热膨胀性薄片转让专利

申请号 : CN201810114810.8

文献号 : CN108621621B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 堀内雄史本柳吉宗高桥秀树三井乡史

申请人 : 卡西欧计算机株式会社

摘要 :

本发明提供热膨胀性薄片。热膨胀性薄片在基材的一方的面上形成包含热膨胀性材料的热膨胀层,在使所述热膨胀层膨胀时,所述基材追随所述热膨胀层的膨胀变形,所述基材变形成浮凸状。

权利要求 :

1.一种热膨胀性薄片,在基材的一方的面上形成包含热膨胀性材料的热膨胀层,所述热膨胀性薄片的特征在于,在使所述热膨胀层膨胀时,所述基材追随所述热膨胀层的膨胀而变形,所述基材被往所述热膨胀层侧牵拉从而变形成浮凸状。

2.根据权利要求1所述的热膨胀性薄片,其特征在于,在所述基材与所述热膨胀层之间设置锚固层。

3.根据权利要求2所述的热膨胀性薄片,其特征在于,锚固层包含聚酯-丙烯酸系树脂-聚氨酯复合树脂。

4.根据权利要求1所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述基材的厚度形成得与所述热膨胀层的厚度相同、或薄于所述热膨胀层。

5.根据权利要求3所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述基材的厚度形成得与所述热膨胀层的厚度相同、或薄于所述热膨胀层。

6.根据权利要求4所述的热膨胀性薄片,其特征在于,在所述热膨胀层的面上形成第1墨水受纳层。

7.根据权利要求5所述的热膨胀性薄片,其特征在于,在所述热膨胀层的面上形成第1墨水受纳层。

8.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片,其特征在于,在所述基材的另一方的面上形成第2墨水受纳层。

9.根据权利要求7所述的热膨胀性薄片,其特征在于,在所述基材的另一方的面上形成第2墨水受纳层。

10.根据权利要求8所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述第1墨水受纳层以及第2墨水受纳层是相同材料。

11.根据权利要求9所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述第1墨水受纳层以及第2墨水受纳层是相同材料。

12.根据权利要求4所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述基材包含聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚酰亚胺系树脂、硅酮系树脂的至少一种树脂。

13.一种热膨胀性薄片,在树脂制的基材的一方的面上形成比该基材厚的包含热膨胀性材料的热膨胀层,所述热膨胀性薄片的特征在于,在使所述热膨胀层膨胀时,所述基材追随所述热膨胀层的膨胀变形,所述基材被往所述热膨胀层侧牵拉从而变形为浮凸状。

14.根据权利要求13所述的热膨胀性薄片,其特征在于,所述基材包含聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚酰亚胺系树脂、硅酮系树脂的至少一种树脂。

说明书 :

热膨胀性薄片

技术领域

[0001] 本发明涉及对应于吸收的热量来发泡从而膨胀的热膨胀性薄片以及制造热膨胀性薄片的方法。

背景技术

[0002] 过去,已知一种热膨胀性薄片,其在基材薄片的一方的面上形成对应于吸收的热量而发泡、膨胀的热膨胀性材料的热膨胀层。能在该热膨胀性薄片上形成将光变换成热的光热变换层,通过在光热变换层照射光来使热膨胀层部分或整体地膨胀。另外,还已知通过使光热变换层的形状变化来在热膨胀性薄片上形成立体的造形物(立体图像)的方法(例如参考专利文献的特开昭64-28660号公报、特开2001-150812号公报)。
[0003] 在这样的热膨胀性薄片中,为了附带高低差清晰地表现立体图像的形状,谋求增加使热膨胀层发泡、膨胀时的膨胀高度。
[0004] 为了增加膨胀高度,考虑较厚地形成热膨胀层,以使热膨胀性材料更多地存在于基材上。但若将热膨胀层形成得厚,就会有热膨胀性薄片整体的厚度增加的问题。

发明内容

[0005] 本发明鉴于上述实情而提出,目的在于,提供在使热膨胀层膨胀时具有良好的膨胀高度的热膨胀性薄片和热膨胀性薄片的制造方法。
[0006] 本发明的一个方面的热膨胀性薄片,在基材的一方的面上形成包含热膨胀性材料的热膨胀层,所述热膨胀性薄片的特征在于,在使所述热膨胀层膨胀时,所述基材追随所述热膨胀层的膨胀变形,所述基材变形成浮凸状。
[0007] 本发明的一个方面的一种热膨胀性薄片的制造方法,其特征在于,包含以下的工序:在基材的一方的面上形成锚固层;和在所述锚固层上形成与所述基材的厚度相同或厚度厚于该基材的厚度的包含热膨胀性材料的热膨胀层。
[0008] 本发明的另一方面的热膨胀性薄片,在树脂制的基材的一方的面上形成比该基材厚的包含热膨胀性材料的热膨胀层,所述热膨胀性薄片的特征在于,在使所述热膨胀层膨胀时,所述基材追随所述热膨胀层的膨胀变形,所述基材变形为浮凸状。

附图说明

[0009] 图1是表示实施方式所涉及的热膨胀性薄片的概要的截面图。
[0010] 图2是示意表示使实施方式所涉及的热膨胀性薄片的热膨胀层膨胀的示例的截面图。
[0011] 图3A~D是表示实施方式所涉及的热膨胀性薄片的制造方法的概要的截面图。
[0012] 图4A~C是表示实施方式所涉及的立体图像形成组件的概要的图。
[0013] 图5是表示实施方式所涉及的立体图像形成工艺的流程图。
[0014] 图6A~D是示意表示实施方式所涉及的立体图像形成工艺的截面图。
[0015] 图7A是说明使热膨胀性薄片的热膨胀层膨胀后测定的部位的图。
[0016] 图7B是表示各基材中的光热变换层的黑浓度与凸量的关系的图表。
[0017] 图8A是表示各基材中的光热变换层的黑浓度与基材变形量的关系的图表。
[0018] 图8B是表示各基材中的光热变换层的黑浓度与纯粹的发泡量(差分) 的关系的图表。

具体实施方式

[0019] 以下使用附图来详细说明本发明的实施方式所涉及的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法。
[0020] 在此,在本实施方式中,所谓「立体图像」表示造型物,在造型物中一般包含单纯的形状、几何学形状、字符等广义形状。进而造型物还包含作为表面装饰的结果而形成的装饰。所谓装饰,是通过视觉以及/或者触觉使人想起美感的存在。另外,所谓「立体图像形成」,不仅包含形成造型物,还包含表面装饰(修饰)。
[0021] 热膨胀性薄片10如图1所示那样,具备基材11、锚固层12、热膨胀层13、第1墨水受纳层14、第2墨水受纳层15。另外,如详细详述的那样,热膨胀性薄片10在图4A~图4C中概要示出的立体图像形成系统50 被实施印刷,形成有凹凸的造形物(立体图像)。另外,如详细后述那样,本实施方式的热膨胀性薄片10在如下点上具有特征:在立体图像形成系统50实施印刷来使热膨胀层13膨胀时,基材11如图2所示那样追随热膨胀层13变形。
[0022] 基材11是支承热膨胀层13等的薄片状的构件。作为基材11,能适宜选择使用上质纸、中质纸等纸、或一般使用的树脂制的薄片状(包含薄膜) 的材料。树脂制的薄片例如能使用包含从聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、尼龙等聚酰胺系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚酰亚胺系树脂、硅酮系树脂等选择的树脂的薄片。另外,在本实施方式中,如详细后述那样,基材11在如下点上具有特征:在热膨胀层13通过加热整体或部分发泡从而膨胀时,追随热膨胀层13的膨胀追随而变形。为此,基材11需要易于热变形,选择用作基材11的材料、基材11的厚度等,使得热变形容易。例如基材11的厚度优选形成得与热膨胀层13的厚度相同、或薄于热膨胀层13。
[0023] 基材11在使热膨胀层13发泡、膨胀时,以追随热膨胀层13的膨胀的方向的形式变形,变形后维持该形状。更具体地,若热膨胀层13膨胀,就会在热膨胀层13形成图2所示的凸部13a。在形成该凸部13a时,膨胀的力作用在与基材11相反的方向(图2所示的上侧)上。被该膨胀的力牵拉而基材11变形。然后如图2所示那样,在基材11的表面形成凸部11a,从周围的区域突出。另外,在基材11的背面形成与形成于表面的凸部11a 的形状对应的凹部11b。在本说明书中,将这样的热膨胀层13的凸部13a、基材11的凸部11a以及凹部11b的形状表现为浮凸状(embossed shapes)。
[0024] 在所谓浮凸加工的一种手法中,形成与上下的模具对应的凹凸的形状,在上下的模内夹入纸等基材,在基材形成凹凸的形状。与此相对,在本实施方式中,由于基材11是被热膨胀层13膨胀的力牵拉而变形,因此并不是说浮凸加工那样与热膨胀层的膨胀后的形状一致的形状会连细节部分都正确地形成在基材11的背面。例如在有大量突起、有多个梯级等平面上以及/或者立体上具有复杂的轮廓的形状形成于热膨胀层13的情况下,基材11的背面呈现不了该突起或梯级这样复杂的轮廓。呈现在基材 11的背面的形状成为略去了轮廓的形状,并不会是细节部分的轮廓准确一致。但形成于基材11的凸部11a以及凹部11b,形成在形成于热膨胀层 13的凸部13a的正下方,其形成的区域大致相同。另外,凸部11a的形状成为使凸部13a大致缩小的形状,凹部11b的形状也同样。因此,通过与浮凸加工产生的形状类似,本实施方式那样的基材11的形状能表现为浮凸状。
[0025] 另外,通过如此让基材11变形,与仅让热膨胀层13膨胀相比,膨胀高度变高与基材11的变形相应的量,有使整体的膨胀高度增加的效果。即,若从热膨胀性薄片10整体来看,膨胀后的高度成为热膨胀层13自身的膨胀高度和基材11的变形的高度。因此,就算使热膨胀层13本身的膨胀高度少,也能通过基材11弥补膨胀高度,作为热膨胀性薄片10整体,能得到良好的膨胀高度。另外,在得到相同膨胀高度的情况下,与基材不变形的现有的构成比较,还能与基材11变形的量相应将热膨胀层13形成得更薄。
[0026] 另外,在本实施方式中,热膨胀层13膨胀的区域下的基材11并非全都变形。在使热膨胀层13膨胀到某厚度以上的情况下,基材11的背面浮凸状地变形。在使光热变换层的浓度薄等而热膨胀层13的发泡、膨胀的程度低的情况下,有时基材11不变形。因此在本实施方式中,并不意图使热膨胀层13膨胀的区域下的基材11全都变形、成为浮凸状,而是将使热膨胀层13膨胀到某高度以上的区域下的基材11变形,做出浮凸状。
[0027] 锚固层12设于基材11的一方的面(图1所示的上表面),在锚固层 12上形成热膨胀层13。锚固层12是对基材11和热膨胀层13具有良好的粘结性的层,在热膨胀层13膨胀时抑制其从基材11剥离。锚固层12包含从聚酯、丙烯酸系树脂、聚氨酯或它们的共聚物所构成的群选择的至少 1种树脂。例如锚固层12中所含的树脂例如可以仅包含聚酯系树脂,也可以包含聚酯系树脂和聚氨酯系树脂。另外,锚固层12中所含的树脂可以通过改性剂改性。特别在本实施方式中,优选锚固层12包含聚酯-丙烯酸系树脂-聚氨酯复合树脂。另外,虽然并不限于此,但作为包含聚酯-丙烯酸系树脂-聚氨酯复合树脂的水分散液,能举出“高松油脂(株)社”制的「WAC-17XC」等。
[0028] 在本实施方式中,由于如上述那样基材11追随热膨胀层13的膨胀而变形,因此为了不出现剥离,优选基材11和热膨胀层13良好地粘结,优选在两者之间设置锚固层12。另外、只要基材11和热膨胀层13良好地粘结,不会因热膨胀层13的膨胀出现剥离,则锚固层12也能省略。
[0029] 热膨胀层13形成在设于基材11的一方的面(图1中为上表面)上的锚固层12上。热膨胀层13是膨胀成与加热温度、加热时间相应的大小的层,在粘合剂中分散配置多种热膨胀性材料(热膨胀性微胶囊、微粉)。另外,如详细后述那样,在本实施方式中,在设于基材11的上表面(表面)的第1墨水受纳层14上以及/或者基材11的下表面(背面)形成光热变换层,通过照射光(电磁波)来使设有光热变换层的区域发热。热膨胀层13由于吸收在热膨胀性薄片10的表面以及/或者背面的光热变换层产生的热而发泡、膨胀,因此能选择性地仅使特定的区域膨胀。
[0030] 作为粘合剂而使用从醋酸乙烯系聚合物、丙烯酸系树脂系聚合物等选择的热可塑性树脂。另外,热膨胀性微胶囊是将丙烷、丁烷、其他低沸点气化性物质封入到热可塑性树脂的外壳内的构成。外壳例如由从聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚丁二烯、或它们的共聚物等选择的热可塑性树脂形成。热膨胀性微胶囊的平均粒径为约5~50μm。若将该微胶囊加热到热膨胀开始温度以上,则树脂所构成的高分子的外壳软化,内含的低沸点气化性物质气化,通过该压力胶囊膨胀。虽然也依赖于所使用的微胶囊的特性,但微胶囊膨胀到膨胀前的粒径的5倍程度。
[0031] 第1墨水受纳层14形成在形成于基材11的一方的面上的热膨胀层13 之上。第1墨水受纳层14是受纳印刷工序中使用的墨水例如喷墨打印机的墨水并使其定着的层。第1墨水受纳层14对应于印刷工序中使用的墨水而使用通用的材料。例如在利用水性墨水的情况下,第1墨水受纳层14 使用从多孔质二氧化硅、聚乙烯醇(PVA)等选择的材料来形成。
[0032] 第2墨水受纳层15形成在基材11的另一方的面上。第2墨水受纳层 15与第1墨水受纳层14同样,是受纳印刷工序中使用的墨水例如喷墨打印机的墨水并使其定着的层。第2墨水受纳层15也使用通用的材料形成,例如在利用水性墨水的情况下,使用从多孔质二氧化硅、聚乙烯醇(PVA) 等选择的材料来形成。特别地,在作为基材11而使用塑料薄膜等难以受纳墨水的材料、进而在基材11的背侧形成光热变换层的情况下,优选如图1所示那样设置第2墨水受纳层15。另外,在基材11能受纳墨水并使其定着的情况、仅在热膨胀性薄片10的表侧形成光热变换层的情况下等,能对应于基材11的材质、热膨胀性薄片10的用途而省略第2墨水受纳层 15。
[0033] (热膨胀性薄片的制造方法)
[0034] 接下来使用图3A~图3D来说明热膨胀性薄片10的制造方法。
[0035] 首先,作为基材11而准备薄片状的材料,例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的薄片。基材11可以是卷筒状,也可以预先裁断。这时,基材11的材料、厚度选择易于热变形的,以使得能对应于热膨胀层13的膨胀追随变形。例如基材11的厚度优选形成得与热膨胀层13的厚度相同或薄于热膨胀层13。
[0036] 接下来,为了形成锚固层12,调制包含从聚酯、丙烯酸系树脂、聚氨酯或它们任意者的共聚物所构成的群选择的至少1种树脂的涂布液。接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等公知的涂布装置来将涂布液涂布到基材11上。接下来使涂膜干燥,如图3A所示那样形成锚固层12。
[0037] 接下来使热可塑性树脂等所构成的粘合剂和热膨胀性材料(热膨胀性微胶囊)混合,调制用于形成热膨胀层13的涂布液。接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等公知的涂布装置,将涂布液涂布在锚固层12上。接下来使涂膜干燥,如图3B所示那样形成热膨胀层13。另外,也可以为了得到设为目标的热膨胀层13的厚度而多次进行涂布液的涂布以及干燥。
[0038] 接下来,使用构成第1墨水受纳层14的材料、例如从多孔质二氧化硅、PVA等选择的材料,调制用于形成墨水受纳层14的涂布液。接下来将该涂布液使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等方式下的公知的涂布装置涂布到热膨胀层13上。接下来使涂膜干燥,如图3C所示那样形成第1墨水受纳层14。
[0039] 接下来,使用构成第2墨水受纳层15的材料、例如从多孔质二氧化硅、PVA等选择的材料,调制用于形成墨水受纳层15的涂布液。接下来,使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等方式的公知的涂布装置,将该涂布液涂布在基材11的另一方的面上。接下来使涂膜干燥,如图3D所示那样形成第2墨水受纳层15。
[0040] 另外,在使用卷筒状的基材11的情况下,裁断成适合立体图像形成系统(造形系统)50的大小。
[0041] 通过以上的工序制造热膨胀性薄片10。
[0042] 另外,形成第2墨水受纳层15的工序可以在形成锚固层12的工序之前进行。
[0043] (立体图像形成系统)
[0044] 接下来说明在本实施方式的热膨胀性薄片10形成立体图像(立体物或造形造型物)的立体图像形成系统50。如图4A~图4C所示那样,立体图像形成系统50具备控制组件51、印刷组件52、膨胀组件53、显示组件54、顶板55和机架60。图4A是立体图像形成系统50的主视图,图 4B是闭合顶板55的状态下的立体图像形成系统50的俯视图,图4C是打开顶板55的状态下的立体图像形成系统50的俯视图。另外,在图4A~图4C中,X方向与水平方向相同,Y方向与运送薄片的运送方向D相同,进而Z方向与铅直方向相同。X方向、Y方向以及Z方向相互正交。
[0045] 控制组件51、印刷组件52、膨胀组件53分别如图4A所示那样载置于机架60内。具体地,机架60具备一对大致矩形的侧面板61和设于侧面板61之间的连结横梁62,顶板55架设在侧面板61的上方。另外,在架设于侧面板61之间的连结横梁62之上,在X方向上并排设置印刷组件 52以及膨胀组件53,在连结横梁62之下固定控制组件51。显示组件54 埋设在顶板55内,与顶板55的上表面高度一致。
[0046] 控制组件51具备CPU(Central Processing Unit,中央控制器)、ROM (Read Only Memory,只读存储器)以及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等,对印刷组件52、膨胀组件53以及显示组件54进行控制。
[0047] 印刷组件52是喷墨方式的印刷装置。如图4C所示那样,印刷组件 52具备用于将热膨胀性薄片10搬入的搬入部52a和用于将热膨胀性薄片 10排出的排出部52b。印刷组件52在从搬入部52a搬入的热膨胀性薄片 10的表面或背面印刷所指示的图像,将印刷了图像的热膨胀性薄片10从排出部52b排出。另外,在印刷组件52中具备:用于形成后述的彩色墨水层42的彩色墨水(青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y));和用于形成表侧光热变换层41和背侧光热变换层43的黑色墨水(包含碳黑)。另外,为了在彩色墨水层42中形成黑或灰的颜色,也可以作为彩色墨水而还具备不含碳黑的黑的彩色墨水。
[0048] 印刷组件52从控制组件取得表示印刷在热膨胀性薄片10的表面的彩色图像(彩色墨水层42)的彩色图像数据,基于彩色图像数据,使用彩色墨水(青色、洋红色、黄色)来印刷彩色图像(彩色墨水层42)。彩色墨水层42的黑或灰的颜色将CMY这3色混色而形成,或者进一步使用不含碳黑的黑的彩色墨水形成。
[0049] 另外,印刷组件52基于表示在热膨胀性薄片10的表面发泡以及膨胀的部分的数据即表面发泡数据,使用黑色墨水印刷表侧光热变换层41。同样地,基于表示在热膨胀性薄片10的背面发泡以及膨胀的部分的数据即背面发泡数据,使用黑色墨水印刷背侧光热变换层
43。另外,包含碳黑的黑色墨水是将电磁波变换成热的材料(例如碳等电磁波热变换材料)、即将光变换成热的材料的一例。越是黑色墨水的浓度形成得深的部分,热膨胀层的膨胀高度越高。为此决定黑色墨水的浓度,使其与目标高度对应。
[0050] 膨胀组件53是对热膨胀性薄片10施加热来使其膨胀的膨胀装置。如图4C所示那样,膨胀组件53具备:用于将热膨胀性薄片10搬入的搬入部53a;和用于将热膨胀性薄片10排出的排出部53b。膨胀组件53对从搬入部53a搬入的热膨胀性薄片10施加热来使其膨胀,将膨胀的热膨胀性薄片10从排出部53b排出。膨胀组件53在内部具备照射部(未图示)。照射部例如是卤素灯,对热膨胀性薄片10照射近红外区域(波长750~ 1400nm)、可见光区域(波长380~750nm)或中红外区域(波长1400~ 4000nm)的光。若对印刷了包含碳黑的黑色墨水的热膨胀性薄片10照射光,则在印刷了黑色墨水的部分,与未印刷黑色墨水的部分相比,光更加效率良好地变换成热。为此,主要是热膨胀层13当中印刷了黑色墨水的区域被加热,其结果,热膨胀层13的印刷了黑色墨水的区域膨胀。
[0051] 显示组件54由触控面板等构成。显示组件54例如如图4B所示那样显示由印刷组件52印刷在热膨胀性薄片10的图像(图4B所示的星)。另外,显示组件54显示操作引导等,用户能通过触摸显示组件54来操作立体图像形成系统50。
[0052] (立体图像形成处理)
[0053] 接下来参考图5所示的流程图以及图6A~图6D所示的热膨胀性薄片 10的截面图来说明由立体图像形成系统50在热膨胀性薄片10形成立体图像的处理的流程。
[0054] 第1,用户准备形成立体图像前的热膨胀性薄片10,经由显示组件54 指定彩色图像数据、表面发泡数据以及背面发泡数据。然后将热膨胀性薄片10使其表面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片10的表面印刷光热变换层(表侧光热变换层41)(步骤S1)。表侧光热变换层41是由包含将光变换成热的材料具体为碳黑的黑色墨水形成的层。印刷组件52按照指定的表面发泡数据对热膨胀性薄片10的表面喷出包含碳黑的黑色墨水。其结果,如图6A所示那样在,第1墨水受纳层14上形成表侧光热变换层41。另外,为了容易理解而图示成在第1 墨水受纳层14上形成表侧光热变换层41,但更准确来说,由于黑色墨水被受纳在第1墨水受纳层14中,因此是在第1墨水受纳层14中形成表侧光热变换层41。
[0055] 第2,用户将印刷了光热变换层41的热膨胀性薄片10,使其表面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10从表面进行加热。具体说明,膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片10的表面(步骤S2)。印刷在热膨胀性薄片10的表面的表侧光热变换层41通过吸收照射的光而发热。其结果如图6B所示那样,热膨胀性薄片 10当中的印刷了光热变换层41的区域隆起而膨胀。特别在本实施方式中,印刷光热变换层41的区域下的基材11伴随热膨胀层13的膨胀,向图6B 所示的上方隆起而变形,由此在基材11的下表面形成凹陷(凹部)。
[0056] 第3,用户将表面被加热而膨胀的热膨胀性薄片10使其表面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片10的表面印刷彩色图像(彩色墨水层42)(步骤S3)。具体地,印刷组件52遵循指定的彩色图像数据对热膨胀性薄片10的表面喷出青色C、洋红色M以及黄色Y的各墨水。其结果,如图6C所示那样在第1墨水受纳层14以及光热变换层41之上形成彩色墨水层42。
[0057] 第4,用户将印刷了彩色墨水层42的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10从背面进行加热,使形成于热膨胀性薄片10的表面的彩色墨水层42干燥(步骤 S4)。具体说明,膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片10的背面,将彩色墨水层42加热,使彩色墨水层42中所含的溶媒挥发。
[0058] 第5,用户将印刷了彩色墨水层42的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在设于插入的热膨胀性薄片10 的背面的第2墨水受纳层15上印刷光热变换层(背侧光热变换层43)(步骤S5)。背侧光热变换层43与印刷在热膨胀性薄片10的表面的表面光热变换层41同样是由包含将光变换成热的材料、具体为碳黑的黑色墨水形成层。印刷组件52按照指定的背面发泡数据对热膨胀性薄片10的背面喷出包含碳黑的黑色墨水。其结果如图6C所示那样在,基材11的背面形成光热变换层43。
[0059] 第6,用户将印刷了背侧光热变换层43的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10 从背面进行加热。具体说明,膨胀组件53通过照射部(未图示)使光照射到热膨胀性薄片10的背面(步骤S6)。印刷在热膨胀性薄片10的背面的光热变换层43通过吸收照射的光而发热。其结果如图6D所示那样,热膨胀性薄片10当中印刷了背侧光热变换层43的区域隆起而膨胀。另外,特别在本实施方式中,印刷了背侧光热变换层43的区域上的基材11伴随热膨胀层13的膨胀而向图6D所示的上方隆起而变形,在基材11的下表面形成凹陷(凹部)。
[0060] 通过以上那样的步骤,来在热膨胀性薄片10形成立体图像。
[0061] 另外,在图5以及图6A~图6D中,以在热膨胀性薄片10的表面以及背面形成光热变换层、从热膨胀性薄片10的表面以及背面使热膨胀层 13发泡、膨胀的构成为例进行了说明,但光热变换层也可以仅形成在表面或仅形成在背面。在仅在表面形成光热变换层的情况下,进行图5所示的步骤S1~S4,在仅在背面形成光热变换层的情况下,进行图6所示的步骤S3~S6。另外,这些步骤的顺序还能适宜变更。
[0062] 接下来说明作为本实施方式的热膨胀性薄片而使基材以及厚度不同的热膨胀性薄片的热膨胀层膨胀、并测定其膨胀高度等的示例。作为本实施方式的热膨胀性薄片的示例,作为基材而准备100μm的厚度的纸、 100μm的厚度的PET薄膜、50μm的厚度的PET薄膜,在这些基材上形成同一条件(厚度、材料)的热膨胀层。另外,作为现有的热膨胀性薄片的示例,在190μm的厚度的纸上形成相同条件的热膨胀层。在这些热膨胀性薄片的表面上形成不同的黑浓度的光热变换层,以相同条件照射光,使热膨胀层发泡、膨胀。光热变换层仅形成在热膨胀性薄片的表侧,光热变换层全都设为相同形状。
[0063] 对于如此使热膨胀层膨胀的各薄片,测定图7A所示的从热膨胀层的上表面起的热膨胀层的膨胀高度(凸量)、和从相当于基材11的上表面的高度起的基材11的凹部的变形量(基材变形量)。另外,从凸量减去基材变形量,算出纯粹的发泡(膨胀)量(差分)。将如此测定的凸量、基材变形量以及差分与黑浓度的关系在图7B、图8A以及图8B示出。另外,在图7B、图8A以及图8B中,黑浓度表示印刷光热变换层时的色彩数据上的黑(K)的浓度。K100是所谓全黑(K100%)。K10、K20、K30、 K40、K50、K60、K70、K80以及K90分别表示色彩数据上的黑(K)的浓度为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%以及90%。
[0064] 首先如图7B所示那样可知,对于PET50μm和纸100μm,特别是和纸 190μm进行比较,得到更高的膨胀高度(凸量)。对于PET100μm,也是与纸190μm比较,特别在K60以后的浓度下得到高的膨胀高度。另外,若在纸100μm中为K80以上的浓度,在PET50μm中为K70以上的浓度,热膨胀层的膨胀就会过强地产生,会从基材剥离。
[0065] 接下来,如图8A所示那样,对于纸190μm,无论在什么黑浓度下都几乎观察不到基材的变形。与此相对,对于纸100μm和PET50μm、PET100μm,都在基材观察得到变形。特别是PET50μm和纸100μm,从 K30以后就观察得到基材的变形,关于PET100μm,在K60以上的浓度下观察得到比较平稳的基材变形量。
[0066] 如此,根据图7B以及图8A,对于在基材观察得到变形的纸100μm、 PET50μm以及PET100μm,与基材不变形的纸190μm比较,均是基材的变形量增加,凸量明显增加。另外,如图8B所示那样,纯粹的发泡量(差分)也是,观察得到基材的变形的纸100μm、PET50μm以及PET100μm 与纸190μm比较处于变高的倾向。因此,根据本实施方式的热膨胀性薄片,通过使基材追随热膨胀层的膨胀变形,可以说能谋求热膨胀层的膨胀高度的增加。
[0067] 另外,根据图7B、图8A以及图8B,若比较有相同厚度的纸100μm 和PET100μm,无论是凸量、基材变形量还是差分,都是纸100μm更大。若比较相同材料的基材且厚度不同的PET50μm和PET100μm,则凸量、基材变形量、差分都是PET50μm更大。另外,若比较纸100μm和纸190μm 比较,则凸量、基材变形量、差分都是纸100μm更大。进而,若比较例如 PET50μm、纸100μm的凸量和纸190μm的凸量,则PET50μm、纸100μm 的凸量能得到纸190μm的2倍或更多的凸量的值。因此,若如此使用追随热膨胀层变形的基材,则即使是相同热膨胀层的厚度,也能使热膨胀层更高地膨胀。反过来,即使减少热膨胀层的厚度也能得到与基材不变形的热膨胀性薄片同程度的高度。
[0068] 如此在本实施方式的热膨胀性薄片中,通过使基材11追随热膨胀层 13的膨胀变形,不用增加热膨胀层13的厚度就能使热膨胀性薄片10的能膨胀的高度增加。另外,在使相同膨胀高度呈现的情况下,能减少热膨胀层13的厚度,还能减少热膨胀性薄片10的厚度。
[0069] 本发明并不限于上述的实施方式,还能进行各种变形以及应用。
[0070] 在将热膨胀性薄片10贴附在容器等使用的情况下,也可以在基材11 的背面设置粘结剂、剥离纸等。在该情况下,第2墨水受纳层15形成在剥离纸上即可。另外,锚固层12还能由上述以外的材料形成。
[0071] 另外,各实施方式中所用的图都是用于说明各实施方式的图。因此并不是要让热膨胀性薄片的各层的厚度限定解释为以图中示出的比率形成。
[0072] 虽然对本发明的几个实施方式进行了说明,但本发明包含在权利要求书记载的发明和与其等同的范围中。