特許 6852305 光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6852305

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】光照射装置

(51)【国際特許分類】

   B41M 3/06 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B41M3/06 C

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-165161(P2016-165161)

(22)【出願日】2016年8月25日

(65)【公開番号】特開2018-30327(P2018-30327A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2019年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 哲

【審査官】 長田 守夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２８７８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２２８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１３９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５６５０２１７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２０８３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２０２８９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｍ １／００−３／１８

Ｂ６５Ｈ ５／２４−５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱によって膨張する熱膨張性シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記熱膨張性シートにおける所定の面に向けて少なくとも所定の波長の光を照射する光照射手段と、
少なくとも前記所定の波長の光を透過させると共に、前記熱膨張性シートにおける前記所定の面に向けた前記光の照射に伴って発生する前記所定の面側への前記熱膨張性シートの反りまたは浮き上がりを所定の高さ以下に抑制する変形抑制手段と、を備え、
前記変形抑制手段は、前記光照射手段の直下である光照射領域には設けられず、当該光照射領域よりも前記搬送手段による搬送方向側に設けられていることを特徴とする光照射装置。

【請求項2】

前記変形抑制手段は、板状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。

【請求項3】

前記変形抑制手段は、前記搬送手段により搬送される前記熱膨張性シートと前記光照射手段との間に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。

【請求項4】

前記光照射手段の上方に当該光照射手段の近傍を冷却する冷却ファンを備え、
前記変形抑制手段は、前記冷却ファンの冷風が前記熱膨張性シートに当たらない位置であって、かつ、前記光照射手段よりも前記搬送方向側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。

【請求項5】

前記変形抑制手段は、前記搬送手段による搬送方向側の端部が、前記熱膨張性シートにおける前記所定の面に対して近付くように傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。

【請求項6】

前記変形抑制手段は、前記熱膨張性シートが湾曲せずに膨張した場合の当該熱膨張性シートに接触しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。

【請求項7】

前記変形抑制手段は、前記搬送方向側に位置する搬送路の入口の天井よりも、下面の位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、立体画像を製造するために使用される光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱によって膨張する発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層を紙等の基材の一面側に設けられた熱膨張性シート（または熱発泡性シートという）を用いて、前記一面側に浮き彫り状の凹凸を有する印刷物である立体画像を形成する技術が知られている。詳しくは、凸状にしようとする領域のパターンを、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面または基材側の表面（以下、裏面）に黒色インクで描画し、この描画面に近赤外線等の光を照射することによって、黒色インクが発熱して熱膨張層を黒色インクの濃淡に応じた厚さに膨張させて、容易に立体画像を形成することができる。パターンの描画は、インクジェットプリンタ等の一般的な印刷機を使用して行うことができる。また、光の照射は、パターンの描画と同様に枚葉処理方式の装置を使用して行うことができる。この光照射装置は、レーザープリンタ等と同様に、可撓性を有する熱膨張性シートを一方向に搬送しながら、搬送方向に直交する幅方向の全体に一括で処理するように、幅方向の全体にわたって設けられた光源から光を照射する（例えば、特許文献１，２参照）。

【0003】

前記の光照射装置は、搬送する熱膨張性シートの表面側を空けて、熱膨張層の膨張を妨げない構造とする必要がある。そして、光を照射されるパターン描画面が表面と裏面のいずれにも対応可能とするために、また、熱を厚さ方向に伝播し易くするように逃がすために、光照射装置は、熱膨張性シートの両面側を共に空ける、すなわち熱膨張性シートに非接触であることが好ましい。そのために、光照射装置の搬送機構は、４本の搬送ベルトを備えて、熱膨張性シートの幅方向における両外側の縁（搬送方向に平行な２辺近傍の縁）のそれぞれを両面側から２本の搬送ベルトで挟持する構造が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１−２８６６０号公報

【特許文献2】特開２００１−１５０８１２号公報

【特許文献3】特許第５８６２２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

熱膨張性シートは、熱膨張層が厚さ方向に膨張する際に基材に固定されていない表面側で面方向に収縮しようとするため、光照射装置において、伸縮性の低い基材側（裏面）を外側にして搬送方向に（幅方向を軸にして）巻かれて丸まるように反る傾向がある。そのため、前端が高く浮き上がり、光照射装置の搬出口を通過することができず、プリンタにおける紙詰まりを生じることになる。さらに、熱膨張性シートは、表面側に光を照射される場合、光源の側に反るので、光源やその近傍の高温の部材に接触して焦げを生じたり熱膨張層が溶融する虞がある。また、例えば前記したように、熱膨張性シートが両縁を搬送ベルト等で把持されていても、この両縁を残して丸まろうとして幅方向中央部が表面側へ浮き上がるように湾曲する。そして、熱膨張性シートが搬送され続けると、次第に、幅方向に中心へ向けて両縁を引き寄せられて、幅方向中央部がいっそう大きく湾曲して高く浮き上がるので、同様に紙詰まりや光源との接触等を生じる。

【0006】

本発明の課題は、紙詰まり等の搬送の不具合が生じ難い光照射装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明に係る光照射装置は、熱によって膨張する熱膨張性シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記熱膨張性シートにおける所定の面に向けて少なくとも所定の波長の光を照射する光照射手段と、少なくとも前記所定の波長の光を透過させると共に、前記熱膨張性シートにおける前記所定の面に向けた前記光の照射に伴って発生する前記所定の面側への前記媒体の反りまたは浮き上がりを所定の高さ以下に抑制する変形抑制手段と、を備え、前記変形抑制手段は、前記光照射手段の直下である光照射領域には設けられず、当該光照射領域よりも前記搬送手段による搬送方向側に設けられている構成とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る光照射装置によれば、媒体である熱膨張性シートを紙詰まりのような搬送の不具合なく、立体画像に製造することができ、また、既存の装置への簡易な改造で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る光照射装置の要部の構成を示す外観図である。

【図2】図１に示す光照射装置の側面図である。

【図3】実施形態に係る光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、図１のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。

【図4】従来の光照射装置による媒体の処理を説明するモデルであって、図１のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。

【図5】実施形態の変形例に係る光照射装置による媒体の搬送を説明するモデルであって、図１のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。

【図6】実施形態の変形例に係る光照射装置による媒体の搬送を説明するモデルであって、図１のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための光照射装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。図面に示す光照射装置の部材および被処理体である媒体は、説明を明確にするために、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。また、以下の説明において、同一のまたは同質の部材については、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

【0011】

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る光照射装置の構成について、図１、図２、および図３を参照して説明する。図１は、実施形態に係る光照射装置の要部の構成を示す外観図であり、図２は、図１に示す光照射装置の側面図である。図３および図４は、実施形態に係る光照射装置、従来の光照射装置のそれぞれによる媒体の搬送を説明するモデルであって、図１のＡ−Ａ線における断面図に相当する。本明細書において、光照射装置とは、加熱されることによって膨張する層を備えたシート状の媒体である熱膨張性シートを被処理体とし、光を照射して、前記層を膨張させて立体画像を製造する装置である。まず、熱膨張性シートについて説明する。

【0012】

（熱膨張性シート）
熱膨張性シートＷは、厚口の紙等を基材として、その一方の面に一定の厚さに熱膨張層が形成されている。熱膨張層は、熱可塑性樹脂をバインダとして熱膨張性のマイクロカプセルを含有する。マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成され、揮発性溶媒を内包し、膨張温度域、具体的には前記熱可塑性樹脂や揮発性溶媒の種類にもよるが約８０℃以上に加熱されると、加熱温度、さらには加熱時間に応じた大きさに膨張する。これにより、熱膨張層は、最大で膨張前の１０倍程度の厚さに膨張させることができる。そのため、熱膨張性シートＷは、部分的に加熱されることで、この部分で熱膨張層が発泡、膨張して厚さが増大して、熱膨張層を設けた側の表面に凹凸が形成される。

【0013】

熱膨張性シートＷは、所望の領域に限定して、かつ所望の高さの凸状に形成するために、光照射装置１０での処理前に、熱膨張層側の表面または基材側の表面（以下、裏面）、あるいは両面に、特定の波長域の光、例えば近赤外線光（波長７８０ｎｍ〜２．５μｍ）を熱に変換する材料を付着される。具体的にはカーボンブラックを含有する一般的な印刷用の黒色インクで、前記領域の形状で濃淡を有するパターンを描画されている。黒色インクの濃い、より黒く、すなわちカーボンブラックの面積あたりの付着量の多い（面密度の高い）領域ほど光を照射されたときの発熱温度が高く、その結果、この領域における熱膨張層がより大きく膨張して高い凸状の表面に形成される。なお、本実施形態において、熱膨張性シートＷは、幅方向における両外側の２辺（搬送方向に平行な２辺）のそれぞれから所定長さまでの縁においては、凹凸が形成されないように、黒色インクのパターンを描画されないことが好ましい。熱膨張性シートＷは、凹凸によらない画像が表面に付された立体画像とするために、光照射装置１０での処理前にさらに、表面、すなわち熱膨張層の表面に、黒色インクを含まない色インクで所望の画像パターンを描画されていてもよい。なお、画像パターンにおける黒色は、色インクの混色で表現する。画像パターンは、黒色インクのパターンと同様に、一般的な印刷機を使用して描画することができる。

【0014】

（光照射装置）
図１および図２に示すように、本実施形態に係る光照射装置１０は、熱膨張性シート（媒体）Ｗに光を照射する光照射部（光照射手段）２、熱膨張性シートＷを白抜き矢印で示す一方向に搬送するシートローダ（搬送手段）５０，５０、シート押さえ板（媒体変形抑制手段）４、搬出案内部６１，６２、および光照射部２近傍を冷却する冷却器（図３に示す冷却ファン３）を筐体（図示省略）の内部に備える。光照射装置１０はさらに、シートローダ５０，５０以外の搬送機構、光照射部２の温度を検知する温度センサ、熱膨張性シートＷの裏面に付されたバーコード類を読み取る読取り機、光照射装置１０の動作を制御する制御回路、ならびに、筐体の外側に設けられた、熱膨張性シートＷを載置する供給トレイ、光照射後の熱膨張性シートＷ（立体画像）が排出されるための排出トレイ、運転操作のためのスイッチ類や表示パネル（図示省略）等を備える。ここでは、光照射装置１０は、熱膨張性シートＷを水平にして搬送しながら、上面に光を照射する構造である。ただし、光照射装置１０は、下面に光を照射する構造であってもよく、また、熱膨張性シートＷを鉛直や傾斜させて処理する構造であってもよい。なお、本明細書においては、別途記載のない限り、図２、図３およびその他の断面図における上下を同じく上下として説明する。以下、光照射装置の各部材の構成について、詳細に説明する。

【0015】

（光照射部）
光照射部２は、光照射装置１０における主要部であり、水平に搬送される熱膨張性シートＷの上面に光を照射するように、熱膨張性シートＷの搬送経路の上方に設けられる。光照射部２は、熱に変換される近赤外線光を含む光を放射する光源２１、および反射板２２を備え、熱膨張性シートＷの、搬送方向での所定長さの範囲において、幅方向（搬送方向に直交する方向）における両端（以下、両縁と称する）を除いた全体に光を照射する。この、光照射部２から光を照射される範囲を光照射領域１ｉ（図３参照）と称する。光源２１は、例えばハロゲンランプであり、熱膨張性シートＷへその両縁を除いた全幅にわたって設けられる。反射板２２は、光源２１から熱膨張性シートＷへ光を効率的に照射するために設けられ、略半円柱の柱面形状の曲面に形成されて内側に鏡面を有し、光源２１の熱膨張性シートＷと対向する側の反対側、すなわち上側を覆う。光照射領域１ｉは光照射部２の直下であり、搬送方向においては、反射板２２の内面の両端間（始端から終端まで）である。

【0016】

（シートローダ）
シートローダ５０，５０は光照射装置１０における搬送機構であり、熱膨張性シートＷをその両縁のみで支持して、光照射領域１ｉを通過するようにその後方近傍から前方まで水平に搬送する。なお、図２の側面図および図３以降の断面図において、搬送方向は右向きに示され、すなわち図中右側が前である。シートローダ５０のそれぞれは、熱膨張性シートＷの縁を両面から挟持するように、上下に２本の搬送ベルト５１，５２を備える。上側の搬送ベルト５１は駆動ローラ５３，５５で張架され、下側の搬送ベルト５２は駆動ローラ５４，５６で張架される。光照射部２の後方近傍に設けられた駆動ローラ５３，５４、および前方に設けられた駆動ローラ５５，５６は、それぞれ、搬送ベルト５１，５２を介在して熱膨張性シートＷの縁を十分な強さで挟持するような間隔で回転軸が支持される。駆動ローラ５３〜５６は、モータ（図示省略）からその回転をプーリやギア等（図示省略）によって伝達され、同期して回転する。さらに、駆動ローラ５３，５５間に押さえローラ５７が、駆動ローラ５４，５６間に押さえローラ５８が、それぞれ回転自在に支持されて、搬送ベルト５１，５２によって駆動ローラ５３〜５６に協働して回転する。押さえローラ５７，５８は、駆動ローラ５３〜５６と同様に、搬送ベルト５１，５２を介在して熱膨張性シートＷを光照射部２の前方近傍で挟持する。このような押さえローラ５７，５８が設けられていることにより、熱膨張性シートＷの変形（熱膨張層の膨張、湾曲）が進行する光照射部２の前方近傍で、熱膨張性シートＷの両縁が搬送ベルト５１，５２間からずれることを抑制する。なお、光照射装置１０においては、熱膨張性シートＷの両縁が搬送ベルト５１，５１で遮られて光照射部２からの光が照射されず、この両縁においては立体画像の表面に凹凸が形成されない。また、シートローダ５０，５０は、搬送ベルト５１，５２を設けずに、駆動ローラ５３，５４、駆動ローラ５５，５６、および押さえローラ５７，５８で、直接に熱膨張性シートＷを挟持する構造としてもよく、この場合、光照射領域１ｉで熱膨張性シートＷを挟持する小径の押さえローラ（図示せず）をさらに設けることが好ましい。

【0017】

（シート押さえ板）
シート押さえ板４は、板状の部材であり、熱膨張性シートＷを、その膨張層の膨張に伴う変形を抑制し、光照射領域１ｉからその前方の搬送路（搬出案内部６１，６２間）へ案内するために、熱膨張性シートＷの光を照射される側の面に対面させて設けられる。熱膨張性シートＷの変形とは、平面状態から少なくとも一部が曲面になることを指し（膨張層の膨張による表面のみの高さ位置の変化を除く）、特に、光照射部２の側へ部分的に近付くような反りや浮き上がりである。熱膨張性シートＷの反りや浮き上がりについては、本実施形態に係る光照射装置１０のように、両縁をシートローダ５０，５０で挟持されている場合の、後記にて説明するような幅方向中央部の浮き上がりを含む。シート押さえ板４は、十分な耐熱性と、光照射部２が照射する光、特に近赤外線光に対するできるだけ高い透過性とを有する材料で形成されることが好ましく、また、熱膨張性シートＷに対面する側の面（下面）の摩擦が小さいことが好ましく、例えばガラス板が適用される。シート押さえ板４は、このような透過性の高い材料で形成されるので、熱膨張性シートＷに到達する光の減衰が少なく、光源２１の出力の効率の低下が抑制され、また、光照射部２が照射する光を吸収し難く、発熱して高温になることがない。さらに、シート押さえ板４は、例えば金属のような放熱効果の高い材料は適用されない。したがって、熱膨張性シートＷが、シート押さえ板４に接触した箇所で局所的に、高温によって熱膨張層が変形したり、反対に温度が急激に降下して熱膨張層の膨張の進行が早期に停止することがない。

【0018】

シート押さえ板４は、熱膨張性シートＷが熱膨張層の膨張に伴って大きく湾曲しないように、搬送方向においては、熱膨張層の膨張が進行している範囲（熱膨張領域１ｆ）に少なくとも設けられることが好ましく、本実施形態では、光照射領域１ｉとその前方の近傍にわたって設けられる。このように、シート押さえ板４は、光照射領域１ｉの全体に設けられることによって、搬送異常等が生じた場合でも、熱膨張性シートＷが光照射部２に接触することを防止する効果も得られる。また、シート押さえ板４は、幅方向においては、光照射部２と熱膨張性シートＷの間の、熱膨張性シートＷの全幅（少なくとも、シートローダ５０で挟持される両縁を除いた全幅）にわたって設けられることが好ましい。これは、熱膨張性シートＷがシート押さえ板４に対面しているかいないかで、光照射部２から照射される光の強度や、冷却ファン３からの送風（冷風ＣＢ、図３（ａ）参照）によって、温度差を生じるためである。また、シート押さえ板４は、高さ方向（熱膨張性シートＷの厚さ方向）においては、湾曲せずに膨張層が膨張したと仮定した場合の（図３に二点鎖線で表す設定経路ＦＰにおける）熱膨張性シートＷに接触しない位置が好ましく、本実施形態では、この熱膨張性シートＷに平行に、すなわち板面を水平にして設けられる。シート押さえ板４は一方で、その搬送方向側の搬送路の入口の天井よりも、下面の位置が低いことが好ましい。本実施形態に係る光照射装置１０においては、シート押さえ板４は、その前方に搬出案内部６１，６２が設けられているので、上側の搬出案内部６１の後端よりも下面が低い位置になるように設けられている。シート押さえ板４の構成および作用等の詳細については、後記の光照射装置の動作と共に説明する。

【0019】

（搬出案内部）
搬出案内部６１，６２は、熱膨張領域１ｆを通過した熱膨張性シートＷを搬出口１１へ案内するために、シート押さえ板４の前方（搬送方向側）に、熱膨張性シートＷを両面から挟むように設けられる。本実施形態では、搬出案内部６１，６２は、熱膨張性シートＷの前端が幅方向中央で浮き上がっていても、間に挟まれて変形状態を矯正しつつ案内するように、光照射領域１ｉ側の端が広がるように縁を折り曲げられた板状で、軽量化等のために小径の孔が多数空けられている。このような搬出案内部６１，６２は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属で形成され、ただし、熱膨張性シートＷの膨張層が変形する温度に加熱されないように、光照射部２から十分に距離を空けて配置される。

【0020】

（冷却器）
冷却ファン３は、プリンタやパーソナルコンピュータ等に内蔵される一般的な空冷式の冷却器を構成し、光照射部２による光照射装置１０の過剰な温度上昇を防止する。冷却ファン３は、光照射部２（反射板２２）の上方に、１つまたは幅方向に２つ以上並べて設けられて、筐体に形成された通風孔から外気を取り込んで光照射部２に向けて送風する。冷却ファン３に代えて、水冷式のラジエータ等が設けられてもよい。

【0021】

（その他の部材）
温度センサは、反射板２２の温度を計測して、制御回路に伝達する。読取り機は、供給トレイ近傍に設けられて、被処理体が熱膨張性シートＷのような専用の媒体であるかを判別する。読取り機は、例えば、熱膨張性シートＷの裏面に付されたバーコード類を読み取るバーコードリーダ、ＱＲコード（登録商標）リーダ、ＯＣＲ（Optical character recognition）リーダであり、さらに、被処理体がいずれの面を上にして供給トレイに載置されても読み取るように、鏡を備える。搬送機構は、例えば、供給トレイに載置された熱膨張性シートＷを光照射装置１０の内部へ搬送して、熱膨張性シートＷの前端をシートローダ５０，５０（駆動ローラ５３，５４間）に挟持させる。制御回路は、例えばＣＰＵおよびメモリを備え、外部からの操作やセンサ類の信号等を受けて、光照射装置１０を統括制御する。具体的には、例えば、光源２１のＯＮ／ＯＦＦ、シートローダ５０，５０およびその他の搬送機構の搬送開始と停止、搬送速度の切替え、温度センサからの反射板２２の温度や読取り機からの信号による、運転可能か等の判定を行う。

【0022】

また、光照射装置１０は、シートローダ５０，５０で挟持された両縁を除き、熱膨張性シートＷが、少なくとも光照射領域１ｉにおいて、好ましくはさらに熱膨張領域１ｆにおいて、シート押さえ板４以外には非接触であるように構成され、より好ましくはシート押さえ板４にも非接触とする。さらに、光照射装置１０は、熱膨張性シートＷの下側（光照射部２と対向する側の反対側）を、少なくとも光照射領域１ｉにおいて、好ましくはさらに熱膨張領域１ｆにおいて、十分な空間を設けて開放された構成とする。具体的には、光照射部２によって熱膨張性シートＷに発生した熱が逃げ易く、熱膨張性シートＷの下側の近傍の温度が過剰に上昇しなければよい。熱膨張性シートＷの下方へ熱が逃げないと、上側のシート押さえ板４に挟まれた狭い空間で蓄熱されて熱膨張性シートＷの温度の制御が困難になり、例えば、複数枚の熱膨張性シートＷを連続して処理した場合に、１枚目との膨張高さの均一性が得られ難い。

【0023】

なお、光照射装置１０において、熱膨張性シートＷが、裏面（基材側）に光を照射される等によって下方に向かって湾曲する場合には、光照射部２に接触する虞がないので、ある程度の変形は許容される。ただし、熱膨張性シートＷが搬出案内部６１，６２間へ確実に搬送されるように、熱膨張性シートＷを挟んでシート押さえ板４と対向する下側案内部（図示せず）が設けられていてもよい。下側案内部は、前記したように熱膨張性シートＷに発生した熱が逃げることを妨げないように、例えば、細い棒状の金属部材を組み合わせて、幅方向にわたる２本の梁とその間に架橋された複数本の骨組で構成される。このような下側案内部は、熱膨張性シートＷが、裏面に光を照射されているときに、熱膨張領域１ｆにおいて接触しない位置に設けられることが好ましく、下方へ突出するように湾曲した熱膨張性シートＷを搬出案内部６１，６２間に案内するために、例えば搬送方向に上方へ傾斜するように配置される。

【0024】

（光照射装置の動作）
本発明の実施形態に係る光照射装置の動作について、図３および図４を参照して説明する。ここでは、熱膨張性シートＷの表面（熱膨張層側）に光を照射する。

【0025】

光照射部２が光ＮＩＲを照射している状態において、供給トレイから搬入された熱膨張性シートＷは、シートローダ５０，５０（図３では搬送ベルト５１，５２の一部を示す）で両縁を挟持されて、図中右方向に搬送される。熱膨張性シートＷは、光照射領域１ｉに進入すると、黒色インクのパターンが描画された領域において温度が上昇し始める。そして、ここでは、図３（ａ）に示すように、熱膨張性シートＷは、光照射領域１ｉの中間近傍に到達した時点で、この到達した部分の温度が膨張温度域になって熱膨張層が膨張を開始し、すなわち熱膨張領域１ｆに進入する。熱膨張性シートＷは、さらに光照射領域１ｉの中間を通過した直後に、膨張に伴って、表面を内側にして基材ごと前端から丸まり始める。ただし、熱膨張性シートＷは、両縁が搬送ベルト５１，５２で挟持されているので、幅方向中央が浮き上がるように湾曲する。このような状態の熱膨張性シートＷは、図３の断面図においては、その浮き上がった幅方向中心の断面（図中、ハッチングを付した領域）の下側に、紙面奥側に存在する裏面の設定経路ＦＰから浮き上がった部分（図中、ドットを付した領域）が表される。なお、設定経路ＦＰは、熱膨張性シートＷが湾曲せずに搬送されたと仮定した場合の表面と裏面の位置であって、さらに、表面は、膨張層が光照射装置１０での処理によって設計上で最大に膨張したときの位置である。そして、熱膨張性シートＷは、前端、または前端近傍の熱膨張層の凸状となった表面がシート押さえ板４の下面に当接し、この当接した箇所がシート押さえ板４で摺動されながら搬送される。そして、熱膨張性シートＷは、光照射領域１ｉを通過すると温度が降下し始め、膨張温度域未満になると熱膨張層の膨張が完了し、すなわち熱膨張領域１ｆから退出し、その後、搬出案内部６１，６２間に進入し、搬出口１１から搬出される。

【0026】

このように、熱膨張性シートＷは、光照射領域１ｉおよびその前方近傍の熱膨張領域１ｆにおいて膨張層が膨張し、さらに、膨張が進行すると幅方向中央が基材ごと湾曲して浮き上がる。そして、熱膨張性シートＷは、このような変形が抑制されないと、図４（ｂ）に示すように、搬送されるにつれて、両縁が引き寄せられながら幅方向中央で大きく弧を描くように湾曲して前端が高く浮き上がって、搬出案内部６１，６２間や搬出口１１を通過することができなくなる。

【0027】

本実施形態に係る光照射装置１０によれば、熱膨張性シートＷは、最も高くなった箇所がシート押さえ板４によってその下面の高さ位置に押さえ付けられ、それ以上の変形の進行を停止させられる。さらに、熱膨張性シートＷは、シート押さえ板４との当接箇所の後方近傍において、浮き上がりを前記高さ位置よりも低く抑制され易く、かつ、膨張層が膨張を妨げられない。その結果、図３（ｂ）に示すように、熱膨張性シートＷは、シート押さえ板４の下を通過した後も、その下面の高さ位置よりも上へは浮き上がらず、幅方向中央を含めてシート押さえ板４の下面以下の位置を維持して、確実に搬出案内部６１，６２間に進入することができ、さらに湾曲等の変形が小さく抑制される。そして、熱膨張性シートＷは、変形が小さいので搬出案内部６１，６２等によって容易に矯正される。なお、シート押さえ板４は、下面が熱膨張性シートＷの設定経路ＦＰよりも高い位置になるように設けられていることが好ましい。さらにシート押さえ板４は、熱膨張性シートＷの膨張層の膨張が進行しているとき、すなわち熱膨張領域１ｆにおいて、熱膨張性シートＷが少なくとも膨張層が設計上で最大に膨張していない状態では接触しない位置に設けられていることがより好ましい。このような構成により、熱膨張性シートＷは、膨張層の膨張が妨げられず、幅方向中央の領域と両縁近傍の領域とで、凹凸の高さの誤差を生じ難い。一方で、シート押さえ板４は、設定経路ＦＰからの距離を大きくして高い位置に設けられると、熱膨張性シートＷの湾曲が大きくなるので、膨張層の膨張が妨げられない範囲でできるだけ低い位置に設けられることがさらに好ましい。

【0028】

また、冷却器として冷却ファン３が設けられている場合、図３（ａ）に示すように、光照射部２の上方の冷却ファン３から冷風ＣＢが下方に送風される。冷風ＣＢは、光照射部２の反射板２２の外壁に沿って流れ、本実施形態においては、シート押さえ板４によって搬送方向側の冷風ＣＢが遮られる。これに対して、図４（ａ）に示すように、シート押さえ板４を備えない光照射装置１１０は、冷風ＣＢが光照射領域１ｉの前方と後方とへそれぞれ流れて熱膨張性シートＷに到達する。冷却ファン３の構造にもよるが、冷風ＣＢは幅方向において均一に流れず、そのため、光照射領域１ｉを通過した直後の熱膨張性シートＷに、幅方向に不均一な強さで冷風ＣＢが到達する。そして、熱膨張性シートＷは、冷風ＣＢによって速やかに冷却されて温度が降下し、膨張層の膨張が完了されるため、この部分が限定的に熱膨張領域１ｆが短くなる。その結果、黒色インクの濃淡（明度）が同じであっても、熱膨張性シートＷの凸状の高さが幅方向に不均一に形成される。すなわち、本実施形態に係る光照射装置１０は、熱膨張性シートＷの膨張層を黒色インクの濃淡に応じて均一に膨張させることができる。

【0029】

（変形例）
光照射装置１０は、水平な平板状のシート押さえ板４が光照射領域１ｉとその熱膨張領域１ｆにわたって設けられているが、これに限られない。以下、実施形態の変形例に係る光照射装置の構成について、図５および図６を参照して説明する。

【0030】

図５に示すように、光照射装置１０Ａは、シート押さえ板４Ａが光照射領域１ｉの前方の近傍、詳しくは、反射板２２の前側の端の直下から前方に設けられている。シートローダ５０，５０による熱膨張性シートＷの搬送速度が高速である等、熱膨張性シートＷの膨張層が膨張を開始する位置が搬送方向寄りで、さらに湾曲し始めるのが光照射領域１ｉを通過した後である場合、このように光照射領域１ｉを空けてシート押さえ板４Ａを設けてもよい。このような構成により、光照射部２からシート押さえ板４Ａを透過させずに熱膨張性シートＷへ光ＮＩＲが照射されるので、光源２１の出力を高効率とすることができる。また、光照射領域１ｉの前方近傍にシート押さえ板４Ａが設けられているので、光照射装置１０（図３（ａ）参照）と同様、熱膨張性シートＷが光照射領域１ｉを通過した直後に冷却ファン３からの冷風ＣＢによって冷却されない。また、光照射装置１０において、シート押さえ板４が、例えば光照射領域１ｉにおいて後方側の半分を空けて、光照射領域１ｉの前方側の半分を含む熱膨張領域１ｆに設けられてもよい。このような構成とすることによって、熱膨張性シートＷが、光照射領域１ｉに到達した直後においては強い光ＮＩＲが照射される（図示せず）。

【0031】

なお、本変形例のように、シート押さえ板４Ａ（４）が光照射領域１ｉの全体または一部を空けて設けられている場合、光照射領域１ｉにおける少なくともシート押さえ板４Ａ（４）が設けられていない部分に、光照射部２を保護するための部材を設けてもよい。具体的には、光照射部２からの光ＮＩＲを遮らないように、前記の下側案内部（図示せず）のような金属棒を組み合わせてなる部材を適用することができる。この部材は、搬送異常等を除いて熱膨張性シートＷが接触することがないように、シート押さえ板４Ａ（４）の下面よりも高い位置に設けられることが好ましい。

【0032】

また、光照射装置１０Ａにおいて、冷却ファン３に代えてラジエータ等が設けられている場合には、主に光照射領域１ｉ外に設けられているシート押さえ板４Ａは、完全な板状でなくても熱膨張性シートＷに温度のムラを生じさせない。具体的には、シート押さえ板４Ａは、熱膨張性シートＷが当接しても搬送を妨げられないように、例えば櫛型で、幅方向にわたる胴部から櫛歯が搬送方向へ向けて突出している。このような形状のシート押さえ板４Ａは、ガラスや耐熱性の樹脂等で形成される。

【0033】

また、図６に示すように、光照射装置１０Ｂは、シート押さえ板４Ｂが、その前端が設定経路ＦＰにおける熱膨張性シートＷの表面に近付くように、搬送方向に下方へ傾斜する傾斜面を有する。詳しくは、シート押さえ板４Ｂは、光照射領域１ｉにおいては水平面であり、その前方で緩やかに下方へ折れ曲がって傾斜面となり、好ましくは熱膨張領域１ｆまで水平面とする。熱膨張性シートＷが、膨張層の膨張に伴う変形が特に大きく、高く浮き上がる場合、このような変形が進行する熱膨張領域１ｆでは、シート押さえ板４Ｂを設定経路ＦＰからの距離の大きい高い位置に設けることによって、膨張層の膨張を妨げられないようにする。そして、熱膨張性シートＷは、熱膨張領域１ｆを通過した後、シート押さえ板４Ｂの傾斜面で摺動されながら案内されることによって矯正され、搬出案内部６１，６２間に進入することができる。また、光照射部２と設定経路ＦＰとの間隔等によっては、シート押さえ板４Ｂは、全体が傾斜面の平板状であってもよい。また、シート押さえ板４Ｂは、例えば図５に示すシート押さえ板４Ａのように、光照射領域１ｉの全体または後方側の一部を空けるように水平面を短く、または傾斜面のみの平板状としてもよい。

【0034】

シート押さえ板４（４Ａ，４Ｂ）の形状はこれらに限られず、例えば搬送方向中央が高い山型とすることもできる。ただし、シート押さえ板４（４Ａ，４Ｂ）は、少なくとも搬送方向側の縁（前端）においては、熱膨張性シートＷに平行（水平）か、搬送方向に次第に熱膨張性シートＷに近付くように（下方へ）傾斜していることが好ましい。

【0035】

以上のように、本発明の実施形態によれば、適切な形状および配置の板材を設けることによって、紙詰まりのような熱膨張性シートの搬送の不具合が生じ難く、また熱膨張性シートの変形を抑制することができる。

【0036】

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。

【0037】

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
《請求項１》
シート状の媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記媒体における所定の面に向けて少なくとも所定の波長の光を照射する光照射手段と、
少なくとも前記所定の波長の光を透過させると共に、前記媒体における前記所定の面に向けた前記光の照射に伴って発生する前記所定の面側への前記媒体の反りまたは浮き上がりを所定の高さ以下に抑制する媒体変形抑制手段と、を備えることを特徴とする光照射装置。
《請求項２》
前記媒体変形抑制手段は、板状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
《請求項３》
前記媒体変形抑制手段は、前記搬送手段により搬送される前記媒体と前記光照射手段との間に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
《請求項４》
前記媒体変形抑制手段は、前記媒体において前記光を照射される領域よりも前記搬送手段による搬送方向側に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
《請求項５》
前記媒体変形抑制手段は、前記搬送手段による搬送方向側の端部が、前記媒体における前記所定の面に対して近付くように傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。

【符号の説明】

【0038】

１０，１０Ａ，１０Ｂ 光照射装置
１ｉ 光照射領域
２ 光照射部（光照射手段）
２１ 光源
２２ 反射板
３ 冷却ファン
４，４Ａ，４Ｂ シート押さえ板（媒体変形抑制手段）
５０ シートローダ（搬送手段）
６１，６２ 搬出案内部
Ｗ 熱膨張性シート（媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】