JP6729621B2 - トレイロック機構及び固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、トレイロック機構及び固定装置に関する。

造形物（立体物等とも言う。）を造形する技術が知られている。例えば、特許文献１は、造形物として、３次元状の広がりを有する画像である立体画像の形成方法を開示している。具体的に説明すると、特許文献１に開示された方法では、熱膨張性シートを発泡制御データに基づき加熱手段によって光を照射することで加熱する。これにより、熱膨張性シートの加熱された部分が膨張して盛り上がり、立体画像が形成される。

特開２００１−１３０１９４号公報

特許文献１に開示された熱膨張性シートに限らず、一般的なシートをトレイに配置して、トレイに配置されたシートを移動式ヘッドによって加工する機構において、シートを安定して加工するために、移動式ヘッドによる加工時には、トレイの動きをロックすることが求められている。

本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、簡単な構成でトレイの動きをロックすることが可能なトレイロック機構及び固定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るトレイロック機構は、
シートが配置されるトレイと、
前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
を備え、
前記トレイロック部は、前記トレイに設けられた係止部に挿入されることで前記トレイの動きをロックする係止爪を有し、
前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、
前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去される、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るトレイロック機構は、
シートが配置されるトレイと、
前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
前記トレイを収容する筐体と、
を備え、
前記トレイロック部は、前記筐体に設けられた係止部に挿入される係止爪を有し、
前記筐体の所定の位置まで前記トレイが押動されると、前記トレイを前記筐体の外に引き出せなくなり、
前記筐体の前記所定の位置まで前記トレイが押動され、かつ、前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、前記係止爪と前記トレイに設けられた係止爪当接部とが当接することで前記トレイの動きがロックされ、
前記筐体の前記所定の位置に前記トレイが配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去された後に、前記トレイを所定の方向に移動させることにより前記トレイのロックが解除される、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る固定装置は、
対象物が載置されるトレイと、
前記トレイがスライド挿抜されるトレイ収容部と、
前記トレイのスライド挿抜方向に対して交差する方向であって、所定の待機位置から所定の反転位置までの間を、前記トレイとの間に所定の隙間が空くように且つ前記トレイに沿うように往復移動し、前記対象物に作用するヘッド部と、
前記ヘッド部が前記待機位置から離間した位置にあるときに前記トレイ収容部に収容されている前記トレイの抜去方向へのスライド移動を所定の係止により防止するとともに、前記ヘッド部が前記待機位置にあるときに前記係止の解除により前記トレイの抜去方向への前記スライド移動を可能にする係止機構と、
を備え、
前記係止機構は、前記トレイの前記スライド挿抜方向に沿う方向が回動軸となるように且つ前記隙間の広がる方向に沿う方向に鉛直な方向が両端部の上下動作方向となるように設けられた回動部材を有し、
前記回動部材は、前記両端部のうちの前記反転位置から遠い側の端部が所定の押圧力からの解放状態にあるときに前記両端部のうちの前記反転位置から近い側の端部で前記トレイを係止するように、且つ、前記反転位置から遠い側の端部が前記押圧力で押圧された状態にあるときに前記反転位置から近い側の端部による前記トレイの係止を解除するように構成され、
前記ヘッド部が前記反転位置から前記待機位置に戻ってくるときの前記ヘッド部による前記反転位置から遠い側の端部への接触により前記押圧力を生じさせる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成でトレイの動きをロックすることができる。

本発明の実施形態に係る熱膨張性シートの断面図である。 図１に示した熱膨張性シートの裏面を示す図である。 本発明の実施形態に係る造形システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る膨張装置のトレイを示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の＋Ｙ方向かつ−Ｚ方向からの斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置のトレイの載置部及び係合部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置のトレイロック部のうちトレイロック金物周辺を示す斜視図である。 トレイロック時の係止爪と係止爪当接部との位置関係を示す拡大斜視図である。 トレイロック時の係止爪と係止爪当接部との位置関係を示す図１０と別角度からの拡大斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る膨張装置の照射部を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹＺ平面からの正面図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置のプッシュラッチを示す斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る膨張装置のプッシュラッチのアーム部の先端が延出位置にあるときの側面図であり、（ｂ）は、同アーム部の先端が収容位置にあるときの側面図であり、（ｃ）は、同アーム部の先端が押込位置にあるときの側面図である。 本発明の実施形態に係る膨張装置のトレイロック金物を示す斜視図である。 トレイロックが解除された時の係止爪と係止爪当接部と位置関係を示す拡大斜視図である。 トレイロックが解除された時の係止爪と係止爪当接部と位置関係を示す図１６と別角度からの拡大斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る膨張装置の固定部を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹＺ平面からの正面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る膨張装置の照射部が第１の位置にある時のトレイロック部を示す背面図であり、（ｂ）は、照射部が第１の位置以外にある時のトレイロック部を示す背面図である。 図６に示した膨張装置が膨張処理を実行する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係る造形システムによって実行される造形物の製造処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、図２０に示した熱膨張性シートに造形物が製造される様子を段階的に示す図である。 （ａ）は、トレイロック時の膨張装置の斜視図であり、（ｂ）は、トレイロックが解除された時の膨張装置の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

＜熱膨張性シート１０＞
図１に、実施形態１に係る造形物を造形するための熱膨張性シート（シート）１０の断面構成を示す。熱膨張性シート１０は、予め選択された部分が加熱により膨張することによって造形物が造形される媒体である。造形物とは、立体的な形状を有する物体であって、２次元状のシートにおいて、シートのうちの一部分がシートに垂直な方向に膨張することによって造形される。造形物は、立体物又は立体画像とも言う。造形物の形状は、単純な形状、幾何学形状、文字等の形状一般を含む。

図１に示すように、熱膨張性シート１０は、基材１１と、熱膨張層１２と、インク受容層１３とを、この順に備えている。なお、図１は、造形物が造形される前、すなわちどの部分も膨張していない状態における熱膨張性シート１０の断面を示している。

基材１１は、熱膨張性シート１０の元となるシート状の媒体である。基材１１は、熱膨張層１２とインク受容層１３とを支持する支持体であって、熱膨張性シート１０の強度を保持する役割を担う。基材１１として、例えば、一般的な印刷用紙を用いることができる。或いは、基材１１の材質は、合成紙、キャンバス地等の布、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のプラスチックフィルムであっても良く、特に限定されるものではない。

熱膨張層１２は、基材１１の上側に積層されており、規定の温度以上に加熱されることによって膨張する層である。熱膨張層１２は、バインダと、バインダ内に分散配置された熱膨張剤と、を含む。バインダは、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の熱可塑性樹脂である。熱膨張剤は、具体的には、プロパン、ブタン等の低沸点で気化する物質を、熱可塑性樹脂の外殻に内包した、粒径が約５〜５０μｍの熱膨張性のマイクロカプセル（マイクロパウダー）である。熱膨張剤は、例えば８０℃から１２０℃程度の温度に加熱されると、内包している物質が気化し、その圧力によって発泡及び膨張する。このようにして、熱膨張層１２は、吸収した熱量に応じて膨張する。熱膨張剤は、発泡剤とも呼ぶ。

インク受容層１３は、熱膨張層１２の上側に積層された、インクを吸収して受容する層である。インク受容層１３は、インクジェット方式のプリンタに用いられる印刷用のインク、レーザー方式のプリンタに用いられる印刷用のトナー、ボールペン又は万年筆のインク、鉛筆の黒鉛等を受容する。インク受容層１３は、これらを表面に定着させるための好適な材料によって形成される。インク受容層１３の材料として、例えば、インクジェット用紙に用いられている汎用的な材料を用いることができる。

図２に、熱膨張性シート１０の裏面を示す。熱膨張性シート１０の裏面は、熱膨張性シート１０の基材１１側の面であって、基材１１の裏面に相当する。

図２に示すように、熱膨張性シート１０の裏面には、その縁部に沿って複数のバーコードＢが付されている。バーコードＢは、熱膨張性シート１０を識別するための識別子であって、熱膨張性シート１０が造形物を造形するための専用のシートであることを示す識別子である。バーコードＢは、膨張装置５０によって読み取られ、膨張装置５０において熱膨張性シート１０の使用の可否を判定するために用いられる。

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

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

＜造形システム１＞
次に、図３を参照して、熱膨張性シート１０に造形物Ｍを造形する造形システム１について説明する。図３に示すように、造形システム１は、端末装置３０と、印刷装置４０と、膨張装置５０と、を備える。

端末装置３０は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット等の情報処理装置であって、印刷装置４０及び膨張装置５０を制御する制御ユニットである。図４に示すように、端末装置３０は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、記録媒体駆動部３５と、通信部３６と、を備える。これら各部は、信号を伝達するためのバスによって接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。制御部３１において、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、端末装置３０全体の動作を制御する。

記憶部３２は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。記憶部３２は、制御部３１によって実行されるプログラム又はデータ、及び、印刷装置４０によって印刷されるカラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを記憶する。

操作部３３は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパッド、タッチパネル等の入力装置を備えており、ユーザから操作を受け付ける。ユーザは、操作部３３を操作することによって、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを編集する操作、印刷装置４０又は膨張装置５０に対する操作等を入力することができる。

表示部３４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置と、表示装置に画像を表示させる表示駆動回路と、を備える。例えば、表示部３４は、カラー画像データ、表面発泡データ及び裏面発泡データを表示する。また、表示部３４は、必要に応じて、印刷装置４０又は膨張装置５０の現在の状態を示す情報を表示する。

記録媒体駆動部３５は、可搬型の記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す。可搬型の記録媒体とは、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のコネクタが備えられているフラッシュメモリ等である。例えば、記録媒体駆動部３５は、カラー画像データ、表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。

通信部３６は、印刷装置４０及び膨張装置５０を含む外部の装置と通信するためのインタフェースを備える。端末装置３０は、フレキシブルケーブル、有線ＬＡＮ（Local Area Network）等の有線、又は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線を介して印刷装置４０及び膨張装置５０と接続されている。通信部３６は、制御部３１の制御の下、これらのうちの少なくとも１つの通信規格に従って、印刷装置４０及び膨張装置５０と通信する。

＜印刷装置４０＞
印刷装置４０は、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に画像を印刷する印刷ユニットである。印刷装置４０は、インクを微滴化し、被印刷媒体に対して直接に吹き付ける方式で画像を印刷するインクジェットプリンタである。

図５に、印刷装置４０の詳細な構成を示す。図５に示すように、印刷装置４０は、熱膨張性シート１０が搬送される方向である副走査方向Ｄ１（Ｙ方向）に直交する主走査方向Ｄ２（Ｘ方向）に往復移動可能なキャリッジ４１を備える。

キャリッジ４１には、印刷を実行する印刷ヘッド（移動式ヘッド或いはヘッド）４２と、インクを収容したインクカートリッジ４３（４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙ）が取り付けられている。インクカートリッジ４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙには、それぞれ、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹの色インクが収容されている。各色のインクは、印刷ヘッド４２の対応するノズルから吐出される。

キャリッジ４１は、ガイドレール４４に滑動自在に支持されており、駆動ベルト４５に狭持されている。キャリッジ４１は、モータ４５ｍの回転により駆動ベルト４５が駆動することで、印刷ヘッド４２及びインクカートリッジ４３と共に、主走査方向Ｄ２に移動する。

フレーム４７の下部には、印刷ヘッド４２と対向する位置に、プラテン４８が設けられている。プラテン４８は、主走査方向Ｄ２に延在しており、熱膨張性シート１０の搬送路の一部を構成している。熱膨張性シート１０の搬送路には、給紙ローラ対４９ａ（下のローラは不図示）と排紙ローラ対４９ｂ（下のローラは不図示）とが設けられている。給紙ローラ対４９ａと排紙ローラ対４９ｂとは、プラテン４８に支持された熱膨張性シート１０を副走査方向Ｄ１に搬送する。

印刷装置４０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して端末装置３０と接続されている。端末装置３０は、フレキシブル通信ケーブル４６を介して、印刷ヘッド４２、モータ４５ｍ、給紙ローラ対４９ａ及び排紙ローラ対４９ｂを制御する。具体的に説明すると、端末装置３０は、給紙ローラ対４９ａ及び排紙ローラ対４９ｂを制御して、熱膨張性シート１０を搬送させる。また、端末装置３０は、モータ４５ｍを回転させてキャリッジ４１を移動させ、印刷ヘッド４２を主走査方向Ｄ２の適切な位置に搬送させる。

印刷装置４０は、端末装置３０から画像データを取得し、取得した画像データに基づいて印刷を実行する。具体的に説明すると、印刷装置４０は、画像データとして、カラー画像データと表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。印刷装置４０は、印刷ヘッド４２に、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各インクを熱膨張性シート１０に向けて噴射させて、カラー画像を印刷する。

表面発泡データは、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。印刷装置４０は、印刷ヘッド４２に、カーボンブラックを含むブラックＫの黒色インクを熱膨張性シート１０に向けて噴射させて、黒色による濃淡画像（濃淡パターン）を印刷する。カーボンブラックを含む黒色インクは、電磁波を熱に変換する材料の一例である。

＜膨張装置５０＞
膨張装置５０は、熱膨張性シート１０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。

図６に、膨張装置５０の構成を模式的に示す。図６において、Ｘ方向は、膨張装置５０の幅方向に相当し、Ｙ方向は、膨張装置５０の長手方向に相当し、Ｚ方向は、鉛直方向に相当する。Ｘ方向とＹ方向とＺ方向とは、互いに直交する。

膨張装置５０は、照射部６０を移動させながら、トレイ５３に載置された熱膨張性シート１０に向けて照射部６０に電磁波を照射させることにより、熱膨張性シート１０を膨張させる。照射部６０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で往復移動する。第１の位置Ｐ１は、照射部６０の初期位置（待機位置）である。照射部６０は、膨張装置５０が動作していない時には第１の位置Ｐ１で待機している。第１の位置Ｐ１は、後述するトレイ収容部５２から奥まった位置にあるので、熱膨張性シート１０の交換時にユーザが誤って照射部６０に手を触れたりする可能性を低減させることができる。第２の位置Ｐ２は、照射部６０の移動方向が反転する反転位置である。

膨張装置５０は、箱型の筐体５１を備える。筐体５１の内部は、上側筐体５１ａと下側筐体５１ｂとの２室に仕切られている。これは、照射部６０からの電磁波の照射により上側筐体５１ａ内の温度が上昇した際に、下側筐体５１ｂ内の基板等に与える影響を抑制するものである。膨張装置５０は、筐体５１と、トレイ５３と、換気部５４と、搬送モータ５５と、搬送レール５６と、照射部６０と、電源部６９と、制御部７０と、トレイロック部１００と、を備える。

図９に示すように、上側筐体５１ａの底面５１ｃ上の＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向の位置に、係止部９１を有するアタッチメント９０が配置されている。ＸＺ平面視で略Ｌ字形の係止部９１には、後述する係止爪１１０が係止される。係止部９１が摩耗や破損した場合、筐体５１を修理又は交換するのではなく、アタッチメント９０を交換すればよい。上側筐体５１ａは、トレイ５３をＸ軸方向にスライド挿抜（スライド移動）可能なトレイ収容部５２を備える。

トレイ５３は、熱膨張性シート１０を筐体５１内の適正な位置に設置するための機構である。トレイ５３は、熱膨張性シート１０を検出するセンサを備えており、熱膨張性シート１０が設置されたか否か、及び、熱膨張性シート１０が設置された場合にその熱膨張性シート１０のサイズを検出する。トレイ５３は、筐体５１内に設けられた１対のスライドレールに取り付けられており、スライドレールに沿ってＸ方向にスライドする。筐体５１からトレイ５３を取り出して、熱膨張性シート１０のセット及び取り出しを行う。トレイ５３は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、その上面に熱膨張性シート１０が載置される平面状の載置部５３ａと、載置部５３ａの上面を覆うように配置され、ユーザによって開閉される押圧部材５３ｂと、を備える。載置部５３ａは、図８に示すように、Ｙ方向の中間かつ＋Ｘ方向に、後述するプッシュラッチ２００に係合される金属製の係合部５８を備える。トレイ５３は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に係止爪当接部５７及び凸壁５７ａを備える。凸壁５７ａは、係止部９１の立上がり部分と対向する位置に配置されている。図１０に示すように、係止爪当接部５７が、筐体５１に設けられたアタッチメント９０の係止部９１に係止されたトレイロック部１００の後述する係止爪１１０と当接することにより、係止爪１１０によってトレイ５３の凸壁５７ａの＋Ｘ方向への動きが阻害され、トレイ５３の＋Ｘ方向への動きがロックされ、後述するプッシュラッチ２００のロックの解除を阻害する。係合部５８がプッシュラッチ２００に係合され、照射部６０が熱膨張性シート１０を照射している間、トレイ５３は、トレイ５３が動かないようにトレイロックされる。照射部６０が第１の位置Ｐ１で待機している時、トレイ５３の＋Ｘ方向への動きに対するトレイロックは解除される。このとき、ユーザがトレイ５３を＋Ｘ方向へ所定の距離だけ押動させることでプッシュラッチ２００のロックは解除され、トレイ５３の抜去方向（−Ｘ方向）へのスライド移動が可能になる。

換気部５４は、膨張装置５０における−Ｙ方向の端部に設けられており、膨張装置５０の内部を換気する。換気部５４は、少なくとも１つのファンを備えており、筐体５１の内部の空気を外部に排出することで筐体５１の内部を換気する。

搬送モータ５５は、例えばパルス電力に同期して動作するステッピングモータであって、照射部６０を熱膨張性シート１０の表面又は裏面に沿って移動させる。筐体５１の内部には、Ｙ方向に、すなわち熱膨張性シート１０の表面又は裏面に平行な方向に搬送レール５６が設けられている。照射部６０は、搬送レール５６に沿って移動することができるように搬送レール５６に取り付けられている。照射部６０は、搬送モータ５５の回転に伴う駆動力を動力源として、熱膨張性シート１０との距離を一定に保ちながら、搬送レール５６に沿って往復移動する。搬送モータ５５は、熱膨張性シート１０と照射部６０とを相対的に移動させる移動手段として機能する。

具体的に説明すると、照射部６０は、熱膨張性シート１０の−Ｙ方向の端部に対応する第１の位置Ｐ１と、熱膨張性シート１０の＋Ｙ方向の端部に対応する第２の位置Ｐ２と、の間で往復移動する。搬送モータ５５は、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向かう第１の方向、及び、第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向かう第２の方向に移動させる。第１の位置Ｐ１は、照射部６０の初期位置（ホームポジション）である。照射部６０は、膨張装置５０が動作していない時には第１の位置Ｐ１で待機している。

移動式ヘッドである照射部６０は、トレイ５３に配置された熱膨張性シート１０に沿って所定の隙間を空けて、トレイ５３がスライド挿抜される方向に対して交差する方向に移動しながら熱膨張性シート１０に向けて電磁波を照射し熱膨張性シート１０を加工（膨張加工）する機構である。図６に示すように、照射部６０は、箱型のカバー６７の内部に、ランプヒータ６１と、反射板６２と、温度センサ６３と、冷却部６４と、を備え、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、カバー６７の一端に押動部６６を備える。

ランプヒータ６１は、例えば照射源としてハロゲンランプを備えており、電磁波として、熱膨張性シート１０に対して、近赤外領域（波長７５０〜１４００ｎｍ）、可視光領域（波長３８０〜７５０ｎｍ）、又は、中赤外領域（波長１４００〜４０００ｎｍ）の光を照射する。照射部６０及びランプヒータ６１は、このような波長域の光を照射することにより、熱膨張性シート１０にエネルギーを照射する照射手段として機能する。

カーボンブラックを含む黒色インクによる濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に光（エネルギー）を照射すると、濃淡画像が印刷された部分では、濃淡画像が印刷されていない部分に比べて、より効率良く光が熱に変換される。そのため、熱膨張性シート１０のうちの濃淡画像が印刷された部分が主に加熱され、熱膨張剤が膨張を開始する温度に達すると膨張する。照射部６０は、搬送モータ５５によって搬送されながら光（エネルギー）を照射することにより、熱膨張性シート１０を熱膨張させる熱膨張手段として機能する。なお、ランプヒータ６１によって照射される光は、電磁波であれば良く、上記波長域の光であることに限らない。

反射板６２は、ランプヒータ６１の上側を覆うように配置されており、ランプヒータ６１から照射された光を熱膨張性シート１０に向けて反射する機構である。温度センサ６３は、熱電対、サーミスタ等であって、反射板６２の温度を測定する測定手段として機能する。冷却部６４は、少なくとも１つのファンを備えており、照射部６０に送風することによって、照射部６０及び筐体５１の内部が冷却される。

押動部６６は、ＹＺ平面視でカバー６７の下端から−Ｙ方向に突出する矩形状の板状部材である。押動部６６は、照射部６０が第１の位置Ｐ１で待機しているとき、トレイロック部１００の後述するトレイロック金物１６０を押してトレイ５３の＋Ｘ方向への動きのロックを解除した状態を維持する。照射部６０では、押動部６６だけが、後述するトレイロック金物１６０と当接する。これにより、押動部６６以外の照射部６０の部品が、トレイロック金物１６０と接触する可能性を低下させることができる。また、押動部を、着脱可能な別部品として、トレイロック金物１６０との接触により摩耗した場合などには容易に新しい押動部に交換できるようにしてもよい。

係止機構であるトレイロック部１００は、図９及び図１３に示すように、係止爪１１０、接続部１２０、レバー部１３０、固定部１４０、回動部１５０と、プッシュラッチ２００と、を備える。本実施形態において、係止爪１１０、接続部１２０、レバー部１３０は、図１５に示すように、トレイロック金物１６０に設けられている。トレイロック金物１６０は、トレイ５３のスライド挿抜方向に沿う方向（Ｘ軸）が回動軸となる回動部材であり、Ｚ軸方向が両端部の上下動作方向である。トレイロック金物１６０は、両端部のうちの第２の位置（反転位置）Ｐ２から近い側の端部に係止爪１１０を有し、両端部のうちの第２の位置（反転位置）Ｐ２から遠い側の端部にレバー部１３０を有する。トレイロック部１００は、図６及び図９に示すように、上側筐体５１ａの底面５１ｃ上に配置されている。具体的には、固定部１４０が、係止部９１に係止爪１１０を挿入可能になるような底面５１ｃ上の位置に取り付けられている。また、プッシュラッチ２００が係合部５８に係合可能になるような底面５１ｃ上の位置に取り付けられている。プッシュラッチ２００に係合部５８が係合され、レバー部１３０が後述する所定の押圧力から解放された解放状態となることによりトレイロック部１００の係止爪１１０が係止部９１に挿入され（図１０及び図１１）、係止された係止爪１１０がトレイ５３の係止爪当接部５７と当接し、係止爪１１０によって係止部９１と対向する位置にあるトレイ５３の凸壁５７ａの＋Ｘ方向への動きが阻害されることにより、プッシュラッチ２００によるトレイ５３のＸ軸方向の動きのロックを解除することができなくなる。また、レバー部１３０が照射部６０のＰ２からＰ１への移動による所定の押圧力で押圧されることにより、図１６及び図１７に示すように、トレイロック部１００の係止爪１１０が、係止部９１から抜去され、トレイ５３を＋Ｘ方向へ所定の距離押動し、プッシュラッチ２００の係合部５８との係合が解除されることにより、トレイ５３はＸ軸方向に移動可能になる。なお、筐体５１と、トレイ５３と、照射部６０と、トレイロック部１００とで、トレイ５３をロックするためのトレイロック機構２が構成されている。

係止爪１１０は、図１５に示すように、接続部１２０の一端に−Ｚ方向に向けて立設されている。係止爪１１０は、ＸＹ平面視で断面略コ字状部分を有する断面略逆Ｆ字状を呈している。トレイ５３のＸ軸方向の動きがロックされる時、係止爪１１０は、略コ字状部分の−Ｘ方向の面で、凸壁５７ａの＋Ｘ方向への動きを阻害している。係止爪１１０は、係止部９１に挿入されて係止される。係止爪１１０には、後述する弾性部材１７０を取り付けるための取付孔１１１が設けられている。

接続部１２０は、略矩形状の板状体で、係止爪１１０が係止部９１に係止されているとき、ＸＹ平面に略平行に配置されている。接続部１２０は、Ｘ軸方向に一対の切欠１２１，１２１を有する。接続部１２０は、切欠１２１，１２１の中間に回動範囲規制孔１２２を有する。一対の切欠１２１，１２１に固定部１４０の後述する立上部１４２を緩挿されることにより、図９に示す回動部１５０が形成される。回動部１５０は、図１９（ａ）に示すように、接続部１２０（トレイロック金物１６０）をＸ軸方向に回動させる。

レバー部１３０は、図１５に示すように、先端付近に曲面を有する略矩形状の板状体である。レバー部１３０は、接続部１２０から＋Ｚ方向に立設される基部１３１と、基部１３１の先端から延設された曲面を備える当接部１３２と、を有する。当接部１３２は、ＹＺ平面視９０度の略円弧状断面の曲面を−Ｙ方向（照射部６０がレバー部１３０を押す方向）に向けて基部１３１の先端から延設され、曲面の先端に−Ｙ方向へ向けた平面が延設されている。レバー部１３０は、図１９（ａ）に示すように、照射部６０が第１の位置Ｐ１に位置する時、押動部６６に−Ｙ方向に押されることにより生じる押圧力により、回動部１５０を軸にして背面視反時計回りに回動する。これにより、係止爪１１０が係止部９１から抜去され、トレイ５３を＋Ｘ方向に押動することが可能になる。なお、当接部１３２がＹＺ平面視９０度の略円弧状断面の曲面を−Ｙ方向に向けて延設され、曲面の先端が−Ｙ方向へ向けて延設されていることにより、照射部６０が第１の位置Ｐ１を超えて−Ｙ方向に移動した時でも、トレイロック金物１６０の係止爪１１０側の上端の到達する高さＨは、照射部６０に接触しない高さに制限されている。これにより、トレイロック金物１６０の係止爪１１０側の上端が照射部６０に接触等する可能性を低減させることができる。

固定部１４０は、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、板状体をＹＺ平面視で略階段状の断面になるように加工することによって形成されている。固定部１４０は、上側筐体５１ａの底面５１ｃに配置される脚部１４１と、脚部１４１から立設された立上部１４２と、トレイロック金物１６０を載置する載置部１４３と、スライドレールを上方から覆うスライドレールカバー１４６と、を備える。脚部１４１は、底面５１ｃ上にＸ軸方向に延設されている。立上部１４２は、脚部１４１から＋Ｚ方向に立設されている。載置部１４３は、立上部１４２の＋Ｘ方向の端部付近からＸＹ平面に水平に設けられている、載置部１４３には、載置されるトレイロック金物１６０の回動範囲規制孔１２２に対向する位置に、ネジ等の回動範囲調整部材（補助部材）１４５を緩装させる調整孔１４４が設けられている。一対の切欠１２１，１２１に立上部１４２を挿入させ、調整孔１４４に回動範囲規制孔１２２を介して回動範囲調整部材１４５を緩装させる。載置部１４３と回動範囲調整部材１４５との間に接続部１２０を配置されることにより、回動部１５０及び接続部１２０の回動範囲が制限される。また、トレイロック金物１６０が固定部１４０から脱落したり、位置がずれることを防止する。回動部１５０の回動範囲を制限することにより、照射部６０のうちで押動部６６が、トレイロック金物１６０に当接する。スライドレールカバー１４６は、立上部１４２の＋Ｘ方向の端部付近以外から載置部１４３より＋Ｚ方向の位置でＸＹ平面に水平に設けられている。

弾性部材１７０は、図９に示すように、上端を係止爪１１０の取付孔１１１に係合され、下端を上側筐体５１ａの底面５１ｃに取り付けられている。弾性部材１７０は、本実施形態では、断面視環状のコイルバネである。図１９（ｂ）に示すように、弾性部材１７０は、照射部６０が第１の位置Ｐ１以外に位置するとき、係止爪１１０が係止部９１に挿入され、係止され、係止爪１１０が係止爪当接部５７に当接した状態を維持するように回動部１５０を軸にして正面視で反時計回りに回る方向にトレイロック金物１６０を付勢する。これにより、照射部６０が第１の位置Ｐ１以外に位置するとき、トレイ５３は＋Ｘ方向に動かないようにロックされる。

プッシュラッチ（ラッチ部）２００は、公知のノックカム機構を備え、トレイ５３の−Ｘ方向への移動を制限するための部材である。図１３に示すように、プッシュラッチ２００は、本体部２１０、スライド部２２０、アーム部２３０、ヨーク２４０を有する（係合部５８もプッシュラッチ２００の構成要素であるが、本説明上はトレイ５３の構成要素とする）。プッシュラッチ２００は、係合部５８に対向し、係合部５８と係合可能な底面５１ｃ上の位置（＋Ｘ方向かつＰ１とＰ２との中間付近）に配置されている。

本体部２１０は、樹脂製の断面ハット状の部材であり、底面５１ｃ上に配置されている。本体部２１０は、Ｘ軸方向に凹設された断面矩形状の凹部２１１にスライド部２２０及びアーム部２３０を収納可能である。本体部２１０は、凹部２１１の＋Ｘ方向側に付勢部材（図示せず）を有する。

スライド部２２０は、樹脂製の断面略Ｈ状体で、Ｘ軸方向に延設され、凹部２１１内に配置されている。スライド部２２０の下部には、アーム部２３０が回動可能に接続されている。スライド部２２０の上部には、ヨーク２４０が載置されている。スライド部２２０は、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、延出位置Ｌ１、収納位置Ｌ２及び押込位置Ｌ３の間をスライドする。スライド部２２０が延出位置Ｌ１に配置されているとき、スライド部２２０が＋Ｘ方向に押込位置Ｌ３まで距離Ｓ１分押動されると、スライド部２２０は、プッシュラッチ２００のノックカム機構及び付勢部材の付勢力によって押し戻されて収納位置Ｌ２まで移動させられ停止する。収納位置Ｌ２まで移動させられたとき、プッシュラッチ２００はロックされており、スライド部２２０を−Ｘ方向に移動させることはできない。スライド部２２０が収納位置Ｌ２に配置されているとき、スライド部２２０が＋Ｘ方向に押込位置Ｌ３まで距離Ｓ２分（所定の距離）押動されると、スライド部２２０は、プッシュラッチ２００のノックカム機構及び付勢部材の付勢力によって押し戻されて延出位置Ｌ１まで移動させられる（プッシュラッチ２００のロックは解除される）。

アーム部２３０は、金属製の板状体で、一端を＋Ｚ方向に折り曲げられてフック２３１が形成されている。アーム部２３０は、スライド部２２０が押込位置Ｌ３及び収納位置Ｌ２にあるときは、凹部２１１に下部を支えられているので、ＸＹ平面に略平行であるが、スライド部２２０が収納位置Ｌ２から延出位置Ｌ１にスライドされるにつれて、アーム部２３０は、フック２３１が−Ｚ方向に移動するように回動する。フック２３１は、アーム部２３０が押込位置Ｌ３及び収納位置Ｌ２にあるとき、係合部５８に係合されている。アーム部２３０が延出位置Ｌ１に向けて移動させられることにより、フック２３１は、係合部５８との係合を解除される。

ヨーク２４０は、着磁された金属製の矩形状部材である。ヨーク２４０は、スライド部２２０よりも−Ｘ方向に突出している。また、ヨーク２４０は、係合部５８と対向し、当接する位置に配置されている。このため、トレイ５３が＋Ｘ方向に押動されるとき、ヨーク２４０は係合部５８を吸着して係合部５８に押動され、スライド部２２０が延出位置Ｌ１から収納位置Ｌ２及び押込位置Ｌ３に向けてスライドされる。

図１２（ａ）に示すバーコードリーダ６５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Ｂを読み取る読取手段として機能する。バーコードリーダ６５は、光源及び光学センサを備え、周知の方式でバーコードＢを光学的に読み取る。バーコードリーダ６５は、照射部６０に取り付けられており、照射部６０と共に移動する。

電源部６９は、電源ＩＣ（Integrated Circuit）等を備え、膨張装置５０内の各部に必要な電源を作り出して供給する。例えば、換気部５４、搬送モータ５５、ランプヒータ６１及び冷却部６４は、電源部６９から電力を得て動作する。

制御部７０は、筐体５１の下部に配置された基板上に設けられている。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリと、を備えており、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して膨張装置５０の各部と接続されている。また、制御部７０は、いずれも図示しないが、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリと、ＲＴＣ（Real Time Clock）等の計時デバイスと、端末装置３０と通信するための通信インタフェースと、を備える。

制御部７０において、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、膨張装置５０全体の動作を制御する。具体的に説明すると、制御部７０は、搬送モータ５５を制御して、照射部６０を指定された向きに指定された移動速度で移動させる。また、制御部７０は、照射部６０による電磁波を照射のオンとオフとを切り替え、バーコードリーダ６５にバーコードＢを読み取らせる。

＜膨張処理＞
制御部７０は、印刷装置４０によって濃淡画像が印刷された熱膨張性シート１０に電磁波を照射することにより、熱膨張性シート１０を膨張させる。

図２０に、膨張装置５０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７０は、照射部６０に電源電圧を供給してランプヒータ６１を点灯させる。そして、制御部７０は、照射部６０に電磁波を照射させている状態で搬送モータ５５を駆動させる。これにより、制御部７０は、照射部６０を、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向けて、すなわち第１の方向に、規定の距離だけ移動させる。このように、制御部７０は、照射部６０を熱膨張性シート１０の端から端まで移動させることで、熱膨張性シート１０の表面又は裏面に広く電磁波を照射させる。

規定の距離は、熱膨張性シート１０のサイズに応じて異なる。例えば、熱膨張性シート１０のサイズがＡ３サイズであれば、規定の距離は、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの距離である。或いは、熱膨張性シート１０のサイズがＡ４サイズであれば、規定の距離は、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの半分の距離である。

照射部６０によって電磁波が照射されると、熱膨張性シート１０のうちの、カーボンブラックを含む黒色インクで濃淡画像が印刷された部分は発熱し、規定の温度にまで加熱されると膨張する。

規定の温度は、熱膨張層１２に含まれる熱膨張剤が膨張を開始する温度であって、例えば８０℃から１２０℃程度の温度である。制御部７０は、所定の強度で電磁波を照射している照射部６０を所定の速度で移動させることによって、熱膨張性シート１０のうちの濃淡画像が印刷された部分を規定の温度以上に加熱する。所定の強度及び所定の速度は、熱膨張性シート１０を規定の温度以上に加熱できるように予め設定されている。

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

このような膨張処理によって、照射部６０は第２の位置Ｐ２に到達する。膨張処理を実行した後、制御部７０は、図示しないが、照射部６０を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に向けて移動させながら、すなわち照射部６０を初期位置に戻しながら、必要に応じて、換気部５４による換気処理、又は冷却部６４による冷却処理を実行する。具体的に説明すると、制御部７０は、換気部５４を駆動させて、膨張処理によって加熱された筐体５１内の空気を外部に排出する。また、制御部７０は、冷却部６４を駆動させて、膨張処理によって加熱された照射部６０及び熱膨張性シート１０を冷却する。

次に、図２１に示すフローチャート及び図２２（ａ）〜（ｅ）に示す熱膨張性シート１０の断面図を参照して、印刷装置４０及び膨張装置５０において実行される造形物の製造処理の流れについて説明する。

第１に、ユーザは、造形物が製造される前の熱膨張性シート１０を準備し、端末装置３０を介して、カラー画像データ、表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装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１０の表面に熱変換層（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。印刷装置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２２（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。

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装置５０に挿入する。膨張装置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、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の表面に電磁波を照射する。熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側変換層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２２（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０の熱膨張層１２のうちの表側変換層８１が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。

ステップＳ２において、熱膨張性シート１０を筐体５１にセットするために、熱膨張性シート１０が載置されたトレイ５３を上側筐体５１ａ内に送り込む。トレイ５３の係合部５８がヨーク２４０を押動し、延出位置Ｌ１にあるスライド部２２０が押込位置Ｌ３（所定の位置）まで押動されると、プッシュラッチ２００のノックカム機構及び弾性部材の付勢力によりスライド部２２０は、押し戻されて収納位置Ｌ２まで移動させられ停止する。このとき、プッシュラッチ２００はロックされているので、スライド部２２０は−Ｘ方向に移動できず、係合部５８がフック２３１に係合されているので、ユーザは、トレイ５３を−Ｘ方向に引き出すことができない。その後、図１９（ａ）、（ｂ）に示す照射部６０が、第１の位置Ｐ１を離れるとき、照射部６０の押動部６６がレバー部１３０の当接部１３２を押す力は徐々に弱まる。このため、押動部６６の押す力によりＹＺ平面視で＋Ｙ方向が＋Ｚ方向に傾いていたトレイロック金物１６０は、接続部１２０がＸＹ平面に略平行になるように回動部１５０を軸にして背面視で時計回りに回動する。その後、図１９（ｂ）に示すように、押動部６６がレバー部１３０から離間すると、弾性部材１７０の弾性力により、係止爪１１０は、係止部９１に挿入され、係止された係止爪１１０がトレイ５３の係止爪当接部５７と当接することによって、凸壁５７ａが係止爪１１０に＋Ｘ方向への進行を阻害されるので、トレイ５３が筐体５１内で＋Ｘ方向に動かないようにロックされてプッシュラッチ２００のロックを解除できなくなる。このため、トレイ５３は＋Ｘ方向にも−Ｘ方向にも移動させることができなくなりトレイロックされる（図２３（ａ））。照射部６０が熱膨張性シート１０を照射している間、トレイロック部１００はトレイロックの状態を維持する。照射部６０が、熱膨張性シート１０の照射を終えて第１の位置Ｐ１に戻るとき、照射部６０の押動部６６がレバー部１３０の当接部１３２を押す力が徐々に強まり、弾性部材１７０の弾性力より大きい力となる。このため、弾性部材１７０の弾性力によりＸＹ平面に略平行になっていたトレイロック金物１６０は、押動部６６の押す力により図１９（ａ）において回動部１５０を軸にして背面視で反時計回りに回動する。その後、押動部６６がレバー部１３０を、弾性部材１７０の弾性力より大きい力で押し続けることにより、係止爪１１０は、係止部９１から抜去されて、トレイ５３が筐体５１内を＋Ｘ方向に移動させることができるようになる。ユーザが、トレイ５３を＋Ｘ方向（所定の方向）に押込位置Ｌ３まで押動することにより、プッシュラッチ２００のロックが解除され、スライド部２２０が延出位置Ｌ１まで押し戻され、フック２３１が−Ｚ方向に回動して係合部５８との係合が解除される。ユーザは、トレイ５３を−Ｘ方向に引き出すことができるようになり、加工された熱膨張性シート１０を取り出す（図２３（ｂ））。なお、係止爪１１０が係止部９１に挿入されているとき、トレイ５３が＋Ｘ方向に距離Ｓ２以上移動できないように、係止爪１１０、係止部９１の形状や寸法を設計しておく必要がある。

第３に、熱膨張層１２の一部が膨張した熱膨張性シート１０を、その表面を上側に向けて印刷装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１０の表面にカラー画像（カラーインク層８２）を印刷する（ステップＳ３）。具体的には、印刷装置４０は、指定されたカラー画像データに従って、熱膨張性シート１０の表面に、シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの各インクを吐出する。その結果、図２２（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。

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装置５０に挿入し、膨張装置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、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させ、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。また、ステップＳ４においても、段落００７０同様にトレイ５３のロック及びロックの解除が行われる。

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装置４０に挿入する。印刷装置４０は、挿入された熱膨張性シート１０の裏面に熱変換層（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。印刷装置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２２（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。

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装置５０に挿入する。膨張装置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、膨張装置５０は、照射部６０によって熱膨張性シート１０の裏面に電磁波を照射させる。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２２（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。また、ステップＳ６においても、段落００７０同様にトレイ５３のロック及びロックの解除が行われる。

以上のような手順によって、熱膨張性シート１０の表面上に造形物が形成される。

なお、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〜Ｓ６を実施する。

また、ステップＳ５，Ｓ６における裏面発泡の処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表面発泡の処理よりも前に実施しても良いし、ステップＳ３，Ｓ４におけるカラーインク層８２の印刷及び乾燥処理を、ステップＳ１，Ｓ２における表面発泡の処理よりも前に実施しても良い。或いは、ステップＳ１における表側変換層８１の印刷と、ステップＳ３におけるカラーインク層８２の印刷を実施した後で、ステップＳ２における表面発泡の処理を実施しても良い。このように、上記ステップＳ１〜Ｓ６の処理の順番は、様々に入れ替えて実施しても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る膨張装置５０は、トレイ５３が押動されることにより、スライド部２２０が押込位置Ｌ３までスライドした後、付勢部材に押し戻されて収納位置Ｌ２に停止させられ、プッシュラッチ２００のノックカム機構及びフック２３１と係合部５８との係合によりトレイ５３のＸ軸方向への動きをロックする。その後、膨張装置５０は、照射部６０が熱膨張性シート１０を照射するために第１の位置Ｐ１を離れるとき、弾性部材１７０の付勢力により、係止爪１１０が係止部９１に挿入され、係止された係止爪１１０がトレイ５３の係止爪当接部５７と当接し、係止爪１１０によってトレイ５３の凸壁５７ａの＋Ｘ方向への所定の距離の移動が阻害されることでプッシュラッチ２００のロックを解除することを阻害する。その後、熱膨張性シート１０の照射が終わり、第１の位置Ｐ１に戻った照射部６０は、トレイロック金物１６０を押して係止爪１１０を係止部９１から抜去してトレイ５３を＋Ｘ方向へ移動可能にする。トレイ５３を＋Ｘ方向へ所定の距離押動させることにより、プッシュラッチ２００のロックが解除され、トレイ５３をＸ軸方向に移動させることが可能になる。このように、膨張装置５０は、プッシュラッチ２００及び弾性部材１７０の付勢力と照射部６０の動きとを利用して、照射部６０が熱膨張性シート１０を照射している間、トレイ５３をＸ軸方向に動かないようにトレイロックすることができる。従って、簡単な構成でトレイの動きをロックすることができる。また、トレイロックにセンサを使用しないので、センサの故障等によってトレイロックできない事態を防ぐことができる。また、トレイ５３がスライド挿抜される方向と、照射部６０が往復移動する方向とが交差するので、照射部６０をユーザの手の届かない位置に待避させたときに、トレイロックを解除することで、熱膨張性シート１０の交換時等の安全性を高めることができる。

（変形例）
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、弾性部材１７０は、断面視環状のコイルバネであったが、弾性部材１７０は、棒状のゴムや板バネ等であっても良い。また、弾性部材１７０を設ける代わりに、照射部６０が第１の位置Ｐ１以外に位置するとき、係止爪１１０は係止部９１に挿入され、係止された状態を維持するように、ＹＺ平面視で接続部１２０の係止爪１１０側が−Ｚ方向に傾斜した位置をとる重心になるように、回動部を配置する、或いは、係止爪１１０やレバー部１３０の配置や重さ等を調整しても良い。

また、上記実施形態では、熱膨張性シート１０を膨張させる膨張装置５０にトレイロック機構２が用いられていたが、例えば成型テーブル等に造形物を生成する移動式の吐出ヘッド（ノズル）を備えるＦＤＭ法（熱溶解積層方式：Fused Deposition Modeling）等の３Ｄプリンタ等の装置にトレイロック機構２が用いられても良い。或いは、一般的な印刷用紙等に印刷する移動式の印刷用ヘッドを備える印刷装置等にトレイロック機構２が用いられても良い。例えば、本実施形態の膨張装置５０の照射部６０を印刷ヘッド４２とした構成の印刷装置にトレイロック機構２が用いられても良い。ヘッド部が熱膨張性シート１０の代わりに対象物に作用する固定装置のトレイに、トレイロック部１００（係止機構）が用いられても良い。

また、上記実施形態では、照射部６０に押されたトレイロック金物１６０が回動部１５０を軸に回動して係止爪１１０が係止部９１から抜去される構成であったが、例えば、ＹＺ平面視で断面略くの字状のトレイロック金物が−Ｙ方向に移動する照射部６０に押し上げられて係止爪１１０が係止部９１から抜去されるような構成にしても良い。

上記実施形態では、レバー部１３０は、基部１３１からＹＺ平面視９０度の円弧状断面を有する曲面が延設され、曲面の先端が−Ｙ方向へ向けて延設されている当接部１３２を備えていたが、基部１３１からＹＺ平面視４５度ずつ折れ曲がった断面を有する平面が２つ連続して設けられ、先端が−Ｙ方向へ向けて延設されている当接部を備えていても良い。照射部６０が第１の位置Ｐ１より−Ｙ方向に移動した場合などでも、レバー部１３０の係止爪１１０側の上端が、照射部６０に当接することがないように当接部を形成すれば良い。

上記実施形態では、回動部１５０は、調整孔１４４に、回動範囲規制孔１２２を介してネジ等の回動範囲調整部材１４５を緩装させて、載置部１４３と回動範囲調整部材１４５との間に接続部１２０を配置して回動部１５０及び接続部１２０の回動範囲を制限していたが、載置部１４３の上方にＸＹ平面に平行な方向に板状の補助部材を配置する等の方法で回動部１５０及び接続部１２０の回動範囲を制限しても良い。

また、上記実施形態では、回動部１５０は、一対の切欠１２１，１２１に、立上部１４２を緩挿されて形成されていたが、一つの切欠１２１に、立上部１４２を緩挿されて形成されていてもよいし、蝶番等で回動部１５０Ｂが形成されていても良い。

上記実施形態では、係止部９１を有するアタッチメント９０は、上側筐体５１ａに、着脱可能に取り付けられていたが、上側筐体５１ａに直接係止部が形成されていても良い。或いは、上側筐体５１ａには係止部９１は設けられておらず、係止爪が、スライドレールに干渉することで、トレイ５３の動きをロックする構成としても良い。

上記実施形態では、ノックカム機構によってトレイ５３のＸ軸方向への動きをロックし、係止爪１１０によってトレイ５３の＋Ｘ方向への所定の距離の動きをロックすることでプッシュラッチ２００のロックの解除を妨げる構成であるが、ノックカム機構を用いずに、図７（ａ）に示すトレイ５３の係止部５９に挿入される係止爪によってトレイ５３のＸ軸方向への動きをロックする構成であっても良い。この場合、トレイロック部には、プッシュラッチ２００は含まれない。また、トレイロック機構には、筐体５１は含まれない。ノックカム機構が作動することにより、トレイ５３の位置が正しいことが確認できるので、ノックカム機構を使用しない場合には、トレイ５３の位置が正しいことを確認できる方法、例えば、トレイ５３が正しい位置に配置されると音が鳴るなどの方法を別途用意すると良い。また、係止部５９は、トレイ５３に着脱可能なアタッチメントに設けられていても良い。

また、上記実施形態では、ラッチ部としてフック２３１が上下するプッシュラッチ２００を使用したが、平面視涙滴状のストライクを左右から挟持するフックを有するプッシュラッチやマグネットラッチ等を使用しても良い。

上記実施形態では、熱膨張性シート１０は、基材１１と熱膨張層１２とインク受容層１３とを備えていた。しかしながら、本発明において、熱膨張性シート１０の構成はこれに限らない。例えば、熱膨張性シート１０は、インク受容層１３を備えなくても良いし、表面又は裏面に剥離可能な剥離層を備えていても良い。或いは、熱膨張性シート１０は、他の任意の材料による層を備えていても良い。

上記実施形態では、端末装置３０と印刷装置４０と膨張装置５０とは、それぞれ独立した装置であった。しかしながら、本発明において、端末装置３０と印刷装置４０と膨張装置５０とのうちの少なくともいずれか２つが一体となっていても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
シートが配置されるトレイと、
前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
を備え、
前記トレイロック部は、前記トレイに設けられた係止部に挿入されることで前記トレイの動きをロックする係止爪を有し、
前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、
前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去される、
ことを特徴とするトレイロック機構。

（付記２）
シートが配置されるトレイと、
前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
前記トレイを収容する筐体と、
を備え、
前記トレイロック部は、前記筐体に設けられた係止部に挿入される係止爪を有し、
前記筐体の所定の位置まで前記トレイが押動されると、前記トレイを前記筐体の外に引き出せなくなり、
前記筐体の前記所定の位置まで前記トレイが押動され、かつ、前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、前記係止爪と前記トレイに設けられた係止爪当接部とが当接することで前記トレイの動きがロックされ、
前記筐体の前記所定の位置に前記トレイが配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去された後に、前記トレイを所定の方向に移動させることにより前記トレイのロックが解除される、
ことを特徴とするトレイロック機構。

（付記３）
前記トレイロック部は、前記移動式ヘッドに押されるレバー部と、前記係止爪と前記レバー部とが立設された接続部と、前記接続部と係合する固定部と、をさらに有し、
前記接続部は、前記固定部と回動可能に係合され、
前記移動式ヘッドが前記レバー部を押すことにより前記接続部が前記固定部に対して回動し、前記係止爪が前記係止部から抜去される、
ことを特徴とする付記１又は２に記載のトレイロック機構。

（付記４）
前記トレイロック部は、ノックカム機構を備えるラッチ部をさらに有し、
前記トレイは、前記ラッチ部に係合される係合部を有し、
前記トレイが前記筐体の前記所定の位置に配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にない時には、前記係合部が前記ラッチ部に係合され、
前記筐体の前記所定の位置に前記トレイが配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記トレイを前記所定の方向に移動させることにより、前記係合部は前記ラッチ部との係合が解除される、
ことを特徴とする付記２に記載のトレイロック機構。

（付記５）
前記レバー部は、前記接続部から立設された基部と、前記基部から前記レバー部が前記移動式ヘッドに押される方向に向けて延設された面を先端に備える当接部と、を有し、
前記レバー部が前記移動式ヘッドに押される時には、前記移動式ヘッドの移動に応じて前記レバー部と前記移動式ヘッドとが当接する前記レバー部上の位置が前記移動式ヘッドが移動する方向へ向けて移動する、
ことを特徴とする付記３に記載のトレイロック機構。

（付記６）
前記接続部は、前記固定部に緩挿されるための切欠を有し、前記切欠が前記固定部に緩挿されることにより前記固定部と回動可能に係合される、
ことを特徴とする付記３又は５に記載のトレイロック機構。

（付記７）
前記固定部は、前記接続部を載置する載置部と、前記載置部に緩装される補助部材とを有し、
前記載置部と前記補助部材との間に前記接続部が配置されることにより、前記接続部の回動範囲を制限する、
ことを特徴とする付記６に記載のトレイロック機構。

（付記８）
前記移動式ヘッドは、前記レバー部を押す押動部を有し、
前記押動部は、前記移動式ヘッドから着脱可能である、
ことを特徴とする付記３，５から７のいずれか１つに記載のトレイロック機構。

（付記９）
前記トレイロック部は、前記係止爪と係合された弾性部材をさらに有し、
前記移動式ヘッドが前記待機位置にない時には、前記係止爪は、前記弾性部材の付勢力によって前記係止部に挿入される、
ことを特徴とする付記１から８のいずれか１つに記載のトレイロック機構。

（付記１０）
前記係止部は、着脱可能なアタッチメントに設けられている、
ことを特徴とする付記１から９のいずれか１つに記載のトレイロック機構。

（付記１１）
対象物が載置されるトレイと、
前記トレイがスライド挿抜されるトレイ収容部と、
前記トレイのスライド挿抜方向に対して交差する方向であって、所定の待機位置から所定の反転位置までの間を、前記トレイとの間に所定の隙間が空くように且つ前記トレイに沿うように往復移動し、前記対象物に作用するヘッド部と、
前記ヘッド部が前記待機位置から離間した位置にあるときに前記トレイ収容部に収容されている前記トレイの抜去方向へのスライド移動を所定の係止により防止するとともに、前記ヘッド部が前記待機位置にあるときに前記係止の解除により前記トレイの抜去方向への前記スライド移動を可能にする係止機構と、
を備える、
ことを特徴とする固定装置。

（付記１２）
前記係止機構は、前記トレイの前記スライド挿抜方向に沿う方向が回動軸となるように且つ前記隙間の広がる方向に沿う方向に鉛直な方向が両端部の上下動作方向となるように設けられた回動部材を有し、
前記回動部材は、前記両端部のうちの前記反転位置から遠い側の端部が所定の押圧力からの解放状態にあるときに前記両端部のうちの前記反転位置から近い側の端部で前記トレイを係止するように、且つ、前記反転位置から遠い側の端部が前記押圧力で押圧された状態にあるときに前記反転位置から近い側の端部による前記トレイの係止を解除するように構成され、
前記ヘッド部が前記反転位置から前記待機位置に戻ってくるときの前記ヘッド部による前記反転位置から遠い側の端部への接触により前記押圧力を生じさせる、
ことを特徴とする付記１１に記載の固定装置。

（付記１３）
付記１から１０のいずれか１つに記載のトレイロック機構を備え、
前記シートは、熱膨張性シートであり、
前記移動式ヘッドは、前記熱膨張性シートに向けて電磁波を照射させることにより、前記熱膨張性シートを膨張させる、
ことを特徴とする膨張装置。

（付記１４）
付記１３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、
前記膨張装置は、前記移動式ヘッドを移動させながら、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移動式ヘッド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る、
ことを特徴とする造形システム。

１…造形システム、２…トレイロック機構、１０…熱膨張性シート（シート）、１１…基材、１２…熱膨張層、１３…インク受容層、３０…端末装置、３１…制御部、３２…記憶部、３３…操作部、３４…表示部、３５…記録媒体駆動部、３６…通信部、４０…印刷装置、４１…キャリッジ、４２…印刷ヘッド、４３，４３ｋ，４３ｃ，４３ｍ，４３ｙ…インクカートリッジ、４４…ガイドレール、４５…駆動ベルト、４５ｍ…モータ、４６…フレキシブル通信ケーブル、４７…フレーム、４８…プラテン、４９ａ…給紙ローラ対、４９ｂ…排紙ローラ対、５０…膨張装置、５１…筐体、５１ａ…上側筐体、５１ｂ…下側筐体、５１ｃ…底面、５２…トレイ収容部、５３…トレイ、５３ａ…載置部、５３ｂ…押圧部材、５４…換気部、５５…搬送モータ、５６…搬送レール、５７…係止爪当接部、５７ａ…凸壁、５８…係合部、５９…係止部、６０…照射部（移動式ヘッド）、６１…ランプヒータ、６２…反射板、６３…温度センサ、６４…冷却部、６５…バーコードリーダ、６６…押動部、６７…カバー、６９…電源部、７０…制御部、８１…表側変換層、８２…カラーインク層、８３…裏側変換層、９０…アタッチメント、９１…係止部、１００…トレイロック部、１１０…係止爪、１１１…取付孔、１２０…接続部、１２１…切欠、１２２…回動範囲規制孔、１３０…レバー部、１３１…基部、１３２…当接部、１４０…固定部、１４１…脚部、１４２…立上部、１４３…載置部、１４４…調整孔、１４５…回動範囲調整部材、１４６…スライドレールカバー、１５０…回動部、１６０…トレイロック金物、１７０…弾性部材、２００…プッシュラッチ、２１０…本体部、２１１…凹部、２２０…スライド部、２３０…アーム部、２３１…フック、２４０…ヨーク、Ｂ…バーコード、Ｄ１…副走査方向、Ｄ２…主走査方向、Ｈ…高さ、Ｌ１…延出位置、Ｌ２…収納位置、Ｌ３…押込位置、Ｍ…造形物、Ｐ１…第１の位置（待機位置）、Ｐ２…第２の位置、Ｓ１，Ｓ２…距離

Claims (11)

1. シートが配置されるトレイと、
   前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
   前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
   を備え、
   前記トレイロック部は、前記トレイに設けられた係止部に挿入されることで前記トレイの動きをロックする係止爪を有し、
   前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、
   前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去される、
   ことを特徴とするトレイロック機構。
2. シートが配置されるトレイと、
   前記トレイに配置された前記シートに沿って移動しながら前記シートを加工する移動式ヘッドと、
   前記トレイの動きをロックするためのトレイロック部と、
   前記トレイを収容する筐体と、
   を備え、
   前記トレイロック部は、前記筐体に設けられた係止部に挿入される係止爪を有し、
   前記筐体の所定の位置まで前記トレイが押動されると、前記トレイを前記筐体の外に引き出せなくなり、
   前記筐体の前記所定の位置まで前記トレイが押動され、かつ、前記移動式ヘッドが待機位置にない時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部と離間することにより、前記係止爪が前記係止部に挿入され、前記係止爪と前記トレイに設けられた係止爪当接部とが当接することで前記トレイの動きがロックされ、
   前記筐体の前記所定の位置に前記トレイが配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記移動式ヘッドが前記トレイロック部を押すことにより、前記係止爪が前記係止部から抜去された後に、前記トレイを所定の方向に移動させることにより前記トレイのロックが解除される、
   ことを特徴とするトレイロック機構。
3. 前記トレイロック部は、前記移動式ヘッドに押されるレバー部と、前記係止爪と前記レバー部とが立設された接続部と、前記接続部と係合する固定部と、をさらに有し、
   前記接続部は、前記固定部と回動可能に係合され、
   前記移動式ヘッドが前記レバー部を押すことにより前記接続部が前記固定部に対して回動し、前記係止爪が前記係止部から抜去される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトレイロック機構。
4. 前記トレイロック部は、ノックカム機構を備えるラッチ部をさらに有し、
   前記トレイは、前記ラッチ部に係合される係合部を有し、
   前記トレイが前記筐体の前記所定の位置に配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にない時には、前記係合部が前記ラッチ部に係合され、
   前記筐体の前記所定の位置に前記トレイが配置され、かつ、前記移動式ヘッドが前記待機位置にある時には、前記トレイを前記所定の方向に移動させることにより、前記係合部は前記ラッチ部との係合が解除される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のトレイロック機構。
5. 前記レバー部は、前記接続部から立設された基部と、前記基部から前記レバー部が前記移動式ヘッドに押される方向に向けて延設された面を先端に備える当接部と、を有し、
   前記レバー部が前記移動式ヘッドに押される時には、前記移動式ヘッドの移動に応じて前記レバー部と前記移動式ヘッドとが当接する前記レバー部上の位置が前記移動式ヘッドが移動する方向へ向けて移動する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のトレイロック機構。
6. 前記接続部は、前記固定部に緩挿されるための切欠を有し、前記切欠が前記固定部に緩挿されることにより前記固定部と回動可能に係合される、
   ことを特徴とする請求項３又は５に記載のトレイロック機構。
7. 前記固定部は、前記接続部を載置する載置部と、前記載置部に緩装される補助部材とを有し、
   前記載置部と前記補助部材との間に前記接続部が配置されることにより、前記接続部の回動範囲を制限する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のトレイロック機構。
8. 前記移動式ヘッドは、前記レバー部を押す押動部を有し、
   前記押動部は、前記移動式ヘッドから着脱可能である、
   ことを特徴とする請求項３，５から７のいずれか１項に記載のトレイロック機構。
9. 前記トレイロック部は、前記係止爪と係合された弾性部材をさらに有し、
   前記移動式ヘッドが前記待機位置にない時には、前記係止爪は、前記弾性部材の付勢力によって前記係止部に挿入される、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のトレイロック機構。
10. 前記係止部は、着脱可能なアタッチメントに設けられている、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のトレイロック機構。
11. 対象物が載置されるトレイと、
    前記トレイがスライド挿抜されるトレイ収容部と、
    前記トレイのスライド挿抜方向に対して交差する方向であって、所定の待機位置から所定の反転位置までの間を、前記トレイとの間に所定の隙間が空くように且つ前記トレイに沿うように往復移動し、前記対象物に作用するヘッド部と、
    前記ヘッド部が前記待機位置から離間した位置にあるときに前記トレイ収容部に収容されている前記トレイの抜去方向へのスライド移動を所定の係止により防止するとともに、前記ヘッド部が前記待機位置にあるときに前記係止の解除により前記トレイの抜去方向への前記スライド移動を可能にする係止機構と、
    を備え、
    前記係止機構は、前記トレイの前記スライド挿抜方向に沿う方向が回動軸となるように且つ前記隙間の広がる方向に沿う方向に鉛直な方向が両端部の上下動作方向となるように設けられた回動部材を有し、
    前記回動部材は、前記両端部のうちの前記反転位置から遠い側の端部が所定の押圧力からの解放状態にあるときに前記両端部のうちの前記反転位置から近い側の端部で前記トレイを係止するように、且つ、前記反転位置から遠い側の端部が前記押圧力で押圧された状態にあるときに前記反転位置から近い側の端部による前記トレイの係止を解除するように構成され、
    前記ヘッド部が前記反転位置から前記待機位置に戻ってくるときの前記ヘッド部による前記反転位置から遠い側の端部への接触により前記押圧力を生じさせる、
    ことを特徴とする固定装置。