(57)【要約】【課題】熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置を提供することを目的とする。【解決手段】熱膨張性シート１０は、基材１１の一方の面上に形成され、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層１２を備える。熱膨張性シート１０に、電磁波を熱に変換する変換層を印刷し、変換層が印刷された熱膨張性シートと、電磁波を照射する照射手段と、を相対的に移動させながら、照射手段に電磁波を照射させることにより、熱膨張性シートを膨張させ、その表面の少なくとも一部を隆起させることによって造形物を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面上に形成され、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を備え、
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能なことを特徴とする熱膨張性シート。
【請求項２】
前記熱膨張層は、第１の熱膨張層と、前記第１の熱膨張層の上に設けられた第２の熱膨張層と、を備え、
前記第１の熱膨張層は、熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含み、
前記第２の熱膨張層は、熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含み、
前記第２の割合は、前記第１の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱膨張性シート。
【請求項３】
前記熱膨張層は、第１の熱膨張層と、前記第１の熱膨張層の上に設けられた第２の熱膨張層と、を備え、
前記第２の熱膨張層は、白色顔料を更に含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱膨張性シート。
【請求項４】
前記熱膨張層は、
熱膨張性材料をバインダに対して第３の割合で含む第３の熱膨張層と、
前記第３の熱膨張層の上に設けられ、熱膨張性材料をバインダに対して第４の割合で含む第４の熱膨張層と、を備え、
前記第３の割合は、前記第４の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱膨張性シート。
【請求項５】
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能な熱膨張性シートを製造する方法であって、
基材の一方の面上に、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程を備える、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
【請求項６】
前記熱膨張層形成工程は、第１の熱膨張層を形成する第１の熱膨張層形成工程と、前記第１の熱膨張層の上に第２の熱膨張層を形成する第２の熱膨張層形成工程と、を備え、
前記第１の熱膨張層形成工程では、熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含有させ、
前記第２の熱膨張層形成工程では、熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含有させ、
前記第２の割合を、前記第１の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする請求項５に記載の熱膨張性シートの製造方法。
【請求項７】
前記熱膨張層形成工程は、第１の熱膨張層を形成する第１の熱膨張層形成工程と、前記第１の熱膨張層の上に第２の熱膨張層を形成する第２の熱膨張層形成工程と、を備え、
前記第２の熱膨張層形成工程において、前記第２の熱膨張層中に白色顔料を含有させる、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の熱膨張性シートの製造方法。
【請求項８】
前記熱膨張層形成工程は、
熱膨張性材料をバインダに対して第３の割合で含む第３の熱膨張層を形成する工程と、
熱膨張性材料をバインダに対して第４の割合で含む第４の熱膨張層を、前記第３の熱膨張層の上に形成する工程と、を備え、
前記第３の割合を、前記第４の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする請求項５に記載の熱膨張性シートの製造方法。
【請求項９】
装飾性のある造形物の製造方法であって、
熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップで前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートと、電磁波を照射する照射手段と、を相対的に移動させながら、前記照射手段に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て前記造形物を製造する制御ステップと、
を含むことを特徴とする造形物の製造方法。
【請求項１０】
熱膨張性シートに電磁波を照射する照射手段と、
前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら前記照射手段に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て装飾性のある造形物を製造する制御手段と、
を備えることを特徴とする膨張装置。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動させ、
筐体に固定され、当該筐体から排気する排気ファンと、
前記照射手段と共に移動し、外気を前記筐体内に給気する給気ファンと、
を更に備え、
前記排気ファンは、前記照射手段が前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動した後、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、
ことを特徴とする請求項１０に記載の膨張装置。
【請求項１２】
前記照射手段に送風することによって、前記照射手段を冷却する送風手段、
を更に備え、
前記制御手段は、前記熱膨張性シートを膨張させる処理において、前記照射手段に電磁波を照射させている間は、当該照射手段に向けた送風を停止する又は弱めるように前記送風手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の膨張装置。
【請求項１３】
前記熱膨張性シートは、規定の温度以上に加熱されることによって膨張し、
前記移動手段は、前記照射手段を、前記熱膨張性シートに沿って移動させ、
前記制御手段は、前記熱膨張性シートが前記規定の温度未満に維持されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に電磁波を照射させて、前記熱膨張性シートを乾燥させる乾燥処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記規定の温度以上に加熱されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に電磁波を照射させて、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行する、
ことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の膨張装置。
【請求項１４】
熱膨張性シートが設置される設置手段、
を更に備え、
前記制御手段は、前記設置手段に設置された状態の熱膨張性シートに対して前記照射手段により電磁波を照射させることによって前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記設置手段に設置された状態を維持したままで所定の冷却手段により前記熱膨張性シートを冷却させる冷却処理を実行する、
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載の膨張装置。
【請求項１５】
請求項１０から１４のいずれか１項に記載の膨張装置と、
前記熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷装置と、を備え、
前記制御手段は、前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら、前記印刷装置によって前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートに向けて前記照射手段に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て前記造形物を製造する、
ことを特徴とする造形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体的な造形物を形成する手段として、いわゆる３Ｄプリンタが知られている。３Ｄプリンタでは、例えば、光造形方式、熱溶解積層方式、粉末焼結積層造形方式（例えば特許文献１）等を用いて、造形物を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２６５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、３Ｄプリンタでは、材料を積み上げて立体形状を形成する。このため、３次元の形状を再現することは可能であるものの、立体形状の作成には時間を要するという問題がある。また、立体形状を形成する基礎となる３Ｄデータの作成にも時間、手間等がかかるという問題がある。
【０００５】
従って、簡易に造形物を製造することが求められている。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点に係る熱膨張性シートは、
基材の一方の面上に形成され、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を備え、
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能なことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の観点に係る熱膨張性シートの製造方法は、
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能な熱膨張性シートを製造する方法であって、
基材の一方の面上に、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程を備える、
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の観点に係る造形物の製造方法は、
装飾性のある造形物の製造方法であって、
熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップで前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートと、電磁波を照射する照射手段と、を相対的に移動させながら、前記照射手段に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て前記造形物を製造する制御ステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の観点に係る膨張装置は、
熱膨張性シートに電磁波を照射する照射手段と、
前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら前記照射手段に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て装飾性のある造形物を製造する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第５の観点に係る造形システムは、
上記第４の観点に係る膨張装置と、
前記熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷装置と、を備え、
前記制御手段は、前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら、前記印刷装置によって前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートに向けて前記照射手段に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て前記造形物を製造する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、その表面に造形物を簡易に製造可能な熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る熱膨張性シートの製造方法を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係る造形システムのブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る造形システムの構成例を示す図である。
【図５】実施形態１に係る制御ユニットの構成例を示す図である。
【図６】実施形態１に係る印刷ユニットの構成例を示す図である。
【図７】実施形態１に係る膨張ユニットの構成例を示す図である。
【図８】実施形態１に係る造形物の製造処理を示すフローチャートである。
【図９】実施形態１に係る造形物の製造方法を示す断面図である。
【図１０】実施形態２に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１１】実施形態２に係る熱膨張性シートの製造方法を示す図である。
【図１２】比較例と本実施形態の熱膨張層との比較を示す断面図である。
【図１３】実施形態３に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１４】実施形態４に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１５】実施形態４に係る熱膨張性シートの製造方法を示す断面図である。
【図１６】実施形態５に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１７】実施形態５に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１８】実施形態６に係る熱膨張性シートを模式的に示す断面図である。
【図１９】実施形態６に係る熱膨張性シートの製造方法を示す断面図である。
【図２０】各材料の吸光率の分布、太陽光強度スペクトル及びハロゲンランプの太陽光比強度を示す図である。
【図２１】実施形態８に係る造形システムの外観斜視図である。
【図２２】実施形態８に係る膨張装置の構成を示す断面図である。
【図２３】実施形態８に係る造形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
【図２４】実施形態８に係る膨張装置の搬送駆動部を示す部分拡大図である。
【図２５】実施形態８に係る膨張装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６】実施形態８に係る膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。
【図２７】実施形態９に係る膨張装置によって実行されるプレヒートの流れを示すフローチャートである。
【図２８】実施形態９に係る膨張装置によって実行される表面及び裏面発泡工程の流れを示すフローチャートである。
【図２９】実施形態９に係る膨張装置によって実行される表面乾燥工程の流れを示すフローチャートである。
【図３０】実施形態１０に係る膨張装置が乾燥処理を実行する様子を示す図である。
【図３１】実施形態１０に係る膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。
【図３２】実施形態１０に係る膨張装置によって実行される表面及び裏面発泡工程の流れを示すフローチャートである。
【図３３】実施形態１１に係る膨張装置においてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。
【図３４】実施形態１１に係る膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。
【図３５】実施形態１１に係る膨張装置が冷却処理を実行する様子を示す図である。
【図３６】実施形態１１に係る膨張装置によって実行される表面及び裏面発泡工程の流れを示すフローチャートである。
【図３７】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態１１の変形例において、互いに対向する２辺を押さえ込まれてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。
【図３８】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１１の変形例において、少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込まれてトレイに設置された熱膨張性シートを示す図である。
【図３９】実施形態１２に係る膨張装置によって実行される表面及び裏面発泡工程の流れを示すフローチャートである。
【図４０】実施形態１２に係る膨張装置が換気処理を実行する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
本明細書において、「造形物」は、単純な形状、幾何学形状、文字、装飾等、形状を広く含む。ここで、装飾とは、視覚及び／又は触覚を通じて美感を想起させるものである。また、「造形（又は造型）」は、単に造形物を形成することに限らず、装飾を加える加飾、装飾を形成する造飾のような概念をも含む。更に装飾性のある造形物とは、加飾又は造飾の結果として形成される造形物を示す。
【００１６】
＜実施形態１＞
（熱膨張性シート）
本実施形態に係る熱膨張性シート１０は、図１に模式的に示すように、基材１１と、熱膨張層１２と、インク受容層１３と、を備える。また、詳細に後述するように、熱膨張性シート１０は、図３、図４（ａ）〜（ｃ）、図５〜図７に概要を示す造形システム２０において、印刷が施され、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２の少なくとも一部が膨張する。また、熱膨張層１２の少なくとも一部が隆起することにより、熱膨張性シート１０の表面にバンプ面状が形成される。本実施形態において、バンプ面状は、熱膨張層１２の隆起により形成されるシート表面の状態又は形態を示す。また、バンプ面状は、その表面に凸若しくは凹凸を有しており、バンプ面状の高さ、バンプ面状を形成する位置等を組み合わせることにより、造形物を表現することができる。なお、バンプ面状は、造形物に応じ、熱膨張性シート１０上に１つ又は複数形成される。
【００１７】
基材１１は、熱膨張層１２等を支持するシート状の部材である。基材１１の一方の面（表面、図１では上面）上には、熱膨張層１２が形成される。基材１１としては、上質紙等の紙、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂からなるシート（フィルムを含む）を使用する。紙としては、上質紙に限らず、一般に使用されている任意の紙を使用することができる。また、樹脂としては、ＰＥＴに限らず、任意の樹脂を使用可能である。樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等から選択される材料を挙げることができる。また、基材１１は、熱膨張層１２が全体的又は部分的に発泡により膨張した時に、基材１１の反対側（図１に示す下側）に隆起しない程度の強度を備える。また、基材１１は、熱膨張層１２が膨張した際に、しわを生じたり、大きく波打ったりする等、シートとしての形態が損なわれることがない程度の強度を備える。加えて、基材１１は、熱膨張層１２を発泡させる際の加熱に耐える程度の耐熱性を有する。基材１１は更に伸縮性を有してもよい。
【００１８】
熱膨張層１２は、基材１１の一方の面（図１では、上面）上に形成される。熱膨張層１２は、加熱の程度（例えば、加熱温度、加熱時間）に応じた大きさに膨張する層であって、バインダ中に熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル、マイクロパウダー）が分散配置されている。また、詳細に後述するように、本実施形態では、熱膨張性シート１０の上面（表面）に、及び／又は熱膨張性シート１０の下面（裏面）に、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換層（以下、単に熱変換層又は変換層と称する）を形成し、電磁波を照射することで、熱変換層を発熱させる。電磁波熱変換層は、電磁波の照射により、熱を帯びるため、帯熱層とも呼べる。熱膨張性シート１０の表面及び／又は裏面に設けられた熱変換層で生じた熱が、熱膨張層１２へと伝達することにより、熱膨張層中の熱膨張性材料が発泡し、膨張する。熱変換層は、熱変換層が設けられていない他の領域と比較し、電磁波を速やかに熱へと変換する。このため熱変換層の近傍の領域のみを選択的に加熱することができ、熱膨張層１２の特定の領域のみを選択的に膨張させることができる。熱膨張層１２は、１つの層を有する場合に限らず、複数の層を有してもよい。
【００１９】
熱膨張層１２のバインダとしては、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の任意の熱可塑性樹脂を用いる。また、熱膨張性マイクロカプセルは、プロパン、ブタン、その他の低沸点気化性物質を、熱可塑性樹脂の殻内に含むものである。殻は、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、あるいは、それらの共重合体等の熱可塑性樹脂から形成される。例えば、熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、約５〜５０μｍである。このマイクロカプセルを熱膨張開始温度以上に加熱すると、樹脂からなる殻が軟化し、内包されている低沸点気化性物質が気化し、その圧力によって殻がバルーン状に膨張する。用いるマイクロカプセルの特性にもよるが、マイクロカプセルの粒径は膨張前の粒径の５倍程度に膨張する。なお、マイクロカプセルの粒径には、ばらつきがあり、全てのマイクロカプセルが同じ粒径を有するものではない。
【００２０】
インク受容層１３は、熱膨張層１２上に形成される。インク受容層１３は、印刷工程で使用されるインク、例えば、インクジェットプリンタのインクを受容し、定着させる層である。インク受容層１３は、印刷工程で使用されるインクに応じて、汎用されている材料を使用して形成される。例えば水性インクを利用する場合で、空隙を利用してインクを受容するタイプでは、インク受容層１３は、例えば多孔質シリカを用いて形成される。インクを膨潤させて受容するタイプでは、インク受容層１３は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等から選択される樹脂を用いて形成される。なお、インク受容層１３は、印刷工程で用いられる印刷装置、用いられるインク等に応じて、省略することが可能である。例えば、インクジェット方式の印刷装置を使用し、紫外線硬化タイプのインクを用いる場合は、インク受容層１３は省略することができる。
【００２１】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、熱膨張性シート１０の製造方法を図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００２２】
まず、基材１１を準備する（図２（ａ））。基材１１としては、例えばロール紙を使用する。また、以下に示す製造方法はロール式に限らず、枚葉式で行うことも可能である。
【００２３】
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル）とを用い、公知の分散装置等を用いて、熱膨張層１２を形成するための塗布液を調製する。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１の一方の面上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図２（ｂ）に示すように熱膨張層１２を形成する。なお、目標とする熱膨張層１２の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。
【００２４】
次に、インク受容層１３を構成する材料、例えば多孔質シリカ等を用いて塗布液を調製する。続いて、この塗布液を、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、熱膨張層１２上に塗布する。なお、目標とするインク受容層１３の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。続いて、塗膜を乾燥させ、図２（ｃ）に示すように、インク受容層１３を形成する。
【００２５】
続いて、ロール状の基材１１を用いた場合は、造形システム２０に適合する大きさに裁断を行う。
【００２６】
以上の工程により、熱膨張性シート１０が製造される。
【００２７】
（造形システム）
次に、図３、図４（ａ）〜（ｃ）、図５、図６及び図７を参照して、熱膨張性シート１０に造形物を製造するための造形システム２０について説明する。図３は、造形システム２０のブロック図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、造形システム２０の構成例を示す。図５は、制御ユニット３０の構成例を示す。図６は印刷ユニット４０の構成例を示し、図７は膨張ユニット５０の構成例を示す。また、図４（ａ）は、造形システム２０の正面図である。図４（ｂ）は、天板２２を閉じた状態における造形システム２０の平面図である。図４（ｃ）は、天板２２を開いた状態における造形システム２０の平面図である。図４（ａ）〜（ｃ）において、Ｘ方向は、印刷ユニット４０と膨張ユニット５０とが並ぶ方向に相当し、Ｙ方向は、印刷ユニット４０及び膨張ユニット５０における熱膨張性シート１０の搬送方向に相当し、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。
【００２８】
造形システム２０は、図３に示すように、制御ユニット３０と、印刷ユニット４０と、膨張ユニット５０と、表示ユニット６０と、を備える。制御ユニット３０、印刷ユニット４０、膨張ユニット５０は、それぞれ図４（ａ）に示すようにフレーム２１内に載置される。具体的に、フレーム２１は、一対の略矩形状の側面板２１ａと、側面板２１ａの間に設けられた連結ビーム２１ｂとを備え、側面板２１ａの上方に天板２２が渡されている。また、側面板２１ａの間に渡された連結ビーム２１ｂの上に印刷ユニット４０及び膨張ユニット５０がＸ方向に並んで設置され、連結ビーム２１ｂの下に制御ユニット３０が固定されている。表示ユニット６０は天板２２内に、天板２２の上面と高さが一致するように埋設されている。
【００２９】
（制御ユニット）
制御ユニット３０は、印刷ユニット４０、膨張ユニット５０及び表示ユニット６０を制御する。また、制御ユニット３０は、印刷ユニット４０、膨張ユニット５０、及び表示ユニット６０に電源を供給する。制御ユニット３０は、図５に示すように、制御部３１と、記憶部３２と、通信部３３と、記録媒体駆動部３４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。
【００３０】
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では、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、造形システム２０全体の動作を制御する。なお、制御部３１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用の制御回路であっても良い。
【００３１】
記憶部３２は、フラッシュメモリ、ハードディスク等であって、制御部３１によって実行されるプログラム又はデータを記憶している。例えば、記憶部３２は、印刷ユニット４０によって印刷されるカラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを記憶している。
【００３２】
通信部３３は、印刷ユニット４０、膨張ユニット５０及び表示ユニット６０を含む外部の装置と通信するためのインタフェースである。
【００３３】
記録媒体駆動部３４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３４は、印刷ユニット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、可搬型の記録媒体から読み出して取得する。
【００３４】
（印刷ユニット）
印刷ユニット４０は、熱膨張性シート１０の表面及び／又は裏面に印刷を行う。本実施形態では印刷ユニットは、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。印刷ユニット４０では、任意のインクを使用することができ、例えば水性インク、溶剤インク、紫外線硬化インク等を使用することができる。なお、印刷ユニット４０は、インクジェットプリンタに限らず、任意の印刷装置を用いることができる。
【００３５】
図４（ｃ）に示すように、印刷ユニット４０は、熱膨張性シート１０を搬入するための搬入部４０ａと、熱膨張性シート１０を搬出するための搬出部４０ｂと、を備える。印刷ユニット４０は、搬入部４０ａから搬入された熱膨張性シート１０の表面及び／又は裏面に指示された画像を印刷し、画像が印刷された熱膨張性シート１０を搬出部４０ｂから搬出する。
【００３６】
印刷ユニット４０の詳細な構成例を、図６に示す。印刷ユニット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。
【００３７】
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。各インクは、印刷ヘッド４２の対応するノズルから吐出される。ここで、インクカートリッジ４３には、カラー印刷を行うインクと、熱変換層を印刷するための電磁波熱変換材料（以下、熱変換材料と称する）を含む電磁波熱変換インク（以下、熱変換インクと称する。発熱インクと呼んでもよい）と、が備えられる。
【００３８】
電磁波熱変換材料（熱変換材料）は、電磁波を熱に変換可能な材料である。熱変換材料の一例としては、カーボン分子であるカーボンブラック（グラファイト）が挙げられる。電磁波を照射することにより、グラファイトが電磁波を吸収して熱振動し、熱が発生する。なお、熱変換材料は、グラファイトに限られず、例えば、赤外線吸収材料などの無機材料も使用することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、インクカートリッジ４３ｃ，４３ｍ，４３ｙは、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹの色インクであり、これらのインクによりカラー画像が表現される。また、インクカートリッジ４３ｋは、グラファイト（カーボンブラック）を含む黒色インク（ブラックＫ）であり、黒色インクが熱変換インクに相当する。本実施形態では黒色インクを用いて、熱変換層を印刷する。なお、カラーインク層８２において黒又はグレーの色を形成するため、カラーインクとして、カーボンブラックを含まない黒のカラーインクを更に備えてもよい。
【００４０】
印刷ユニット４０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表面発泡データに基づき、熱変換インクを用いて表側変換層８１を印刷する。同様に、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裏面発泡データに基づき、黒色インクを用いて裏側変換層８３を印刷する。後述するように、黒色インクの濃度がより濃く形成された部分ほど、熱膨張層の膨張高さは高くなる。このため、黒色インクの濃度は、目標高さに対応するように濃淡が決定される。
【００４１】
キャリッジ４１は、ガイドレール４４に滑動自在に支持されており、駆動ベルト４５に挟持されている。キャリッジ４１は、モータ４５ｍの回転により駆動ベルト４５が駆動することで、印刷ヘッド４２及びインクカートリッジ４３と共に、主走査方向Ｄ２に移動する。
【００４２】
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。
【００４３】
印刷ユニット４０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して制御ユニット３０と接続されている。制御ユニット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、制御ユニット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、制御ユニット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。
【００４４】
印刷ユニット４０は、制御ユニット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、印刷ユニット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。印刷ユニット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。
【００４５】
これに対して、表面発泡データは、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、裏面発泡データは、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。印刷ユニット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、表面発泡データ又は裏面発泡データに対応する黒色による濃淡画像（濃淡パターン）を印刷する。
【００４６】
（膨張ユニット）
膨張ユニット５０は、熱膨張性シート１０の表面及び／又は裏面に電磁波を照射し、熱膨張層の少なくとも一部を膨張させる。膨張ユニット５０は、図４（ｃ）に示すように、熱膨張性シート１０を搬入するための搬入部５０ａと、熱膨張性シート１０を搬出するための搬出部５０ｂと、を備える。膨張ユニット５０は、搬入部５０ａから搬入された熱膨張性シート１０の表面及び／又は裏面に電磁波を照射し、熱膨張層の少なくとも一部を膨張させ、熱膨張層が膨張された熱膨張性シート１０を搬出部５０ｂから搬出する。
【００４７】
膨張ユニット５０の詳細な構成例を、図７に示す。膨張ユニット５０は、図７に示すように、搬送ローラ対５１，５２と、搬送モータ５３と、照射部５５と、を備える。照射部５５は、電磁波を照射する機構であって、搬送ローラ対５１，５２によって搬送される熱膨張性シート１０に電磁波を照射する照射手段として機能する。図７に示すように、照射部５５は、ランプヒータ５６と、反射板５７と、温度センサ５８と、冷却部５９と、を備える。
【００４８】
搬入部５０ａは、熱膨張性シート１０を搬入するための機構である。ユーザは、熱膨張性シート１０の表面に電磁波を照射して膨張させる場合には、熱膨張性シート１０を、その表面を上側に向けて搬入部５０ａにセットする。また、ユーザは、熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射して膨張させる場合には、熱膨張性シート１０を、その裏面を上側に向けて搬入部５０ａにセットする。搬入部５０ａに設置された熱膨張性シート１０は、搬送ガイド（図示せず）によってガイドされながら、搬送ローラ対５１，５２によって筐体の内部に搬送される。
【００４９】
搬送ローラ対５１，５２は、搬入部５０ａから搬入された熱膨張性シート１０を挟持して、搬送ガイドに沿って搬送する。搬送ローラ対５１，５２は、図７に示すように、搬送モータ５３と少なくとも１個のローラ歯車を介して接続されている。搬送モータ５３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る。搬送ローラ対５１，５２は、搬送モータ５３の回転に伴う駆動力を動力源として回転し、熱膨張性シート１０を、その表面又は裏面を照射部５５に向けながら搬送する。また、搬送ローラ対５１，５２は、搬送モータ５３と協働することによって、熱膨張性シート１０と照射部５５とを相対的に移動させる移動手段として機能する。
【００５０】
ランプヒータ５６は、例えばハロゲンランプを備えており、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）の電磁波（光）を照射する。熱変換材料を含む熱変換インク（発熱インク）による濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に電磁波を照射すると、濃淡画像が印刷された部分では、濃淡画像が印刷されていない部分に比べて、より効率良く電磁波が熱に変換される。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、膨張を開始する温度に達すると熱膨張性材料が膨張する。なお、照射部はハロゲンランプに限られず、電磁波を照射可能であれば、他の構成を採ることも可能である。また、電磁波の波長も上記の範囲に限定されるものではない。
【００５１】
反射板５７は、照射部５５から照射された電磁波を受ける被照射体であって、ランプヒータ５６から照射された電磁波を熱膨張性シート１０に向けて反射する機構である。反射板５７は、ランプヒータ５６の上側を覆うように配置されており、ランプヒータ５６から上側に向けて照射された電磁波を下側に向けて反射する。反射板５７によって、ランプヒータから照射された電磁波を効率良く熱膨張性シート１０に照射することができる。
【００５２】
温度センサ５８は、熱電対、サーミスタ等であって、反射板５７の温度を測定する測定手段として機能する。温度センサ５８は、ランプヒータ５６が電磁波を照射している際に、反射板５７の温度を測定する。反射板５７はランプヒータ５６から照射される電磁波を受けるため、ランプヒータ５６が照射している電磁波の強さ、すなわち電磁波のエネルギーの大きさに応じて変化する。そのため、反射板５７の温度は、ランプヒータ５６が照射している電磁波の強さの指標として用いることもできる。
【００５３】
冷却部５９は、反射板５７の上側に設けられており、膨張ユニット５０の内部を冷却する冷却手段として機能する。冷却部５９は、少なくとも１つの給気ファンを備えており、膨張ユニット５０の外部から照射部５５に空気を送ることによって、照射部５５を冷却する。
【００５４】
膨張ユニット５０において、熱膨張性シート１０は、搬入部５０ａからユニット内部へと搬入され、搬送ローラ対５１，５２によって搬送されながら、照射部５５によって照射される電磁波を受ける。その結果、熱膨張性シート１０のうち、濃淡画像である表側変換層８１又は裏側変換層８３が印刷された部分が熱を帯びる。この熱が熱膨張層１２へと伝達し、熱膨張層１２の少なくとも一部が膨張する。このように加熱されて膨張した熱膨張性シート１０は、搬出部５０ｂから搬出される。
【００５５】
（表示ユニット）
表示ユニット６０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。表示ユニット６０は、例えば図４（ｂ）に示すように、印刷ユニット４０によって熱膨張性シート１０に印刷される画像を表示する（例えば、図４（ｂ）に示す星）。また、表示ユニット６０は、必要に応じて、印刷ユニット４０又は膨張ユニット５０の現在の状態を示す情報を表示する。
【００５６】
なお、図示していないが、造形システム２０は、ユーザによって操作される操作ユニットを備えていても良い。操作ユニットは、ボタン、スイッチ、ダイヤル等を備え、印刷ユニット４０又は膨張ユニット５０に対する操作を受け付ける。或いは、表示ユニット６０は、表示装置と操作装置とが重ねられたタッチパネル又はタッチスクリーンを備えていてもよい。
【００５７】
本実施形態の造形システム２０によれば、濃淡画像（表面発泡データ、裏面発泡データ）の濃淡の制御、電磁波の制御等により、熱膨張性材料の膨張量を制御し、熱膨張層１２の隆起する高さを制御し、熱膨張性シート１０の表面に所望のバンプ面状を形成することができる。
【００５８】
ここで、電磁波の制御は、造形システム２０において熱膨張性シート１０に電磁波を照射して膨張させる際、熱膨張性シート１０を所望の高さに膨張させるために、熱膨張性シート１０が単位面積当たりに受けるエネルギー量を制御することをいう。具体的に、熱膨張性シート１０が単位面積当たりに受けるエネルギー量は、照射部の照射強度、移動速度、照射時間、照射距離、温度、湿度、冷却等のパラメータによって変化する。電磁波の制御は、このようなパラメータの少なくとも１つを制御することによって実行される。
【００５９】
（造形物の製造方法）
次に、図８に示すフローチャート及び図９（ａ）〜（ｅ）に示す熱膨張性シート１０の断面図を参照して、造形システム２０によって熱膨張性シート１０上に造形物を製造する処理の流れを説明する。
【００６０】
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、表示ユニット６０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１０を、その表面を上側に向けて印刷ユニット４０に挿入する。印刷ユニット４０は、挿入された熱膨張性シート１０の表面に熱変換層（表側変換層８１）を印刷する（ステップＳ１）。表側変換層８１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。印刷ユニット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１０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９（ａ）に示すように、インク受容層１３上に表側変換層８１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上に表側変換層８１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中に表側変換層８１が形成されている。
【００６１】
第２に、ユーザは、表側変換層８１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ユニット５０に挿入する。膨張ユニット５０は、挿入された熱膨張性シート１０へ表面から電磁波を照射する（ステップＳ２）。具体的に説明すると、膨張ユニット５０は、照射部５５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表側変換層８１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、表側変換層８１が発熱し、図９（ｃ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうちの表側変換層８１が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。
【００６２】
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ユニット４０に挿入する。印刷ユニット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８２）を印刷する（ステップＳ３）。具体的には、印刷ユニット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の各インクを吐出する。その結果、図９（ｃ）に示すように、インク受容層１３上にカラーインク層８２が形成される。なお、インク受容層１３上にカラーインク層８２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。
【００６３】
第４に、カラーインク層８２の形成後、カラーインク層８２を乾燥させる（ステップＳ４）。例えば、ユーザは、カラーインク層８２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ユニット５０に挿入し、膨張ユニット５０は、挿入された熱膨張性シート１０を裏面から加熱し、熱膨張性シート１０の表面に形成されたカラーインク層８２を乾燥させる。具体的に説明すると、膨張ユニット５０は、照射部５５によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させ、カラーインク層８２を加熱し、カラーインク層８２中に含まれる溶媒を揮発させる。なお、ステップＳ４は省略することも可能である。
【００６４】
第５に、ユーザは、カラーインク層８２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ユニット４０に挿入する。印刷ユニット４０は、挿入された熱膨張性シート１０の裏面に熱変換層（裏側変換層８３）を印刷する（ステップＳ５）。裏側変換層８３は、熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側変換層８１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。印刷ユニット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１０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９（ｄ）に示すように、基材１１の裏面に裏側変換層８３が形成される。
【００６５】
第６に、ユーザは、裏側変換層８３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ユニット５０に挿入する。膨張ユニット５０は、挿入された熱膨張性シート１０へ裏面から電磁波を照射して加熱する（ステップＳ６）。具体的に説明すると、膨張ユニット５０は、照射部（図示せず）によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させる。熱膨張性シート１０の裏面に印刷された裏側変換層８３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９（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうち、裏側変換層８３が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。
【００６６】
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。
【００６７】
なお、熱変換層は表側のみ又は裏側のみに形成されてもよい。表側変換層８１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、裏側変換層８３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〜ステップＳ６を実施する。
【００６８】
本実施形態の熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法、造形物の製造方法、造形システム及び膨張装置によれば、熱変換層を印刷により形成し、電磁波を照射することによって、熱膨張性シート１０の表面に所望のバンプ面状を形成する。これにより、良好に造形物を形成することができる。印刷及び電磁波の照射を用いることで、簡易に造形物を製造することができるという優れた効果を有する。また、造形物の製造に要する時間が短くなるという優れた効果も有する。
【００６９】
また、本実施形態では、濃淡画像（表面発泡データ、裏面発泡データ）の濃淡の制御、電磁波の制御等を用いることで、熱膨張層を隆起させる位置、高さ等を任意に制御して、バンプ面状を形成することができる。これにより、造形物は、多彩な素材の質感、触感等を表現することができる。また、カラー画像印刷を組み合わせることにより、更に良好に多彩な素材の質感、触感等を表現することができる。従って、本実施形態によれば、装飾性のある造形物を良好に製造することが可能となる。
【００７０】
加えて、製品開発初期の素材開発において、本実施形態の熱膨張性シート等を用いることで、速やかに素材の質感、触感等を表現することができ、デザイン開発期間の短縮、製品の確認精度の向上等を図ることもできる。
【００７１】
＜実施形態２＞
実施形態２に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、以下、図面を参照して説明する。本実施形態の熱膨張性シート１２０及び熱膨張性シート１２０の製造方法が、実施形態１のそれらと異なる点は、熱膨張層が第１の熱膨張層１２１と第２の熱膨張層１２２とから形成される点にある。実施形態１と共通する特徴については、詳細な説明を省略する。
【００７２】
（熱膨張性シート）
熱膨張性シート１２０は、図１０に示すように、基材１１１と、第１の熱膨張層１２１と、第２の熱膨張層１２２と、インク受容層１１３と、を備える。
【００７３】
第１の熱膨張層１２１は、基材１１１の一方の面（図１０に示す上面）上に形成される。基材１１１は、実施形態１と同様である。第１の熱膨張層１２１は、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダＢ１中に複数の熱膨張性材料（第１の熱膨張性材料）ＭＣ１（熱膨張性マイクロカプセル、マイクロカプセル）が分散配置されている。また、基材１１１の厚みは、例えば２００μｍ程度であり、第１の熱膨張層１２１の厚みは、例えば１００μｍ程度である。
【００７４】
バインダ（第１のバインダ）Ｂ１としては、実施形態１と同様に酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等から選択される熱可塑性樹脂を用いる。また、熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１は、実施形態１と同様に低沸点気化性物質を、熱可塑性樹脂の殻内に封入したものである。熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、約５〜５０μｍである。この熱膨張性マイクロカプセルを熱膨張開始温度以上に加熱すると、樹脂からなる高分子の殻が軟化し、内包されている低沸点気化性物質が気化し、その圧力によって殻が膨張する。なお、図１０では、便宜上、熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１の粒径がほぼ同じに図示されているが、実際は熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１の粒径には、ばらつきがある。
【００７５】
第２の熱膨張層１２２は、図１０に示すように、基材１１１の一方の面上に形成された第１の熱膨張層１２１の上に形成される。第２の熱膨張層１２２も、第１の熱膨張層１２１と同様に、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダ（第２のバインダ）Ｂ２中に熱膨張性材料（第２の熱膨張性材料）ＭＣ２が分散配置されている。熱膨張性材料ＭＣ２は、第１の熱膨張層１２１の熱膨張性材料ＭＣ１と同じ材料を用いても、異なる材料を用いてもよい。また、バインダＢ２についても、バインダＢ１と同じ材料を用いても異なる材料を用いてもよい。第１の熱膨張層１２１と第２の熱膨張層１２２とで少なくとも一部について同じ材料を用いると、原料が共通化され、製造工程を簡易化でき、加えて製造コスト削減に寄与することができ好ましい。バインダ、熱膨張性材料ともに同じ材料を使用すると更に好適である。
【００７６】
本実施形態では、実施形態１で説明した造形物の製造方法に従い、熱膨張性シート１２０の上面（表面）に設けられたインク受容層１１３上、及び／又は熱膨張性シート１２０の下面（裏面）に熱変換層を形成し、電磁波を照射することで、熱変換層に熱を帯びさせる。第１の熱膨張層１２１及び第２の熱膨張層１２２は、表面及び／又は裏面の熱変換層で生じた熱を吸収して、膨張する。これにより、第１の熱膨張層１２１及び第２の熱膨張層１２２は、特定の領域のみが選択的に膨張し、熱膨張性シート１２０の表面にバンプ面状が形成される。
【００７７】
インク受容層１１３は、図１０に示すように、第２の熱膨張層１２２の上に形成される。インク受容層１１３は、実施形態１と同様に、印刷工程で使用されるインク、例えば、インクジェットプリンタのインクを受容し、定着させる層である。インク受容層１１３は、印刷工程で使用されるインクに応じて、実施形態１に記載のインク受容層１３と同様に汎用されている材料を使用して形成される。なお、インク受容層１１３は、用いられるインク等に応じて、適宜省略することが可能である。
【００７８】
本実施形態では、第２の熱膨張層１２２において、バインダＢ２に対して熱膨張性材料ＭＣ２が含有される割合（含有率とも称する）は、第１の熱膨張層１２１におけるバインダＢ１に対して熱膨張性材料ＭＣ１が含有される割合（含有率とも称する）と比較して低くされる。ここで、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、任意であり、例えば体積比、重量比などを用いて定義される。重量比を例に挙げると、バインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２の重量比（第２の割合）は、バインダＢ１に対する熱膨張性材料ＭＣ１の重量比（第１の割合）と比較して小さく、具体的には、１／３〜１／８程度である。換言すれば、１００重量部のバインダＢ２に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ２がＸ２重量部であり、１００重量部のバインダＢ１に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ１がＸ１重量部とすると、Ｘ２／Ｘ１は１より小さく、１／３〜１／８程度とされる。なお、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、密度によって定義されてもよい。この場合、第２の熱膨張層１２２は、第１の熱膨張層１２１と比較して低い密度で、熱膨張性材料を含有すると言える。
【００７９】
また、第２の熱膨張層１２２は、第１の熱膨張層１２１と比較して熱膨張性材料を含有する割合が少ないため、同じ条件で膨張させた場合、第２の熱膨張層１２２は、第１の熱膨張層１２１と比較して膨張後の高さは低くなる。このため、熱膨張層において、より膨張の高さを得るためには、第２の熱膨張層１２２は、第１の熱膨張層１２１よりも薄く形成されることが好ましい。加えて、第２の熱膨張層１２２は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。このような観点から、第２の熱膨張層１２２の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ２の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個の厚みに形成されるのが好ましい。換言すれば、熱膨張性材料の平均粒径の１〜１０倍、好ましくは１〜５倍の厚みに形成されることが好ましい。例えば、第２の熱膨張層１２２は、５０μｍ程度の厚みに形成される。また、第２の熱膨張層１２２の厚みは、第１の熱膨張層１２１の厚みの２／３〜１／１０程度とされると好ましい。
【００８０】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、熱膨張性シート１２０の製造方法を図１１（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
まず、基材１１１としてシート状の材料、例えば紙を用意する。基材１１１は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。
【００８１】
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料とを混合させ、第１の熱膨張層１２１を形成するための塗布液を調製する。
【００８２】
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１１上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図１１（ａ）に示すように第１の熱膨張層１２１を形成する。なお、目標とする第１の熱膨張層１２１の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。
【００８３】
次に、バインダと熱膨張性材料とを混合させ、第２の熱膨張層１２２を形成するための塗布液を調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第１の熱膨張層１２１を形成するための塗布液と同じ材料を用いることが好ましい。この際、バインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第１の熱膨張層１２１におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と比較して低くし、例えば、重量比で１／３〜１／８程度とする。
【００８４】
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第２の熱膨張層１２２を形成するための塗布液を第１の熱膨張層１２１上に塗布する。次に、塗膜を乾燥させ、図１１（ｂ）に示すように第２の熱膨張層１２２を形成する。なお、目標とする第２の熱膨張層１２２の厚みを得るため、塗布及び乾燥は複数回行ってもよい。また、第２の熱膨張層１２２は、第１の熱膨張層１２１と比較して薄く形成する。第２の熱膨張層１２２の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ２の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個の厚みに形成されるのが好ましい。
【００８５】
次に、実施形態１と同様に、図１１（ｃ）に示すように、インク受容層１１３を第２の熱膨張層１２２上に形成する。また、ロール状の基材１１１を用いた場合は、造形システム２０に適合する大きさに裁断を行う。
【００８６】
本実施形態の熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法によれば、第１の熱膨張層１２１の上に、第１の熱膨張層１２１よりも低い含有率で熱膨張性材料を含む第２の熱膨張層１２２を形成することにより、シート表面に生ずる凹凸の発生を緩和することができる。これにより、簡易に造形物を製造することができるだけでなく、熱膨張性シート１２０の表面に形成される造形物は、多彩な素材の質感、触感等を更に良好に表現することができる。従って、装飾性のある造形物を良好に製造することが可能となる。加えて、熱膨張シートの表面を良好に平滑化させることが可能となり、良好な耐擦過性を備えることが可能である。
【００８７】
例えば、比較例として、図１２（ａ）に第１の熱膨張層のみ、換言すれば第２の熱膨張層を備えない熱膨張性シートを膨張させた構成を模式的に示す。この構成では、図１２（ａ）に示すように、熱膨張層の表面にマイクロカプセルが凝集し、表面に段差ｄ１の凹凸が発生する。加えて、図示するように、熱膨張層の表面に位置するマイクロカプセルは、剥がれやすく、耐擦過性が劣る。これに対し、本実施形態と同様の構成を採る図１２（ｂ）に示す熱膨張性シートでは、第２の熱膨張層の表面で生ずる段差ｄ２は、段差ｄ１と比較して小さく抑えられる。第２の熱膨張層は、直下に基材のような強度を備える層が形成されていないため、上方向だけでなく下方向にも膨張する。これにより、第２の熱膨張層の膨張によって第１の熱膨張層で生ずる凹凸内を埋めることが可能であると考えられる。また、第１の熱膨張層は、膨張時に第２の熱膨張層によって抑えられ、第１の熱膨張層表面での凹凸の発生が抑制される。更に、第２の熱膨張層ではマイクロカプセルが含有されている量が少ないため、第２の熱膨張層の表面でのマイクロカプセルの凝集を抑制することができる。従って、第２の熱膨張層を備えない構成と比較し、本実施形態の熱膨張性シートでは、第２の熱膨張層によって、熱膨張層の表面で生ずる凹凸の発生を抑制することができ、シート表面の平滑性を向上させることが可能である。また、熱膨張層の耐擦過性も向上させることができる。
【００８８】
加えて、特に本実施形態の第２の熱膨張層は、熱膨張性材料を含むため、第２の熱膨張層自体も膨張する。従って、第２の熱膨張層が熱膨張層全体において膨張後の高さの増加に寄与するという効果も得られる。また、インク受容層は、熱膨張性シートの表面にインクを受容、定着させるための層であるが、この層を第２の熱膨張層上に備えることにより、熱膨張性シートの表面は更に良好に平滑化され、耐擦過性も更に良好となって好ましい。
【００８９】
＜実施形態３＞
実施形態３に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、以下、図面を参照して説明する。本実施形態の熱膨張性シート１３０及び熱膨張性シート１３０の製造方法が、実施形態１及び実施形態２のそれらと異なる点は、熱膨張層が第１の熱膨張層１２１と第２の熱膨張層１３２とから形成され、第２の熱膨張層１３２中に白色顔料が含有される点にある。実施形態１と共通する特徴については、詳細な説明を省略する。
【００９０】
（熱膨張性シート）
熱膨張性シート１３０は、基材１１１と、第１の熱膨張層１２１と、第２の熱膨張層１３２と、インク受容層１１３と、を備える。
【００９１】
第１の熱膨張層１２１は、図１３に示すように、基材１１１の一方の面（図１３に示す上面）上に形成される。基材１１１は、実施形態１及び２と同様である。また、第１の熱膨張層１２１は、実施形態２と同様であり、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダＢ１中に複数の熱膨張性材料ＭＣ１（熱膨張性マイクロカプセル、マイクロカプセル）が分散配置されている。後述するように、第２の熱膨張層１３２は白色顔料を含むが、第１の熱膨張層１２１は白色顔料を含まない。また、基材１１１の厚みは、例えば２００μｍ程度であり、第１の熱膨張層１２１の厚みは、例えば１００μｍ程度である。なお、図１３でも、便宜上熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１の粒径がほぼ同じに図示されているが、実際は熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１の粒径には、ばらつきがある。
【００９２】
第２の熱膨張層１３２は、図１３に示すように、基材１１１の一方の面上に形成された第１の熱膨張層１２１の上に形成される。第２の熱膨張層１３２は、熱膨張層のうち最も表に位置する。第２の熱膨張層１３２も、第１の熱膨張層１２１と同様に、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダＢ２中に熱膨張性材料ＭＣ２（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。また、第２の熱膨張層１３２は、図１３に示すように白色顔料Ｗを含む。白色顔料Ｗとしては、白色を呈する顔料であれば任意の材料を用いることができ、例えば酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等から選択される材料を用いることができる。白色顔料Ｗとしては、特に酸化チタンが好ましい。本実施形態では、熱膨張層のうち最も表に位置する第２の熱膨張層１３２が白色顔料を含むことにより、熱膨張層の白色度を向上させることができる。
【００９３】
また、バインダＢ２及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ２は、第１の熱膨張層１２１のバインダＢ１及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１として挙げた材料が用いられる。なお、熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１は、第１の熱膨張層１２１の熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１と異なる材料を用いても、同じ材料を用いてもよい。バインダＢ２についても、バインダＢ１と異なる材料を用いても、同じ材料を用いてもよい。なお、第１の熱膨張層１２１と第２の熱膨張層１３２とで少なくとも一部について同じ材料を用いると、原料が共通化され、製造工程を簡易化でき、加えて製造コスト削減に寄与することができ好ましい。
【００９４】
本実施形態においても、実施形態１で説明した造形物の製造方法に従い、熱膨張性シート１３０の上面（表面）及び／又は下面（裏面）に熱変換層を形成し、電磁波を照射することで、熱変換層に熱を帯びさせる。第１の熱膨張層１２１及び第２の熱膨張層１３２は、表面及び／又は裏面の熱変換層で生じた熱を吸収して、膨張し、熱膨張性シート１３０の表面にバンプ面状が形成される。
【００９５】
また、第２の熱膨張層１３２において、バインダＢ２に対して熱膨張性材料ＭＣ２が含有される割合（含有率とも称する）は、第１の熱膨張層１２１におけるバインダＢ１に対して熱膨張性材料ＭＣ１が含有される割合（含有率とも称する）と同一であってもよく、低くしてもよい。なお、図１３では、実施形態２と同様にバインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２の含有率を第１の熱膨張層１２１のそれと比較して低くする例を図示している。ここで、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、実施形態２と同様に体積比、重量比などを用いて定義される。例えば、重量比を用いると、バインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２の重量比（第２の割合）は、バインダＢ１に対する熱膨張性材料ＭＣ１の重量比（第１の割合）と比較して同じ、もしくは第２の割合は、第１の割合と比較して小さく、具体的には１／３〜１／８程度である。換言すれば、例えば、１００重量部のバインダＢ２に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ２がＸ２重量部であり、１００重量部のバインダＢ１に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ１がＸ１重量部とすると、Ｘ２／Ｘ１は１と同じ、もしくは１／３〜１／８程度とされる。また、第２の熱膨張層１３２は、第１の熱膨張層１２１と比較して、同じ密度又は低い密度で熱膨張性材料を含有するとも言える。
【００９６】
第２の熱膨張層１３２の厚みは、第１の熱膨張層１２１の厚みと同じであってもよく、第１の熱膨張層１２１より薄くともよい。
【００９７】
なお、第２の熱膨張層１３２において熱膨張性材料の含有率を低くする場合は、第２の熱膨張層１３２は、第１の熱膨張層１２１と比較して膨張させた場合に高さを得られにくくなるため、第１の熱膨張層１２１よりも薄く形成されることが好ましい。また、第２の熱膨張層１３２は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。従って、第２の熱膨張層１３２の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ２の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個に相当する厚みに形成されるのが好ましい。換言すれば、マイクロカプセルの平均粒径の１〜１０倍、好ましくは１〜５倍の厚みに形成されることが好ましい。例えば、第２の熱膨張層１３２は、５０μｍ程度の厚みに形成される。
【００９８】
インク受容層１１３は、実施形態１及び２と同様であり、第２の熱膨張層１３２の上に形成される。本実施形態では、インク受容層１１３が、多孔質シリカのような白色の材料を含むと、更に熱膨張性シート１３０の表面の白色度を向上させることができ、好ましい。なお、インク受容層１１３は、造形システム２０を構成する印刷ユニット４０で用いられるインクに応じて、省略することも可能である。
【００９９】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、熱膨張性シート１３０の製造方法について、実施形態２の図１１を参照して説明する。
まず、実施形態２と同様に基材１１１を用意し、基材１１１の一方の面上に、図１１（ａ）に示すように第１の熱膨張層１２１を形成する。
【０１００】
次に、バインダと熱膨張性材料とを混合させ、第２の熱膨張層１３２を形成するための塗布液を調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第１の熱膨張層１２１を形成するための塗布液と異なる材料を用いてもよいが、同じ材料を用いることが好ましい。この際、バインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第１の熱膨張層１２１におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と同じとしてもよく、比較して低く、例えば重量比で１／３〜１／８程度としてもよい。また、本実施形態では、塗布液中に、白色顔料Ｗ、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等から選択される材料を混入させる。
【０１０１】
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第２の熱膨張層１３２を形成するための塗布液を第１の熱膨張層１２１上に塗布する。次に、塗膜を乾燥させ、図１１（ｂ）に示すように第２の熱膨張層１３２を形成する。なお、目標とする第２の熱膨張層１３２の厚みを得るため、塗布及び乾燥は複数回行ってもよい。
【０１０２】
次に、実施形態１、２等と同様に、図１１（ｃ）に示すように、インク受容層１１３を第２の熱膨張層１３２上に形成する。また、ロール状の基材１１１を用いた場合は、造形システム２０に適合する大きさに裁断を行う。
以上により、熱膨張性シート１３０が製造される。
【０１０３】
本実施形態の熱膨張性シート１３０及び熱膨張性シート１３０の製造方法によれば、第１の熱膨張層１２１の上に設けられた第２の熱膨張層１３２に白色顔料を含有させることにより、熱膨張性シート１３０の表面の白色度を良好とすることができる。これにより、簡易に造形物を製造することができるだけでなく、熱膨張性シート１３０の表面に形成されるカラーインク層８２の発色を良好とすることができ、熱膨張性シート１３０の表面に形成される造形物において、多彩な素材の質感等を更に良好に表現することができる。従って、装飾性のある造形物を良好に製造することが可能となる。
【０１０４】
加えて、多孔質シリカのような白色の材料を含むインク受容層１１３が第２の熱膨張層１３２上に形成されると、更に熱膨張性シート１３０の表面の白色度を向上させることができ、熱膨張性シート１３０の表面に形成されるカラーインク層８２の発色を更に良好とすることができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、特に第１の熱膨張層１２１には白色顔料を含有させず、第２の熱膨張層１３２に白色顔料を含有させるため、第１の熱膨張層１２１中において熱膨張性材料が含まれる割合を白色顔料によって低下させることを防ぐことができ、第１の熱膨張層１２１の膨張可能な高さを低減させることを防ぐことができる。加えて、インク受容層１１３が設けられる場合は、熱膨張性シート１３０の最表面に位置するインク受容層１１３へ白色顔料を分散させることも避けられ、インク受容層１１３がインクを受容する性能を下げることも防ぐことができる。更に、第２の熱膨張層１３２自体も発泡し膨張するため、第２の熱膨張層１３２は、熱膨張層全体の高さの増加にも寄与することができる。
【０１０６】
上記に加えて、第２の熱膨張層中における熱膨張性材料の含有率を第１の熱膨張層よりも低下させることにより、実施形態２に示すように、熱膨張層の表面に生ずる凹凸の発生を緩和し、熱膨張性シートの表面を良好に平滑化させることも可能である。
【０１０７】
＜実施形態４＞
実施形態４に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、以下、図面を参照して説明する。本実施形態の熱膨張性シート１４０及び熱膨張性シート１４０の製造方法が、実施形態１〜実施形態３のそれらと異なる点は、熱膨張層が第３の熱膨張層１４３と第４の熱膨張層１４４とから形成される点にある。実施形態１等と共通する特徴については、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
（熱膨張性シート）
熱膨張性シート１４０は、図１４に示すように、基材１１１と、第３の熱膨張層１４３と、第４の熱膨張層１４４と、インク受容層１１３と、を備える。本実施形態では、第３の熱膨張層１４３と第４の熱膨張層１４４とが、熱膨張層を構成する。
【０１０９】
第３の熱膨張層１４３は、基材１１１の一方の面（図１４に示す上面）上に形成される。基材１１１は、実施形態１等と同様である。第３の熱膨張層１４３は、実施形態１等と同様に加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダＢ３中に複数の熱膨張性材料（第３の熱膨張性材料）ＭＣ３が分散配置されている。バインダ（第３のバインダ）Ｂ３は、実施形態１等と同様であり、熱可塑性樹脂を用いる。また、熱膨張性マイクロカプセルＭＣ３も、実施形態１等と同様であり、低沸点気化性物質を、熱可塑性樹脂の殻内に封入したものである。なお、図１４でも、便宜上マイクロカプセルＭＣ３の粒径がほぼ同じに図示されているが、実際はマイクロカプセルＭＣ３の粒径は、一定ではない。
【０１１０】
第４の熱膨張層１４４は、図１４に示すように、第３の熱膨張層１４３の上に形成される。第４の熱膨張層１４４も、第３の熱膨張層１４３と同様に、加熱温度、加熱時間に応じた大きさに膨張する層であって、バインダ（第４のバインダ）Ｂ４中に熱膨張性材料（第４の熱膨張性材料）ＭＣ４（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。熱膨張性マイクロカプセルＭＣ４としては、第３の熱膨張層１４３の熱膨張性マイクロカプセルＭＣ３と同じ材料が用いられても、異なる材料が用いられてもよい。バインダＢ４についても、バインダＢ３と異なる材料が用いられても、同じ材料が用いられてもよい。第３の熱膨張層１４３と第４の熱膨張層１４４とで同じ材料を用いると、原料が共通化され、製造工程を簡易化でき、加えて製造コスト削減に寄与することができ好ましい。
【０１１１】
インク受容層１１３は、図１４に示すように、第４の熱膨張層１４４の上に形成される。インク受容層１１３は、実施形態１と同様に、印刷工程で使用されるインク、例えば、インクジェットプリンタのインクを受容し、定着させる層である。なお、インク受容層１１３は、用いられるインク等に応じて、適宜省略することが可能である。
【０１１２】
本実施形態においても、実施形態１で説明した造形物の製造方法に従い、熱膨張性シート１４０の上面（表面）及び／又は下面（裏面）に熱変換層を形成し、電磁波を照射することで、熱変換層に熱を帯びさせる。第３の熱膨張層１４３及び第４の熱膨張層１４４は、表面及び／又は裏面の熱変換層で生じた熱を吸収して、膨張し、隆起して、熱膨張性シート１４０の表面にバンプ面状が形成される。
【０１１３】
本実施形態では、第３の熱膨張層１４３において、バインダＢ３に対して熱膨張性材料ＭＣ３が含有される割合（含有率とも称する）は、第４の熱膨張層１４４におけるバインダＢ４に対して熱膨張性材料ＭＣ４が含有される割合（含有率とも称する）と比較して低くされる。ここで、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、体積比、重量比などを用いて定義される。例えば、重量比を用いると、バインダＢ３に対する熱膨張性材料ＭＣ３の重量比（第３の割合）は、バインダＢ４に対する熱膨張性材料ＭＣ４の重量比（第４の割合）と比較して小さく、具体的には、１／３〜１／８程度である。換言すれば、例えば、１００重量部のバインダＢ３に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ３がＸ３重量部であり、１００重量部のバインダＢ４に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ４がＸ４重量部とすると、Ｘ３／Ｘ４は１より小さく、１／３〜１／８程度とされる。なお、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、密度によって定義されてもよい。この場合、第３の熱膨張層１４３は、第４の熱膨張層１４４と比較して低い密度で、熱膨張性材料を含有すると言える。
【０１１４】
また、第３の熱膨張層１４３は、第４の熱膨張層１４４と比較して熱膨張性材料が含有される割合が少ないため、同じ条件で膨張させた場合、第４の熱膨張層１４４と比較して膨張後の高さは低くなる。このため、第３の熱膨張層１４３は、第４の熱膨張層１４４よりも薄く形成されることが好ましい。加えて、第３の熱膨張層１４３は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。このような観点から、第３の熱膨張層１４３の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ２の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個の厚みに形成されるのが好ましい。換言すれば、マイクロカプセルの平均粒径の１〜１０倍、好ましくは１〜５倍の厚みに形成されることが好ましい。
【０１１５】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、熱膨張性シート１４０の製造方法を説明する。
まず、実施形態２等と同様に、シート状の基材１１１を用意する。
【０１１６】
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料とを混合させ、第３の熱膨張層１４３を形成するための塗布液を調製する。この際、バインダに対する熱膨張性材料の含有率は、この工程の次に行う第４の熱膨張層１４４を形成する工程におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と比較して低くし、例えば、重量比で１／３〜１／８程度とする。
【０１１７】
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１１上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図１５（ａ）に示すように第３の熱膨張層１４３を形成する。なお、目標とする第３の熱膨張層１４３の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。また、第３の熱膨張層１４３は、第４の熱膨張層１４４と比較して薄く形成する。第３の熱膨張層１４３の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ３の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個の厚みに形成されるのが好ましい。
【０１１８】
次に、バインダと熱膨張性材料とを混合させ、第４の熱膨張層１４４を形成するための塗布液を調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第３の熱膨張層１４３を形成するための塗布液と異なる材料を用いてもよいが、同じ材料を用いると好ましい。
【０１１９】
続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第４の熱膨張層１４４を形成するための塗布液を第３の熱膨張層１４３上に塗布する。次に、塗膜を乾燥させ、図１５（ｂ）に示すように第４の熱膨張層１４４を形成する。なお、目標とする第４の熱膨張層１４４の厚みを得るため、塗布及び乾燥は複数回行ってもよい。
【０１２０】
次に、実施形態２と同様にインク受容層１１３を構成する材料を溶剤中に分散させ、インク受容層１１３を形成するための塗布液を調製する。続いて、この塗布液を、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、第４の熱膨張層１４４上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図１５（ｃ）に示すように、インク受容層１１３を形成する。また、ロール状の基材１１１を用いた場合は、造形システム２０に適合する大きさに裁断を行う。
以上により、熱膨張性シート１４０が製造される。
【０１２１】
一般に熱膨張性シートでは、基材上に設けられた熱膨張層は、基材側とは反対の方向（例えば図１４に示す上方向）へと膨張する。この膨張により、基材とその直上に設けられた熱膨張層との間に剥離が発生することがある。また、一般に熱膨張性材料の含有率が高くなるほど基材からの剥離も発生しやすくなる。これに対し、本実施形態の熱膨張性シート１４０では、基材１１１と第４の熱膨張層１４４の間に、熱膨張性材料の含有率が第４の熱膨張層１４４よりも低い第３の熱膨張層１４３が介在する。この第３の熱膨張層１４３は膨張する程度が第４の熱膨張層１４４と比較して抑制されているため、基材１１１から熱膨張層が剥離することを抑制することができる。加えて、第３の熱膨張層１４３自体も膨張するため、第３の熱膨張層１４３は熱膨張層全体の高さの増加に寄与するという効果も有する。
【０１２２】
このように本実施形態の熱膨張性シート１４０及び熱膨張性シート１４０の製造方法によれば、簡易に造形物を製造することができること等に加え、剥離の発生を抑制することができるという優れた効果も得られる。
【０１２３】
＜実施形態５＞
実施形態５に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、以下、図面を参照して説明する。本実施形態の熱膨張性シート１５０は、実施形態２の第１の熱膨張層１２１及び第２の熱膨張層１２２と、実施形態４の第３の熱膨張層１４３とを組み合わせたものに相当し、熱膨張層が、第１の熱膨張層１５１、第２の熱膨張層１５２及び第３の熱膨張層１５３から形成される点にある。上述した各実施形態と共通する特徴については、詳細な説明を省略する。
【０１２４】
（熱膨張性シート）
実施形態５に係る熱膨張性シート１５０は、図１６に示すように、基材１１１と、第１の熱膨張層１５１と、第２の熱膨張層１５２と、第３の熱膨張層１５３と、インク受容層１１３とを備える。熱膨張性シート１５０の第１の熱膨張層１５１及び第２の熱膨張層１５２は、実施形態２の第１の熱膨張層１２１及び第２の熱膨張層１２２に対応する。熱膨張性シート１５０の第３の熱膨張層１５３は、実施形態４に係る熱膨張性シート１４０における第３の熱膨張層１４３に対応する。本実施形態の第３の熱膨張層１５３は、基材１１１の上面に形成され、第３の熱膨張層１５３の上に第１の熱膨張層１５１が形成される。換言すると、本実施形態の熱膨張性シート１５０は、第１の熱膨張層１５１と基材１１１との間に、第３の熱膨張層１５３を備えるとも言える。
【０１２５】
第１の熱膨張層１５１は、実施形態２に係る第１の熱膨張層１２１と同様であり、バインダＢ１中に複数の熱膨張性材料ＭＣ１が分散配置されている。第１の熱膨張層１５１は、基材１１１の一方の面（図１６に示す上面）上に設けられた第３の熱膨張層１５３の上に形成される。基材１１１は、実施形態１等と同様である。基材１１１の厚みは、例えば２００μｍ程度であり、第１の熱膨張層１５１の厚みは、例えば１００μｍ程度である。
【０１２６】
第２の熱膨張層１５２は、図１６に示すように、第１の熱膨張層１５１の上に形成される。第２の熱膨張層１５２も、バインダＢ２中に熱膨張性材料ＭＣ２（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。バインダＢ２及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ２は、それぞれ第１の熱膨張層１５１のバインダＢ１及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ１と同じ材料を使用しても、異なっていてもよいが、同じ材料を用いることが好ましい。
【０１２７】
本実施形態では、実施形態２と同様に第２の熱膨張層１５２において、バインダＢ２に対して熱膨張性材料ＭＣ２が含有される割合（含有率とも称する）は、第１の熱膨張層１５１におけるバインダＢ１に対して熱膨張性材料ＭＣ１が含有される割合（含有率とも称する）と比較して低くされる。例えば、重量比を用いると、バインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２の重量比（第２の割合）は、バインダＢ１に対する熱膨張性材料ＭＣ１の重量比（第１の割合）と比較して小さく、具体的には、１／３〜１／８程度である。換言すれば、例えば、１００重量部のバインダＢ２に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ２がＸ２重量部であり、１００重量部のバインダＢ１に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ１がＸ１重量部とすると、Ｘ２／Ｘ１は１より小さく、１／３〜１／８程度とされる。
【０１２８】
また、第２の熱膨張層１５２は、実施形態２と同様に、第１の熱膨張層１５１と比較して薄く形成されることが好ましく、一方で、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。このような観点から、第２の熱膨張層１５２の厚みは、実施形態２と同様に熱膨張性材料ＭＣ２の数個分に相当する厚み、例えば、１〜１０個、好ましくは１〜５個の厚みに形成されるのが好ましい。例えば、第２の熱膨張層１５２は、５０μｍ程度の厚みに形成される。また、第２の熱膨張層１５２の厚みは、第１の熱膨張層１５１の厚みの２／３〜１／１０程度とされると好ましい。
【０１２９】
第３の熱膨張層１５３は、図１６に示すように、基材１１１と第１の熱膨張層１５１との間に形成される。第３の熱膨張層１５３は、第１の熱膨張層１５１と同様に、バインダＢ３中に熱膨張性材料ＭＣ３（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。また、第３の熱膨張層の熱膨張性材料ＭＣ３は、第１の熱膨張層１５１の熱膨張性材料ＭＣ１又は第２の熱膨張層１５２の熱膨張材料ＭＣ２のいずれか一方と同じ、若しくは両方と同じ材料を用いても、異なる材料を用いてもよい。バインダＢ３についても、バインダＢ１又はバインダＢ２のいずれか一方、若しくは両方と同じ材料を用いても、異なる材料を用いてもよい。第３の熱膨張層１５３は、第１の熱膨張層１５１又は第２の熱膨張層１５２と同じ材料を用いることが好適である。
【０１３０】
また、第３の熱膨張層１５３において、バインダＢ３に対して熱膨張性材料ＭＣ３が含有される割合（第３の割合）は、第１の熱膨張層１５１におけるバインダＢ１に対して熱膨張性材料ＭＣ１が含有される割合（第１の割合）と比較して低い。実施形態１と同様に、バインダＢ３に対して熱膨張性材料ＭＣ３が含有される割合は、体積比、重量比などを用いて定義される。例えば、重量比を用いると、バインダＢ３対する熱膨張性材料ＭＣ３の重量比は、バインダＢ１に対する熱膨張性材料ＭＣ１の重量比と比較して小さく、具体的には、１／３〜１／８程度である。換言すれば、例えば１００重量部のバインダＢ３に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ３のＸ３重量部であり、１００重量部のバインダＢ１に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ１がＸ１重量部とすると、Ｘ３／Ｘ１は、１より小さく、１／３〜１／８程度である。なお、バインダに対して熱膨張性材料が含有される割合は、密度によって定義されてもよく、この場合、第３の熱膨張層１５３は、第１の熱膨張層１５１と比較して低い密度で、熱膨張性材料を含有すると言える。
【０１３１】
また、上記Ｘ２とＸ３とは同じ数値であっても、異なっていてもよい。なお、第３の熱膨張層１５３は、第１の熱膨張層１５１と比較して熱膨張性材料の含有率が低く、膨張させた場合に高さを得られにくいため、第１の熱膨張層１５１より薄く形成されることが好ましい。また、第３の熱膨張層１５３は、必要以上に厚く形成されないことが好ましい。
【０１３２】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、実施形態５に係る熱膨張性シート１５０の製造方法について、説明する。
まず、他の実施形態と同様に基材１１１を用意する。
【０１３３】
次に、実施形態４と同様にして、第３の熱膨張層１５３を形成するための塗布液を、公知の分散装置等を用いて調製する。バインダと熱膨張性材料とは、第１の熱膨張層１５１又は第２の熱膨張層１５２で用いる材料と、異なっていてもよいが同じであると好適である。この際、第３の熱膨張層１５３におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第１の熱膨張層１５１におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と比較して低くされる。例えば、重量比では、１／３〜１／８程度とする。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１１上に塗布し、続いて塗膜を乾燥させる。塗布及び乾燥は複数回に分けて行ってもよく、基材１１１の上に目標とする厚さの第３の熱膨張層１５３を形成する。
【０１３４】
続いて、実施形態２と同様に第１の熱膨張層１５１を形成するための塗布液を調製する。続いて、公知の塗布装置を用いて、第３の熱膨張層１５３上に塗布液を塗布し、乾燥させて第１の熱膨張層１５１を形成する。
【０１３５】
次に、第２の熱膨張層１５２を形成するための塗布液を調製する。この際、第２の熱膨張層１５２におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第１の熱膨張層１５１におけるバインダに対する熱膨張性材料の含有率と比較して低くされる。例えば、重量比では、１／３〜１／８程度とする。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の方式による公知の塗布装置を用いて、塗布液を第１の熱膨張層１５１上に塗布し、続いて塗膜を乾燥させる。目標とする厚さの第２の熱膨張層１５２を得るため、塗布及び乾燥は複数回に分けて行ってもよい。
【０１３６】
続いて、他の実施形態と同様にインク受容層１１３を形成し、必要に応じ造形システム２０に適合する大きさにカットする。
これにより、実施形態５に係る熱膨張性シート１５０が製造される。
【０１３７】
本実施形態の熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法によれば、第１の熱膨張層１５１の上に、第１の熱膨張層１５１よりも低い含有率で熱膨張性材料を含む第２の熱膨張層１５２を形成することにより、シート表面に生ずる凹凸の発生を緩和することができる。これにより、熱膨張性シート１５０の表面に形成される造形物は、多彩な素材の質感、触感等を更に良好に表現することができる。従って、装飾性のある造形物を良好に製造することが可能となる。
【０１３８】
加えて、基材１１１と第１の熱膨張層１５１と間に、第１の熱膨張層１５１よりも低い含有率で熱膨張性材料を含む第３の熱膨張層１５３を形成することにより、剥離の発生を抑制するという優れた効果を得ることができる。
【０１３９】
なお、本実施形態の熱膨張性シート１５０の第２の熱膨張層１５２は、図１７に示すように更に白色顔料Ｗを含むことが可能である。白色顔料Ｗは、第２の熱膨張層１５２を形成する際、塗布液中に含有させることにより、第２の熱膨張層１５２中に分散させることができる。
【０１４０】
この構成によれば、熱膨張性シート１５０の表面の白色度を更に向上させることができ、熱膨張性シート１５０の表面に形成されるカラーインク層の発色を良好とすることができる。従って、熱膨張性シート１５０の表面に形成される造形物において、多彩な素材の質感等を更に良好に表現することができる。
【０１４１】
＜実施形態６＞
実施形態６に係る熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法について、以下、図面を参照して説明する。本実施形態の熱膨張性シート１６０及び熱膨張性シート１６０の製造方法が、実施形態１における熱膨張性シート１０と異なる点は、基材１１１と熱膨張層１１２との間にアンカー層１６１が設けられる点と、基材１１１の裏面に第２のインク受容層１６２が形成される点にある。実施形態１等と共通する特徴については、詳細な説明を省略する。
【０１４２】
（熱膨張性シート）
熱膨張性シート１６０は、基材１１１と、アンカー層１６１と、熱膨張層１１２と、インク受容層１１３と、第２のインク受容層１６２と、を備える。図１８に示すように、アンカー層１６１と熱膨張層１１２とインク受容層１１３とは、基材１１１の上面（表面）にこの順に積層され、第２のインク受容層１６２は基材１１１の下面（裏面）に形成される。
【０１４３】
基材１１１は、熱膨張層１１２等を支持するシート状の部材である。本実施形態では、基材１１１としては、特に樹脂製のシート（フィルムを含む）を使用する。基材１１１としては、任意の樹脂製のシートを利用することができる。基材１１１としては、これに限るものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等から選択される材料を含むシートを使用することができる。また、基材１１１は、熱膨張層１１２が全体的又は部分的に発泡により膨張した時に、基材１１１の反対側（図１８に示す下側）に隆起せず、また、しわを生じたり、大きく波打ったりしない程度の強度を備える。加えて、熱膨張層を発泡させる際の加熱に耐える程度の耐熱性を有する。更に、基材１１１は、上記の強度及び耐熱性に加えて、伸縮性を有していてもよい。
【０１４４】
なお、後述するように本実施形態では、インク受容層とシートとが一体に形成されたシート状の部材を基材１１１として使用することもできる。具体的に、基材１１１として、上述した材料から形成されたシート（フィルム）の最上面（最表面）にインク受容層を備えるシート状の部材を用いて、熱膨張性シート１６０を製造することもできる。このようなシートを基材１１１として使用する場合、基材１１１に設けられているインク受容層を第２のインク受容層１６２として使用することもできる。
【０１４５】
アンカー層１６１は、基材１１１の一方の面（図１８に示す上面）上に設けられ、アンカー層１６１の上には熱膨張層１１２が設けられる。アンカー層１６１は、基材１１１と熱膨張層１１２との両方に対し、良好な接着性を有する層である。また、アンカー層１６１は、基材１１１と熱膨張層１１２との間の接着力を高める機能を有する。例えば、樹脂製の基材上に直接熱膨張層を設けると、熱膨張層を膨張させた際に熱膨張が基材から剥離することがある。これに対し、基材１１１と熱膨張層１１２との間に、アンカー層１６１を設けることによって、熱膨張層１１２を膨張させる際に、熱膨張層１１２の下面が剥離することを防ぐことができる。
【０１４６】
アンカー層１６１は、基材１１１と熱膨張層１１２とに対して良好な接着性を有する材料を含む層である。具体的に、アンカー層１６１は、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン、又はこれらのいずれかの共重合体からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含む。例えば、アンカー層１６１に含まれる樹脂は、例えばポリエステル系樹脂のみであってもよく、ポリエステル系樹脂とポリウレタン系樹脂とを含んでもよい。また、アンカー層１６１に含まれる樹脂は変性剤によって変性されていてもよい。特に、本実施形態では、アンカー層１６１は、ポリエステル・アクリル・ウレタン複合樹脂を含むことが好ましい。なお、これに限られるものではないが、ポリエステル・アクリル・ウレタン複合樹脂を含む水分散液としては、例えば、高松油脂（株）社製「ＷＡＣ−１７ＸＣ」が挙げられる。
【０１４７】
また、本実施形態では、アンカー層１６１は、上記の材料から形成される場合に限られず、基材１１１の表面にコロナ処理を施すことによって形成される表面改質層を含む。具体的には、表面改質層は、コロナ処理装置（図示せず）を用いて形成される。コロナ処理装置は、高周波電源装置から高周波の高電圧が処理ロールと電極との間に印加されることにより、処理ロールと電極との間にコロナ放電を生ずるものである。基材１１１は処理ロール上を搬送される。基材１１１がコロナ放電下を通過することにより、基材１１１の表面にコロナ処理が施され、基材１１１上に表面改質層（アンカー層１６１）が形成される。この表面改質層は、改質されていないものと比較して、熱膨張層１１２に対する接着性が向上された層である。表面改質層は、熱膨張層１１２と良好に接着するため、熱膨張層１１２の膨張時に、熱膨張層１１２の剥離を抑制することができる。
【０１４８】
熱膨張層１１２は、アンカー層１６１の上に形成される。熱膨張層１１２は、実施形態１の熱膨張層１２に対応し、バインダ中に熱膨張性材料が分散配置された層である。なお、熱膨張層１１２は、上述した実施形態２〜５のように複数の熱膨張層を備える構成であってもよい。
【０１４９】
インク受容層１１３は、熱膨張層１１２の上に形成される。インク受容層１１３は、上述した各実施形態のインク受容層１１３と同様である。
【０１５０】
第２のインク受容層１６２は、基材１１１の下面（裏面）に形成される層である。第２のインク受容層１６２は、インク受容層１３，１１３と同様に、印刷工程で使用されるインク、例えば、インクジェットプリンタのインクを受容し、定着させる層である。第２のインク受容層１６２も、インク受容層１３等と同様に印刷工程で使用されるインクに応じて、汎用されている材料を使用して形成される。本実施形態では、基材１１１が樹脂製のシートから構成されるため、基材１１１の裏面に裏側変換層を形成する場合に、インクの定着性を向上させるために設けられる。裏側変換層を形成しない場合等は、第２のインク受容層１６２は省略することが可能である。
【０１５１】
本実施形態では、実施形態１で説明した造形物の製造方法に従い、熱膨張性シート１６０の上面（表面）及び／又は熱膨張性シート１６０の下面（裏面）に熱変換層を形成し、電磁波を照射することで、熱変換層に熱を帯びさせる。熱膨張層１１２は、表面及び／又は裏面の熱変換層で生じた熱を吸収して、膨張する。これにより、熱膨張層１１２は、特定の領域のみが選択的に膨張し、隆起して、熱膨張性シート１６０の表面にバンプ面状が形成される。
【０１５２】
（熱膨張性シートの製造方法）
次に、熱膨張性シート１６０の製造方法を図１９（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
【０１５３】
まず、基材１１１としてシート状の材料を用意する。基材１１としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるフィルムの一方の面上にインク受容層が形成されているものを使用することが好ましい。このような基材としては、最表面にインク受容層が形成されたＯＨＰ（Overhead projector）フィルムなどが挙げられる。基材１１１上に予め設けられたインク受容層は、図１９（ａ）に示すように、その機能通り第２のインク受容層１６２として使用する。基材１１１は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。なお、第２のインク受容層１６２は、例えば多孔質シリカ、ＰＶＡ等から選択される材料を用いて塗布液を公知の塗布装置によって基材１１１上に塗布し、乾燥させることにより、形成されてもよい。
【０１５４】
次に、基材１１１の一方の面上（図１９（ａ）に示す上面）に、アンカー層１６１として用いる材料の溶液またはエマルジョンを調製する。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１１上に塗布する。続いて塗膜を乾燥させ、図１９（ｂ）に示すように、アンカー層１６１を形成する。
【０１５５】
アンカー層１６１を形成する工程は、上記に代えて、コロナ処理装置（図示せず）を用いたコロナ放電処理であってもよい。コロナ処理装置は、いわゆるロールｔｏロールの処理装置であり、処理ロール、電極及びガイドロールを備える。処理前の基材１１１は、ガイドロールによって処理ロールへと導かれる。高周波電源装置から高周波の高電圧が処理ロールと電極との間に印加されると、処理ロールと電極との間にコロナ放電が生ずる。この放電下を基材１１１が通過することにより、基材１１１の表面にコロナ処理が施され、基材１１１上に表面改質層（アンカー層１６１）が形成される。また、コロナ処理装置はロールｔｏロールに限らず、枚葉式であってもよい。
【０１５６】
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル）とを混合させ、熱膨張層１１２を形成するための塗布液を調製する。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液をアンカー層１６１上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図１９（ｃ）に示すように熱膨張層１１２を形成する。なお、目標とする熱膨張層１１２の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。
【０１５７】
続いて、他の実施形態と同様にインク受容層１１３を形成し、必要に応じ造形システム２０に適合する大きさにカットする。
【０１５８】
本実施形態の熱膨張性シート１６０及び熱膨張性シート１６０の製造方法では、基材１１１と熱膨張層１１２との間にアンカー層１６１を設ける。これにより、基材１１１として樹脂製のシートを用いた場合であっても、熱膨張層１１２を膨張させた際に、熱膨張層１１２が基材１１１から剥離することを抑制することが可能である。このように本実施形態の熱膨張性シート１６０及び熱膨張性シート１６０の製造方法によれば、簡易に造形物を製造することができることに加え、剥離の発生を抑制する、という優れた効果を得ることができる。これにより、熱膨張性シート１６０の表面に形成される造形物は、多彩な素材の質感、触感等を更に良好に表現することができる。
【０１５９】
また、熱膨張性シート１６０の製造方法において、いずれかの面上に予めインク受容層が形成された基材１１１を用い、更に予め形成されているインク受容層を、第２のインク受容層１６２として使用することにより、製造工程の簡略化を図ることも可能である。
【０１６０】
＜実施形態７＞
以下、本実施の形態に係るインク、印刷ユニット及び造形システムについて、図を用いて説明する。本実施形態が上述した各実施形態と異なるのは、造形システムで用いるインクにある。上述した実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。
【０１６１】
本実施形態に係る造形システム２０は、図４に示す印刷ユニット４０内にインク１７０を備え、インク１７０を熱膨張性シート１０上に熱変換層を形成するために使用する。具体的には、表側変換層８１及び／又は裏側変換層８３を印刷するために使用される。なお、本実施形態では、上述した実施形態１に記載の熱膨張性シート１０に限らず、実施形態２〜６に示す熱膨張性シートを使用することも可能である。
【０１６２】
本実施形態に係るインク１７０は、無機赤外線吸収剤を含み、更に溶剤（水又は有機溶剤）、着色剤（染料又は顔料）、分散剤、浸透剤、乾燥防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤等から選択されるいずれか又は全てを含んでもよい。また、本実施形態のインク１７０は、例えば図４に示すインクジェット方式の印刷ユニット４０で使用される。具体的に、インク１７０は、カートリッジ内に充填され、図６に示すように印刷ユニット４０内に設置される。具体的には、インク１７０が充填されたカートリッジは、印刷ユニット４０内のインクカートリッジ４３ｋの位置に設置される。
【０１６３】
インク１７０は、着色剤を含んでも、含まなくともよい。本実施形態のように、インク１７０を熱膨張性シート１０の特定の領域を加熱するための熱変換層の形成に用いる場合、熱変換層は、カラーインクの色味に対して影響を及ぼさないことが好ましい。従って、本実施形態のような用途では、インク１７０は着色剤を含まないことが好ましい。また、着色剤を含む場合は、着色剤の色は、白、イエロー等の視認しにくい色であることが好ましい。なお、着色剤の色は、特に限定されるものではない。例えば、インク１７０が視認しにくい場所に形成される等、インク１７０の色が特に熱膨張性シート１０の外観に影響を与えることがない場合、熱膨張性シート１０自体が着色されている場合、又は印刷された領域が分かるように着色した方が好ましい場合等に応じ、着色剤は白、イエローの他、シアン、マゼンダ、ブラック等から適宜選択されてもよく、これら以外の任意の色であってもよい。また、インク１７０中の着色剤の濃度も任意である。
【０１６４】
また、インク１７０に含有される無機赤外線吸収剤としては、赤外領域の少なくともいずれかの領域で、可視光領域と比較して高い光の吸収率（吸光率）を有する無機材料を用いる。無機赤外線吸収剤は、特に近赤外領域で、可視光領域と比較して高い光の吸収率を有することが好ましい。可視光領域において光の透過率が高い（吸収率が低い）材料を選択することにより、インク１７０の可視光透過性を向上させ、インク１７０の色味を抑えることができる。特に従来使用されてきたカーボンを使用するインクと比較し、インク１７０を用いて印刷された熱変換層によってカラーインク層の色味がくすむことを防ぐことができる。
【０１６５】
本実施形態では無機赤外線吸収剤としては、例えば、金属酸化物、金属ホウ化物、金属窒化物等を用いる。
【０１６６】
具体的に、金属酸化物としては、例えば、酸化タングステン系化合物、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化セシウム、酸化亜鉛等を用いることができる。
【０１６７】
また、金属ホウ化物としては、多ホウ化金属化合物が好ましく、六ホウ化金属化合物が特に好ましく、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）、六ホウ化セリウム（ＣｅＢ６）、六ホウ化プラセオジム（ＰｒＢ６）、六ホウ化ネオジム（ＮｄＢ６）、六ホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ６）、六ホウ化テルビウム（ＴｂＢ６）、六ホウ化ディスプロシウム（ＤｙＢ６）、六ホウ化ホルミウム（ＨｏＢ６）、六ホウ化イットリウム（ＹＢ６）、六ホウ化サマリウム（ＳｍＢ６）、六ホウ化ユーロピウム（ＥｕＢ６）、六ホウ化エルビウム（ＥｒＢ６）、六ホウ化ツリウム（ＴｍＢ６）、六ホウ化イッテルビウム（ＹｂＢ６）、六ホウ化ルテチウム（ＬｕＢ６）、六ホウ化ランタンセリウム（（Ｌａ，Ｃｅ）Ｂ６）、六ホウ化ストロンチウム（ＳｒＢ６）、六ホウ化カルシウム（ＣａＢ６）等からなる群から選択される１つ又は複数の材料を用いる。
【０１６８】
また金属窒化物としては、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化タンタル、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウム、窒化バナジウムなどが挙げられる。
【０１６９】
酸化タングステン系化合物は、以下の一般式によって示される。
ＭｘＷｙＯｚ  ・・・（Ｉ）
ここで、元素ＭはＣｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素であり、Ｗはタングステンであり、Ｏは酸素である。
また、ｘ／ｙの値は、０．００１≦ｘ／ｙ≦１．１の関係を満足することが好ましく、特にｘ／ｙが０．３３付近であることが好適である。加えて、ｚ／ｙの値は、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０の関係を満足することが好ましい。具体的には、Ｃｓ０．３３ＷＯ３、Ｒｂ０．３３ＷＯ３、Ｋ０．３３ＷＯ３、Ｔｌ０．３３ＷＯ３などである。
【０１７０】
上記の中では、六ホウ化金属化合物又は酸化タングステン系化合物が好ましく、特に近赤外領域で吸収率が高く（透過率が低く）、かつ可視光領域の透過率が高いことから六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）又はセシウム酸化タングステンが好ましい。なお、上記無機赤外線吸収剤はいずれかを単独で用いてもよく、又は２つ以上の異なる材料を併用してもよい。
【０１７１】
次に、カーボン、ＩＴＯ、ＡＴＯ、セシウム酸化タングステン及びＬａＢ６の透過率の分布と、太陽光のスペクトルと、ハロゲンランプの太陽光比強度とを図２０に示す。図２０に示すように、熱変換層を形成するために使用されているカーボンは、各波長域でほぼ一定の低い透過率を示す。また、カーボンは、可視光領域でも透過率が低く（吸光率が高く）、黒色を呈する。これに対し、金属酸化物の一例であるＩＴＯ、ＡＴＯは、特に可視光領域での透過率が高い。また、ＩＴＯ、ＡＴＯは、可視光領域と比較して近赤外領域での透過率が低く、更に中赤外領域で低い透過率（高い吸光率）を示す。更に、タングステン系酸化物の一例として、セシウム酸化タングステンでは、可視光領域と比較して近赤外領域での透過率が低い。加えて、六ホウ化金属化合物の一例である六ホウ化ランタンは、赤外領域内の近赤外領域において可視光領域と比較して低い透過率を示す。
【０１７２】
また、図２０では照射部で用いられるハロゲンランプの太陽光比強度を示す。ハロゲンランプから照射される電磁波（光）は、特に近赤外領域において高い強度を示す。図２０に示すセシウム酸化タングステンと六ホウ化ランタンとは、このハロゲンランプから照射される光が強い強度を示す近赤外領域において透過率が低く、高い吸光率を示す。このため、ハロゲンランプを照射部として使用する場合、セシウム酸化タングステン又はＬａＢ６は、ハロゲンランプから照射される光が強い強度を示す近赤外領域において、特に効率良く光を吸収できるため、好ましい。また、近赤外領域に高い吸光率を示す材料であれば、セシウム酸化タングステンと六ホウ化ランタン以外も、使用可能である。
【０１７３】
このように本実施形態の造形システム２０、印刷ユニット４０及びインク１７０によれば、電磁波熱変換材料として、無機赤外線吸収剤を用いることにより、熱変換層の色味を抑えることができる。これにより、カラーインク層の色味が熱変換層により損なわれることを抑制することができ、熱膨張性シート１０の表面に形成される造形物において、多彩な素材の質感等を更に良好に表現し、加飾性を更に向上させることが可能となる。従って、装飾性のある造形物を良好に製造することが可能となる。
【０１７４】
＜実施形態８＞
次に、本発明の実施形態８について説明する。
【０１７５】
上記実施形態１に係る膨張ユニット５０は、熱膨張性シート１０を搬送させながら電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１０を膨張させた。これに対して、実施形態８に係る膨張装置５００は、位置が固定された熱膨張性シート１０に対して照射手段を移動させながら電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１０を膨張させる。以下、説明する。
【０１７６】
（造形システム）
図２１に、実施形態８に係る造形システム２００の外観を示す。図２１に示すように、造形システム２００は、端末装置３００と、印刷ユニットである印刷装置４００と、膨張ユニットである膨張装置５００と、を備える。実施形態１に係る造形システム２０では、制御ユニット３０と印刷ユニット４０と膨張ユニット５０とが一体となっていたのに対して、実施形態８では、端末装置３００と印刷装置４００と膨張装置５００とは、それぞれ独立した装置である。
【０１７７】
端末装置３００は、実施形態１における制御ユニット３０及び表示ユニット６０に相当し、実施形態１で説明した制御ユニット３０及び表示ユニット６０と同様の機能を備える。具体的に説明すると、端末装置３００は、図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む制御部と、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記憶部と、キーボード、マウス、ボタン、タッチパッド、タッチパネル等の操作部と、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示部と、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記録媒体駆動部と、印刷装置４００及び膨張装置５００との通信インタフェースを含む通信部と、を備える。端末装置３００は、印刷装置４００及び膨張装置５００の動作全般を管理し、ユーザの操作に基づいて印刷装置４００及び膨張装置５００を制御する。
【０１７８】
印刷装置４００は、熱膨張性シート１０に印刷対象となる画像を印刷する。印刷装置４００は、実施形態１における印刷ユニット４０と同様の構成を備えため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１７９】
（膨張装置）
膨張装置５００は、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に電磁波を照射し、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膨張させる膨張ユニットである。
【０１８０】
図２２に、膨張装置５００の構成を模式的に示す。図２２において、Ｘ方向は、膨張装置５００の幅方向に相当し、Ｙ方向は、膨張装置５００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。また、図２２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）。
【０１８１】
膨張装置５００は、箱型の筐体２１０を備える。筐体２１０の内部は、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、ランプヒータ２３２からの電磁波の照射により上側筐体２１２内の温度が上昇した際に、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。
【０１８２】
下側筐体２１１には、電源部（電源基板）２２１と、制御部（制御基板）２２２と、下側ファン２２３と、が収容されている。電源部２２１は、商用電源を、制御部２２２等の膨張装置５００の各部の動作に適した電力に変換して供給する。制御部２２２は、電源部２２１から電力を受け、膨張装置５００の動作全般を制御する。下側ファン２２３は、電源部２２１、制御部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。下側筐体２１１には、開口部として、任意の場所に下部吸気部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。
【０１８３】
制御部２２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えており、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して膨張装置５００の各部と接続されている。制御部２２２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５００の動作を制御する制御手段として機能する。また、制御部２２２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３００と通信するための通信インタフェースと、を備える。
【０１８４】
この他、下側筐体２１１には、電源部２２１、制御部２２２等をメンテナンスするための開口部、蓋等を設けることができる。
【０１８５】
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、照射部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、排気ファン２４０に対応するスリット等である。
【０１８６】
上側筐体２１２の手前側には、ユーザが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。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。
【０１８７】
上側筐体２１２には、照射手段として機能する照射部２３０と、排気ファン２４０と、シート載置部２５０と、移動手段として機能する搬送部２６０と、が収容されている。
【０１８８】
照射部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。照射部２３０は、カバー２３１と、ランプヒータ２３２と、反射板２３３と、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。ここで、ランプヒータ２３２、反射板２３３、給気ファン２３４及び温度センサ２３６は、それぞれ、実施形態１におけるランプヒータ５６、反射板５７、冷却部５９及び温度センサ５８に相当し、これらと同様の構成を有する。
【０１８９】
カバー２３１は、箱型に形成されており、ランプヒータ２３２と、反射板２３３と、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。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に開口されている。カバー２３１は、公知の方法でボールネジ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。
【０１９０】
ランプヒータ２３２は、熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射する。ランプヒータ２３２は、一例として、Ｘ軸方向に直管状に構成されたハロゲンランプである。
【０１９１】
反射板２３３は、ランプヒータ２３２を取り囲むように、上部には球状の内面を有し、下部には筒状の内面を有する。反射板２３３の内面は、電磁波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、ランプヒータ２３２から発せられた電磁波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。
【０１９２】
給気ファン２３４は、筐体２１０の吸入部と反射板２３３との間、即ち電磁波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、外気を効率的に反射板２３３に当てて、さらに下方に流すことができる。給気ファン２３４として、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。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に風を当てて冷却する。反射板２３３を冷却するのは、反射板２３３が高温であると熱膨張性シート１０を膨張装置５００にセットした際に膨張するおそれがあるためである。また、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１０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１０を冷却する。給気ファン２３４は、送風手段（冷却手段）として機能する。カバー２３１、ランプヒータ２３２、反射板２３３及び給気ファン２３４の組合せは、下方の熱膨張性シート１０に垂直に対面して配置されている。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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、ランプヒータ２３２を消灯させる。
【０１９５】
バーコードリーダ２３７は、熱膨張性シート１０の裏面に設けられているバーコードを読み取る読取手段として機能する。バーコードは、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。熱膨張性シート１０の裏面には、図示しないが、その縁部に沿って複数のバーコードが付されている。バーコードリーダ２３７は、光源及び光学センサを備え、周知の方式でバーコードを光学的に読み取る。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おり、照射部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１０がシート載置部２５０上にセットされているときに、熱膨張性シート１０のバーコードを読み取る。
【０１９６】
この他、照射部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。
【０１９７】
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、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。排気ファン２４０として、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。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。開閉扉２１２ｄが閉じた状態で給気ファン２３４と排気ファン２４０が同時に運転されることで、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。照射部２３０が移動してホームポジション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。
【０１９８】
シート載置部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、シートサイズ検知センサ２５４と、を備える。一例として、熱膨張性シート１０のサイズは、Ａ３サイズ及びＡ４サイズの２種類とする。
【０１９９】
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１０を挟み込んで膨張装置５００から取り出し可能であるとともに、膨張装置５００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２５１を用いることで、複数種類の大きさ等の熱膨張性シート１０に対応可能とする。ランプヒータ２３２に対面する側のトレイ上部２５１ａは、電磁波が照射される部分が露出するように熱膨張性シート１０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１０の４辺の縁部を挟みこんで固定する。
【０２００】
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。
【０２０１】
図２３に、開閉扉２１２ｄが開かれて出入口２１２ｃからトレイ２５１を取り出した状態を示す。熱膨張性シート１０を膨張装置５００に搬入する際、ユーザは、熱膨張性シート１０をトレイ２５１のトレイ上部２５１ａとトレイ下部２５１ｂとの間に挟み込んで設置し、トレイ２５１を膨張装置５００内に送り込んで開閉扉２１２ｄを閉じる。その後、熱膨張性シート１０の発泡及び冷却が終了したら、ユーザは、開閉扉２１２ｄを開けてトレイ２５１を引き出して、トレイ２５１から熱膨張性シート１０を取り出す。
【０２０２】
図２２に戻って、膨張装置５００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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
シートサイズ検知センサ２５４は、熱膨張性シート１０の下側から熱膨張性シート１０の有無及び熱膨張性シート１０のサイズを検知するセンサ（サイズ検知部）である。
【０２０６】
搬送部２６０は、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、図２４に示す搬送駆動部２７０と、を備える。搬送部２６０は、トレイ２５１に固定された熱膨張性シート１０に対して照射部２３０を移動させる移動させることにより、熱膨張性シート１０と照射部２３０とを相対的に移動させる移動手段として機能する。
【０２０７】
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。照射部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。
【０２０８】
ホームポジションセンサ２６４は、照射部２３０がホームポジション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、照射部２３０の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って排気ファン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、発泡加熱後に給気ファン２３４及び排気ファン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。
【０２０９】
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の動作による照射部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。
【０２１０】
また、搬送部２６０は、図示しないレールを備える。レールは、手前側から見てシート載置部２５０を挟んで左右の両側端部付近に１対設けられている。レールは、ボールネジ２７１によって照射部２３０が移動する際に照射部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。
【０２１１】
図２４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。
【０２１２】
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、回転方向によって照射部２３０の移動方向が決定される。
【０２１３】
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。
【０２１４】
ＤＣモータ２７３は、制御部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。
【０２１５】
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、照射部２３０は、所定の方向及び速度で移動する。
【０２１６】
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。
【０２１７】
（膨張装置の動作）
次に、図２５に示すフローチャートを参照して、膨張装置５００によって実行される処理の流れについて説明する。図２５に示すフローチャートは、図８に示した造形物製造処理のうちの膨張装置５００によって実行される処理である表面発泡工程（ステップＳ２）、カラーインク層８２の乾燥工程（ステップＳ４）、及び裏面発泡工程（ステップＳ６）の詳細を示している。
【０２１８】
表面発泡工程（ステップＳ２）において、ユーザが電源をＯＮにする（ステップＳ２１）と、膨張装置５００は、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈにセットする（ステップＳ２２）。これにより、照射部２３０の位置を初期化する。続いて、ユーザは、開閉扉２１２ｄを開いてトレイ２５１を取り出し、印刷装置４００において表面に表側変換層８１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トレイ２５１に設置する（ステップＳ２３）。熱膨張性シート１０が設置されたトレイ２５１は、筐体２１０の内部に挿入され、照射部２３０によって電磁波を照射可能な位置に配置される。
【０２１９】
その後、ユーザは、端末装置３００の操作部を操作して、熱膨張性シート１０を膨張させる指示を入力する。膨張装置５００の制御部２２２は、ユーザから入力された指示を端末装置３００から受信すると、熱膨張性シート１０の設置を確認する（ステップＳ２４）。熱膨張性シート１０がトレイ２５１上に正しく設置されていない場合、制御部２２２は、警告を発することで、熱膨張性シート１０を正しく設置するようにユーザに要求する。
【０２２０】
続いて、制御部２２２は、バーコードリーダ２３７を介して熱膨張性シート１０の裏面に付されたバーコードを読み取る（ステップＳ２５）。熱膨張性シート１０に付されたバーコードを読み取ることがでなかった場合、制御部２２２は、熱膨張性シート１０が使用できない旨をユーザに報知して、熱膨張性シート１０を適正なものに交換するようにユーザに要求する。
【０２２１】
バーコードの読み取りに成功した場合、制御部２２２は、プレヒート（予熱処理）を実行する（ステップＳ２６）。プレヒートは、膨張装置５００が膨張処理を円滑に開始することができるように、ランプヒータ２３２を点灯して照射部２３０を予め加熱して温める処理である。制御部２２２は、例えば、膨張装置５００に電源が投入された直後、又は、膨張装置５００が予め定められた時間以上に亘って膨張処理を実行していない場合に、プレヒートを実行する。
【０２２２】
具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯することによって照射部２３０に電磁波を照射させて、照射部２３０の温度を予め設定された予熱温度まで上昇させる。そして、制御部２２２は、反射板２３３の温度が予熱温度まで上昇すると、照射部２３０に電磁波の照射を停止させてから、給気ファン２３４に送風を開始させる。これにより、制御部２２２は、照射部２３０の温度を、膨張装置５００が膨張処理を開始する温度に低下させる。このようにして、制御部２２２は、プレヒートを実行する。
【０２２３】
プレヒートを実行した後、制御部２２２は、表面発泡処理を実行する（ステップＳ２７）。具体的に説明すると、制御部２２２は、搬送駆動部２７０を駆動させ、照射部２３０を第１の方向に移動させながら、照射部２３０に電磁波を照射させる。第１の方向は、図２６に示す矢印Ａ３に沿って奥側から手前側に（図２６で右側から左側に）向けた方向である。これにより、制御部２２２は、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して、熱膨張性シート１０を膨張させる。
【０２２４】
このときの照射部２３０の移動距離は、用紙のサイズによって異なる。熱膨張性シート１０がＡ４サイズであるときは、移動距離は図２６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１０がＡ３サイズであるときは、移動距離は図２６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。なお、ホームポジションＰ−Ｈを第２の位置と称し、終端位置Ｐ−Ａ３，Ｐ−Ａ４のうちの対象となる方を、第１の位置又は終端位置Ｐ−Ａと称する。
【０２２５】
更に、制御部２２２は、搬送駆動部２７０を駆動させ、照射部２３０を第２の方向に移動させながら、給気ファン２３４に送風させる。第２の方向は、図２６に示す矢印Ａ３に沿って手前側から奥側に（図２６で左側から右側に）向けた方向である。これにより、照射部２３０及び熱膨張性シート１０を冷却する。
【０２２６】
表面発泡処理を実行した後、ユーザは、開閉扉２１２ｄを開いてトレイ２５１を引き出し、熱膨張性シート１０を膨張装置５００から取り出す（ステップＳ２８）。その後、熱膨張性シート１０は、印刷装置４００に挿入され、その表面にカラーインク層８２が印刷される。
【０２２７】
続いて、膨張装置５００の処理は、カラーインク層８２の乾燥工程（ステップＳ４）に移る。ユーザは、カラーインク層８２が印刷された表面を上に向けて、熱膨張性シート１０をトレイ２５１に設置する（ステップＳ４１）。続いて、制御部２２２は、熱膨張性シート１０の設置を確認し（ステップＳ４２）、バーコードを読み取る（ステップＳ４３）。
【０２２８】
バーコードの読み取り処理は、熱膨張性シート１０が表面を上側に向けてトレイ２５１に設置されていることを確認するため処理である。制御部２２２は、熱膨張性シート１０の裏面に付されたバーコードを、バーコードリーダ２３７によってリフレクタを介して読み取れた場合に、熱膨張性シート１０が正常に設置されていると判定する。
【０２２９】
バーコードを読み取ると、制御部２２２は、乾燥処理を実行する（ステップＳ４４）。乾燥処理は、熱膨張性シート１０の表面に印刷されたカラーインク層８２を乾燥させるための処理である。
【０２３０】
具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯して、照射部２３０に電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させ、照射部２３０を第１の方向に移動させる。このとき、制御部２２２は、熱膨張性シート１０が膨張しないように、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に加熱させるように設定された速度で、照射部２３０を移動させる。このような乾燥処理によって、熱膨張性シート１０に含まれる水分は蒸発し、熱膨張性シート１０が乾燥する。
【０２３１】
照射部２３０を移動させた後、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波の照射を停止させてから、照射部２３０を第２の方向に移動させてホームポジションＰ−Ｈに戻す。このとき、制御部２２２は、照射部２３０を第２の方向に移動させながら、給気ファン２３４に送風させることによって、照射部２３０及び熱膨張性シート１０を冷却する。
【０２３２】
このようにして乾燥処理を実行した後、ユーザは、開閉扉２１２ｄを開いてトレイ２５１を引き出し、熱膨張性シート１０を膨張装置５００から取り出す（ステップＳ４５）。熱膨張性シート１０は、印刷装置４００に挿入され、その裏面に裏側変換層８３が印刷される。
【０２３３】
続いて、膨張装置５００の処理は、裏面発泡工程（ステップＳ６）に移る。ユーザは、裏側変換層８３が印刷された裏面を上に向けて、熱膨張性シート１０をトレイ２５１に設置する（ステップＳ６１）。続いて、制御部２２２は、熱膨張性シート１０の設置を確認し（ステップＳ６２）、バーコードを読み取る（ステップＳ６３）。
【０２３４】
バーコードの読み取り処理は、熱膨張性シート１０が裏面を上側に向けてトレイ２５１に設置されていることを確認するため処理である。制御部２２２は、熱膨張性シート１０の裏面に付されたバーコードを、バーコードリーダ２３７によってリフレクタを介さずに読み取れた場合に、熱膨張性シート１０が正常に設置されていると判定する。
【０２３５】
バーコードを読み取ると、制御部２２２は、裏面発泡処理を実行する（ステップＳ６４）。ステップＳ６４の裏面発泡処理は、ステップＳ２７の表面発泡処理において、表面を裏面に置き換えることによって同様に説明可能である。
【０２３６】
裏面発泡処理を実行した後、ユーザは、開閉扉２１２ｄを開いてトレイ２５１を引き出し、熱膨張性シート１０を膨張装置５００から取り出す（ステップＳ６５）。以上によって、図２５に示した膨張装置５００の処理は終了する。これにより、所望の造形物が製造された熱膨張性シート１０が得られる。
【０２３７】
以上説明したように、実施形態８では、上側筐体２１２内で、発泡加熱においてランプヒータ２３２を移動させながら電磁波を熱膨張性シート１０に照射した後、ランプヒータ２３２を消灯して給気ファン２３４及び排気ファン２４０を運転させながら移動させる。
【０２３８】
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１０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。
【０２３９】
また、照射部２３０の給気ファン２３４、及び、排気ファン２４０によって膨張処理後の熱膨張性シート１０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１０の変形が抑制される。熱膨張性シート１０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１０の変形はさらに抑制される。
【０２４０】
また、実施形態８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。
【０２４１】
また、実施形態８によれば、比較的簡単な構成を有しながら複数種類（例えば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。
【０２４２】
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、即ち照射部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。
【０２４３】
以上のように、実施形態８に係る膨張装置５００によれば、筐体２１０内の温度、湿度、蒸気等の環境を好適に制御することができる。また、照射部２３０を移動させる方式で熱膨張性シート１０に電磁波を照射するため、照射部２３０の移動速度を容易に制御することができる。これにより、熱膨張性シート１０が単位面積当たりに受けるエネルギー量を適切に制御することができる、すなわち適切な電磁波制御を実現できるため、熱膨張性シート１０に所望のバンプ面状を高い精度で形成することができる。その結果、装飾性のある造形物を含む所望の造形物を良好に製造することができる。
【０２４４】
＜実施形態９＞
次に、本発明の実施形態９について説明する。実施形態９において、実施形態８と同様の構成については説明を省略する。
【０２４５】
実施形態９に係る造形システム２００は、実施形態８と同様に、端末装置３００と印刷装置４００と膨張装置５００とを備える。また、実施形態９に係る膨張装置５００は、実施形態８と同様に、図２５に示した処理を実行する。
【０２４６】
このとき、照射部２３０による電磁波の照射と、給気ファン２３４による照射部２３０への送風と、を同時に行うと、送風による空気の流れによってランプヒータ２３２の熱が熱膨張性シート１０に伝わって、熱膨張性シート１０を適切に加熱し難くなることがある。このような状況を回避するために、実施形態９に係る膨張装置５００は、照射部２３０に電磁波を照射させている間は、照射部２３０に向けた送風を停止する又は弱めるように給気ファン２３４を制御する。以下、図２７から図２９に示すフローチャートを参照して、実施形態９に係る膨張装置５００の処理について説明する。
【０２４７】
（プレヒート）
図２７は、図２５に示した処理のうちのステップＳ２６におけるプレヒートの詳細を示すフローチャートである。
【０２４８】
図２７に示すプレヒートを開始すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮ（点灯）して、照射部２３０に電磁波を照射させる（ステップＳ１０１）。ランプヒータ２３２を点灯すると、反射板２３３の温度は上昇し始める。制御部２２２は、温度センサ２３６によって測定された反射板２３３の温度が予熱温度Ｔｐｈまで上昇したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。予熱温度Ｔｐｈは、予熱処理における上限温度であって、熱膨張性シート１０が膨張を開始しないように、規定の温度未満の温度（例えば７０℃）に設定される。
【０２４９】
反射板２３３の温度が予熱温度Ｔｐｈまで上昇していない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、制御部２２２は、ステップＳ１０２に留まる。その後、反射板２３３の温度が予熱温度Ｔｐｈまで上昇すると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＦＦ（消灯）して、照射部２３０に電磁波の照射を停止させる（ステップＳ１０３）。なお、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮしている間、熱膨張性シート１０の全体を満遍なく温めるため、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈと終端位置Ｐ−Ａとの間で往復移動させても良い。ランプヒータ２３２をＯＦＦした後、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＮして送風を開始させる（ステップＳ１０４）。
【０２５０】
給気ファン２３４をＯＮすると、反射板２３３の温度は低下し始める。制御部２２２は、温度センサ２３６によって測定された反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。第１の温度Ｔ１は、膨張装置５００が膨張処理を開始する温度であって、例えば４０℃に設定される。
【０２５１】
反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下していない場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、制御部２２２は、ステップＳ１０５に留まる。その後、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下すると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＦＦして送風を停止させる（ステップＳ１０６）。以上によって、図２７に示した予熱処理は終了する。
【０２５２】
このように、制御部２２２は、プレヒートにおいて、照射部２３０に電磁波を照射させている間は給気ファン２３４に送風させず、給気ファン２３４が送風している間は照射部２３０に電磁波を照射させない。これにより、送風によってランプヒータ２３２の熱が熱膨張性シート１０に伝わることによって熱膨張性シート１０を適切に加熱し難くなることを回避する。
【０２５３】
（発泡処理）
第２に、図２８に示すフローチャートを参照して、図２５に示した処理のうちのステップＳ２７における表面発泡処理の詳細について説明する。なお、ステップＳ６４における裏面発泡処理の詳細については、表面を裏面に置き換えることによって同様に説明される。
【０２５４】
図２８に示す表面発泡処理を開始すると、制御部２２２は、反射板２３３の温度が、発泡処理を開始する温度である第１の温度Ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【０２５５】
反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１以下である場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮして、照射部２３０に電磁波を照射させる（ステップＳ２０２）。そして、制御部２２２は、反射板２３３の温度が第２の温度Ｔ２まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。第２の温度Ｔ２は、第１の温度Ｔ１より高い温度であって、例えば４５℃に設定される。
【０２５６】
反射板２３３の温度が第２の温度Ｔ２まで上昇していない場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、制御部２２２は、ステップＳ２０３に留まる。その後、反射板２３３の温度が第２の温度Ｔ２まで上昇すると（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＦＦして、照射部２３０に電磁波の照射を停止させる（ステップＳ２０４）。これに対して、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１より高い場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、温度を上昇させる必要がないため、制御部２２２は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４の処理をスキップする。
【０２５７】
その後、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＮして送風を開始させる（ステップＳ２０５）。そして、制御部２２２は、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下していない場合（ステップＳ２０６；ＮＯ）、制御部２２２は、ステップＳ２０６に留まる。その後、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１まで低下すると（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＦＦして送風を停止させる（ステップＳ２０７）。このようにして、反射板２３３の温度は、発泡処理の開始温度である第１の温度Ｔ１に調整される。
【０２５８】
反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１に調整されると、制御部２２２は、熱膨張性シート１０に電磁波を照射して膨張させる処理を開始する。具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮして、照射部２３０に電磁波を照射させる（ステップＳ２０８）。そして、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮしてから規定時間の経過を待って、ランプヒータ２３２を規定の距離だけ移動させる（ステップＳ２０９）。規定時間は、例えば５秒である。
【０２５９】
具体的に説明すると、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させながら、搬送駆動部２７０を駆動させる。これにより、照射部２３０は、電磁波を照射しながら、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて（図２６で右側から左側に）規定の距離だけ移動する。その結果、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、規定の温度以上に加熱されて膨張する。
【０２６０】
ランプヒータ２３２を移動させると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＦＦして、照射部２３０に電磁波の照射を停止させる（ステップＳ２１０）。その後、制御部２２２は、加熱されたランプヒータ２３２及び熱膨張性シート１０を冷却する処理を実行する。具体的に説明すると、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＮして、給気ファン２３４に送風させる（ステップＳ２１１）。そして、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をホームポジションＰ−Ｈに移動させる（ステップＳ２１２）。
【０２６１】
具体的に説明すると、制御部２２２は、給気ファン２３４に送風させながら、搬送駆動部２７０を駆動させる。これにより、照射部２３０は、給気ファン２３４が送風している状態で、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて（図２６で左側から右側に）移動する。その結果、ランプヒータ２３２が冷却されると共に、加熱された熱膨張性シート１０が冷却される。
【０２６２】
ランプヒータ２３２をホームポジションＰ−Ｈに移動させた後、制御部２２２は、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１以下まで低下したか否かを判定する（ステップＳ２１３）。反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１以下まで低下していない場合（ステップＳ２１３；ＮＯ）、制御部２２２は、ステップＳ２１３に留まる。その後、反射板２３３の温度が第１の温度Ｔ１以下まで低下すると（ステップＳ２１３；ＹＥＳ）、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＦＦして、給気ファン２３４に送風を停止させる（ステップＳ２１４）。以上によって、図２８に示した表面発泡処理は終了する。
【０２６３】
このように、制御部２２２は、発泡処理において、照射部２３０に電磁波を照射させている間は給気ファン２３４に送風させず、給気ファン２３４が送風している間は照射部２３０に電磁波を照射させない。照射部２３０による電磁波の照射と照射部２３０への送風とを同時に行うと、送風による空気の流れによってランプヒータ２３２の熱が熱膨張性シート１０に伝わる。その結果、熱膨張性シート１０の加熱のされ方が安定せず、例えば熱膨張性シート１０が膨らみすぎる等のように、膨張の質が変化する。照射部２３０による電磁波の照射と照射部２３０への送風とを同時に行わないことで、このような異常の発生を回避することができる。
【０２６４】
（乾燥処理）
第３に、図２９に示すフローチャートを参照して、図２５に示した処理のうちのステップＳ４４における乾燥処理について説明する。
【０２６５】
図２９に示す乾燥処理を開始すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＮして、照射部２３０に電磁波を照射させる（ステップＳ３０１）。そして、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に加熱させるように設定された速度で、ランプヒータ２３２を規定の距離だけ移動させる（ステップＳ３０２）。これにより、熱膨張性シート１０の表面に印刷されたカラーインク層８２が乾燥する。規定の距離は、膨張処理におけるものと同様である。
【０２６６】
ランプヒータ２３２を移動させると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をＯＦＦして、照射部２３０に電磁波の照射を停止させる（ステップＳ３０３）。その後、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＮして、給気ファン２３４に送風させる（ステップＳ３０４）。そして、制御部２２２は、ランプヒータ２３２をホームポジションＰ−Ｈに移動させる（ステップＳ３０５）。これにより、ランプヒータ２３２が冷却されると共に、加熱された熱膨張性シート１０が冷却される。
【０２６７】
ランプヒータ２３２をホームポジションＰ−Ｈに移動させた後、制御部２２２は、給気ファン２３４をＯＦＦして送風を停止させる（ステップＳ３０６）。その後、制御部２２２は、このような乾燥処理を規定回数実行したか否かを判定する（ステップＳ３０７）。
【０２６８】
乾燥処理を規定回数実行していない場合（ステップＳ３０７；ＮＯ）、制御部２２２は、処理をステップＳ３０１に戻し、ステップＳ３０１〜Ｓ３０６の処理を繰り返す。これにより、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を十分に乾燥させる。規定回数は、例えば１〜３回に設定される。最終的に、乾燥処理を規定回数実行し終わると（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）、図２９に示す乾燥処理は終了する。
【０２６９】
このように、制御部２２２は、乾燥処理において、照射部２３０に電磁波を照射させている間は給気ファン２３４に送風させず、給気ファン２３４が送風している間は照射部２３０に電磁波を照射させない。これにより、送風によってランプヒータ２３２の熱が熱膨張性シート１０に伝わることによって熱膨張性シート１０を適切に乾燥し難くなることを回避する。
【０２７０】
以上説明したように、実施形態９に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に沿って照射部２３０を移動させながら、照射部２３０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。その際、膨張装置５００は、照射部２３０に電磁波を照射させている間は、給気ファン２３４に送風させない。このように、照射部２３０による電磁波の照射と照射部２３０への送風とを同時に行わないことで、送風によってランプヒータ２３２の熱が熱膨張性シート１０に伝わって、熱膨張性シート１０の膨張の質が変化するということを抑制することができる。その結果、異常の発生を抑制しつつ、熱膨張性シート１０を適切且つ精度良く膨張させることができるため、安定した造形物を得ることができる。
【０２７１】
また、実施形態９に係る膨張装置５００は、乾燥処理及びプレヒートにおいても、照射部２３０に電磁波を照射させている間は、給気ファン２３４に送風させない。これにより、的確な制御のもとで熱膨張性シート１０を加熱することができるため、異常の発生を抑制しつつ、適切に乾燥処理及びプレヒートを実行することができる。
【０２７２】
以上のように、実施形態９に係る膨張装置５００によれば、筐体２１０内の温度、空気の流れ等の環境を好適に制御することができる。これにより、適切な電磁波制御を実現できるため、熱膨張性シート１０に所望のバンプ面状を高い精度で形成することができる。その結果、装飾性のある造形物を含む所望の造形物を良好に製造することができる。
【０２７３】
なお、実施形態９では、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させている間は、給気ファン２３４に送風を停止するように制御した。しかしながら、本発明において、制御部２２２は、給気ファン２３４に送風を停止させることに限らず、熱膨張性シート１０の膨張の質が変化しない程度に送風を弱めても良い。言い換えると、制御部２２２は、給気ファン２３４に送風を完全には停止させなくても良く、熱膨張性シート１０の膨張の質が変化しない程度の微弱な強さの送風であれば、給気ファン２３４に送風させても良い。或いは、制御部２２２は、送風の強さを変更することに限らず、給気ファン２３４による送風の向きを変えても良い。給気ファン２３４による送風の向きを照射部２３０への向きから照射部２３０以外への向きに変更することによって、送風の強さを変更せずとも、照射部２３０に向けた送風を停止する又は弱めることができる。
【０２７４】
また、実施形態９では、膨張装置５００は、照射部２３０を移動させる移動手段として搬送駆動部２７０を備えており、位置が固定された熱膨張性シート１０に対して、照射部２３０を移動させながら電磁波を照射する方式で、熱膨張性シート１０を膨張させた。しかしながら、膨張装置５００は、熱膨張性シート１０を搬送する搬送機構を備えており、搬送される熱膨張性シート１０に対して、位置が固定された照射部２３０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、搬送機構が、熱膨張性シート１０を移動させる移動手段として機能する。言い換えると、膨張装置５００は、熱膨張性シート１０と照射部２３０とを相対的に移動させることができれば、どのような方式で熱膨張性シート１０を膨張させても良い。
【０２７５】
＜実施形態１０＞
次に、本発明の実施形態１０について説明する。実施形態１０において、実施形態８，９と同様の構成については説明を省略する。
【０２７６】
熱膨張性シート１０は、印刷装置４００において塗布されたインクが十分に乾燥していないことによって、又は湿度等の周囲の環境によって、水分を含むことがある。熱膨張性シート１０が多くの水分を含んでいると、熱膨張性シート１０を膨張させる際に熱膨張性シート１０が必要な温度まで加熱されずに、熱膨張性シート１０を所望の高さまで膨張させ難くなる。このような事態を抑制して熱膨張性シート１０を精度良く膨張させるため、実施形態１０に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０の膨張処理を実行する前に、熱膨張性シート１０の乾燥処理を実行する。
【０２７７】
（乾燥処理）
実施形態１０に係る膨張装置５００において、制御部２２２は、熱膨張性シート１０が規定の温度未満に維持されるように、搬送駆動部２７０によって照射部２３０を移動させながら照射部２３０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１０を乾燥させる乾燥処理を実行する。
【０２７８】
図３０に、膨張装置５００が乾燥処理を実行する様子を示す。なお、理解を容易にするため、図３０では、膨張装置５００の各部の構成を図２２及び図２６に比べて簡略化して示している。以降の図でも同様である。乾燥処理において、制御部２２２は、照射部２３０に電源電圧を供給してランプヒータ２３２を点灯させる、このとき、制御部２２２は、照射部２３０に供給する電源電圧を調整することによって、照射部２３０に第１の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、すなわち第一の方向に、第１の速度で移動させる。なお、乾燥処理において、排気ファン２４０及び給気ファン２３４は駆動していない。
【０２７９】
照射部２３０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濃淡画像が印刷された部分は発熱する。乾燥処理において、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を膨張させずに乾燥させる。そのため、第１の強度及び第１の速度は、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に維持することができるように、言い換えると熱膨張性シート１０が規定の温度以上には加熱されないように、予め設定される。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。
【０２８０】
例えば、照射部２３０によって照射される電磁波の強度が高くなるほど、熱膨張性シート１０はより多くの量の電磁波を受けるため、より加熱される。また、照射部２３０の移動速度が低くなるほど、照射時間が長くなるため、熱膨張性シート１０はより加熱される。そのため、照射部２３０によって照射させる電磁波の強度と照射部２３０の移動速度とのうちの少なくとも一方を調整することによって、熱膨張性シート１０の各部分に加える熱量を調整することができる。
【０２８１】
第１の強度及び第１の速度は、このような関係を考慮して、熱膨張性シート１０に膨張しない程度の熱量を加えることができる値に設定される。制御部２２２は、第１の強度で電磁波を照射している照射部２３０を第１の速度で移動させることによって、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に維持する。これによって、熱膨張性シート１０に含まれる水分を蒸発させて乾燥させる。
【０２８２】
（膨張処理）
乾燥処理を実行した後、制御部２２２は、熱膨張性シート１０が規定の温度以上に加熱されるように、搬送駆動部２７０によって照射部２３０を移動させながら照射部２３０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理を実行する。
【０２８３】
図３１に、膨張装置５００が膨張処理を実行する様子を示す。乾燥処理の直後、照射部２３０は、膨張装置５００の手前側である終端位置Ｐ−Ａに到達している。膨張処理において、制御部２２２は、照射部２３０に電源電圧を供給してランプヒータ２３２を点灯させる。このとき、制御部２２２は、照射部２３０に供給する電源電圧を調整することによって、照射部２３０に第２の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて、すなわち第二の方向に、第２の速度で移動させる。なお、膨張処理において、排気ファン２４０及び給気ファン２３４は駆動していない。
【０２８４】
照射部２３０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。膨張処理において、制御部２２２は、乾燥処理よりも多くの熱量を加えることによって、熱膨張性シート１０を膨張させる。そのため、第２の強度及び第２の速度は、熱膨張性シート１０を規定の温度以上の温度に加熱することができるように、予め設定される。
【０２８５】
具体的に説明すると、照射部２３０から熱膨張性シート１０の各部分により多くの電磁波を照射させるため、第２の強度は、乾燥処理における第１の強度よりも高い値に設定される。一例として、第２の強度は、第１の強度の２倍から３倍程度の強度に設定される。また、第２の強度が第１の強度よりも高い値に設定されると共に、又はこれに代えて、第２の速度は、乾燥処理における第１の速度よりも低い値に設定される。一例として、第２の速度は、第１の速度の半分から３分の１程度の速度に設定される。第２の速度が第１の速度よりも低い値に設定されることによって、乾燥処理に比べて照射部２３０の移動時間が長くなるため、より多くの電磁波を熱膨張性シート１０に照射することができる。
【０２８６】
このように、第２の強度及び第２の速度は、熱膨張性シート１０に十分な熱量を加えることができる値に設定される。制御部２２２は、第２の強度で電磁波を照射している照射部２３０を第２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。これにより、熱膨張性シート１０は、濃淡画像における黒色の濃さに応じた高さに膨張する。
【０２８７】
次に、図３２を参照して、実施形態１０に係る膨張装置５００によって実行される表面発泡処理（図２５におけるステップＳ２７）について説明する。なお、ステップＳ６４における裏面発泡処理の詳細については、表面を裏面に置き換えることによって同様に説明される。
【０２８８】
図３２に示す表面発泡処理を開始すると、制御部２２２は、乾燥処理を実行する（ステップＳ４０１）。具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯させて、照射部２３０に第１の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、図３０に示したように、搬送駆動部２７０を駆動させることによって、第１の強度で電磁波を照射している照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、すなわち第一の方向に、第１の速度で移動させる。これにより、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に維持して、熱膨張性シート１０を乾燥させる。ステップＳ４０１は、乾燥ステップの一例である。
【０２８９】
乾燥処理を実行した後、制御部２２２は、膨張処理を実行する（ステップＳ４０２）。具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯させて、照射部２３０に第２の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、図３１に示したように、搬送駆動部２７０を駆動させることによって、第２の強度で電磁波を照射している照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて、すなわち第二の方向に、第２の速度で移動させる。これにより、制御部２２２は、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して、熱膨張性シート１０を膨張させる。ステップＳ４０２は、膨張ステップの一例である。
【０２９０】
以上説明したように、実施形態１０に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０に沿って照射部２３０を移動させながら照射部２３０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１０を膨張させる装置であって、熱膨張性シート１０の膨張処理を実行する前に、熱膨張性シート１０の乾燥処理を実行する。膨張処理の前に乾燥処理を実行することによって、膨張処理において熱膨張性シート１０が加熱し難くなることを抑制することができるため、熱膨張性シート１０を精度良く膨張させることができる。
【０２９１】
特に、実施形態１０に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０を移動させる方式では無く、照射部２３０を移動させる方式で熱膨張性シート１０を加熱する。そのため、膨張処理を実行する前に、照射部２３０を移動させながら電磁波を照射させるという簡単な方法で、熱膨張性シート１０を乾燥させることができる。
【０２９２】
また、実施形態１０に係る膨張装置５００は、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて移動させる際に乾燥処理を実行し、照射部２３０を終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる際に膨張処理を実行する。このように、膨張装置５００は、ホームポジションＰ−Ｈと終端位置Ｐ−Ａとの間で照射部２３０を１回往復させる間に、乾燥処理と膨張処理とを実行するため、乾燥処理と膨張処理とを効率良く実行することができる。
【０２９３】
以上のように、実施形態１０に係る膨張装置５００によれば、筐体２１０内の湿度、蒸気等の環境を好適に制御することができる。これにより、適切な電磁波制御を実現できるため、熱膨張性シート１０に所望のバンプ面状を高い精度で形成することができる。その結果、装飾性のある造形物を含む所望の造形物を良好に製造することができる。
【０２９４】
＜実施形態１１＞
次に、本発明の実施形態１１について説明する。実施形態１１において、実施形態８〜１０と同様の構成については説明を省略する。
【０２９５】
熱膨張性シート１０は、加熱によって膨張する際に、熱によって反る、歪む等、変形することがある。熱膨張性シート１０が変形すると、そこに製造される造形物も歪むため、所望の造形物を得ることが難しくなる。そのため、実施形態１１に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０が不要に変形することを抑制しつつ熱膨張性シート１０を膨張させる。
【０２９６】
図３３に、実施形態１１に係る膨張装置５００において、熱膨張性シート１０が設置された状態のトレイ２５１を上（Ｚ方向）から見た様子を示す。トレイ２５１は、熱膨張性シート１０を筐体２１０内の適正な位置に設置するための機構である。トレイ２５１は、熱膨張性シート１０が設置される設置手段として機能する。図３３に示すように、トレイ２５１は、四角形の枠状をした固定部材２８０を備えており、固定部材２８０によって、設置された熱膨張性シート１０の４辺の縁部を上から押さえ込むことで固定する。
【０２９７】
（膨張処理）
実施形態１１に係る膨張装置５００において、制御部２２２は、トレイ２５１に設置された状態の熱膨張性シート１０に対して照射部２３０により電磁波を照射させることによって熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理を実行する。具体的に説明すると、制御部２２２は、熱膨張性シート１０が規定の温度以上に加熱されるように、照射部２３０に電磁波を照射させながら搬送駆動部２７０によって照射部２３０を移動させて、熱膨張性シート１０を膨張させる。
【０２９８】
図３４に、膨張装置５００が膨張処理を実行する様子を示す。膨張処理において、制御部２２２は、照射部２３０に電源電圧を供給してランプヒータ２３２を点灯させる。このとき、制御部２２２は、照射部２３０に供給する電源電圧を調整することによって、照射部２３０に所定の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、照射部２３０に電磁波を照射させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、所定の速度で移動させる。なお、膨張処理において、排気ファン２４０及び給気ファン２３４は駆動していない。
【０２９９】
照射部２３０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。所定の強度及び所定の速度は、熱膨張性シート１０を規定の温度以上の温度に加熱することができるように、予め設定される。
【０３００】
例えば、照射部２３０によって照射される電磁波の強度が高くなるほど、熱膨張性シート１０はより多くの電磁波を受けるため、より加熱される。また、照射部２３０の移動速度が低くなるほど、照射時間が長くなるため、熱膨張性シート１０はより加熱される。そのため、照射部２３０によって照射させる電磁波の強度と照射部２３０の移動速度とのうちの少なくとも一方を調整することによって、熱膨張性シート１０の各部分に加える熱量を調整することができる。
【０３０１】
所定の強度及び所定の速度は、このような関係を考慮して、熱膨張性シート１０に十分な熱量を加えることができる値に設定される。制御部２２２は、所定の強度で電磁波を照射している照射部２３０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。これにより、熱膨張性シート１０は、濃淡画像における黒色の濃さに応じた高さに膨張する。
【０３０２】
（冷却処理）
膨張処理を実行した後、制御部２２２は、熱膨張性シート１０がトレイ２５１に設置された状態を維持したままで給気ファン２３４により熱膨張性シート１０冷却させる冷却処理を実行する。
【０３０３】
膨張処理によって、熱膨張性シート１０を含む筐体２１０の内部は、多くの熱を含んでいる。熱膨張性シート１０は、熱を含むと、その形状が歪んで変形することがある。例えば、熱膨張性シート１０は、熱膨張性シート１０に含まれる複数の層の熱特性の違いによって弓なりに曲がる、すなわち反ることがある。このような熱膨張性シート１０の反りを抑制するため、制御部２２２は、膨張処理を実行した後、給気ファン２３４を駆動させることによって、筐体２１０の内部及び熱膨張性シート１０を冷却する。
【０３０４】
図３５に、膨張装置５００が冷却処理を実行する様子を示す。膨張処理の直後、照射部２３０は、膨張装置５００の手前側である終端位置Ｐ−Ａに到達している。冷却処理において、制御部２２２は、搬送駆動部２７０によって照射部２３０を移動させながら給気ファン２３４に膨張装置５００の内部を冷却させる。具体的に説明すると、制御部２２２は、照射部２３０に対する電源電圧の供給を止めてランプヒータ２３２を消灯させる。そして、制御部２２２は、給気ファン２３４を駆動させて、筐体２１０の外部の空気を筐体２１０の内部に供給する。制御部２２２は、給気ファン２３４に冷却させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる。
【０３０５】
このとき、制御部２２２は、排気ファン２４０を駆動させて、筐体２１０内の空気を外部に排出する。このように給気ファン２３４と排気ファン２４０とが駆動することによって、図３５に示すように、給気ファン２３４によって外部から供給された空気は、膨張装置５００の奥側に流れ、排気ファン２４０から外部に排出される。
【０３０６】
給気ファン２３４は、照射部２３０に取り付けられているため、照射部２３０と共に移動する。そのため、照射部２３０を移動させながら給気ファン２３４を駆動させることによって、筐体２１０の外部の空気を筐体２１０の内部に広く供給することができ、熱膨張性シート１０の全体を満遍なく冷却することができる。このように、制御部２２２は、膨張処理を実行した後の熱膨張性シート１０を、給気ファン２３４を移動させながら、その４辺の縁部がトレイ２５１に固定されている状態で冷却する。これにより、熱膨張性シート１０がトレイ２５１から取り外された後に反ることを抑制することができる。
【０３０７】
次に、図３６を参照して、実施形態１１に係る膨張装置５００によって実行される表面発泡処理（図２５におけるステップＳ２７）について説明する。なお、ステップＳ６４における裏面発泡処理の詳細については、表面を裏面に置き換えることによって同様に説明される。
【０３０８】
図３６における表面発泡処理を開始すると、制御部２２２は、膨張処理を実行する（ステップＳ５０１）。具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯させて、照射部２３０に所定の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、図３４に示したように、搬送駆動部２７０を駆動させることによって、所定の強度で電磁波を照射している照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、所定の速度で移動させる。これにより、制御部２２２は、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して、熱膨張性シート１０を膨張させる。ステップＳ５０１は、膨張ステップの一例である。
【０３０９】
膨張処理を実行した後、制御部２２２は、冷却処理を実行する（ステップＳ５０２）。具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を消灯させて照射部２３０に電磁波の照射を停止させ、且つ、給気ファン２３４を駆動させる。そして、制御部２２２は、図３５に示したように、給気ファン２３４に冷却させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる。これにより、制御部２２２は、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１０を冷却させて、熱膨張性シート１０が反ることを抑制する。ステップＳ５０２は、冷却ステップの一例である。
【０３１０】
以上説明したように、実施形態１１に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０に沿って照射部２３０を移動させながら照射部２３０に電磁波を照射させることによって、熱膨張性シート１０を膨張させる装置であって、熱膨張性シート１０の膨張処理を実行した後、膨張装置５００の内部の冷却処理を実行する。膨張処理の後に冷却処理を実行することによって、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１０を冷却することができるため、熱膨張性シート１０が反って変形することを抑制できる。
【０３１１】
特に、実施形態１１に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０を移動させる方式では無く、照射部２３０を移動させる方式で熱膨張性シート１０を加熱する。そのため、膨張処理を実行した後に、照射部２３０を移動させながら電磁波を照射させるという簡便な方法で、熱膨張性シート１０を冷却することができる。
【０３１２】
また、実施形態１１に係る膨張装置５００は、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて移動させる際に膨張処理を実行し、照射部２３０を終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる際に冷却処理を実行する。このように、膨張装置５００は、ホームポジションＰ−Ｈと終端位置Ｐ−Ａとの間で照射部２３０を１回往復させる間に、膨張処理と冷却処理とを実行するため、膨張処理と冷却処理とを効率良く実行することができる。
【０３１３】
以上のように、実施形態８に係る膨張装置５００によれば、筐体２１０内の温度等の環境を好適に制御することができる。これにより、適切な電磁波制御を実現できるため、熱膨張性シート１０に所望のバンプ面状を高い精度で形成することができる。その結果、装飾性のある造形物を含む所望の造形物を良好に製造することができる。
【０３１４】
なお、実施形態１１では、トレイ２５１は、図３３に示したように、固定部材２８０によって熱膨張性シート１０の４辺を押さえ込むように構成されていた。しかしながら、本発明において、トレイ２５１は、熱膨張性シート１０を固定することができれば、４辺の全てを押さえ込まなくても良い。例えば図３７（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ２５１は、２つの棒状の固定部材２８０によって、互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されても良い。或いは、図３７（ｃ），（ｄ）に示すように、トレイ２５１は、２つの点状の固定部材２８０によって、互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されても良い。このように、トレイ２５１は、熱膨張性シート１０の４辺のうちの少なくとも互いに対向する２辺を押さえ込むように構成されていても良い。
【０３１５】
更に、図３８（ａ）に示すように、トレイ２５１は、４つの点状の固定部材２８０によって、熱膨張性シート１０の四隅を押さえ込むように構成されても良い。或いは、図３８（ｂ），（ｃ）に示すように、トレイ２５１は、２つの点状の固定部材２８０によって、熱膨張性シート１０の四隅のうちの互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されても良い。互いに対向する２つの隅とは、長方形状の熱膨張性シート１０において対角線で結ばれる２つの隅である。このように、トレイ２５１は、熱膨張性シート１０の四隅のうちの少なくとも互いに対向する２つの隅を押さえ込むように構成されていても良い。
【０３１６】
＜実施形態１２＞
次に、本発明の実施形態１２について説明する。実施形態１２において、実施形態１０，１１と同様の構成については説明を省略する。
【０３１７】
実施形態１０に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０を乾燥させる乾燥処理と、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理と、を実行した。また、実施形態１１に係る膨張装置５００は、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理と、膨張装置５００の内部を冷却する冷却処理と、を実行した。これに対して、実施形態１２に係る膨張装置５００は、乾燥処理と、膨張処理と、冷却処理と、膨張装置５００の内部を換気する換気処理と、の４つの処理を実行する。
【０３１８】
図３９は、図２５に示した処理のうちのステップＳ２７における表面発泡処理を示すフローチャートである。なお、ステップＳ６４における裏面発泡処理の詳細については、表面を裏面に置き換えることによって同様に説明される。
【０３１９】
（乾燥処理）
図３９に示す表面発泡処理を開始すると、制御部２２２は、乾燥処理を実行する（ステップＳ６０１）。実施形態１２における乾燥処理は、実施形態１０における乾燥処理と同様である。ステップＳ６０１は、乾燥ステップの一例である。
【０３２０】
具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯させて、照射部２３０に第１の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、図３０に示したように、搬送駆動部２７０を駆動させることによって、第１の強度で電磁波を照射している照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、第１の速度で移動させる。これにより、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を規定の温度未満の温度に維持して、熱膨張性シート１０を乾燥させる。
【０３２１】
（換気処理）
乾燥処理を実行した後、制御部２２２は、換気処理を実行する（ステップＳ６０２）。換気処理において、制御部２２２は、搬送駆動部２７０によって照射部２３０を移動させながら排気ファン２４０に膨張装置５００の内部を換気させる。ステップＳ６０２は、換気ステップの一例である。
【０３２２】
乾燥処理によって、筐体２１０内の空気は、熱膨張性シート１０から蒸発した水分を含んでいる。このような筐体２１０内の水分を除去するために、制御部２２２は、乾燥処理を実行した後、排気ファン２４０を駆動させることによって、筐体２１０の内部を換気する。
【０３２３】
図４０に、膨張装置５００が換気処理を実行する様子を示す。換気処理において、排気ファン２４０は、乾燥処理において照射部２３０が熱膨張性シート１０に沿って移動した後の復路において、照射部２３０が移動する方向に膨張装置５００の内部の空気を送って膨張装置５００の外部に排出することで、膨張装置５００の内部を換気する。具体的に説明すると、乾燥処理の直後、照射部２３０は、膨張装置５００の手前側である終端位置Ｐ−Ａに到達している。制御部２２２は、照射部２３０に対する電源電圧の供給を止めてランプヒータ２３２を消灯させる。そして、制御部２２２は、排気ファン２４０を駆動させて、筐体２１０内の空気を外部に排気させる。制御部２２２は、排気ファン２４０に換気させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる。
【０３２４】
乾燥処理では、照射部２３０がホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて移動するため、熱膨張性シート１０から蒸発した水分は、照射部２３０よりも奥側に多く含まれている。排気ファン２４０は、膨張装置５００の奥側の端部に設置されているため、照射部２３０よりも奥側に含まれる水分を効率良く除去することができる。特に、照射部２３０を手前側から奥側に向けて移動させることによって、筐体２１０内の空気を奥側に向けて送ることができるため、奥側の端部に設置された排気ファン２４０から効率良く換気することができる。
【０３２５】
（膨張処理）
換気処理を実行した後、制御部２２２は、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張処理を実行する（ステップＳ６０３）。実施形態１２における膨張処理は、実施形態１１における膨張処理と同様である。ステップＳ６０３は、膨張ステップの一例である。
【０３２６】
具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を点灯させて、照射部２３０に第２の強度の電磁波を照射させる。そして、制御部２２２は、搬送駆動部２７０を駆動させることによって、第２の強度で電磁波を照射している照射部２３０を、ホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて、第２の速度で移動させる。これにより、制御部２２２は、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して、熱膨張性シート１０を膨張させる。
【０３２７】
（冷却処理）
膨張処理を実行した後、制御部２２２は、冷却処理を実行する（ステップＳ６０４）。実施形態１２における冷却処理は、実施形態１１における冷却処理と同様である。ステップＳ６０４は、冷却ステップの一例である。
【０３２８】
具体的に説明すると、制御部２２２は、ランプヒータ２３２を消灯させて照射部２３０に電磁波の照射を停止させ、且つ、給気ファン２３４を駆動させる。そして、制御部２２２は、図３５に示したように、給気ファン２３４に冷却させている状態で搬送駆動部２７０を駆動させることによって、照射部２３０を、終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる。これにより、制御部２２２は、膨張処理において加熱された熱膨張性シート１０を冷却させて、熱膨張性シート１０が反ることを抑制する。
【０３２９】
以上説明したように、実施形態１２に係る膨張装置５００は、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて移動させる際に乾燥処理を実行し、照射部２３０を終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる際に換気処理を実行し、照射部２３０をホームポジションＰ−Ｈから終端位置Ｐ−Ａに向けて移動させる際に膨張処理を実行し、照射部２３０を終端位置Ｐ−ＡからホームポジションＰ−Ｈに向けて移動させる際に冷却処理を実行する。このように、膨張装置５００は、ホームポジションＰ−Ｈと終端位置Ｐ−Ａとの間で照射部２３０を２回往復させる間に、乾燥処理と換気処理と膨張処理と冷却処理を実行するため、これら４つの処理を効率良く実行することができる。
【０３３０】
（変形例）
実施形態８〜１２に係る造形システム２００は、熱膨張性シート１０を用いて造形物を製造した。しかしながら、造形システム２００において、実施形態２〜６で説明した熱膨張性シート１２０〜１６０を用いて上述した同様の処理を実行して、造形物を製造することもできる。
【０３３１】
実施形態８〜１２において、膨張装置５００の制御部２２２は、ＣＰＵを備えており、ＣＰＵの機能によって、上述した各処理を実行した。しかし、本発明に係る膨張装置において、制御部は、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、上述した各処理を実行しても良い。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。
【０３３２】
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５００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５００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。
【０３３３】
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。
【０３３４】
また、上述した実施形態１では、熱膨張層１２が基材１１の一方の面に形成される構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、熱膨張層１２は、基材１１の他方の面（図１に示す下面）にも形成され、基材の両面に形成されることも可能である。実施形態２〜６についても同様である。
【０３３５】
更に、上述した実施形態１〜５では、インク受容層１３，１１３が熱膨張層上に形成される構成を例に挙げて説明したが、これに限られず、基材１１，１１１の下面にも形成されてもよい。
【０３３６】
上述した各実施形態は、明細書中で言及したものに限られず、任意に組み合わせることが可能である。
【０３３７】
なお、各実施形態において用いられている図は、いずれも各実施形態を説明するためのものである。従って、熱膨張性シートの各層の厚みは任意であって、図に示されているような比率で形成されると限定して解釈されることを意図するものではない。例えば、図１では基材１１は熱膨張層１２とほぼ同じ厚みに図示されているが、基材１１が熱膨張層１２より薄くされる構成、又は熱膨張層１２より厚く形成される構成を排除するものではない。他の層についても同様である。
【０３３８】
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）
基材の一方の面上に形成され、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を備え、
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能なことを特徴とする熱膨張性シート。
（付記２）
前記熱膨張層は、第１の熱膨張層と、前記第１の熱膨張層の上に設けられた第２の熱膨張層と、を備え、
前記第１の熱膨張層は、熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含み、
前記第２の熱膨張層は、熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含み、
前記第２の割合は、前記第１の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする付記１に記載の熱膨張性シート。
（付記３）
前記熱膨張層は、第１の熱膨張層と、前記第１の熱膨張層の上に設けられた第２の熱膨張層と、を備え、
前記第２の熱膨張層は、白色顔料を更に含む、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の熱膨張性シート。
（付記４）
前記熱膨張層は、
熱膨張性材料をバインダに対して第３の割合で含む第３の熱膨張層と、
前記第３の熱膨張層の上に設けられ、熱膨張性材料をバインダに対して第４の割合で含む第４の熱膨張層と、を備え、
前記第３の割合は、前記第４の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする付記１に記載の熱膨張性シート。
（付記５）
電磁波が照射されることで生じた熱により、表面の少なくとも一部を隆起させることによって装飾性のある造形物を製造することが可能な熱膨張性シートを製造する方法であって、
基材の一方の面上に、熱に応じて膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程を備える、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
（付記６）
前記熱膨張層形成工程は、第１の熱膨張層を形成する第１の熱膨張層形成工程と、前記第１の熱膨張層の上に第２の熱膨張層を形成する第２の熱膨張層形成工程と、を備え、
前記第１の熱膨張層形成工程では、熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含有させ、
前記第２の熱膨張層形成工程では、熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含有させ、
前記第２の割合を、前記第１の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする請求項５に記載の熱膨張性シートの製造方法。
（付記７）
前記熱膨張層形成工程は、第１の熱膨張層を形成する第１の熱膨張層形成工程と、前記第１の熱膨張層の上に第２の熱膨張層を形成する第２の熱膨張層形成工程と、を備え、
前記第２の熱膨張層形成工程において、前記第２の熱膨張層中に白色顔料を含有させる、
ことを特徴とする付記５又は６に記載の熱膨張性シートの製造方法。
（付記８）
前記熱膨張層形成工程は、
熱膨張性材料をバインダに対して第３の割合で含む第３の熱膨張層を形成する工程と、
熱膨張性材料をバインダに対して第４の割合で含む第４の熱膨張層を、前記第３の熱膨張層の上に形成する工程と、を備え、
前記第３の割合を、前記第４の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする付記５に記載の熱膨張性シートの製造方法。
（付記９）
装飾性のある造形物の製造方法であって、
熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップで前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートと、電磁波を照射する照射手段と、を相対的に移動させながら、前記照射手段に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て前記造形物を製造する制御ステップと、
を含むことを特徴とする造形物の製造方法。
（付記１０）
熱膨張性シートに電磁波を照射する照射手段と、
前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら前記照射手段に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て装飾性のある造形物を製造する制御手段と、
を備えることを特徴とする膨張装置。
（付記１１）
前記移動手段は、前記照射手段を第１の位置と第２の位置との間で往復移動させ、
筐体に固定され、当該筐体から排気する排気ファンと、
前記照射手段と共に移動し、外気を前記筐体内に給気する給気ファンと、
を更に備え、
前記排気ファンは、前記照射手段が前記第２の位置から前記第１の位置に向けて移動した後、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、
ことを特徴とする付記１０に記載の膨張装置。
（付記１２）
前記照射手段に送風することによって、前記照射手段を冷却する送風手段、
を更に備え、
前記制御手段は、前記熱膨張性シートを膨張させる処理において、前記照射手段に電磁波を照射させている間は、当該照射手段に向けた送風を停止する又は弱めるように前記送風手段を制御する、
ことを特徴とする付記１０又は１１に記載の膨張装置。
（付記１３）
前記熱膨張性シートは、規定の温度以上に加熱されることによって膨張し、
前記移動手段は、前記照射手段を、前記熱膨張性シートに沿って移動させ、
前記制御手段は、前記熱膨張性シートが前記規定の温度未満に維持されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に電磁波を照射させて、前記熱膨張性シートを乾燥させる乾燥処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記規定の温度以上に加熱されるように、前記移動手段によって前記照射手段を移動させながら前記照射手段に電磁波を照射させて、前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行する、
ことを特徴とする付記１０から１２のいずれか１つに記載の膨張装置。
（付記１４）
熱膨張性シートが設置される設置手段、
を更に備え、
前記制御手段は、前記設置手段に設置された状態の熱膨張性シートに対して前記照射手段により電磁波を照射させることによって前記熱膨張性シートを膨張させる膨張処理を実行した後、前記熱膨張性シートが前記設置手段に設置された状態を維持したままで所定の冷却手段により前記熱膨張性シートを冷却させる冷却処理を実行する、
ことを特徴とする付記１０から１３のいずれか１つに記載の膨張装置。
（付記１５）
付記１０から１４のいずれか１つに記載の膨張装置と、
前記熱膨張性シートに、電磁波を熱に変換する変換層を印刷する印刷装置と、を備え、
前記制御手段は、前記移動手段によって前記熱膨張性シートと前記照射手段とを相対的に移動させながら、前記印刷装置によって前記変換層が印刷された前記熱膨張性シートに向けて前記照射手段に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て前記造形物を製造する、
ことを特徴とする造形システム。
【符号の説明】
【０３３９】
１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０…熱膨張性シート、１１，１１１…基材、１２，１１２…熱膨張層、１３，１１３…インク受容層、２０，２００…造形システム、３０…制御ユニット、３１…制御部、３２…記憶部、３３…通信部、３４…記録媒体駆動部、４０…印刷ユニット、４０ａ…搬入部、４０ｂ…搬出部、５０…膨張ユニット、５０ａ…搬入部、５０ｂ…搬出部、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…膨張ユニット、５１，５２…搬送ローラ対、５３…搬送モータ、５５…照射部、５６…ランプヒータ、５７…反射板、５８…温度センサ、５９…冷却部、６０…表示ユニット、８１…表側変換層、８２…カラーインク層、８３…裏側変換層、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…電源部、２２２…制御部、２２３…下側ファン、２３０…照射部、２３１…カバー、２３２…ランプヒータ、２３３…反射板、２３４…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…排気ファン、２５０…シート載置部、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…シートサイズ検知センサ、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、２８０…固定部材、３００…端末装置、４００…印刷装置、５００…膨張装置、Ａ１〜Ａ３…矢印、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向、Ｐ−Ａ，Ｐ−Ａ３，Ｐ−Ａ４…終端位置、Ｐ−Ｈ…ホームポジション
【図１】
2019059166.tif 000003
【図２】
2019059166.tif 000004
【図３】
2019059166.tif 000005
【図４】
2019059166.tif 000006
【図５】
2019059166.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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