JP6773176B2

JP6773176B2 - Manufacturing method of modeled object and heat-expandable sheet

Info

Publication number: JP6773176B2
Application number: JP2019103440A
Authority: JP
Inventors: 本柳　吉宗; 吉宗本柳
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: JP2019194020A

Description

本発明は、造形物の製造方法及び熱膨張性シートに関する。 The present invention relates to a manufacturing method and thermal expansion sheet for the shaped object.

従来、基材シートの一方の面上に、吸収した熱量に応じて発泡し膨張する熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成した熱膨張性シートが知られている。この熱膨張性シート上に光を熱に変換する光熱変換層を形成し、光熱変換層に光を照射することで、熱膨張層を部分的又は全体的に膨張させることができる。また、光熱変換層の形状を変化させることで、熱膨張性シート上に立体的な造形物（立体画像）を形成する方法も知られている（例えば、特許文献１、２参照）。 Conventionally, a heat-expandable sheet in which a heat-expandable layer containing a heat-expandable material that foams and expands according to the amount of heat absorbed is formed on one surface of the base material sheet is known. By forming a photothermal conversion layer that converts light into heat on the heat-expandable sheet and irradiating the photo-heat conversion layer with light, the heat-expandable layer can be partially or wholly expanded. Further, a method of forming a three-dimensional model (three-dimensional image) on a heat-expandable sheet by changing the shape of the photothermal conversion layer is also known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開昭６４−２８６６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-28660 特開２００１−１５０８１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-150812

ところで、熱膨張性シートでは、熱膨張層を加熱すると、熱膨張層は基材が設けられた面とは反対の方向へと膨張する。この際、熱膨張層の下面が基材から剥離することがある。基材と熱膨張層との間に剥離が生ずると、剥離が生じた部分では、熱膨張層がその形状や高さを維持できず、力がかかった際等に変形してしまう等の問題がある。 By the way, in the heat-expandable sheet, when the heat-expandable layer is heated, the heat-expandable layer expands in the direction opposite to the surface on which the base material is provided. At this time, the lower surface of the thermal expansion layer may be peeled off from the base material. When peeling occurs between the base material and the thermal expansion layer, the thermal expansion layer cannot maintain its shape and height at the part where the peeling occurs, and the thermal expansion layer is deformed when a force is applied. There is.

このため、熱膨張層を膨張させた際に、熱膨張層が基材から剥離することを抑制可能な熱膨張性シートが求められている。 Therefore, there is a demand for a thermally expandable sheet capable of suppressing the thermal expansion layer from peeling off from the base material when the thermal expansion layer is expanded.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、熱膨張層を膨張させた際に、熱膨張層が基材から剥離することを抑制可能な造形物の製造方法及び熱膨張性シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, when inflated thermal expansion layer, the manufacturing method of inhibiting capable shaped object that thermal expansion layer is peeled from the substrate and thermally expandable sheet The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明に係る造形物の製造方法は、加熱により膨張する熱膨張層が基材上に形成された媒体を準備する第１工程と、前記熱膨張層が膨張可能な温度の熱を前記媒体に部分的に加えることにより、当該媒体における前記熱が加えられた部分に対応する表面を前記熱膨張層の膨張により***させて当該媒体の表面に凹凸を形成する第２工程と、光を熱に変換する光熱変換層を前記第２工程に先立って前記媒体上に形成する第３工程と、を有し、前記第２工程は、前記媒体上に形成された前記光熱変換層に光を照射することにより、前記熱膨張層を膨張させ、前記熱膨張層は、前記基材上に形成され、第１の熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含む第１の層と、前記第１の層上に形成され、第２の熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含む第２の層と、を備え、前記第１の割合が前記第２の割合と比較して小さく設定されることにより、前記第１の層が、前記第２工程で前記凹凸を形成する際の当該熱膨張層の前記基材からの剥離を抑制するための剥離抑制層として形成されている、ことを特徴とする。 To achieve the above object, a manufacturing method of the engaging Ru granulated form thereof the present invention includes a first step of preparing a medium thermal expansion layer is formed on a substrate to be expanded by heating, the thermal expansion layer is expanded By partially applying heat of a possible temperature to the medium, the surface corresponding to the heat-applied portion of the medium is raised by the expansion of the thermal expansion layer to form irregularities on the surface of the medium. It has a second step and a third step of forming a photothermal conversion layer that converts light into heat on the medium prior to the second step, and the second step is formed on the medium. By irradiating the photothermal conversion layer with light, the thermal expansion layer is expanded, and the thermal expansion layer is formed on the base material, and the first thermal expansion material is subjected to a first ratio with respect to the binder. The first layer including the first layer and the second layer formed on the first layer and containing the second heat-expandable material in a second ratio with respect to the binder. Is set smaller than the second ratio, so that the first layer suppresses the peeling of the thermal expansion layer from the base material when the unevenness is formed in the second step. It is characterized in that it is formed as a peeling suppressing layer for the purpose.

また、本発明に係る第１の態様の熱膨張性シートは、基材における一方の面上に設けられ、バインダに対して熱膨張性材料を所定の割合で含む熱膨張層と、前記熱膨張層の一部を露出するように前記熱膨張層上に設けられ、所定の光が照射された場合に当該照射された光を熱に変換して前記熱膨張層を部分的に膨張させる光熱変換層と、を備え、前記熱膨張層は、前記割合が第２の割合に設定された第２の熱膨張層と前記基材との間に、前記割合が前記第２の割合よりも小さい第１の割合に設定された第１の熱膨張層が介在するように、且つ、前記第１の熱膨張層と前記光熱変換層との間に、前記第２の熱膨張層が介在するように、多層に設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明に係る第２の態様の熱膨張性シートは、基材における一方の面上に設けられ、バインダに対して熱膨張性材料を所定の割合で含む熱膨張層と、前記基材における他方の面の一部を露出するように当該他方の面上に設けられ、所定の光が照射された場合に当該照射された光を熱に変換して前記熱膨張層を部分的に膨張させる光熱変換層と、を備え、前記熱膨張層は、前記割合が第２の割合に設定された第２の熱膨張層と前記基材との間に、前記割合が前記第２の割合よりも小さい第１の割合に設定された第１の熱膨張層が介在するように、多層に形成されている、ことを特徴とする。 Also, thermally expandable sheet of the first aspect of the present invention is provided on one of the surfaces of the substrate, the thermal expansion layer containing thermally expandable material at a predetermined ratio with respect to the binder, the heat A light heat provided on the thermal expansion layer so as to expose a part of the expansion layer, and when a predetermined light is irradiated, the irradiated light is converted into heat to partially expand the thermal expansion layer. The thermal expansion layer includes a conversion layer, and the ratio is smaller than the second ratio between the second thermal expansion layer and the base material whose ratio is set to the second ratio. as first thermal expansion layer which is set to first rate is interposed, and, between the light-to-heat conversion layer and the first thermal expansion layer, such that the second thermal expansion layer is interposed In addition, it is characterized in that it is provided in multiple layers.
Further, the heat-expandable sheet of the second aspect according to the present invention is provided on one surface of the base material, and includes a heat-expandable layer containing a heat-expandable material in a predetermined ratio with respect to a binder, and the base material. It is provided on the other surface so as to expose a part of the other surface in the above, and when a predetermined light is irradiated, the irradiated light is converted into heat to partially expand the thermal expansion layer. The thermal expansion layer is provided with a photothermal conversion layer, and the ratio is higher than the second ratio between the second thermal expansion layer and the base material whose ratio is set to the second ratio. It is characterized in that it is formed in multiple layers so that a first thermal expansion layer set to a small first ratio is interposed.

本発明によれば、熱膨張層を膨張させた際に、熱膨張層が基材から剥離することを抑制可能な造形物の製造方法及び熱膨張性シートを提供することができる。 According to the present invention, when inflated thermal expansion layer, the thermal expansion layer can be provided a manufacturing method and a thermally expandable sheet for can suppress shaped object to be peeled from the substrate.

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。It is sectional drawing which shows typically the thermal expansion sheet which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る熱膨張性シートの製造方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the thermal expansion sheet which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る立体画像形成システムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the stereoscopic image formation system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る立体画像形成プロセスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stereoscopic image formation process which concerns on Embodiment 1. 実施形態１に係る立体画像形成プロセスを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the stereoscopic image formation process which concerns on Embodiment 1. FIG. 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。It is sectional drawing which shows typically the thermal expansion sheet which concerns on Embodiment 2. 比較例と実施形態２に係る熱膨張性シートとを膨張させた状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the expanded state of the comparative example and the heat-expandable sheet which concerns on Embodiment 2. 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。It is sectional drawing which shows typically the thermal expansion sheet which concerns on Embodiment 3.

以下、本発明の実施の形態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、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a method for producing a heat-expandable sheet and a heat-expandable sheet according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施形態１）
本実施形態１に係る熱膨張性シート１０は、図１に示すように、基材１１、第１の熱膨張層１２、第２の熱膨張層１３及びインク受容層１４を備える。本実施形態では、第１の熱膨張層１２と第２の熱膨張層１３とが、熱膨張性シート１０の熱膨張層を構成する。また、詳細に後述するように、熱膨張性シート１０は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に概要を示す立体画像形成システム５０で、印刷が施され、凹凸を有する造形物（立体画像）が形成される。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the heat-expandable sheet 10 according to the first embodiment includes a base material 11, a first heat-expansion layer 12, a second heat-expansion layer 13, and an ink receiving layer 14. In the present embodiment, the first thermal expansion layer 12 and the second thermal expansion layer 13 form the thermal expansion layer of the thermal expansion sheet 10. Further, as will be described in detail later, the heat-expandable sheet 10 is a three-dimensional image forming system 50 whose outline is shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), and is printed and has irregularities (three-dimensional shape). Image) is formed.

基材１１は、熱膨張層を支持するシート状の部材である。基材１１としては、上質紙、中質紙、合成紙等の紙、又はポリプロピレン、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）等の通常使用されるプラスチックフィルムを用いることができる。また、基材１１は、第１の熱膨張層１２及び第２の熱膨張層１３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***せず、また、しわが生じたり、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耐熱性を有する。 The base material 11 is a sheet-like member that supports the thermal expansion layer. As the base material 11, paper such as high-quality paper, medium-quality paper, or synthetic paper, or a commonly used plastic film such as polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), or polybutylene terephthalate (PBT) can be used. Further, the base material 11 is placed on the opposite side (lower side shown in FIG. 1) of the base material 11 when the first thermal expansion layer 12 and the second thermal expansion layer 13 are expanded by foaming in whole or in part. It is strong enough not to be raised, wrinkled, or wavy. In addition, it has heat resistance to withstand heating when the thermal expansion layer is foamed.

第１の熱膨張層１２は、基材１１の一方の面（図１に示す上面）上に形成される。第１の熱膨張層１２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、詳細に後述するように、本実施形態では、基材１１の上面（表面）に設けられたインク受容層１４上、及び／又は基材１１の下面（裏面）に光熱変換層を形成し、光を照射することで、光熱変換層が設けられた領域を発熱させる。第１の熱膨張層１２は、表面及び／又は裏面の光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張するため、特定の領域のみを選択的に膨張させることができる。 The first thermal expansion layer 12 is formed on one surface (upper surface shown in FIG. 1) of the base material 11. The first thermal expansion layer 12 is a layer that expands to a size corresponding to the heating temperature and heating time, and a plurality of thermal expansion materials MC1 (thermally expandable microcapsules, microcapsules) are dispersed in the binder B1. Have been placed. Further, as will be described in detail later, in the present embodiment, a photothermal conversion layer is formed on the ink receiving layer 14 provided on the upper surface (front surface) of the base material 11 and / or on the lower surface (back surface) of the base material 11. By irradiating with light, the region provided with the photothermal conversion layer is heated. Since the first thermal expansion layer 12 absorbs the heat generated in the photothermal conversion layer on the front surface and / or the back surface to foam and expand, only a specific region can be selectively expanded.

バインダＢ１としては、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、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封入したものである。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から選択される熱可塑性樹脂から形成される。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、その圧力によってカプセルが膨張する。用いるマイクロカプセルの特性にもよるが、マイクロカプセルは膨張前の粒径の５倍程度に膨張する。なお、図１では、便宜上マイクロカプセルＭＣ１の粒径がほぼ同じに図示されているが、実際はマイクロカプセルＭＣ１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しているわけではない。 As the binder B1, a thermoplastic resin selected from vinyl acetate-based polymers, acrylic-based polymers and the like is used. Further, the heat-expandable microcapsule MC1 is obtained by encapsulating propane, butane, and other low-boiling vaporizable substances in a shell of a thermoplastic resin. The shell is formed from, for example, a thermoplastic resin selected from polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyacrylic acid ester, polyacrylonitrile, polybutadiene, and copolymers thereof. The average particle size of the heat-expandable microcapsules is about 5 to 50 μm. When the microcapsules are heated above the thermal expansion start temperature, the polymer shell made of resin softens, the low boiling point vaporizable substance contained therein evaporates, and the capsule expands due to the pressure. Although it depends on the characteristics of the microcapsules used, the microcapsules expand to about 5 times the particle size before expansion. In FIG. 1, for convenience, the particle size of the microcapsules MC1 is shown to be substantially the same, but in reality, the particle size of the microcapsules MC1 varies, and all the microcapsules have the same particle size. Do not mean.

第２の熱膨張層１３は、第１の熱膨張層１２の上に形成される。第２の熱膨張層１３も、第１の熱膨張層１２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。バインダＢ２及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ２としては、第１の熱膨張層１２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。また、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１２のバインダＢ１及び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。第１の熱膨張層１２と第２の熱膨張層１３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。また、第２の熱膨張層１３は、第１の熱膨張層１２と同様に、熱膨張性シート１０の上面及び／又は下面に形成された光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張する。 The second thermal expansion layer 13 is formed on the first thermal expansion layer 12. Like the first thermal expansion layer 12, the second thermal expansion layer 13 is also a layer that expands to a size corresponding to the heating temperature and the heating time, and the thermal expansion material MC2 (thermal expansion) is contained in the binder B2. Sex microcapsules) are dispersed. As the binder B2 and the heat-expandable microcapsule MC2, the materials listed as the binder B1 of the first heat-expanding layer 12 and the heat-expandable microcapsule MC1 are used. Further, the binder B2 and the heat-expandable microcapsule MC2 may use different materials from the binder B1 and the heat-expandable microcapsule MC1 of the first heat expansion layer 12, respectively, or the same material may be used. When the same material is used for the first thermal expansion layer 12 and the second thermal expansion layer 13, the raw materials are standardized, the manufacturing process can be simplified, and in addition, it is possible to contribute to the reduction of manufacturing cost, which is preferable. Further, the second thermal expansion layer 13 absorbs the heat generated in the photothermal conversion layer formed on the upper surface and / or the lower surface of the thermal expansion sheet 10 and foams like the first thermal expansion layer 12. , Inflate.

本実施形態では、第１の熱膨張層１２において、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）は、第２の熱膨張層１３におけるバインダ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）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Ｂ１に対する熱膨張性材料ＭＣ１の重量比（第１の割合）は、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）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Ｂ１に対して分散される熱膨張性材料ＭＣ１がＸ１重量部であり、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重量部とすると、Ｘ１／Ｘ２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１の熱膨張層１２は、第２の熱膨張層１３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。 In the present embodiment, the ratio (also referred to as the content rate) of the heat-expandable material MC1 to the binder B1 in the first thermal expansion layer 12 is the ratio of the thermal expansion material MC1 to the binder B2 in the second thermal expansion layer 13. It is made lower than the ratio (also referred to as the content) in which the heat-expandable material MC2 is contained. Here, the ratio of the heat-expandable material to the binder is defined by using a volume ratio, a weight ratio, or the like. For example, when the weight ratio is used, the weight ratio of the heat-expandable material MC1 to the binder B1 (first ratio) is smaller than the weight ratio of the heat-expandable material MC2 to the binder B2 (second ratio). Specifically, it is about 1/3 to 1/8. In other words, for example, the heat-expandable material MC1 dispersed with respect to 100 parts by weight of the binder B1 is X1 parts by weight, and the heat-expandable material MC2 dispersed with respect to 100 parts by weight of the binder B2 is X2 weight. As a part, X1 / X2 is smaller than 1, and is about 1/3 to 1/8. The ratio of the heat-expandable material to the binder may be defined by the density. In this case, it can be said that the first thermal expansion layer 12 contains the thermal expansion material at a lower density than the second thermal expansion layer 13.

また、第１の熱膨張層１２は、第２の熱膨張層１３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２の熱膨張層１３と比較して膨張後の高さは低くなる。このため、第１の熱膨張層１２は、第２の熱膨張層１３よりも薄く形成されることが好ましい。加えて、第１の熱膨張層１２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１の熱膨張層１２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。 Further, since the first thermal expansion layer 12 contains a smaller proportion of the thermal expansion material than the second thermal expansion layer 13, when expanded under the same conditions, the second thermal expansion layer 13 The height after expansion is lower than that of. Therefore, it is preferable that the first thermal expansion layer 12 is formed thinner than the second thermal expansion layer 13. In addition, it is preferable that the first thermal expansion layer 12 is not formed thicker than necessary. From this point of view, the thickness of the first thermal expansion layer 12 is formed to be a thickness corresponding to several thermal expansion materials MC2, for example, 1 to 10 thick, preferably 1 to 5 thick. Is preferable. In other words, it is preferably formed to have a thickness of 1 to 10 times, preferably 1 to 5 times, the average particle size of the microcapsules.

インク受容層１４は、基材１１の一方の面上に形成された第２の熱膨張層１３上に形成される。インク受容層１４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１４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は、インク受容層１４は、多孔質シリカ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等から選択される材料を用いて形成される。なお、インクジェット方式で紫外線硬化タイプのインクを用いる場合等、インク受容層１４は省略することも可能である。また、基材１１としてプラスチックフィルム等、インクを受容しにくい材料を用い、更に基材１１の裏側に光熱変換層を形成する場合は、基材１１の他方の面（図１に示す下面）にもインク受容層を設けることが好ましい。 The ink receiving layer 14 is formed on a second thermal expansion layer 13 formed on one surface of the base material 11. The ink receiving layer 14 is a layer that receives and fixes ink used in the printing process, for example, ink of an inkjet printer. The ink receiving layer 14 is formed by using a material that is widely used depending on the ink used in the printing process. For example, when water-based ink is used, the ink receiving layer 14 is formed by using a material selected from porous silica, polyvinyl alcohol (PVA), and the like. The ink receiving layer 14 can be omitted when an ultraviolet curable type ink is used in the inkjet method. When a material that does not easily accept ink such as a plastic film is used as the base material 11 and a photothermal conversion layer is further formed on the back side of the base material 11, the other surface of the base material 11 (lower surface shown in FIG. 1) is used. It is also preferable to provide an ink receiving layer.

本実施形態の熱膨張性シート１０は、基材１１と第２の熱膨張層１３との間に、第２の熱膨張層１３と比較して低い割合で熱膨張性材料を含む第１の熱膨張層１２を備えることにより、熱膨張性シート１０を膨張させた際に、基材１１から熱膨張層が剥離することを抑制することができる。 The heat-expandable sheet 10 of the present embodiment contains a first heat-expandable material between the base material 11 and the second heat-expandable layer 13 at a lower ratio than that of the second heat-expandable layer 13. By providing the thermal expansion layer 12, it is possible to prevent the thermal expansion layer from peeling off from the base material 11 when the thermal expansion sheet 10 is expanded.

（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）〜図２（ｃ）を用いて説明する。
まず、基材１１としてシート状の材料、例えば紙を用意する。基材１１は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。 (Manufacturing method of thermally expandable sheet)
Next, a method for manufacturing the heat-expandable sheet 10 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (c).
First, a sheet-like material, for example, paper is prepared as the base material 11. The base material 11 may be in the form of a roll or may be pre-cut.

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、第１の熱膨張層１２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２の熱膨張層１３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。 Next, a binder made of a thermoplastic resin or the like and a heat-expandable material (heat-expandable microcapsules) are mixed to prepare a coating liquid for forming the first heat-expandable layer 12. At this time, the content of the heat-expandable material with respect to the binder is lower than the content of the heat-expandable material with respect to the binder in the step of forming the second heat-expandable layer 13 performed after this step. The weight ratio is about 1/3 to 1/8.

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上に塗布する。続いて、塗膜を乾燥させ、図２（ａ）に示すように第１の熱膨張層１２を形成する。なお、目標とする第１の熱膨張層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。また、第１の熱膨張層１２は、第２の熱膨張層１３と比較して薄く形成する。第１の熱膨張層１２の厚みは、熱膨張性材料ＭＣ１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。 Subsequently, the coating liquid is applied onto the base material 11 using a known coating device such as a bar coater, a roller coater, or a spray coater. Subsequently, the coating film is dried to form the first thermal expansion layer 12 as shown in FIG. 2A. In addition, in order to obtain the target thickness of the first thermal expansion layer 12, the coating liquid may be applied and dried a plurality of times. Further, the first thermal expansion layer 12 is formed thinner than the second thermal expansion layer 13. The thickness of the first thermal expansion layer 12 is preferably formed to be a thickness corresponding to several thermal expansion materials MC1, for example, 1 to 10 thick, preferably 1 to 5 thick.

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１３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１２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。 Next, the binder and the heat-expandable material are mixed to prepare a coating liquid for forming the second heat-expandable layer 13. The binder and the heat-expandable material may be different from the coating liquid for forming the first heat-expandable layer 12, but it is preferable to use the same material.

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１３を形成するための塗布液を第１の熱膨張層１２上に塗布する。次に、塗膜を乾燥させ、図２（ｂ）に示すように第２の熱膨張層１３を形成する。なお、目標とする第２の熱膨張層１３の厚みを得るため、塗布及び乾燥は複数回行ってもよい。 Subsequently, a coating liquid for forming the second thermal expansion layer 13 is applied onto the first thermal expansion layer 12 by using a known coating device such as a bar coater, a roller coater, or a spray coater. Next, the coating film is dried to form a second thermal expansion layer 13 as shown in FIG. 2 (b). In addition, in order to obtain the target thickness of the second thermal expansion layer 13, coating and drying may be performed a plurality of times.

次に、インク受容層１４構成する材料、例えば多孔質シリカ、ＰＶＡ等から選択される材料を溶剤中に分散させ、インク受容層１４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２の熱膨張層１３上に塗布する。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１４を形成する。また、ロール状の基材１１を用いた場合は、立体画像形成システム５０に適合する大きさに裁断を行う。 Next, a material that constitutes the ink receiving layer 14, for example, a material selected from porous silica, PVA, and the like is dispersed in a solvent to prepare a coating liquid for forming the ink receiving layer 14. Subsequently, this coating liquid is applied onto the second thermal expansion layer 13 using a known coating device such as a bar coater, a roller coater, or a spray coater. Subsequently, the coating film is dried to form the ink receiving layer 14 as shown in FIG. 2 (c). Further, when the roll-shaped base material 11 is used, it is cut into a size suitable for the stereoscopic image forming system 50.

以上の工程により、熱膨張性シート１０が製造される。 The heat-expandable sheet 10 is manufactured by the above steps.

（立体画像形成システム）
次に、本実施形態の熱膨張性シート１０に立体画像を形成する立体画像形成システム５０について説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、立体画像形成システム５０は、制御ユニット５１と、印刷ユニット５２と、膨張ユニット５３と、表示ユニット５４と、天板５５と、フレーム６０と、を備える。図３（ａ）は、立体画像形成システム５０の正面図であり、図３（ｂ）は、天板５５を閉じた状態における立体画像形成システム５０の平面図であり、図３（ｃ）は、天板５５を開いた状態における立体画像形成システム５０の平面図である。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）において、Ｘ方向は水平方向と同一であり、Ｙ方向はシートが搬送される搬送方向Ｄと同一であり、更にＺ方向は鉛直方向と同一である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する。 (3D image formation system)
Next, the stereoscopic image forming system 50 that forms a stereoscopic image on the heat-expandable sheet 10 of the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 3A to 3C, the stereoscopic image forming system 50 includes a control unit 51, a printing unit 52, an expansion unit 53, a display unit 54, a top plate 55, and a frame 60. And. FIG. 3A is a front view of the stereoscopic image forming system 50, FIG. 3B is a plan view of the stereoscopic image forming system 50 with the top plate 55 closed, and FIG. 3C is a plan view of the stereoscopic image forming system 50. , Is a plan view of the stereoscopic image forming system 50 in a state where the top plate 55 is opened. In FIGS. 3 (a) to 3 (c), the X direction is the same as the horizontal direction, the Y direction is the same as the transport direction D in which the sheet is transported, and the Z direction is the same as the vertical direction. is there. The X, Y and Z directions are orthogonal to each other.

制御ユニット５１、印刷ユニット５２、膨張ユニット５３は、それぞれ図３（ａ）に示すようにフレーム６０内に載置される。具体的に、フレーム６０は、一対の略矩形状の側面板６１と、側面板６１の間に設けられた連結ビーム６２とを備え、側面板６１の上方に天板５５が渡されている。また、側面板６１の間に渡された連結ビーム６２の上に印刷ユニット５２及び膨張ユニット５３がＸ方向に並んで設置され、連結ビーム６２の下に制御ユニット５１が固定されている。表示ユニット５４は天板５５内に、天板５５の上面と高さが一致するように埋設されている。 The control unit 51, the printing unit 52, and the expansion unit 53 are respectively placed in the frame 60 as shown in FIG. 3A. Specifically, the frame 60 includes a pair of substantially rectangular side plates 61 and a connecting beam 62 provided between the side plates 61, and a top plate 55 is passed above the side plates 61. Further, the printing unit 52 and the expansion unit 53 are installed side by side in the X direction on the connecting beam 62 passed between the side plates 61, and the control unit 51 is fixed under the connecting beam 62. The display unit 54 is embedded in the top plate 55 so that the height coincides with the upper surface of the top plate 55.

制御ユニット５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、印刷ユニット５２、膨張ユニット５３及び表示ユニット５４を制御する。 The control unit 51 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the printing unit 52, the expansion unit 53, and the display unit 54.

印刷ユニット５２は、インクジェット方式の印刷装置である。図３（ｃ）に示すように、印刷ユニット５２は、熱膨張性シート１０を搬入するための搬入部５２ａと、熱膨張性シート１０を排出するための排出部５２ｂと、を備える。印刷ユニット５２は、搬入部５２ａから搬入された熱膨張性シート１０の表面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を排出部５２ｂから排出する。また、印刷ユニット５２には、後述するカラーインク層４２を形成するためのカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））、と、表側光熱変換層４１と裏側光熱変換層４３とを形成するための黒色インク（カーボンブラックを含む）とが備えられている。なお、カラーインク層４２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。 The printing unit 52 is an inkjet printing device. As shown in FIG. 3C, the printing unit 52 includes a carry-in unit 52a for carrying in the heat-expandable sheet 10 and a discharge part 52b for discharging the heat-expandable sheet 10. The printing unit 52 prints the designated image on the front surface or the back surface of the heat-expandable sheet 10 carried in from the carry-in unit 52a, and discharges the heat-expandable sheet 10 on which the image is printed from the discharge unit 52b. Further, the printing unit 52 includes color inks (cyan (C), magenta (M), yellow (Y)) for forming the color ink layer 42, which will be described later, and a front side photothermal conversion layer 41 and a back side photothermal conversion layer. A black ink (including carbon black) for forming with 43 is provided. In addition, in order to form a black or gray color in the color ink layer 42, a black color ink that does not contain carbon black may be further provided as the color ink.

印刷ユニット５２は、熱膨張性シート１０の表面に印刷するカラー画像（カラーインク層４２）を示すカラー画像データを制御ユニットから取得し、カラー画像データに基づいて、カラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー）を用いてカラー画像（カラーインク層４２）を印刷する。カラーインク層の黒又はグレーの色は、ＣＭＹの３色を混色して形成する、もしくは、カーボンブラックを含まない黒のカラーインクを更に使用して形成する。 The printing unit 52 acquires color image data indicating a color image (color ink layer 42) to be printed on the surface of the heat-expandable sheet 10 from the control unit, and based on the color image data, color ink (cyan, magenta, yellow). ) Is used to print a color image (color ink layer 42). The black or gray color of the color ink layer is formed by mixing the three colors of CMY, or is formed by further using a black color ink that does not contain carbon black.

また、印刷ユニット５２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、黒色インクを用いて表側光熱変換層４１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光熱変換層４３を印刷する。また、カーボンブラックを含む黒色インクは、光を熱に変換する材料の一例である。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。 Further, the printing unit 52 prints the front side photothermal conversion layer 41 using black ink based on the surface expansion data which is the data indicating the portion to be expanded and expanded on the surface of the heat-expandable sheet 10. Similarly, the back side photothermal conversion layer 43 is printed using black ink based on the back surface foaming data which is the data indicating the portion to be expanded and expanded on the back surface of the heat expandable sheet 10. The black ink containing carbon black is an example of a material that converts light into heat. The higher the density of the black ink is formed, the higher the expansion height of the thermal expansion layer. Therefore, the density of the black ink is determined so as to correspond to the target height.

膨張ユニット５３は、熱膨張性シート１０に熱を加えて膨張させる膨張装置である。図３（ｃ）に示すように、膨張ユニット５３は、熱膨張性シート１０を搬入するための搬入部５３ａと、熱膨張性シート１０を排出するための排出部５３ｂと、を備える。膨張ユニット５３は、搬入部５３ａから搬入された熱膨張性シート１０に熱を加えて膨張させ、膨張した熱膨張性シート１０を排出部５３ｂから排出する。膨張ユニット５３は内部に照射部（図示せず）を備える。照射部は、例えば、ハロゲンランプであり、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）の光を照射する。カーボンブラックを含む黒色インクが印刷された熱膨張性シート１０に光を照射すると、黒色インクが印刷された部分では、黒色インク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、熱膨張層（第１の熱膨張層及び第２の熱膨張層）のうち、黒色インクが印刷された領域が主に加熱されて、その結果、熱膨張層は、黒色インクが印刷された領域が膨張する。 The expansion unit 53 is an expansion device that expands the heat-expandable sheet 10 by applying heat. As shown in FIG. 3C, the expansion unit 53 includes a carry-in unit 53a for carrying in the heat-expandable sheet 10 and a discharge part 53b for discharging the heat-expandable sheet 10. The expansion unit 53 applies heat to the heat-expandable sheet 10 carried in from the carry-in portion 53a to expand it, and discharges the expanded heat-expandable sheet 10 from the discharge unit 53b. The expansion unit 53 includes an irradiation unit (not shown) inside. The irradiation unit is, for example, a halogen lamp, and the heat-expandable sheet 10 has a near-infrared region (wavelength 750 to 1400 nm), a visible light region (wavelength 380 to 750 nm), or a mid-infrared region (wavelength 140 to 4000 nm). ) Is irradiated. When the heat-expandable sheet 10 on which the black ink containing carbon black is printed is irradiated with light, the light is converted into heat more efficiently in the portion where the black ink is printed than in the portion where the black ink is not printed. Will be done. Therefore, in the thermal expansion layer (the first thermal expansion layer and the second thermal expansion layer), the region on which the black ink is printed is mainly heated, and as a result, the black ink is printed on the thermal expansion layer. The area expands.

表示ユニット５４は、タッチパネル等から構成される。表示ユニット５４は、例えば図３（ｂ）に示すように、印刷ユニット５２によって熱膨張性シート１０に印刷される画像（図３（ｂ）に示す星）を表示する。また、表示ユニット５４は、操作ガイド等を表示し、ユーザは、表示ユニット５４に触れることで、立体画像形成システム５０を操作することが可能である。 The display unit 54 is composed of a touch panel or the like. The display unit 54 displays an image (stars shown in FIG. 3B) printed on the heat-expandable sheet 10 by the printing unit 52, for example, as shown in FIG. 3B. Further, the display unit 54 displays an operation guide or the like, and the user can operate the stereoscopic image forming system 50 by touching the display unit 54.

（立体画像形成処理）
次に、図４に示すフローチャート及び図５（ａ）〜図５（ｅ）に示す熱膨張性シート１０の断面図を参照して、立体画像形成システム５０によって熱膨張性シート１０に立体画像を形成する処理の流れを説明する。 (Three-dimensional image formation processing)
Next, referring to the flowchart shown in FIG. 4 and the cross-sectional view of the heat-expandable sheet 10 shown in FIGS. 5A to 5E, the stereoscopic image forming system 50 creates a stereoscopic image on the heat-expandable sheet 10. The flow of the processing to be formed will be described.

第１に、ユーザは、立体画像が形成される前の熱膨張性シート１０を準備し、表示ユニット５４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５２に挿入する。印刷ユニット５２は、挿入された熱膨張性シート１０の表面に光熱変換層（表側光熱変換層４１）を印刷する（ステップＳ１）。表側光熱変換層４１は、光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５２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５（ａ）に示すように、インク受容層１４上に表側光熱変換層４１が形成される。なお、理解を容易とするため、インク受容層１４上に表側光熱変換層４１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１４中に受容されているため、インク受容層１４中に光熱変換層が形成されている。 First, the user prepares the heat-expandable sheet 10 before the stereoscopic image is formed, and designates the color image data, the front surface foaming data, and the back surface foaming data via the display unit 54. Then, the heat-expandable sheet 10 is inserted into the printing unit 52 with its surface facing upward. The printing unit 52 prints a photothermal conversion layer (front side photothermal conversion layer 41) on the surface of the inserted heat-expandable sheet 10 (step S1). The front side photothermal conversion layer 41 is a layer formed of a material that converts light into heat, specifically, black ink containing carbon black. The printing unit 52 ejects black ink containing carbon black onto the surface of the heat-expandable sheet 10 according to the designated surface foaming data. As a result, as shown in FIG. 5A, the front photothermal conversion layer 41 is formed on the ink receiving layer 14. For ease of understanding, the front photothermal conversion layer 41 is shown to be formed on the ink receiving layer 14, but more accurately, the black ink is received in the ink receiving layer 14. Therefore, a photothermal conversion layer is formed in the ink receiving layer 14.

第２に、ユーザは、表側光熱変換層４１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５３に挿入する。膨張ユニット５３は、挿入された熱膨張性シート１０を表面から加熱する。具体的に説明すると、膨張ユニット５３は、照射部によって熱膨張性シート１０の表面に光を照射させる（ステップＳ２）。熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側光熱変換層４１は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図５（ｂ）に示すように、熱膨張性シート１０のうちの光熱変換層４１が印刷された領域が盛り上がって膨張する。また、図５（ｂ）において、右に示す光熱変換層４１の黒色インクの濃度を、左に示す光熱変換層４１と比較して濃くすると、図示するように、濃く印刷された領域をより高く膨張させることが可能となる。 Second, the user inserts the heat-expandable sheet 10 on which the front-side photothermal conversion layer 41 is printed into the expansion unit 53 with its surface facing upward. The expansion unit 53 heats the inserted heat-expandable sheet 10 from the surface. Specifically, the expansion unit 53 irradiates the surface of the heat-expandable sheet 10 with light by the irradiation unit (step S2). The front side photothermal conversion layer 41 printed on the surface of the heat-expandable sheet 10 generates heat by absorbing the irradiated light. As a result, as shown in FIG. 5B, the area of the heat-expandable sheet 10 on which the photothermal conversion layer 41 is printed rises and expands. Further, in FIG. 5B, when the density of the black ink in the photothermal conversion layer 41 shown on the right is darker than that in the photothermal conversion layer 41 shown on the left, as shown in the figure, the darkly printed area is higher. It can be inflated.

第３に、ユーザは、表面が加熱されて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５２に挿入する。印刷ユニット５２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４２）を印刷する（ステップＳ３）。具体的には、印刷ユニット５２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５（ｃ）に示すように、インク受容層１４及び光熱変換層４１の上にカラーインク層４２が形成される。 Third, the user inserts the heat-expandable sheet 10 whose surface is heated and expanded into the printing unit 52 with its surface facing upward. The printing unit 52 prints a color image (color ink layer 42) on the surface of the inserted heat-expandable sheet 10 (step S3). Specifically, the printing unit 52 ejects cyan C, magenta M, and yellow Y inks onto the surface of the heat-expandable sheet 10 according to the designated color image data. As a result, as shown in FIG. 5C, a color ink layer 42 is formed on the ink receiving layer 14 and the photothermal conversion layer 41.

第４に、ユーザは、カラーインク層４２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５３に挿入する。膨張ユニット５３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４２を乾燥させる（ステップＳ４）。具体的に説明すると、膨張ユニット５３は、照射部によって熱膨張性シート１０の裏面に光を照射させ、カラーインク層４２を加熱し、カラーインク層４２中に含まれる溶媒を揮発させる。 Fourth, the user inserts the heat-expandable sheet 10 on which the color ink layer 42 is printed into the expansion unit 53 with its back surface facing upward. The expansion unit 53 heats the inserted heat-expandable sheet 10 from the back surface to dry the color ink layer 42 formed on the front surface of the heat-expandable sheet 10 (step S4). Specifically, the expansion unit 53 irradiates the back surface of the heat-expandable sheet 10 with light by the irradiation unit to heat the color ink layer 42 and volatilize the solvent contained in the color ink layer 42.

第５に、ユーザは、カラーインク層４２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５２に挿入する。印刷ユニット５２は、挿入された熱膨張性シート１０の裏面に光熱変換層（裏側光熱変換層４３）を印刷する（ステップＳ５）。裏側光熱変換層４３は、熱膨張性シート１０の表面に印刷された表側光熱変換層４１と同様に、光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５２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５（ｄ）に示すように、基材１１の裏面に光熱変換層４３が形成される。裏側光熱変換層４３についても、左に示す光熱変換層４３の黒色インクの濃度を、右に示す光熱変換層４３と比較して濃くすると、図示するように濃く印刷された領域をより高く膨張させることが可能となる。 Fifth, the user inserts the heat-expandable sheet 10 on which the color ink layer 42 is printed into the printing unit 52 with the back surface facing upward. The printing unit 52 prints a photothermal conversion layer (back side photothermal conversion layer 43) on the back surface of the inserted heat-expandable sheet 10 (step S5). The back side photothermal conversion layer 43 is a layer formed of a material that converts light into heat, specifically black ink containing carbon black, similarly to the front side photothermal conversion layer 41 printed on the surface of the heat-expandable sheet 10. Is. The printing unit 52 ejects black ink containing carbon black to the back surface of the heat-expandable sheet 10 according to the designated back surface foaming data. As a result, as shown in FIG. 5D, a photothermal conversion layer 43 is formed on the back surface of the base material 11. As for the back side photothermal conversion layer 43, when the density of the black ink in the photothermal conversion layer 43 shown on the left is darker than that in the photothermal conversion layer 43 shown on the right, the darkly printed area is expanded higher as shown in the figure. It becomes possible.

第６に、ユーザは、裏側光熱変換層４３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５３に挿入する。膨張ユニット５３は、挿入された熱膨張性シート１０を裏面から加熱する。具体的に説明すると、膨張ユニット５３は、照射部（図示せず）によって熱膨張性シート１０の裏面に光を照射させる（ステップＳ６）。熱膨張性シート１０の裏面に印刷された光熱変換層４３は、照射された光を吸収することによって発熱する。その結果、図５（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１０のうちの光熱変換層４３が印刷された領域が盛り上がって膨張する。 Sixth, the user inserts the heat-expandable sheet 10 on which the back side photothermal conversion layer 43 is printed into the expansion unit 53 with the back side facing upward. The expansion unit 53 heats the inserted heat-expandable sheet 10 from the back surface. Specifically, the expansion unit 53 irradiates the back surface of the heat-expandable sheet 10 with light by an irradiation unit (not shown) (step S6). The photothermal conversion layer 43 printed on the back surface of the heat-expandable sheet 10 generates heat by absorbing the irradiated light. As a result, as shown in FIG. 5 (e), the area of the heat-expandable sheet 10 on which the photothermal conversion layer 43 is printed rises and expands.

以上のような手順によって、熱膨張性シート１０に立体画像が形成される。 A stereoscopic image is formed on the heat-expandable sheet 10 by the above procedure.

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、基材が設けられた面とは反対の方向（例えば図１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１０では、基材１１と第２の熱膨張層１３の間に、熱膨張性材料の含有率が第２の熱膨張層１３よりも低い第１の熱膨張層１２が介在する。この第１の熱膨張層１２は発泡、膨張する程度が第２の熱膨張層１３と比較して抑制されているため、基材１１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１の熱膨張層１２自体も膨張するため、第１の熱膨張層１２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している。 Generally, in a heat-expandable sheet, the heat-expanding layer provided on the base material expands in the direction opposite to the surface on which the base material is provided (for example, the upward direction shown in FIG. 1). Due to this expansion, peeling may occur between the base material and the thermal expansion layer provided immediately above the base material. Further, in general, the higher the content of the heat-expandable material, the more likely it is that peeling from the base material will occur. On the other hand, in the heat-expandable sheet 10 of the present embodiment, the content of the heat-expandable material between the base material 11 and the second heat-expandable layer 13 is lower than that of the second heat-expandable layer 13. The thermal expansion layer 12 of the above is interposed. Since the degree of expansion and expansion of the first thermal expansion layer 12 is suppressed as compared with the second thermal expansion layer 13, it is possible to prevent the thermal expansion layer from peeling off from the base material 11. In addition, since the first thermal expansion layer 12 itself expands, the first thermal expansion layer 12 also has an effect of contributing to an increase in the height of the entire thermal expansion layer.

このように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、熱膨張層を膨張させた際に、熱膨張層が基材から剥離することを抑制可能な熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法を提供することができる。 As described above, according to the method for producing a heat-expandable sheet and a heat-expandable sheet of the present embodiment, when the heat-expandable layer is expanded, the heat-expandable layer can be prevented from peeling from the base material. A method for producing a sheet and a heat-expandable sheet can be provided.

（実施形態２）
実施形態２に係る熱膨張性シート２０について図面を用いて説明する。実施形態２に係る熱膨張性シート２０が、実施形態１に係る熱膨張性シートと異なる点は、第２の熱膨張層１３の上に更に第３の熱膨張層２６を備える点にある。実施形態１と同様の構成を採る部分については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。 (Embodiment 2)
The heat-expandable sheet 20 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. The thermal expansion sheet 20 according to the second embodiment is different from the thermal expansion sheet according to the first embodiment in that a third thermal expansion layer 26 is further provided on the second thermal expansion layer 13. The parts having the same configuration as that of the first embodiment are numbered the same, and detailed description thereof will be omitted.

実施形態２に係る熱膨張性シート２０は、図６に示すように、基材１１と、第１の熱膨張層１２と、第２の熱膨張層１３と、インク受容層１４と、第３の熱膨張層２６と、を備える。また、第１の熱膨張層１２と第２の熱膨張層１３と第３の熱膨張層２６とが、熱膨張性シート２０の熱膨張層を構成する。また、本実施形態ではインク受容層１４は、第２の熱膨張層１３の上に設けられた第３の熱膨張層２６の上に形成されている。 As shown in FIG. 6, the heat-expandable sheet 20 according to the second embodiment includes a base material 11, a first heat-expansion layer 12, a second heat-expansion layer 13, an ink receiving layer 14, and a third. The thermal expansion layer 26 of the above is provided. Further, the first thermal expansion layer 12, the second thermal expansion layer 13, and the third thermal expansion layer 26 form the thermal expansion layer of the thermal expansion sheet 20. Further, in the present embodiment, the ink receiving layer 14 is formed on the third thermal expansion layer 26 provided on the second thermal expansion layer 13.

第３の熱膨張層２６は、第２の熱膨張層１３とインク受容層１４との間に形成される。第３の熱膨張層２６は、第１の熱膨張層１２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。第３の熱膨張層２６は、第１の熱膨張層１２と同様に、熱膨張性シート２０の上面及び／又は下面に形成される光熱変換層で生じた熱を吸収して発泡し、膨張する。また、バインダＢ３及び熱膨張性マイクロカプセルＭＣ３としては、第１の熱膨張層１２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。第３の熱膨張層２６の熱膨張性材料ＭＣ３は、第１の熱膨張層１２の熱膨張性材料ＭＣ１と、第２の熱膨張層１５の熱膨張性材料ＭＣ２とは異なる材料を用いても、いずれか若しくは両方と同じ材料を用いてもよい。第３の熱膨張層２６として、第１の熱膨張層１２及び／又は第２の熱膨張層１３と同じ材料を用いると、原料が共通化されるため好ましい。バインダＢ３についても、同様に、バインダＢ１とバインダＢ２と異なっていてもよいが、いずれか若しくは両方と同じ材料を使用することが好ましい。 The third thermal expansion layer 26 is formed between the second thermal expansion layer 13 and the ink receiving layer 14. In the third thermal expansion layer 26, similarly to the first thermal expansion layer 12, the thermal expansion material MC3 (thermally expandable microcapsules) is dispersedly arranged in the binder B3. Similar to the first thermal expansion layer 12, the third thermal expansion layer 26 absorbs heat generated in the photothermal conversion layer formed on the upper surface and / or the lower surface of the thermal expansion sheet 20 and foams to expand. To do. Further, as the binder B3 and the heat-expandable microcapsule MC3, the materials listed as the binder B1 of the first heat-expanding layer 12 and the heat-expandable microcapsule MC1 are used. The thermal expansion material MC3 of the third thermal expansion layer 26 uses a material different from the thermal expansion material MC1 of the first thermal expansion layer 12 and the thermal expansion material MC2 of the second thermal expansion layer 15. May use the same material as either or both. It is preferable to use the same material as the first thermal expansion layer 12 and / or the second thermal expansion layer 13 as the third thermal expansion layer 26 because the raw materials are shared. Similarly, the binder B3 may be different from the binder B1 and the binder B2, but it is preferable to use the same material as either or both.

また、第３の熱膨張層２６において、バインダＢ３に対して熱膨張性材料ＭＣ３が含有される割合は、第２の熱膨張層１３におけるバインダＢ２に対して熱膨張性材料ＭＣ２が含有される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に対する熱膨張性材料ＭＣ３の重量比は、バインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２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、１００重量部のバインダＢ３に対して分散されるＭＣ３がＸ３重量部であり、１００重量部のバインダＢ２に対して分散されるＭＣ２がＸ２重量部とすると、Ｘ３／Ｘ２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２６は、第２の熱膨張層１３と比較して低い密度で、熱膨張性材料を含有するとも言える。 Further, in the third thermal expansion layer 26, the ratio of the thermal expansion material MC3 to the binder B3 is such that the thermal expansion material MC2 is contained in the binder B2 in the second thermal expansion layer 13. Low compared to the percentage. Similar to the first embodiment, the ratio of the heat-expandable material MC3 to the binder B3 is defined by using a volume ratio, a weight ratio, and the like. For example, when the weight ratio is used, the weight ratio of the heat-expandable material MC3 to the binder B3 is smaller than the weight ratio of the heat-expandable material MC2 to the binder B2, specifically, 1/3 to 1/8. Degree. In other words, assuming that the MC3 dispersed with respect to 100 parts by weight of the binder B3 is X3 parts by weight and the MC2 dispersed with respect to 100 parts by weight of the binder B2 is X2 parts by weight, X3 / X2 is 1 It is smaller, about 1/3 to 1/8. The ratio of the thermally expandable material to the binder may be defined by the density. In this case, the third thermal expansion layer 26 has a lower density than the second thermal expansion layer 13. Therefore, it can be said that it contains a heat-expandable material.

なお、第３の熱膨張層２６は、第２の熱膨張層１３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２の熱膨張層１３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２６は、必要以上に厚く形成されないことが好ましく、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。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。 The third thermal expansion layer 26 has a lower coefficient of thermal expansion material than the second thermal expansion layer 13, and it is difficult to obtain a height when expanded. Therefore, the second thermal expansion layer 26 has a second thermal expansion. It is preferably formed thinner than the layer 13. Further, the third thermal expansion layer 26 is preferably not formed thicker than necessary, and has a thickness corresponding to several thermal expansion materials MC3, for example, a thickness of 1 to 10, preferably 1 to 5. It is preferably formed in. In other words, it is preferably formed to have a thickness of 1 to 10 times, preferably 1 to 5 times, the average particle size of the microcapsules.

次に、実施形態２に係る熱膨張性シート２０の製造方法を説明する。
まず、基材１１を用意し、実施形態１と同様に、基材１１上に第１の熱膨張層１２及び第２の熱膨張層１３を形成する。 Next, a method of manufacturing the heat-expandable sheet 20 according to the second embodiment will be described.
First, the base material 11 is prepared, and the first thermal expansion layer 12 and the second thermal expansion layer 13 are formed on the base material 11 in the same manner as in the first embodiment.

次に、第３の熱膨張層２６を形成するための塗布液を調製する。バインダ中に、熱膨張性材料を公知の分散装置等を用いて分散させ、第３の熱膨張層２６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２の熱膨張層１３を形成するための塗布液と同じ材料を用いるとよい。この際、バインダに対する熱膨張性材料の含有率は、第２の熱膨張層１３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、塗布液を基材上に塗布し、塗膜を形成する。次いで、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、第２の熱膨張層１３の上に目標の厚さの第３の熱膨張層２６を形成する。 Next, a coating liquid for forming the third thermal expansion layer 26 is prepared. The heat-expandable material is dispersed in the binder using a known dispersion device or the like to prepare a coating liquid for forming the third heat-expandable layer 26. As the binder and the heat-expandable material, it is preferable to use the same material as the coating liquid for forming the second heat-expandable layer 13. At this time, the content of the heat-expandable material with respect to the binder is lower than the content of the heat-expandable material with respect to the binder in the second heat-expandable layer 13. For example, the weight ratio is about 1/3 to 1/8. Subsequently, the coating liquid is applied onto the base material using a known coating device such as a bar coater, a roller coater, or a spray coater to form a coating film. The coating is then dried. The coating and drying may be performed in a plurality of times, and a third thermal expansion layer 26 having a target thickness is formed on the second thermal expansion layer 13.

続いて、実施形態１と同様にして第３の熱膨張層２６の上にインク受容層１４を形成し、必要に応じて裁断等を行う。
これにより、実施形態２の熱膨張性シート２０が製造される。 Subsequently, the ink receiving layer 14 is formed on the third thermal expansion layer 26 in the same manner as in the first embodiment, and cutting or the like is performed as necessary.
As a result, the heat-expandable sheet 20 of the second embodiment is manufactured.

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２の熱膨張層１３の上に、更に第２の熱膨張層１３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２６を形成することにより、熱膨張層を膨張させた際に熱膨張性シート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、良好な耐擦過性を備えることが可能である。 According to the method for producing a heat-expandable sheet and a heat-expandable sheet of the present embodiment, a heat-expandable material is further placed on the second heat-expandable layer 13 at a content rate lower than that of the second heat-expandable layer 13. By forming the third thermal expansion layer 26 including the thermal expansion layer 26, the occurrence of irregularities on the surface of the thermal expansion sheet when the thermal expansion layer is expanded is alleviated, and the surface of the thermal expansion sheet is satisfactorily smoothed. , It is possible to have good scratch resistance.

例えば、比較例として、図７（ａ）に第３の熱膨張層を備えない構成の熱膨張性シートを膨張させた場合のシート表面を模式的に示す。この構成では、図７（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。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７（ｂ）に示す熱膨張性シートでは、第３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３の熱膨張層は上方向だけでなく下方向にも膨張するため、第３の熱膨張層の膨張によって第２の熱膨張層で生ずる凹凸内を埋めることが可能である。また、第３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３の熱膨張層の表面でのマクロカプセルの凝集を抑制することができる。加えて、特に本実施形態の第３の熱膨張層２６は、熱膨張性材料を含むため、第３の熱膨張層自体も膨張し、熱膨張層全体の高さの増加に寄与するという効果もある。また、インク受容層１４は、熱膨張性シート２０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３の熱膨張層２６上に備えることにより、熱膨張性シート２０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る。 For example, as a comparative example, FIG. 7A schematically shows the sheet surface when a heat-expandable sheet having a configuration without a third thermal expansion layer is expanded. In this configuration, as shown in FIG. 7A, the microcapsules aggregate on the surface of the thermal expansion layer, and unevenness of the step d1 is generated on the surface. As shown in the figure, the microcapsules located on the surface of the thermal expansion layer are easily peeled off and have poor scratch resistance. On the other hand, in the heat-expandable sheet shown in FIG. 7B having the same configuration as that of the present embodiment, the step d2 generated on the surface of the third heat-expandable layer is suppressed to be smaller than the step d1. Since the third thermal expansion layer expands not only in the upward direction but also in the downward direction, it is possible to fill the unevenness generated in the second thermal expansion layer by the expansion of the third thermal expansion layer. Further, since the amount of microcapsules contained in the third thermal expansion layer is small, aggregation of macrocapsules on the surface of the third thermal expansion layer can be suppressed. In addition, since the third thermal expansion layer 26 of the present embodiment contains a thermal expansion material, the third thermal expansion layer itself also expands, which has the effect of contributing to an increase in the height of the entire thermal expansion layer. There is also. Further, the ink receiving layer 14 is a layer for receiving and fixing ink on the surface of the heat-expandable sheet 20, and by providing this layer on the third heat-expandable layer 26, the heat-expandable sheet 20 The surface of the ink is smoothed even better, and the scratch resistance is also improved.

（実施形態３）
実施形態３に係る熱膨張性シート３０について図面を用いて説明する。実施形態３に係る熱膨張性シート３０が、上記の実施形態の熱膨張性シート１０又は２０と異なる点は、図８に示すように第３の熱膨張層３６を備え、第３の熱膨張層３６が白色顔料Ｗを含む点にある。なお、本実施形態では、第１の熱膨張層１２、第２の熱膨張層１３及び第３の熱膨張層３６が、熱膨張層を構成する。他の実施形態と同様の構成を採る部分については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。 (Embodiment 3)
The heat-expandable sheet 30 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. The difference between the heat-expandable sheet 30 according to the third embodiment and the heat-expandable sheet 10 or 20 of the above-described embodiment is that the heat-expandable sheet 30 includes a third heat-expandable layer 36 as shown in FIG. The layer 36 is at a point containing the white pigment W. In the present embodiment, the first thermal expansion layer 12, the second thermal expansion layer 13, and the third thermal expansion layer 36 form the thermal expansion layer. The parts having the same configuration as those of the other embodiments are numbered the same, and detailed description thereof will be omitted.

実施形態３に係る熱膨張性シート３０は、図８に示すように、基材１１と、第１の熱膨張層１２と、第２の熱膨張層１３と、インク受容層１４と、第３の熱膨張層３６と、を備える。また、第１の熱膨張層１２と第２の熱膨張層１３と第３の熱膨張層３６とが、熱膨張性シート２０の熱膨張層を構成する。また、本実施形態ではインク受容層１４は、第２の熱膨張層１３の上に設けられた第３の熱膨張層３６の上に形成されている。 As shown in FIG. 8, the heat-expandable sheet 30 according to the third embodiment includes a base material 11, a first heat-expansion layer 12, a second heat-expansion layer 13, an ink receiving layer 14, and a third. The thermal expansion layer 36 of the above is provided. Further, the first thermal expansion layer 12, the second thermal expansion layer 13, and the third thermal expansion layer 36 form the thermal expansion layer of the thermal expansion sheet 20. Further, in the present embodiment, the ink receiving layer 14 is formed on the third thermal expansion layer 36 provided on the second thermal expansion layer 13.

第３の熱膨張層３６は、基材１１の一方の面上に設けられた第２の熱膨張層１３の上に形成される。第３の熱膨張層３６は、実施形態２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。第３の熱膨張層３６は、更に白色顔料Ｗを含む点に特徴を備える。白色顔料Ｗとしては、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、特に酸化チタンが好ましい。また、バインダＢ３に対する熱膨張性材料ＭＣ３の含有率は、実施形態２と同様に、第２の熱膨張層１３におけるバインダＢ２に対する熱膨張性材料ＭＣ２の含有率と比較して低く設定されている。 The third thermal expansion layer 36 is formed on the second thermal expansion layer 13 provided on one surface of the base material 11. In the third thermal expansion layer 36, the thermal expansion material MC3 (thermally expandable microcapsules) is dispersedly arranged in the binder B3 as in the second embodiment. The third thermal expansion layer 36 is characterized in that it further contains the white pigment W. As the white pigment W, a material selected from titanium oxide, barium sulfate, zinc oxide and the like can be used, and titanium oxide is particularly preferable. Further, the content of the heat-expandable material MC3 with respect to the binder B3 is set lower than the content of the heat-expandable material MC2 with respect to the binder B2 in the second heat-expandable layer 13, as in the second embodiment. ..

また、本実施形態では、インク受容層１４として、多孔質シリカのような白色の材料を用いると、インク受容層１４の白色度も向上する。従って、インク受容層１４によっても熱膨張性シート３０の表面の白色度が向上して好ましい。 Further, in the present embodiment, when a white material such as porous silica is used as the ink receiving layer 14, the whiteness of the ink receiving layer 14 is also improved. Therefore, the ink receiving layer 14 also improves the whiteness of the surface of the heat-expandable sheet 30, which is preferable.

本実施形態の熱膨張性シート３０では、第２の熱膨張層が白色顔料を更に含むことにより、熱膨張性シートの表面の白色度を高めることができ、熱膨張性シート上に設けられるカラーインクの色の映えを良好とすることができる。 In the heat-expandable sheet 30 of the present embodiment, the whiteness of the surface of the heat-expandable sheet can be increased by further containing the white pigment in the second heat-expandable layer, and the collar provided on the heat-expandable sheet. The color appearance of the ink can be improved.

次に、実施形態３の熱膨張性シート３０を製造する方法を説明する。
実施形態１と同様に、基材１１を用意し、基材１１上に第１の熱膨張層１２及び第１の熱膨張層１３を形成する。 Next, a method of manufacturing the heat-expandable sheet 30 of the third embodiment will be described.
Similar to the first embodiment, the base material 11 is prepared, and the first thermal expansion layer 12 and the first thermal expansion layer 13 are formed on the base material 11.

次に、バインダに対し熱膨張材料と白色顔料とを公知の分散装置を用いて分散させ、第３の熱膨張層を形成するための塗布液を調製する。この際、塗布液において、バインダに対して混入される熱膨張性材料の重量は、実施形態２と同様に第２の熱膨張層を形成するための塗布液と比較し、１／３〜１／８程度の量とする。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材上に塗布し、塗膜を形成する。次いで、塗膜を乾燥させる。目標とする厚さの第３の熱膨張層３６を形成するために、塗布及び乾燥は複数回に分けて行ってもよい。 Next, the thermal expansion material and the white pigment are dispersed in the binder using a known dispersion device to prepare a coating liquid for forming the third thermal expansion layer. At this time, in the coating liquid, the weight of the heat-expandable material mixed with the binder is 1/3 to 1/3 as compared with the coating liquid for forming the second thermal expansion layer as in the second embodiment. The amount should be about / 8. Subsequently, a coating liquid is applied onto the substrate using a known coating device such as a bar coater, a roller coater, or a spray coater to form a coating film. The coating is then dried. In order to form the third thermal expansion layer 36 of the target thickness, the coating and drying may be performed in a plurality of times.

続いて、実施形態１と同様にインク受容層１４を形成し、必要により裁断を行う。
これにより、実施形態３に係る熱膨張性シート３０が製造される。 Subsequently, the ink receiving layer 14 is formed in the same manner as in the first embodiment, and cutting is performed if necessary.
As a result, the heat-expandable sheet 30 according to the third embodiment is manufactured.

本実施形態の熱膨張性シートでは、第３の熱膨張層３６が白色顔料を更に含むことにより、熱膨張層の白色度を向上させることができ、熱膨張性シート３０上に設けられるカラーインクの色の映えを良好とすることができる。更に、インク受容層１４を多孔質シリカのような白色の材料を用いて形成すると、インク受容層１４によっても熱膨張性シート３０の白色度が向上して好ましい。加えて、本実施形態では、白色顔料Ｗが、第１の膨張層１２、第２の膨張層１３及びインク受容層１４ではなく、第３の熱膨張層３６に含まれる。このため、第１の膨張層１２及び第２の膨張層１３に白色顔料を混入させる必要がなく、第１の膨張層１２及び第２の膨張層１３の膨張可能な高さを減ずることが避けられる。更にインク受容層１４にも白色顔料が混入されないため、インク受容層１４がインクを受容する性能を下げることも避けられるという優れた効果も有する。 In the heat-expandable sheet of the present embodiment, the whiteness of the heat-expandable layer can be improved by further containing the white pigment in the third heat-expandable layer 36, and the color ink provided on the heat-expandable sheet 30 can be improved. It is possible to improve the appearance of the color of. Further, when the ink receiving layer 14 is formed by using a white material such as porous silica, the whiteness of the heat-expandable sheet 30 is also improved by the ink receiving layer 14, which is preferable. In addition, in the present embodiment, the white pigment W is contained in the third thermal expansion layer 36 instead of the first expansion layer 12, the second expansion layer 13, and the ink receiving layer 14. Therefore, it is not necessary to mix the white pigment in the first expansion layer 12 and the second expansion layer 13, and it is possible to avoid reducing the expandable height of the first expansion layer 12 and the second expansion layer 13. Be done. Further, since the white pigment is not mixed in the ink receiving layer 14, it also has an excellent effect that it is possible to avoid lowering the performance of the ink receiving layer 14 for receiving ink.

本発明は、上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば上述した各実施形態は、適宜組み合わせることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible.
For example, the above-described embodiments can be combined as appropriate.

また、上述した実施形態では、図４に示すプロセスで印刷が施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、プロセスを行う順番は適宜変更することが可能である。例えば、基材の両方の面に光熱変換層を形成し、カラーインク層も形成した後に、基材の表側、裏側からそれぞれ光を照射し、熱膨張層を膨張させることも可能である。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which printing is performed in the process shown in FIG. 4 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the order in which the processes are performed can be changed as appropriate. For example, it is also possible to form a photothermal conversion layer on both surfaces of the base material, form a color ink layer, and then irradiate light from the front side and the back side of the base material to expand the heat expansion layer.

また、上述した各実施形態では、表面、裏面ともに光熱変換層を形成する構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。印刷物の用途、印刷方法に応じ、表面のみ又は裏面のみに光熱変換層を形成してもよい。なお、表面のみに印刷を施す場合は、インク受容層は、少なくとも表面に形成されていればよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the photothermal conversion layer is formed on both the front surface and the back surface has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Depending on the intended use and printing method of the printed matter, the photothermal conversion layer may be formed only on the front surface or only the back surface. When printing is performed only on the surface, the ink receiving layer may be formed at least on the surface.

また、例えばシールとして使用するといったように、印刷物の用途に応じて、基材の裏面に接着剤と剥離紙とを設けてもよい。この場合、基材の裏面上に接着剤からなる層を形成し、その上に剥離紙を設ける。なお、インク受容層は、剥離紙上に設けてもよい。 Further, an adhesive and a release paper may be provided on the back surface of the base material depending on the intended use of the printed matter, for example, when used as a sticker. In this case, a layer made of an adhesive is formed on the back surface of the base material, and a release paper is provided on the layer. The ink receiving layer may be provided on the release paper.

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。 Although some embodiments of the present invention have been described, the present invention is included in the scope of claims and the equivalent scope thereof. The inventions described in the claims of the original application of the present application are described below.

［付記１］
基材の一方の面上に形成され、第１の熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含む第１の熱膨張層と、
前記第１の熱膨張層の上に形成され、第２の熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含む第２の熱膨張層と、を備え、
前記第１の割合は、前記第２の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする熱膨張性シート。
［付記２］
前記第１の熱膨張層の厚みは、前記第２の熱膨張層の厚みと比較して薄く形成される、
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］
前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料とは、同じ材料である、
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］
前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料とは、殻の中に気化性物質を含むマイクロカプセルであって、
前記第１の熱膨張層の厚みは、前記マイクロカプセルの数個分に相当する厚みである、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１つに記載の熱膨張性シート。
［付記５］
前記第２の熱膨張層の上に設けられ、第３の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の熱膨張層を更に備え、
前記第３の割合は、前記第２の割合と比較して小さい、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載の熱膨張性シート。
［付記６］
前記第３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５に記載の熱膨張性シート。
［付記７］
前記第３の熱膨張層上に、インクを受容するインク受容層を更に備える、
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。
［付記８］
基材の一方の面上に、第１の熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含む第１の熱膨張層を形成する工程と、
前記第１の熱膨張層上に、第２の熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含む第２の熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記第１の割合を、前記第２の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
［付記９］
前記第１の熱膨張層の厚みを、前記第２の熱膨張層の厚みと比較して薄く形成する、
ことを特徴とする付記８に記載の熱膨張性シートの製造方法。
［付記１０］
前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料とは、同じ材料である、
ことを特徴とする付記８又は９に記載の熱膨張性シートの製造方法。
［付記１１］
前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料とは、殻の中に気化性物質を含むマイクロカプセルであって、
前記第１の熱膨張層の厚みを、前記マイクロカプセルの数個分に相当する厚みとする、
ことを特徴とする付記８乃至１０のいずれか１つに記載の熱膨張性シートの製造方法。
［付記１２］
前記第２の熱膨張層の上に、第３の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を更に備え、
前記第３の割合を、前記第２の割合と比較して小さくする、
ことを特徴とする付記８乃至１１のいずれか１つに記載の熱膨張性シートの製造方法。 [Appendix 1]
A first thermal expansion layer formed on one surface of the substrate and containing the first thermal expansion material in a first ratio with respect to the binder.
A second thermal expansion layer formed on the first thermal expansion layer and containing a second thermal expansion material in a second ratio with respect to the binder is provided.
The first ratio is smaller than the second ratio.
A heat-expandable sheet characterized by that.
[Appendix 2]
The thickness of the first thermal expansion layer is formed thinner than the thickness of the second thermal expansion layer.
The heat-expandable sheet according to Appendix 1, wherein the sheet is characterized by the above.
[Appendix 3]
The first heat-expandable material and the second heat-expandable material are the same material.
The heat-expandable sheet according to Appendix 1 or 2, characterized in that.
[Appendix 4]
The first heat-expandable material and the second heat-expandable material are microcapsules containing a vaporizable substance in a shell.
The thickness of the first thermal expansion layer is a thickness corresponding to several microcapsules.
The heat-expandable sheet according to any one of Supplementary note 1 to 3, wherein the heat-expandable sheet is characterized by the above.
[Appendix 5]
A third thermal expansion layer provided on the second thermal expansion layer and containing a third thermal expansion material in a third ratio with respect to the binder is further provided.
The third ratio is smaller than the second ratio.
The heat-expandable sheet according to any one of Supplementary Provisions 1 to 4, wherein the heat-expandable sheet is described.
[Appendix 6]
The third thermal expansion layer further contains a white pigment.
The heat-expandable sheet according to Appendix 5, characterized in that.
[Appendix 7]
An ink receiving layer that receives ink is further provided on the third thermal expansion layer.
The heat-expandable sheet according to Appendix 5 or 6, characterized in that.
[Appendix 8]
A step of forming a first thermal expansion layer containing the first thermal expansion material at a ratio of a first ratio to a binder on one surface of the base material.
A step of forming a second thermal expansion layer containing the second thermal expansion material in a second ratio with respect to the binder is provided on the first thermal expansion layer.
The first ratio is made smaller than the second ratio.
A method for producing a heat-expandable sheet.
[Appendix 9]
The thickness of the first thermal expansion layer is formed thinner than the thickness of the second thermal expansion layer.
The method for producing a heat-expandable sheet according to Appendix 8, wherein the heat-expandable sheet is produced.
[Appendix 10]
The first heat-expandable material and the second heat-expandable material are the same material.
The method for producing a heat-expandable sheet according to Appendix 8 or 9, wherein the heat-expandable sheet is produced.
[Appendix 11]
The first heat-expandable material and the second heat-expandable material are microcapsules containing a vaporizable substance in a shell.
The thickness of the first thermal expansion layer is set to a thickness corresponding to several microcapsules.
The method for producing a heat-expandable sheet according to any one of Appendix 8 to 10, wherein the heat-expandable sheet is produced.
[Appendix 12]
A step of forming a third thermal expansion layer containing the third thermal expansion material in a third ratio with respect to the binder is further provided on the second thermal expansion layer.
The third ratio is made smaller than the second ratio.
The method for producing a heat-expandable sheet according to any one of Appendix 8 to 11, wherein the heat-expandable sheet is produced.

本発明は、吸収した熱量に応じて膨張する熱膨張性シート及び熱膨張性シートの製造方法に利用することができる。 The present invention can be used in a method for producing a heat-expandable sheet and a heat-expandable sheet that expands according to the amount of heat absorbed.

１０、２０、３０・・・熱膨張性シート、１１・・・基材、１２・・・第１の熱膨張層、１３・・・第２の熱膨張層、１４・・・インク受容層、２６、３６・・・第３の熱膨張層、４１・・・表側光熱変換層、４２・・・カラーインク層、４３・・・裏側光熱変換層、５０・・・立体画像形成システム、５１・・・制御ユニット、５２・・・印刷ユニット、５２ａ，５３ａ・・・搬入部、５２ｂ，５３ｂ・・・排出部、５３・・・膨張ユニット、５４・・・表示ユニット、５５・・・天板、６０・・・フレーム、６１・・・側面板、６２・・・連結ビーム、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・バインダ、ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３・・・熱膨張性材料 10, 20, 30 ... Thermal expansion sheet, 11 ... Substrate, 12 ... First thermal expansion layer, 13 ... Second thermal expansion layer, 14 ... Ink receiving layer, 26, 36 ... 3rd thermal expansion layer, 41 ... front side photothermal conversion layer, 42 ... color ink layer, 43 ... back side photothermal conversion layer, 50 ... stereoscopic image forming system, 51.・・ Control unit, 52 ・・・ Printing unit, 52a, 53a ・・・ Import part, 52b, 53b ・・・ Discharge part, 53 ・・・ Expansion unit, 54 ・・・ Display unit, 55 ・・・ Top plate , 60 ... frame, 61 ... side plate, 62 ... connecting beam, B1, B2, B3 ... binder, MC1, MC2, MC3 ... thermally expandable material

Claims

加熱により膨張する熱膨張層が基材上に形成された媒体を準備する第１工程と、
前記熱膨張層が膨張可能な温度の熱を前記媒体に部分的に加えることにより、当該媒体における前記熱が加えられた部分に対応する表面を前記熱膨張層の膨張により***させて当該媒体の表面に凹凸を形成する第２工程と、
光を熱に変換する光熱変換層を前記第２工程に先立って前記媒体上に形成する第３工程と、
を有し、
前記第２工程は、前記媒体上に形成された前記光熱変換層に光を照射することにより、前記熱膨張層を膨張させ、
前記熱膨張層は、
前記基材上に形成され、第１の熱膨張性材料をバインダに対して第１の割合で含む第１の層と、
前記第１の層上に形成され、第２の熱膨張性材料をバインダに対して第２の割合で含む第２の層と、
を備え、
前記第１の割合が前記第２の割合と比較して小さく設定されることにより、前記第１の層が、前記第２工程で前記凹凸を形成する際の当該熱膨張層の前記基材からの剥離を抑制するための剥離抑制層として形成されている、
ことを特徴とする造形物の製造方法。 The first step of preparing a medium in which a thermal expansion layer that expands by heating is formed on a base material, and
By partially applying heat at a temperature at which the thermal expansion layer can expand to the medium, the surface of the medium corresponding to the heated portion is raised by the expansion of the thermal expansion layer, and the medium is subjected to. The second step of forming irregularities on the surface and
A third step of forming a photothermal conversion layer that converts light into heat on the medium prior to the second step,
Have,
In the second step, the photothermal conversion layer formed on the medium is irradiated with light to expand the thermal expansion layer.
The thermal expansion layer is
A first layer formed on the substrate and containing the first thermally expandable material in a first ratio with respect to the binder.
A second layer formed on the first layer and containing a second thermally expandable material in a second ratio with respect to the binder.
With
By setting the first ratio to be smaller than the second ratio, the first layer is derived from the base material of the thermal expansion layer when the unevenness is formed in the second step. It is formed as a peeling suppression layer for suppressing peeling.
A method for manufacturing a modeled object, which is characterized in that.

前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料は、殻の中に気化性物質を含むマイクロカプセルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の造形物の製造方法。 The first heat-expandable material and the second heat-expandable material are microcapsules containing a vaporizable substance in a shell.
The method for manufacturing a modeled object according to claim 1 .

前記第１の熱膨張性材料と前記第２の熱膨張性材料は、熱膨張する際の膨張原理が互いに同じ材料である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の造形物の製造方法。 The first heat-expandable material and the second heat-expandable material have the same expansion principle at the time of thermal expansion.
The method for manufacturing a modeled object according to claim 1 or 2 , wherein the modeled object is manufactured.

基材における一方の面上に設けられ、バインダに対して熱膨張性材料を所定の割合で含む熱膨張層と、
前記熱膨張層の一部を露出するように前記熱膨張層上に設けられ、所定の光が照射された場合に当該照射された光を熱に変換して前記熱膨張層を部分的に膨張させる光熱変換層と、
を備え、
前記熱膨張層は、前記割合が第２の割合に設定された第２の熱膨張層と前記基材との間に、前記割合が前記第２の割合よりも小さい第１の割合に設定された第１の熱膨張層が介在するように、且つ、前記第１の熱膨張層と前記光熱変換層との間に、前記第２の熱膨張層が介在するように、多層に設けられている、
ことを特徴とする熱膨張性シート。 A thermal expansion layer provided on one surface of the base material and containing a thermal expansion material in a predetermined ratio with respect to the binder.
It is provided on the thermal expansion layer so as to expose a part of the thermal expansion layer, and when a predetermined light is irradiated, the irradiated light is converted into heat to partially expand the thermal expansion layer. The photothermal conversion layer and
With
The thermal expansion layer is set to a first ratio in which the ratio is smaller than the second ratio between the second thermal expansion layer in which the ratio is set to the second ratio and the base material. It is provided in multiple layers so that the first thermal expansion layer is interposed and the second thermal expansion layer is interposed between the first thermal expansion layer and the photothermal conversion layer. Yes,
A heat-expandable sheet characterized by that.

基材における一方の面上に設けられ、バインダに対して熱膨張性材料を所定の割合で含む熱膨張層と、
前記基材における他方の面の一部を露出するように当該他方の面上に設けられ、所定の光が照射された場合に当該照射された光を熱に変換して前記熱膨張層を部分的に膨張させる光熱変換層と、
を備え、
前記熱膨張層は、前記割合が第２の割合に設定された第２の熱膨張層と前記基材との間に、前記割合が前記第２の割合よりも小さい第１の割合に設定された第１の熱膨張層が介在するように、多層に形成されている、
ことを特徴とする熱膨張性シート。 A thermal expansion layer provided on one surface of the base material and containing a thermal expansion material in a predetermined ratio with respect to the binder.
It is provided on the other surface so as to expose a part of the other surface of the base material, and when a predetermined light is irradiated, the irradiated light is converted into heat to form a portion of the thermal expansion layer. With a photothermal conversion layer that expands
With
The thermal expansion layer is set to a first ratio in which the ratio is smaller than the second ratio between the second thermal expansion layer in which the ratio is set to the second ratio and the base material. It is formed in multiple layers so that the first thermal expansion layer is interposed.
A heat-expandable sheet characterized by that.

前記第１の熱膨張層は、前記多層に形成された熱膨張層のなかで最下層に位置している、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の熱膨張性シート。 The first thermal expansion layer is located at the lowest layer among the thermal expansion layers formed in the multilayer.
The heat-expandable sheet according to claim 4 or 5 .

前記第２の熱膨張層は、前記多層に形成された熱膨張層のなかで前記最下層の直上の層に位置している、
ことを特徴とする請求項６に記載の熱膨張性シート。 The second thermal expansion layer is located in the layer directly above the lowest layer among the thermal expansion layers formed in the multilayer.
The heat-expandable sheet according to claim 6 .

前記第１の熱膨張層の厚みは、前記第２の熱膨張層の厚みと比較して薄い、
ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の熱膨張性シート。 The thickness of the first thermal expansion layer is thinner than the thickness of the second thermal expansion layer.
The heat-expandable sheet according to any one of claims 4 to 7 , characterized in that.

前記熱膨張性材料は、殻の中に気化性物質を含むマイクロカプセルである、
ことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の熱膨張性シート。 The heat-expandable material is a microcapsule containing a vaporizable substance in the shell.
The heat-expandable sheet according to any one of claims 4 to 8 , characterized in that.

前記第１の熱膨張層は、前記熱膨張層が膨張する際に当該熱膨張層の前記基材からの剥離を抑制するための剥離抑制層として形成されている、
ことを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の熱膨張性シート。 The first thermal expansion layer is formed as a peeling suppression layer for suppressing peeling of the thermal expansion layer from the base material when the thermal expansion layer expands.
The heat-expandable sheet according to any one of claims 4 to 9 , characterized in that.