(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷手段と、
該ベタ黒印刷手段により前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷手段と、
該ベタ白印刷手段によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
【請求項２】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷装置と、
該印刷装置により前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷装置と、
該ベタ白印刷装置によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
【請求項３】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
該ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷ステップと、
該ベタ黒印刷ステップにより前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷ステップと、
該ベタ白印刷ステップによりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
【請求項４】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を鏡像に変換する鏡像変換手段と、
該鏡像変換手段により変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷手段と、
該ベタ黒鏡像印刷手段により前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
【請求項５】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を鏡像に変換する鏡像変換手段と、
該鏡像変換手段により変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷装置と、
該ベタ黒鏡像印刷装置により前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
【請求項６】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
該ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を鏡像に変換する鏡像変換ステップと、
該鏡像変換ステップにより変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷ステップと、
該ベタ黒鏡像印刷ステップにより前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
【請求項７】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換手段と、
前記画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
前記ベタ灰色変換手段により変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷手段と、
該部分印刷手段により前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷手段と、
該ベタ白印刷手段によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
【請求項８】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上手段は、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする請求項７記載の立体印刷装置。
【請求項９】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換手段と、
前記画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
前記ベタ灰色変換手段により変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷装置と、
該部分印刷装置により前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷装置と、
該ベタ白印刷装置によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
【請求項１０】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上手段は、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする請求項９記載の立体印刷システム。
【請求項１１】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換ステップと、
前記画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
前記ベタ灰色変換ステップにより変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷ステップと、
該部分印刷ステップにより前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷ステップと、
該ベタ白印刷ステップによりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
【請求項１２】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上ステップは、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする請求項１１記載の立体印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像の所望の部位を立体化させた印刷物を高品位で簡単に低価格で作成できる立体印刷装置、立体印刷システム及び立体印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体印刷は、点字向け印刷、ＵＶインクによる重ね塗り方式、物理的押し出し法、３次元プリンタなどにより実現されている。例えば、加熱により発泡してその体積を増加させる熱膨張性シートの上に画像を形成し、全面に一様に強い光照射を行ない、光の吸収の差により画像部を選択的に加熱隆起させて画像を立体化させる立体画像の形成方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
また、例えば、発泡性シートの表面にカラー画像などの平面画像を形成する。一方、発泡性シートの基材層の表面上に平面画像に関する立体形状を表現した距離画像データに基づき濃淡画像の光吸収性パターンを形成する。基材層側から光ＬＴを照射して画像の濃淡に応じた熱を発生させ、発泡性シートを距離画像データに応じて膨張させて隆起させ、隆起量の自由度の高い印刷済みの発泡シートによる発泡造形方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５４−０８９６３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０８１２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１及び２に示される従来の立体画像形成方法は、立体印刷の作成に時間が掛る、工程が多くて手数が掛る、したがって、コストが高くなる等の種々の問題点がある。
【０００６】
また、それだけでなく、特許文献１及び２の立体画像形成方法は、いずれも画像を先に形成してから熱膨張させて画像面を盛上げているので、膨張後の画面の表面にひび割れができる。したがって、立体画像の画像品質が著しく低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、画像の所望の部位を立体化させた印刷物を高品位で簡単に低価格で作成できる立体印刷装置、立体印刷システム及び立体印刷方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の立体印刷装置は、カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、該画像切取手段により切り取られた上記カラー画像の上記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、該ベタ黒画像変換手段により変換された上記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷手段と、該印刷手段により上記ベタ黒画像を印刷された上記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して上記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む上記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷手段と、該ベタ白印刷手段によりベタ白に印刷された上記熱膨張性シートの表面に上記選択された部位を切り取られる前の上記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、を有するように構成される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の立体印刷システムは、カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、該画像切取手段により切り取られた上記カラー画像の上記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、該ベタ黒画像変換手段により変換された上記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷装置と、該印刷装置により上記ベタ黒画像を印刷された上記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して上記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む上記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷装置と、該ベタ白印刷装置によりベタ白に印刷された上記熱膨張性シートの表面に上記選択された部位を切り取られる前の上記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、を備えて構成される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の立体印刷方法は、カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取ステップと、該画像切取ステップにより切り取られた上記カラー画像の上記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、該ベタ黒画像変換ステップにより変換された上記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷ステップと、該ベタ黒印刷ステップにより上記ベタ黒画像を印刷された上記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して上記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上ステップと、該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む上記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷ステップと、該ベタ白印刷ステップによりベタ白に印刷された上記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の上記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、を有して成る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の立体印刷装置、立体印刷システム及び立体印刷方法によれば、カラー画像の所望の部位を立体化させた印刷物を高品位で簡単に低価格で作成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態としての立体印刷装置の内部構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例１〜５に係る立体印刷装置のインクジェットプリンタ部の構成を示す斜視図である。
【図３】実施例１〜５に係る立体印刷装置の制御装置を含む回路ブロック図である。
【図４】(a),(b),(c)は実施例１において本発明の記録媒体に立体面を作成する基本概念を示す図である。
【図５】(a)〜(g)は実施例１において立体印刷装置の制御装置により実行される立体画像印刷の処理工程を説明する図である。
【図６】(a),(b)は実施例２において本発明の記録媒体に立体面を作成する基本原理を示す図である。
【図７】(a)〜(g)は実施例２において立体印刷装置の制御装置により実行される立体画像印刷の処理工程を説明する図である。
【図８】(a)〜(d)は実施例３において本発明の記録媒体に立体画像作成する基本原理を示す図である。
【図９】実施例３において画像に対して２段階の立体印刷を行うに当たってデジタル原画像データから切り出した画像をベタ灰色とベタ黒の画像データに変換した図であり且つ記録媒体に印刷した図である。
【図１０】(a),(b)は実施例４において本発明の記録媒体に立体画像作成する基本原理を示す図である。
【図１１】(a),(b),(c)は実施例５において本発明の立体物のラベルを作成する処理の基本原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、実施例１〜５に係る立体印刷装置の内部構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、立体印刷装置１は、最下部の黒トナー印刷部２と、その上の熱膨張加工部３と、最上段のインクジェットプリンタ部４とで構成される。
【００１４】
黒トナー印刷部２は、装置筐体５の内部中央において、水平方向に延在する無端状の転写ベルト６を備えている。転写ベルト６は、不図示の張設機構によって張設されながら、駆動ローラ７と従動ローラ８に掛け渡され、駆動ローラ７により駆動されて、図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動する。
【００１５】
転写ベルト６の上循環移動面に接して画像形成ユニット９の感光体ドラム１１が配設されている。感光体ドラム１１には、その周面を取り巻くように近接して、図示を省略したクリーナ、初期化帯電器、光書込ヘッドに続いて現像ローラ１２等が配置されている。
【００１６】
上記の現像ローラ１２は、トナー容器１３の側部開口部に配置されている。トナー容器１３の中には黒色トナーＫが収容されている。黒色トナーＫは非磁性一成分トナーから成っている。
【００１７】
上記の現像ローラ１２は、トナー容器１３に収容されている黒色トナーＫの薄層を表面に担持して、光書込ヘッドによって感光体ドラム１１の周面上に形成されている静電潜像に黒色トナーＫの画像を現像する。
【００１８】
感光体ドラム１１の下部には、転写ベルト６を介して一次転写ローラ１４が圧接して、ここに一次転写部を形成している。一次転写ローラ１４には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧を供給される。
【００１９】
一次転写ローラ１４は一次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト６に印加して、感光体ドラム１１の周面上に現像されている黒色トナーＫの画像を転写ベルト６に転写する。
【００２０】
転写ベルト６の図に示す右端部が掛け渡されている従動ローラ８には、転写ベルト６を介して二次転写ローラ１５が圧接し、ここに二次転写部を形成している。二次転写ローラ１５には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧が供給される。
【００２１】
二次転写ローラ１５は二次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト６に印加し、転写ベルト６に一次転写されている黒色トナーＫの画像を、画像形成搬送路１６に沿って矢印で示すように図の下方から搬送されてくる記録媒体１７に転写する。尚、本例の記録媒体１７には熱膨張シートが使用される。
【００２２】
上記の記録媒体１７は、給紙カセット等から成る記録媒体収容部１８に積載されて収容され、不図示の給紙ローラ等により最上部の一枚が取り出され、画像形成搬送路１６に送出され、更に画像形成搬送路１９を搬送されて、上記の二次転写部を通過しながら黒色トナーＫの画像を転写される。
【００２３】
黒色トナーＫの画像を転写されながら二次転写部を通過した記録媒体１７は、定着搬送路１９に沿って定着部２１へと搬送される。定着部２１の加熱ローラ２２と押圧ローラ２３は、記録媒体１７を挟持し、熱と圧力を加えながら搬送する。
【００２４】
これにより、記録媒体１７は、二次転写されている黒色トナーＫの画像を紙面に定着され、加熱ローラ２２と押圧ローラ２３により更に搬送され、定着部排出ローラ対２４に搬送を引き継がれ、上方の熱膨張加工部３に排出される。尚、定着部２１における記録媒体１７（熱膨張シート）の搬送速度は比較的速いため、加熱ローラ２２の加熱で熱膨張シートの黒色トナー印刷部分が膨張することはない。
【００２５】
熱膨張加工部３は、上部に媒体搬送経路２５を形成され、この媒体搬送経路２５に沿って４組の搬送ローラ対２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）が配置されている。そして、媒体搬送経路２５のほぼ中央部の下方に、熱光線放射部２７が配置されている。
【００２６】
熱光線放射部２７は、ハロゲンランプ２７ａと、このハロゲンランプ２７ａの下方向半分を取り囲む断面がほぼ半円状の反射鏡２７ｂとで構成されている。
【００２７】
本例では、ハロゲンランプ２７ａには、９００Ｗのものが使用され、媒体搬送経路２５を搬送される記録媒体１７の面から４ｃｍ離れた位置に配置される。記録媒体１７を搬送する搬送ローラ対２６の搬送速度は２０ｍｍ／秒である。この条件で記録媒体１７は１００℃〜１１０℃に熱せられ、記録媒体１７の黒ベタ印刷部分が熱膨張する。
【００２８】
尚、黒トナー印刷部２の記録媒体１７の搬送速度は速く、熱膨張加工部３の記録媒体１７の搬送速度は遅いが、記録媒体１７は記録媒体収容部１８から一枚ごとに搬送され、熱膨張加工部３の搬送が終了するまでは連続搬送は行われない。
【００２９】
したがって、熱膨張加工部３に搬送された記録媒体１７は、黒トナー印刷部２の定着部排出ローラ対２４と熱膨張加工部３の最初の搬送ローラ対２６ａとの間の搬送経路ｂで撓んだ状態で、少しの時間滞留するだけで、全体として搬送に不都合は生じない。
【００３０】
熱膨張加工部３で黒ベタ印刷部分が熱膨張して盛り上がった記録媒体１７は、搬送経路ｃに沿ってインクジェットプリンタ部４に搬入される。
【００３１】
尚、上記の搬送ローラ対２６は、搬送方向に直交する記録媒体１７の幅方向に延在する長尺のローラ対で構成してもよく、又は記録媒体１７の両側端部のみを挟持して搬送する短尺のローラ対で構成することもできる。
【００３２】
図２は、インクジェットプリンタ部４の構成を示す斜視図である。図２に示すインクジェットプリンタ部４は、図１に示した搬送経路ｃと排紙トレー２９を外部に備えた媒体排出口２８との間に、図２に示す内部フレーム３７が配置されている。
【００３３】
インクジェットプリンタ部４は、用紙搬送方向に直交する両方向矢印ｄで示す方向に往復移動可能に設けられたキャリッジ３１を備えている。キャリッジ３１には、印字を実行する印字ヘッド３２とインクを収容しているインクカートリッジ３３（３３ｗ、３３ｃ、３３ｍ、３３ｙ）が取り付けられている。
【００３４】
カートリッジ３３ｗ、３３ｃ、３３ｍ、３３ｙは、それぞれ、ホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクを収容する。これらのカートリッジは、個別に、又は各インク室が１個の筐体内に一体化された構成をしており、各色インクを吐出するそれぞれのノズルを有する印字ヘッド３２に連結されている。
【００３５】
また、キャリッジ３１は、一方ではガイドレール３４により滑動自在に支持され、他方では歯付き駆動ベルト３５に固着している。これにより、印字ヘッド３２及びインクカートリッジ３３（３３ｗ、３３ｃ、３３ｍ、３３ｙ）は、キャリッジ３１と共に、図の両方向矢印ｄで示す用紙搬送方向と直交する方向つまり印字の主走査方向に往復駆動される。
【００３６】
この印字ヘッド３２と立体印刷装置１の後述する制御装置との間には、フレキシブル通信ケーブル３６が内部フレーム３７を介して接続されている。このフレキシブル通信ケーブル３６を通して制御装置から印字データと制御信号が印字ヘッド３２に送出される。
【００３７】
この印字ヘッド３２に対向し、印字ヘッド３２の上記主走査方向に延在して、内部フレーム３７の下端部に用紙搬送路の一部を構成するプラテン３８が配設されている。
【００３８】
このプラテン３８に接して記録媒体１７が給紙ローラ対３９（下のローラは記録媒体１７の陰になっていて図では見えない）と排紙ローラ対４１（下のローラは同様に記録媒体１７の陰になって見えない）により図の矢印ｅで示す印字副走査方向に間欠的に搬送される。
【００３９】
この記録媒体１７の間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド３２は、モータ４２により歯付き駆動ベルト３５及びキャリッジ３１を介して駆動されながら、記録媒体１７に近接した状態でインク滴を噴射して紙面に印字する。このように記録媒体１７の間欠搬送と印字ヘッド３２による往復移動時の印字との繰り返しによって記録媒体１７の全面に印字（印刷）が行われる。
【００４０】
尚、後述する白塗りの上にフルカラーの印字を重ねて印刷するときは、白印刷した印字媒体１７を矢印ｅで示す印字副走査方向と逆方向に逆搬送して、再び矢印ｅ方向に搬送しながらフルカラーの印字を行う。
【００４１】
また、後述する印字媒体１７の裏面から加熱して、熱膨張して盛り上がった表面にフルカラーの印刷を行うときは、図には示していないが、内部フレーム３７の上方に配置された通常の両面印刷に用いられると同様の記録媒体反転機構を用いて、熱膨張加工部３から搬送経路ｃを通って搬入された記録媒体１７を表裏反転させる。
【００４２】
図３は、上記構成の立体印刷装置１の制御装置を含む回路ブロック図である。図３に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)４５を中心にして、このＣＰＵ４５に、それぞれデータバスを介して、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ（インターフェイスコントローラ）４６、ＰＲ＿ＣＯＮＴ（プリンタコントローラ）４７、及び画像切取り部４８が接続されている。
【００４３】
上記のＰＲ＿ＣＯＮＴ４７にはプリンタ印字部４９が接続されている。また、画像切取り部４８は、他方ではＩ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６にも接続されている。この画像切取り部４８には、パーソナルコンピュータ等に搭載されているものと同様な画像処理アプリケーションが搭載されている。
【００４４】
また、ＣＰＵ４５には、ＲＯＭ（read only memory）５１、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）５２、本体操作部の操作パネル５３、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部５４が接続されている。ＲＯＭ５１はシステムプログラムを格納されている。操作パネル５３はタッチ式の表示画面を備えている。
【００４５】
ＣＰＵ４５は、ＲＯＭ５１に格納されているシステムプログラムを読出して、その読出したシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【００４６】
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ５５に展開する。
【００４７】
フレームメモリ５５には、黒トナーＫの印字データ、ホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクそれぞれの印字データに対応する記憶エリアが設定されており、この記憶エリアに上記各色の画像の印字データが展開される。展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ４７に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４７からプリンタ印字部４９に出力される。
【００４８】
プリンタ印字部４９は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４７からの制御の下で、図１に示した黒トナー印刷部２の感光体ドラム１１、一次転写ローラ１４等を含む回転駆動系、図１には図示を省略した初期化帯電器、光書込ヘッド等の被駆動部を有する画像形成ユニット９の印加電圧や、転写ベルト６、定着部２１の駆動などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。
【００４９】
更にプリンタ印字部４９は、図１に示した熱膨張加工部３の４組の搬送ローラ対２６の駆動、熱光線放射部２７の発光駆動と、そのタイミングを制御する。そして、更にプリンタ印字部４９は、図１及び図２に示したインクジェットプリンタ部４の各部の動作を制御する。
【００５０】
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４７から出力された黒トナーＫの画像データは、プリンタ印字部４９から図１に示した黒トナー印刷部２の画像形成ユニット９の図示を省略した光書込ヘッドに供給される。
【００５１】
また、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４７から出力されたホワイトＷ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクそれぞれの画像データは、図２に示した印字ヘッド３２に供給される。
【実施例１】
【００５２】
図４(a),(b),(c)は、上記構成の立体印刷装置１における実施例１において記録媒体１７に立体面を作成する基本概念を示す図である。図４(a)は、実施例１において用いられる記録媒体１７の構成を示す図、同図(b)は記録媒体１７を選択的に発泡させて部分隆起させる加工の原理を説明する図、同図(c)は、加工結果を示す断面図である。
【００５３】
図４(a)に示すように、記録媒体１７は、基材５６と、この基材５６上にコーティングされた熱発泡剤を含む発泡樹脂層５７とから成る。基材５６は、紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。この基材５６と熱発泡剤を含む発泡樹脂層５７とからなる記録媒体１７は、既知の市販品を使用することができる。
【００５４】
この記録媒体１７の発泡樹脂層５７の立体化させたい部分に、図１の黒トナー印刷部２において後述する黒トナーのベタ画像５８を印刷する。そして、図４(b)に示すように、黒トナーのベタ画像５８を印刷された記録媒体１７の発泡樹脂層５７の面を、熱源ヒータ５９により加熱する。
【００５５】
図４(b)は、基本概念を示す図であるため、図１に示した熱膨張加工部３の構成とは異なるが、原理は同一である。すなわち、図４(b)に示すように、記録媒体１７は黒トナーのベタ画像５８を印刷された面を上に向けて載置台６１に載置され位置固定されている。
【００５６】
載置台６１には両側端部面に案内溝６２（６２ａ、６２ｂ）が形成されており、この案内溝６２に沿って、両方向矢印ｆで示すように往復移動が可能な熱源ヒータ支持柱６３（６３ａ、６３ｂ）が立設されている。
【００５７】
これら熱源ヒータ支持柱６３に両端部を支持された熱源ヒータ５９が熱源ヒータ支持柱６３の移動に応じて移動しながら、記録媒体１７の発泡樹脂層５７の面に熱輻射線を放射する。すなわち、記録媒体１７と熱源ヒータ５９とが相対的に移動しながら発泡樹脂層５７の面に熱輻射線が放射される。
【００５８】
これにより、黒トナーのベタ画像５８が熱輻射線を吸収して、その熱を発泡樹脂層５７に含まれる熱発泡剤に伝達し、熱発泡剤が熱膨張反応を起こして、図４(c)に示すように、記録媒体１７は黒トナーのベタ画像５８を印刷された部分Ｇが膨張して盛り上がる。
【００５９】
このように、熱源ヒータ５９によって加熱された記録媒体１７は、黒トナーで印刷された部分Ｇと、印刷されていない部分Ｈとの熱吸収率の差によって黒トナーで印刷された部分Ｇの発泡剤のみが発泡して印刷面が立体化する。
【００６０】
尚、上記の熱源ヒータは、本例では前述したように、ハロゲンランプ２７ａと反射鏡２７ｂとからなる熱光線放射部２７であり、上記の記録媒体１７と熱源ヒータ５９との相対的移動は、本例の熱膨張加工部３においては、熱光線放射部２７が固定され、記録媒体１７が搬送ローラ対２６により搬送されて移動する。
【００６１】
図５(a)〜(g)は、上記構成の立体印刷装置１の制御装置により実行される立体画像印刷の処理工程を説明する図である。制御装置のＣＰＵ４５は、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６により、外部からの原画像データとして、例えば図５(a)に示すような、大きな２本の街路樹６４（６４ａ、６４ｂ）を背景に路上に停車している自動三輪車６５を撮影したデジタル画像の画像データを取り込む。
【００６２】
続いて、ＣＰＵ４５は、画像切取り部４８により、図５(b)に示すように、立体印刷装置１の使用者により操作パネル５３を介して原画像データから選択指定された画像である２本の街路樹６４（６４ａ、６４ｂ）と自動三輪車６５の画像を切り出す。この所望の画像の切り出しは、現在では大概の画像処理アプリケーションであれば備えている。
【００６３】
尚、この画像の切り出しは、上記のように手動によって選択された部分を切り出すほかに、例えば立体カメラで撮影した画像には距離データが含まれているので、２段階程度の距離データの閾値を設定して高低差を設定し、自動的に切り出すようにしてもよい。
【００６４】
続いて、ＣＰＵ４５は、上記切り出した画像を、図５(c)に示すように、ベタ黒画像６６に変換する。このベタ黒画像６６への変換も、画像切取り部４８に搭載されている画像処理アプリケーションで容易に実行することができる。
【００６５】
このベタ黒画像６６の画像データは、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６及びＰＲ＿ＣＯＮＴ４７を介してプリンタ印字部４９に送信される。プリンタ印字部４９は、黒トナー印刷部２を制御して、図５(d)に示すように、記録媒体１７の表面にベタ黒画像６６を印刷する。
【００６６】
尚、ベタ黒画像６６の印刷は、本例では、電子写真方式の画像形成装置による黒トナーで印刷しているが、インクジェットプリンタを用いて黒インクで印刷するようにしてもよい。
【００６７】
続いて、ＣＰＵ４５は、熱膨張加工部３を制御して、４組の搬送ローラ対２６により搬送される記録媒体１７に対し、熱光線放射部２７により、図５(e)に示すように熱光線６８を放射して、図４(c)に示したように、ベタ黒画像印刷部分Ｇ（図５(e)のベタ黒画像６６）を膨張させて盛り上げる。
【００６８】
続いて、ＣＰＵ４５は、インクジェットプリンタ部４を制御して、ベタ黒画像６６の部分が盛り上がった記録媒体１７の表面に、カートリッジ３３ｗのホワイトＷの色インクにより、図５(f)に示すように、ベタ白６７を印刷する。
【００６９】
次に、ＣＰＵ４５は、給紙ローラ対３９と排紙ローラ対４１を逆駆動してベタ白印刷した印字媒体１７を矢印ｅで示す印字副走査方向と逆方向に逆搬送する。そして、再び矢印ｅ方向に搬送しながら、ベタ黒画像６６の部分の盛り上がり部分も含めて全面がベタ白６７となっている記録媒体１７の表面にフルカラーの印刷を行う。
【００７０】
この処理では、インクカートリッジ３３ｃ、３３ｍ、３３ｙのシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクを用いて、選択された部位を切り出される前の原画像データに基づいて印刷が実行される。
【００７１】
フルカラーの印刷が終了した記録媒体１７は、媒体排出口２８を通って排紙トレー２９上に排出される。図５(g)は排紙トレー２９上に排出された立体画像を示している。
【００７２】
この立体画像は、図では定かに見えないが、２本の街路樹６４ａ及び６４ｂと自動三輪車６５の画像部分が他の部分よりも盛り上がっている。そして、盛り上がった後から画像を印刷してあるため、盛り上がり部分にひび割れのような割れ目が全く無い。
【実施例２】
【００７３】
図６(a),(b)は、立体印刷装置１において、実施例２における処理の基本原理を示す図である。同図(a)に示す記録媒体１７は、実施例１の場合と同様に、基材５６と、この基材５６上にコーティングされた熱発泡剤を含む発泡樹脂層５７とから成る。
【００７４】
本例において、実施例１の場合と異なるのは、ベタ黒画像の鏡像６９が記録媒体１７の裏面、つまり基材５６の面に印刷されることである。基材５６は変形性を持たない剛性のあるシート状素材であるので、発泡樹脂層５７が膨張したとき基材５６側への膨張を抑止する。
【００７５】
したがって、ベタ黒画像の鏡像６９が印刷された記録媒体１７の裏面を加熱すると、図６(b)に示すように、ベタ黒画像の鏡像６９に対応する樹脂層部分Ｉが膨張して盛り上がる。
【００７６】
この場合も、裏面を加熱された記録媒体１７は、ベタ黒画像の鏡像６９が印刷された部分Ｉと、印刷されていない部分Ｊとの熱吸収率の差によってベタ黒画像の鏡像６９が印刷された部分Ｉの発泡剤のみが発泡して記録媒体１７の印刷面が立体化する。裏面が鏡像であるので、立体化した部分は実像となっている。
【００７７】
図７(a)〜(g)は、立体印刷装置１の制御装置により実行される実施例２としての立体画像印刷の処理工程を説明する図である。制御装置のＣＰＵ４５は、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６により、外部からの原画像データとして、例えば図６(a)に示すような、大きな２本の街路樹６４（６４ａ、６４ｂ）を背景に路上に停車している自動三輪車６５を撮影したデジタル画像の画像データを取り込む。
【００７８】
次に、ＣＰＵ４５は、画像切取り部４８により、図６(b)に示すように、立体印刷装置１の使用者により操作パネル５３を介して原画像データから選択指定された画像である２本の街路樹６４（６４ａ、６４ｂ）と自動三輪車６５の画像を切り出し、この切り出した画像を、図６(c)に示すように、ベタ黒画像６６に変換する。
【００７９】
続いて、ＣＰＵ４５は、上記のベタ黒画像６６を、図７(d)に示すように、鏡像６９に変換する。この鏡像への変換も、画像切取り部４８に搭載されている画像処理アプリケーションで容易に実行することができる。
【００８０】
このベタ黒画像６６から変換された鏡像６９の画像データは、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４６及びＰＲ＿ＣＯＮＴ４７を介してプリンタ印字部４９に送信される。プリンタ印字部４９は、黒トナー印刷部２を制御して、図７(e)に示すように、記録媒体１７の裏面に鏡像６９を印刷する。
【００８１】
続いて、ＣＰＵ４５は、熱膨張加工部３を制御して、４組の搬送ローラ対２６により搬送される記録媒体１７に対し、熱光線放射部２７により、図７(f)に示すように熱光線６８を放射して、図６(b)に示したように、鏡像６９に対応する樹脂層部分Ｉを膨張させて盛り上げる。
【００８２】
次に、ＣＰＵ４５は、インクジェットプリンタ部４を制御して、図２は図示を省略した記録媒体反転機構を用いて、熱膨張加工部３から搬送経路ｃを通って搬入された記録媒体１７を表裏反転させる。
【００８３】
続いて、ＣＰＵ４５は、給紙ローラ対３９と排紙ローラ対４１を駆動して、印字媒体１７を矢印ｅで示す印字副走査方向に搬送する。そして、印字媒体１７の表面、つまり発泡樹脂層５７の全面にフルカラーの印刷を行う。
【００８４】
この処理では、インクカートリッジ３３ｃ、３３ｍ、３３ｙのシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの色インクを用いて、選択された部位を切り出される前の原画像データに基づいて印刷が実行される。
【００８５】
フルカラーの印刷が終了した記録媒体１７は、媒体排出口２８を通って排紙トレー２９上に排出される。図７(g)は排紙トレー２９上に排出された立体画像を示している。
【００８６】
この立体画像も、図では定かに見えないが、２本の街路樹６４ａ及び６４ｂと自動三輪車６５の画像部分が他の部分よりも盛り上がっている。そして、盛り上がった後から画像を印刷してあるため、盛り上がり部分にひび割れのような割れ目が全く無い。
【００８７】
また、この実施例２では、ベタ白印刷の工程が無い分だけ工程が簡易化され、記録媒体反転機構を用いる時間はほぼ無視できる短時間の処理であるので、全体として加工能率がよい。また白インクを用いないので低価格を計ることができて経済的である。
【００８８】
尚、上記実施例１及び２においては、いずれの場合も、後処理として、印刷完了後の記録媒体１７の表面に、ニスコーティングなどを、プリンタによる自動、もしくは手動により施して、光沢性などを付与するようにしてもよい。
【実施例３】
【００８９】
図８(a)〜(d)は、立体印刷装置１において、実施例３における処理の基本原理を示す図である。図８(a)は発泡樹脂層５７の面を上にした記録媒体１７の平面図、同図(b)はそのＡ−Ａ´断面矢視図である。発泡樹脂層５７の面には、黒印刷の濃度を変えて、ベタ黒画像７１とベタ灰色画像７２が印刷されている。
【００９０】
ベタ黒画像７１とベタ灰色画像７２とでは、黒の濃度が異なるので、その熱吸収率が異なる。したがって、この記録媒体１７に加熱発泡処理を施すと、同図(c)に示すように、発泡樹脂層５７のベタ黒画像７１の部分Ｌは熱膨張で大きく盛り上がる。
【００９１】
そして、ベタ灰色画像７２の部分Ｎは熱膨張で盛り上がってもベタ黒画像７１の部分Ｌよりも盛り上がりが低く、全体として２段階の立体物が得られる。なお、この基本原理での説明では２段階としたが、２段階に限定されるものではない。黒の濃度を３段階以上にすれば、３段階以上の立体物が得られる。
【００９２】
図９は、画像に対して２段階の立体印刷を行うに当たって、図５(a)に示したデジタル原画像データから切り出した画像をベタ灰色とベタ黒の２段階のベタ濃度画像データに変換した図であると共に、その２段階のベタ濃度画像を記録媒体１７に印刷した図である。
【００９３】
この場合も、ベタ画像の実像を記録媒体１７の表面に印刷してもよく、又はベタ画像の鏡像を記録媒体１７の裏面に印刷するようにしてもよい。その後の加工工程は実施例１又は２の場合と同様である。
【００９４】
図９に示すように、オートバイ全体が立体化され、高濃度の黒印字部分により、更にタイヤ部分、タンク部分、スポーク部分、ヘッドライト部分のほか、街路樹の葉部中央部分などが更に立体化されて、前面に飛び出して強調させることができる。
【実施例４】
【００９５】
図１０(a),(b)は、立体印刷装置１において、実施例４における処理の基本原理を示す図である。本例においては、記録媒体１７として、図１０(a)に示すように、発泡温度の異なる発泡剤を含む２種類の樹脂を用いて、基材５６に熱膨張率の異なる２層の発泡樹脂層７３及び７４をコーティングする。
【００９６】
図１０(a)に示す例では、記録媒体１７には、基材５６に例えば１８０度以上で発泡する発泡剤を含む発泡樹脂層７３をコーティングし、その上に例えば１２０度で発泡する発泡剤を含む発泡樹脂層７３をコーティングしている。
【００９７】
この記録媒体１７に対して、図１０(b)に示すように、１２０度の加熱を行なった部分は発泡樹脂層７３のみが立体化し、１８０度の加熱を行なった部分は発泡樹脂層７３及び７４の２層が共に立体化する。この上に白印刷した後、位置合わせして普通印刷を行う。
【００９８】
このように熱膨張率の異なる複数の発泡樹脂層をコーティングした記録媒体を用いると、加熱の部分的制御により、更に遠近に忠実な立体印刷を再現することが可能となる。なお、本例における加熱装置としては、部分的に温度制御が可能な装置が必要であるが、この加熱装置としては、サーマルヘッド又はレーザー照射ヘッドを用いることが出来る。
【００９９】
このように、本例によれば、画像の任意部分の立体化が出来るので、段階的に立体化させることにより更に立体物を強調することが可能となる。
【実施例５】
【０１００】
図１１(a),(b),(c)は、立体印刷装置１において、実施例５における立体物のラベル作成処理の基本原理を示す図である。本例においては、記録媒体１７は、図１１(a)に示すように、基材５６と、この基材５６上にコーティングされた熱発泡剤を含む発泡樹脂層５７と、基材５６の裏面にコーティングされた接着剤７５と剥離紙７６とから成る。
【０１０１】
そして、本例では、記録媒体１７に、図１１(b)に示すように、発泡樹脂層５７の面から図１１(a)に示す接着剤７５と剥離紙７６との境目まで、楕円形のハーフカット７７が施される。この楕円形のハーフカット７７内に、図１１(c)に示すように、実施例１又は実施例３で示したような立体画像、例えば自動三輪車６５を印刷する。このハーフカット７７の部分を剥離紙から離して抜き出し、任意の箇所に貼着する。
【０１０２】
図１１では予め楕円形状にハーフカットされた用紙を図示しており、楕円形に形状固定されたラベルとなるが、記録媒体１７に対する画像の印刷を先に行ってから、任意の形状にカッティングプロッタなどで切断処理を行なえば、立体物の形状に合わせたラベルの作成が可能となる。
【０１０３】
尚、立体印刷物を作成するための本発明の実施形態において、上記各実施例では、図１〜図３に示したように、最下部の黒トナー印刷部２として示した装置本体と、その上の熱膨張加工部３と、最上段のインクジェットプリンタ部４とが一体化された立体印刷装置１の例で説明したが、これらの各部位をそれぞれ独立した装置とし、それらの各装置が連携して印刷システムを構成するようにしても良い。
【０１０４】
すなわち、上記実施例では、黒トナー印刷部２には画像切取り部４８も備え、該画像切取り部４８が画像切り取りや鏡像変換処理を行うようにしているが、これらの処理はパーソナルコンピュータ等のホスト機器で行い、黒トナー印刷部２やインクジェットプリンタ部４は、それぞれスタンドアローンの電子写真プリンタやインクジェットプリンタとし、更に熱膨張加工部３も単独の装置としてシステムを構築する。
【０１０５】
その場合、立体印刷物を作成するステップを連続して実行すべく各装置を連動するように構成することもできるし、各ステップ間に人手を介するようにしても良いことは勿論である。
【０１０６】
以上述べたように、本発明によれば、一枚の写真から所望の部分を立体化させた立体画像を、簡単に、低価格で、高品位な画像として、オンデマンドで作成することが可能となる。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。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]
【０１０８】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷手段と、
該ベタ黒印刷手段により前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷手段と、
該ベタ白印刷手段によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
[付記２]
【０１０９】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷装置と、
該印刷装置により前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷装置と、
該ベタ白印刷装置によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
[付記３]
【０１１０】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
該ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を熱膨張性シートの表面に印刷するベタ黒印刷ステップと、
該ベタ黒印刷ステップにより前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ黒画像の印刷部位を発泡膨張させて盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷ステップと、
該ベタ白印刷ステップによりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
[付記４]
【０１１１】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を鏡面象に変換する鏡象変換手段と、
該鏡象変換手段により変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷手段と、
該ベタ黒鏡像印刷手段により前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
[付記５]
【０１１２】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
該ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を鏡像に変換する鏡像変換手段と、
該鏡像変換手段により変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷装置と、
該ベタ黒鏡像印刷装置により前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
[付記６]
【０１１３】
カラー画像の選択された部位を切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
該ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を鏡像に変換する鏡像変換ステップと、
該鏡像変換ステップにより変換されたベタ黒鏡像を熱膨張性シートの裏面に印刷するベタ黒鏡像印刷ステップと、
該ベタ黒鏡像印刷ステップにより前記ベタ黒鏡像を印刷された前記熱膨張性シートの裏面に輻射熱を放射して前記ベタ黒鏡像の印刷部位を発泡膨張させて前記熱膨張性シートの表面を盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
[付記７]
【０１１４】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換手段と、
前記画像切取手段により切り取られた前記画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
前記ベタ灰色変換手段により変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を前記熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷手段と、
該部分印刷手段により前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷手段と、
該ベタ白印刷手段によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記画像を印刷する画像印刷手段と、
を有することを特徴とする立体印刷装置。
[付記８]
【０１１５】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上手段は、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする付記７記載の立体印刷装置。
[付記９]
【０１１６】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取手段と、
該画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換手段と、
前記画像切取手段により切り取られた前記カラー画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換手段と、
前記ベタ灰色変換手段により変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換手段により変換された前記ベタ黒画像を前記熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷装置と、
該部分印刷装置により前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上手段と、
該紙面盛上手段により盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷装置と、
該ベタ白印刷装置によりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷装置と、
を備えたことを特徴とする立体印刷システム。
[付記１０]
【０１１７】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上手段は、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする請求項９記載の立体印刷システム。
[付記１１]
【０１１８】
カラー画像の選択された部位を低盛上げ部位と高盛上げ部位の２種類に分けて切り取る画像切取ステップと、
該画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記低盛上げ部位をベタ灰色画像に変換するベタ灰色変換ステップと、
前記画像切取ステップにより切り取られた前記カラー画像の前記高盛上げ部位をベタ黒画像に変換するベタ黒画像変換ステップと、
前記ベタ灰色変換ステップにより変換された前記ベタ灰色画像、及び前記ベタ黒画像変換ステップにより変換された前記ベタ黒画像を前記熱膨張性シートの表面に印刷する部分印刷ステップと、
該部分印刷ステップにより前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像を印刷された前記熱膨張性シートの表面に輻射熱を放射して前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像の印刷部位をベタ色の濃度に応じて発泡膨張させて盛上げる紙面盛上ステップと、
該紙面盛上ステップにより盛上げられた部位を含む前記熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷するベタ白印刷ステップと、
該ベタ白印刷ステップによりベタ白に印刷された前記熱膨張性シートの表面に前記選択された部位を切り取られる前の前記カラー画像を印刷する画像印刷ステップと、
を有することを特徴とする立体印刷方法。
[付記１２]
【０１１９】
前記熱膨張性シートは、所定の低温度で熱膨張する第１層と前記所定の低温度よりも高い温度で熱膨張する第２層との２層構造を有し、
前記紙面盛上ステップは、前記熱膨張性シートの前記ベタ黒画像に対応する部分を前記低温で前記第１層を熱膨張させたのち、前記ベタ灰色画像及び前記ベタ黒画像に対応する部分を前記高温で前記第２層を熱膨張させる、ことを特徴とする請求項１１記載の立体印刷方法。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、カラー画像の所望の部位を立体化させた印刷物を高品位で簡単に低価格で作成できる立体印刷装置と立体印刷システムに利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  立体印刷装置
２  黒トナー印刷部
３  熱膨張加工部
４  インクジェットプリンタ部
５  装置筐体
６  転写ベルト
７  駆動ローラ
８  従動ローラ
９  画像形成ユニット
Ｋ  黒色トナー
１１  感光体ドラム
１２  現像ローラ
１３  トナー容器
１４  一次転写ローラ
１５  二次転写ローラ
１６  画像形成搬送路
１７  記録媒体
１８  記録媒体収容部
１９  定着搬送路
２１  定着部
２２  加熱ローラ
２３  押圧ローラ
２４  定着部排出ローラ対
２５  媒体搬送経路
２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）  搬送ローラ対
２７  熱光線放射部
２７ａ  ハロゲンランプ
２７ｂ  反射鏡
２８  媒体排出口
２９  排紙トレー
３１  キャリッジ
３２  印字ヘッド
３３（３３ｗ、３３ｃ、３３ｍ、３３ｙ）  インクカートリッジ
３４  ガイドレール
３５  歯付き駆動ベルト
３６  フレキシブル通信ケーブル
３７  内部フレーム
３８  プラテン
３９  給紙ローラ対
４１  排紙ローラ対
４２  モータ
４５  ＣＰＵ（central processing unit)
４６  Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ（インターフェイスコントローラ）
４７  ＰＲ＿ＣＯＮＴ（プリンタコントローラ）
４８  画像切取り部
４９  プリンタ印字部
５１  ＲＯＭ（read only memory）
５２  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
５３  操作パネル
５４  センサ部
５５  フレームメモリ
５６  基材
５７  発泡樹脂層
５８  黒トナーのベタ画像
５９  熱源ヒータ
６１  載置台
６２（６２ａ、６２ｂ）  案内溝
６３（６３ａ、６３ｂ）  熱源ヒータ支持柱
Ｇ  黒トナーベタ画像印刷部分
６４（６４ａ、６４ｂ）  街路樹
６５  自動三輪車
６６  ベタ黒画像
６７  ベタ白
６８  熱光線
６９  鏡像
７１  ベタ黒画像
７２  ベタ灰色画像
７３、７４  発泡樹脂層
７５  接着剤
７６  剥離紙
７７  ハーフカット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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