはみ出して配置されているので、光照射部２からの光ＮＩＲのみで所定の表面温度Ｔroに加熱することが困難な場合には、このようなヒータを備えることが好ましい。
【００４９】
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る光照射装置は、熱膨張性シートの下面に光を照射する構造であってもよい。以下、別の実施形態に係る光照射装置の構成について、図３を参照して説明する。
【００５０】
（光照射装置）
図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る光照射装置１０Ａは、図１および図２に示す光照射装置１０の、主駆動ローラ５５と、シート押さえ板５６、光照射部２との天地を入れ替えた構造である。さらに光照射装置１０Ａは、光照射装置１０と比較して、径の小さな主駆動ローラ５５Ａ、搬送方向に伸張したシート押さえ板５６Ａを備え、また、主駆動ローラ５５Ａの後方、熱膨張性シート９の上側に、搬入案内板６２Ａを備える。また、放熱ローラ４６（図１参照）は、主駆動ローラ５５Ａの外周面に接触させるように、上側に配置されている。また、光照射装置１０Ａは、冷却器３に代えて冷却器３Ａを、光照射部２（反射板２２）の下方近傍に備える。光照射装置１０Ａのその他の構成は、図１を参照して説明した光照射装置１０と同様である。以下、各部材の構成の、光照射装置１０と相違するものについて詳細に説明する。
【００５１】
シート押さえ板５６Ａは、熱膨張性シート９の光を照射される側、すなわち本実施形態では下側に配置されて、主駆動ローラ５５Ａと共に熱膨張性シート９を挟持する。さらに本実施形態においては、主駆動ローラ５５に代わって熱膨張性シート９を支持する。そのために、シート押さえ板５６Ａは、光照射領域１ｉ全体、さらにその前方に延伸した搬送方向に長い平板形状とする。図３（ａ）では、シート押さえ板５６Ａは、搬出案内板６３，６４の始端の近傍まで延設されている。シート押さえ板５６Ａは、光照射領域１ｉの前方へ張り出した長さは特に規定されないが、熱膨張性シート９の前端や後端が垂れ下がって搬出案内板６３，６４間に進入しないことのないような位置まで設けられていればよい。また、シート押さえ板５６Ａは、熱膨張性シート９に対する冷却器３Ａからの送風（冷風ＣＢ）除けとするために、熱膨張領域１ｆを通過する位置まで延設されていることが好ましい。シート押さえ板５６Ａは、形状以外はシート押さえ板５６と同様の構造である。
【００５２】
本実施形態ではさらに、シート押さえ板５６Ａは、光照射装置１０における搬入案内板６２（図２（ａ）参照）と一体化するように、光照射領域１ｉの後方へも延伸した形状とし、搬入側の端面が搬入側駆動ローラ５２の外周面に合わせて斜めに切断されている。そのため、光照射装置１０Ａにおいては、搬入側駆動ローラ５１，５２は、熱膨張性シート９を挟持する上下位置が、図３（ａ）に示すようにシート押さえ板５６Ａ上の熱膨張性シート９と同じ、またはそれよりも少しだけ上方になるように配置されることが好ましい。
【００５３】
主駆動ローラ５５Ａは、光照射領域１ｉ内において、熱膨張性シート９の、光を照射される側の反対側、すなわち本実施形態では上側に配置される。主駆動ローラ５５Ａは、配置および径以外は主駆動ローラ５５と同様の構造であり、適度な弾性、軟質性、および摩擦を有する表面部材５５ｏ（図１参照）を外周面に備え、また、光照射部２により所定の表面温度Ｔroとされて熱膨張性シート９を予備加熱する。
【００５４】
本実施形態において、主駆動ローラ５５Ａは、径が小さいことが好ましい。光照射装置１０Ａにおいては、主駆動ローラ５５Ａは、熱膨張性シート９の上側に配置されるので、熱膨張性シート９を支持する必要がない。そして、光照射装置１０Ａは、熱膨張性シート９の下側に配置される平板状のシート押さえ板５６Ａが搬送方向に長く光照射領域１ｉ全体にわたって設けられているため、熱膨張性シート９の下側が空いていない構造である。主駆動ローラ５５Ａの径が小さいことにより、熱膨張性シート９の上側（光を照射される側の反対側）を、接触面積を少なく、かつ空間を空けて、熱膨張性シート９に発生した熱を逃げ易くする。また、主駆動ローラ５５Ａの径が小さいほど、熱膨張性シート９が、主駆動ローラ５５Ａとの接触領域１ｃ（図２（ｂ）参照）を通過した後、より短距離で主駆動ローラ５５Ａとの間隔が広く空くので、例えば表面温度Ｔroを高く設定されても、熱膨張層９１の膨張が妨げられることがない。一方で、主駆動ローラ５５Ａの径が小さいと、表面部材５５ｏの弾性等にもよるが、接触領域１ｃにおいて、熱膨張性シート９を押圧する力が搬送方向中心で強く偏るため、接触領域１ｃの前後で熱膨張性シート９がシート押さえ板５６Ａから浮き上がり易くなる場合がある。また、主駆動ローラ５５Ａの径が小さ過ぎると、搬送されてくる熱膨張性シート９の前端をシート押さえ板５６Ａとの間に挿入させ難くなるので、熱膨張性シート９の搬送等に支障がないように径を設計する。
【００５５】
光照射装置１０Ａにおいて、主駆動ローラ５５Ａは、搬送方向における接触領域１ｃの位置、すなわち軸の位置については光照射装置１０と同様の範囲とする。ただし、本実施形態では、シート押さえ板５６Ａにより、接触領域１ｃを通過した熱膨張性シート９の前端や後端が、垂れ下げって反射板２２に接触したり搬送不具合等を生じることがない。したがって、熱膨張性シート９が接触領域１ｃを通過した後、光照射領域１ｉを通過するまで、大きく浮き上がって、光照射部２から離れ過ぎず、また、前端が搬出案内板６３，６４間に進入しないことのないような配置であればよい。図３（ａ）では、主駆動ローラ５５Ａは、接触領域１ｃが光照射領域１ｉ中心よりも後方になるように配置されている。
【００５６】
搬入案内板６２Ａは、光照射装置１０における搬入案内板６２の天地を入れ替えた構造であり、ただし、シート押さえ板５６Ａ上の熱膨張性シート９に対してある程度間隙を有するように配置される。搬入案内板６２Ａは、搬入側駆動ローラ５１，５２間を通過した熱膨張性シート９の前端を、シート押さえ板５６Ａと主駆動ローラ５５Ａとに挟持させるために、シート押さえ板５６Ａから浮き上がらないように案内するために設けられ、搬送に支障がなければ設けられなくてよい。
【００５７】
冷却器３Ａは、冷却器３と同様に光照射部２による光照射装置１０Ａの過剰な温度上昇を防止するために設けられ、プリンタやパーソナルコンピュータ等に内蔵される一般的な空冷式の冷却ファンを適用することができる。冷却器３Ａは、光照射部２（反射板２２）の下方に、１つまたは搬送幅方向に２つ以上並べて設けられて、筐体１１に形成された通風孔から外気を取り込んで光照射部２に向けて送風する。
【００５８】
（光照射装置の動作）
本発明の実施形態に係る光照射装置の動作について、図３（ａ）を参照して説明する。図３（ａ）は、別の実施形態に係る光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、図１の要部に相当する。ここでは、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明した前記実施形態と同様、裏面（基材９２側）に光熱変換層９３を印刷した熱膨張性シート９に、光を照射する。したがって、熱膨張性シート９は、光照射装置１０Ａにおいて、表面（熱膨張層９１側）を上に向けた状態で搬送される。
【００５９】
前記実施形態と同様、熱膨張性シート９は、接触領域１ｃに到達すると、主駆動ローラ５５Ａの表面温度Ｔro近傍に急速に加熱され、さらに光熱変換層９３の形成されている領域がシート押さえ板５６Ａを透過した光ＮＩＲによってさらに加熱される。そして、熱膨張性シート９は、発熱した光熱変換層９３から伝播した熱によって、熱膨張層９１が膨張開始温度Ｔsに到達すると膨張を開始する。さらに、熱膨張性シート９は、熱膨張層９１の膨張がある程度進行すると、上に向けられた熱膨張層９１の側（表面）を内側にして丸まるように変形する傾向があるため、前端が接触領域１ｃを通過した後、シート押さえ板５６Ａから浮き上がるように湾曲する。そして、熱膨張性シート９は、前端が搬出案内板６３の下面（傾斜面）に当接すると、この傾斜面に摺動されながら搬送されることにより、前端の位置が下方へ移行されて、搬出側駆動ローラ５３，５４に挟持される。
【００６０】
前記したように、光照射装置１０Ａは、接触領域１ｃが光照射領域１ｉ中心よりも後方になるように主駆動ローラ５５Ａを配置されていることにより、熱膨張性シート９が接触領域１ｃに到達してから光照射領域１ｉを通過するまでの距離ＰｃS−ＰｉE間（図２（ｂ）参照）が長い。したがって、光照射装置１０Ａは、搬送速度を高速に設定して処理能力を高くすることができる。そして、搬送速度が高速であることにより、主駆動ローラ５５Ａの表面温度Ｔroを高く設定されても、熱膨張性シート９が、接触領域１ｃを通過して主駆動ローラ５５Ａの外周面との間隙に熱膨張層９１が膨張するための空間が含まれている位置に到達してから、熱膨張層９１の膨張が開始される。さらに、熱膨張性シート９の湾曲がより前方で開始されるので、前端が搬出案内板６３，６４間に進入し易い。また、このように、熱膨張性シート９の湾曲による搬送不具合が生じないように搬送速度等が設定されることで、主駆動ローラ５５Ａは、前記距離ＰｃS−ＰｉE間が最長となる、接触領域１ｃの終端（終点ＰｃE）が光照射領域１ｉの始端（始点ＰｉS）に一致するまで後方に配置されてもよい。主駆動ローラ５５Ａは、いっそう後方に配置されることで、接触領域１ｃを広くするように径がある程度大きく設計されても、熱膨張性シート９の上側の、光照射領域１ｉの特に終盤における空間を広く空けて、熱膨張性シート９に発生した熱を逃げ易くすることができる。
【００６１】
また、冷却器として空冷式の冷却器３Ａが設けられているため、冷却器３Ａから冷風ＣＢがその上方の光照射部２に向けて送風される。冷風ＣＢは、光照射部２の反射板２２の外壁に沿って流れてさらにその上方の熱膨張性シート９に向かって流れるが、本実施形態においては、シート押さえ板５６Ａによって遮られる。冷却器３Ａの構造にもよるが、冷風ＣＢは搬送幅方向において均一に流れず、そのため、光照射領域１ｉの前方において熱膨張性シート９の下側に遮蔽する部材が設けられていないと、光照射領域１ｉを通過した直後の熱膨張性シート９に、不均一な強さで冷風ＣＢが到達することになる。そして、熱膨張性シート９は、冷風ＣＢによって速やかに冷却されて温度が降下し、熱膨張層９１の膨張が意図せずに完了されるため、この部分で限定的に熱膨張領域１ｆが短くなる。その結果、光熱変換層９３の濃度が同じであっても、熱膨張層９１の膨張高さが搬送幅方向に不均一に形成される。すなわち光照射装置１０Ａは、シート押さえ板５６Ａを光照射領域１ｉの前方に十分な長さに延伸することにより、冷却器３Ａからの冷風ＣＢによる熱膨張性シート９の形状不良を防止することができる。
【００６２】
（変形例）
本実施形態に係る光照射装置１０Ａは、水冷式の冷却器３を備えてもよく、この場合には、風除けが不要であるので、シート押さえ板５６Ａは、搬送不具合等がなければ、光照射領域１ｉの前方へ張り出して延伸しなくてよい。また、シート押さえ板５６Ａは、シート押さえ板５６と同様、少なくとも接触領域１ｃにおいて平坦かつ水平であればよく、例えば図３（ｂ）に示すように、接触領域１ｃの前側（搬出側）に僅かに張り出すまでに短縮したシート押さえ板５６Ｂとしてもよい。このような形状のシート押さえ板５６Ｂを備えることにより、光照射装置１０Ｂは、熱膨張性シート９が接触領域１ｃを通過した直後に下側が空くので、熱膨張性シート９だけでなく、下面が熱膨張する熱膨張性シート９Ａ（図２（ｃ）参照）に対して光を照射することができる。以下、本発明の実施形態の変形例に係る光照射装置の動作について、図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）は、別の実施形態の変形例に係る光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、図１の要部に相当する。
【００６３】
本変形例に係る光照射装置１０Ｂにおいて、熱膨張性シート９Ａは、熱膨張層９１の膨張の進行に伴って、下に向けられた熱膨張層９１の側（表面）を内側にして丸まるように変形する傾向がある。さらに光照射装置１０Ｂにおいては、光照射装置１０Ａと同様に主駆動ローラ５５Ａの径が小さく、接触領域１ｃの長さ（接触面積）が小さいため、熱膨張性シート９Ａは、基材９２の剛性等にもよるが、前端が接触領域１ｃを通過した直後から下方へ垂れ下がり易い傾向がある。そこで、光照射装置１０Ｂは、シート押さえ板５６Ｂの下方かつ後方に、下側搬出案内板６５をさらに備える。下側搬出案内板６５は、熱膨張性シート９Ａの垂れ下がった前端や後端が反射板２２に接触することがなく、前端が搬出案内板６３，６４間に進入することができ、また、熱膨張性シート９Ａが、少なくとも光照射領域１ｉを通過するまで、好ましくは熱膨張領域１ｆを通過するまで接触しない位置に配置される。ここでは、下側搬出案内板６５は、光照射領域１ｉの終盤から前方へ搬出案内板６４の近傍にわたって設けられ、したがって、反射板２２の終端の直上を覆うように配置されている。そのため、下側搬出案内板６５は、耐熱性を有し、光ＮＩＲを透過させる材料で形成され、また摩擦が小さいことが好ましく、すなわちシート押さえ板５６Ｂ（５６）と同じ材料で形成されることが好ましい。このような構成によって、熱膨張性シート９Ａは、前端が接触領域１ｃを通過した後、下方へ垂れ下がっても、この前端が下側搬出案内板６５の上面に当接し、摺動しながら搬送されて、搬出案内板６４の傾斜面上へ案内される。したがって、熱膨張性シート９Ａの前端や後端が反射板２２に接触することが防止され、また、表面（熱膨張層９１）が局所的に下側搬出案内板６５に接触して温度が変化することが抑制される。さらに、下側搬出案内板６５によって、熱膨張性シート９Ａへの冷却器３Ａからの冷風ＣＢが遮蔽される。
【００６４】
なお、図３（ｂ）においては、下側搬出案内板６５が、平板状で水平に設けられているが、これに限られず、例えば、搬出案内板６４の傾斜面の延長上となるように傾斜させてもよい。また、光照射装置１０Ｂは、下側搬出案内板６５が、シート押さえ板５６Ｂに対してその前方へ離間して設けられることにより、光照射領域１ｉの一部において光ＮＩＲが直接に熱膨張性シート９Ａに照射される構成としている。あるいは、下側搬出案内板６５がシート押さえ板５６Ｂの終端の直下まで後方へ延伸されてもよい。シート押さえ板５６Ｂと下側搬出案内板６５が、搬送方向における間隙を狭く配置されるほど、反射板２２に熱膨張性シート９Ａの前端や後端がより接触し難くなって安全性が向上する。さらに、シート押さえ板５６Ｂが段差や傾斜面を有して下側搬出案内板６５に連結するように一体化した形状であってもよく、間隙がないことにより安全性がいっそう向上する。
【００６５】
本実施形態およびその変形例に係る光照射装置１０Ａ，１０Ｂにおいては、接触領域１ｃを通過した熱膨張性シート９（９Ａ）の前端や後端がシート押さえ板５６Ａ，５６Ｂや下側搬出案内板６５によって支持される。したがって、接触領域１ｃを通過した後に光照射領域１ｉを通過するまでの距離（図２（ｂ）のＰｃE−ＰｉE間）を長くすることができるので、前記したように、主駆動ローラ５５Ａを後方（搬入側）寄りに配置することができ、さらに接触領域１ｃが光照射領域１ｉよりも後方になるように主駆動ローラ５５Ａが配置されてもよい。このように、接触領域１ｃが光照射領域１ｉの後方で重複しない（接触領域１ｃの終点ＰｃEが光照射領域１ｉの始点ＰｉS以後）場合、主駆動ローラ５５Ａは、熱膨張性シート９の予備加熱手段とせず、放熱ローラ４６等で表面温度Ｔroを低く制御してもよい。主駆動ローラ５５Ａは、表面温度Ｔroが低く、熱膨張性シート９との接触の有無で熱膨張層９１の膨張高さが変化しないように設定されることにより、熱膨張性シート９の全幅にわたって均一に接触する構成でなくてもよい。このような主駆動ローラ５５Ａは、熱膨張性シート９をスリップさせないように、外周面の摩擦等と併せて十分な接触面積を確保しつつ、例えば駆動ローラ５１〜５４のように、搬送幅方向（軸方向）に短いものを２箇所以上に分散させた構成とすることができる。
【００６６】
以上のように、本発明の実施形態によれば、熱膨張性シートの周縁を含めた全面に均一に光を照射することができる。
【００６７】
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。
【００６８】
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通りである。
〔付記〕
《請求項１》
シート状の媒体の一面に向けて所定の波長の光を含む光を照射する光照射手段と、
前記媒体を、前記一面側に設けた少なくとも前記所定の波長の光を透過させる押さえ部材と、他面側に設けた搬送ローラと、で挟持して搬送して、前記光照射手段から光を照射される光照射領域を通過させる搬送手段と、を備えることを特徴とする光照射装置。
《請求項２》
前記搬送手段は、前記媒体を、搬送直交方向における全体にわたって挟持することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
《請求項３》
前記搬送手段は、前記媒体を、前記光照射領域内で挟持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
《請求項４》
前記搬送ローラは、表面に弾性部材を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
《請求項５》
前記搬送ローラの表面温度を計測する温度計測手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
《請求項６》
前記搬送ローラの表面温度を制御する搬送ローラ温度制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
《請求項７》
前記搬送ローラ温度制御手段は、前記搬送ローラを加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
《請求項８》
前記搬送ローラ温度制御手段は、前記搬送ローラを冷却する冷却手段であることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
【符号の説明】
【００６９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  光照射装置
１ｃ    接触領域
１ｉ    光照射領域
２      光照射部（光照射手段）
２１    光源
２２    反射板
３，３Ａ  冷却器
４５    温度センサ（温度計測手段）
４６    放熱ローラ（搬送ローラ温度制御手段）
５５，５５Ａ    主駆動ローラ（搬送ローラ）
５５ｏ  表面部材（弾性部材）
５６，５６Ａ，５６Ｂ  シート押さえ板（押さえ部材）
９，９Ａ  熱膨張性シート（媒体）
【図１】
2018099851.tif 000003
【図２】
2018099851.tif 000004
【図３】
2018099851.tif 000005