CN103171318A - 立体图像形成方法及立体图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供立体图像形成方法及立体图像形成装置，在热膨胀性片的表面侧，使用表面图像数据来形成任意的着色图像，然后考虑该着色图像的浓度对热膨胀层的隆起高度的影响，以能够实现本来预定的隆起高度的方式，在热膨胀性片的背面侧形成黑色成分的浓度被调整了的镜像，然后从热膨胀性片的背面侧照射含有红外线波长的光，利用在镜像和着色图像中产生的热能来使热膨胀层膨胀，能够实现所希望的隆起高度。

Description

立体图像形成方法及立体图像形成装置

关联申请的参照：本申请主张以2011年12月26日申请的日本专利申请特愿2011-282836为基础的优先权，将该基础申请的内容全部并入本申请。

技术领域

本发明涉及立体图像形成方法及立体图像形成装置，特别涉及使热膨胀性片选择性地膨胀而形成立体图像的立体图像形成方法及立体图像形成装置。

背景技术

以往，已知一种热膨胀性片(或热发泡性片)，在基体材料片的一面侧形成了含有通过加热而膨胀的发泡性的微胶囊的热膨胀层(或发泡层)。在该热膨胀片上印刷了光吸收性较高的图像图案后，通过照射含有红外线的光，由此将与该图像图案对应的区域的热膨胀层选择性地加热而使其膨胀，能够在基体材料片的一面侧形成与上述图像图案对应的立体图像。

关于这种立体图像形成技术，例如在日本公开专利的特开昭64-28660号公报中记载有如下方法：在热膨胀性片的热膨胀层侧的表面或基体材料片侧的背面，通过光吸收性较高的黑色的墨粉、墨水形成了印刷图像之后，通过卤素灯等照射光来使该印刷图像吸收光而发热，将与印刷图像对应的区域的热膨胀层的微胶囊加热而使其膨胀(或发泡)，由此形成立体图像。

此外，例如在日本公开专利的特开2001-150812号公报中记载有如下方法：在热膨胀性片的热膨胀层侧的表面上形成彩色图像等、在基体材料片侧的背面上与表面的彩色图像的图样等对应地形成由浓淡图像构成的光吸收图案之后，通过从热膨胀性片的背面侧照射光，由此产生与光吸收图案的浓淡相应的热而控制热膨胀层的膨胀量，来调整立体图像的隆起高度。

根据上述日本公开专利的特开2001-150812号公报所记载的方法，能够与在热膨胀性片的热膨胀层侧的表面上形成的彩色图像等的图样相应，而形成将任意部位控制为任意的隆起高度(发泡高度)的立体图像。

但是，本申请发明人对这种立体图像的形成方法进行了验证的结果，判明了如下情况：立体图像的隆起高度，除了在热膨胀性片的基体材料片侧的背面上所形成的光吸收图案的浓淡之外，还受到在热膨胀性片的热膨胀层侧的表面上所形成的彩色图像等的浓淡的影响。因此，存在如下的问题：当与热膨胀性片的表面侧的彩色图像的图样等对应地、设定形成在背面侧的光吸收图案的浓度而进行光照射时，根据彩色图像等的浓淡的不同，有时会超过所希望的隆起高度，不能够形成良好的立体图像。另外，关于现有技术中的问题点，在后述的用于实施发明的方式中也将详细说明。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供立体图像形成方法及立体图像形成装置，在对热膨胀性片照射光而形成立体图像时，考虑在热膨胀性片的表面侧所形成的印刷图像的浓淡的影响，能够实现所希望的隆起高度。

为了实现上述的本发明的目的，根据本发明的立体图像形成方法包含以下工序：

在基体材料片的一面侧形成有热膨胀层的热膨胀性片的、上述一面侧形成第一印刷图像；

在上述热膨胀性片的另一面侧的、与上述第一印刷图像对应的区域中，通过根据上述第一印刷图像所含有的具有光热转换特性的材料的浓度而设定了浓度的、具有光热转换特性的材料，形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；以及

从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射光，利用在上述第二印刷图像中产生的热能，使上述热膨胀层选择性地膨胀而形成上述第一印刷图像的立体图像。

此外，为了实现上述的本发明的目的，根据本发明的立体图像形成装置包含以下构成：

印刷功能部，在基体材料片的一面侧形成有热膨胀层的热膨胀性片的、上述一面侧形成第一印刷图像，并在上述热膨胀性片的另一面侧的、与上述第一印刷图像对应的区域中，通过具有光热转换特性的材料，形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；以及

图像处理部，根据上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度，来设定上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度，

从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射含有红外线波长的光，至少利用与上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的热能，使上述热膨胀层选择性地膨胀而形成上述第一印刷图像的立体图像。

如此，根据本发明的立体图像形成方法和立体图像形成装置，在对热膨胀性片照射光而形成立体图像时，考虑在热膨胀性片的表面上所形成的印刷图像的浓淡的影响，能够实现所希望的隆起高度。

本申请将通过以下的详细描述并结合以下附图而获得更全面的理解。

附图说明

图1是表示本发明的立体图像形成方法的一例的流程图。

图2A、2B和2C是用于说明比较例的立体图像形成方法的概略平面图。

图3A、3B、3C和3D是用于说明比较例的立体图像形成方法的概略截面图。

图4A和4B是表示比较例的立体图像形成方法的分析方法的图。

图5是表示本发明的一个实施方式的立体图像形成方法的数据处理方法的概念(比较例的分析结果)的图。

图6A、6B和6C是表示本发明的一个实施方式的立体图像形成方法的具体例的概略平面图。

图7A、7B、7C和7D是表示本发明的一个实施方式的立体图像形成方法的具体例的概略截面图。

图8A和8B是表示本发明的立体图像形成装置所应用的印刷装置的一例的概略构成图。

图9是表示本发明的一个实施方式所应用的印刷装置的印刷机构部的一例的概略构成图。

图10是表示本发明的一个实施方式所应用的印刷装置的一例的功能框图。

具体实施方式

以下，对于本发明的立体图像形成方法及立体图像形成装置，表示实施方式而进行详细说明。

(立体图像形成方法)

首先，对本发明的立体图像形成方法进行说明。

图1是表示本发明的立体图像形成方法的一例的流程图。

如图1所示，本实施方式的立体图像形成方法大体上具有图像数据生成处理(S101)、表面图像形成处理(S102)、背面图像形成处理(S103)以及光照射加热处理(S014)。

在图像数据生成处理(S101)中，首先，准备成为立体图像的对象的任意的着色图像的图像数据(以下记为“表面图像数据”)、以及用于形成该着色图像的立体图像的热膨胀性片。此处，如上所述，热膨胀性片为，在基体材料片的一面侧形成有含有发泡性的微胶囊的热膨胀层(发泡层)。此外，着色图像既可以是彩色图像，也可以是单色图像、单调图像。

接着，根据上述表面图像数据，提取对着色图像的图样等的特定的区域、像素设定的黑色成分的浓度数据。此外，提取在加热热膨胀性片而形成了立体图像时、对该特定的区域等所预定的热膨胀层的隆起高度(发泡高度)数据。然后，根据这些浓度数据以及隆起高度数据，通过后述的数据处理方法，对于成为上述着色图像的翻转图像的镜像，生成对与上述特定的区域等对应的特定部分的黑色成分的浓度进行了设定的图像数据(以下记为“背面图像数据”)。另外，在本申请说明书中，所谓黑色成分，并不限于作为着色的黑色，还意味着具有通过吸收含有红外线波长的光来产生热能的光热转换特性的材料。作为具有这种光热转换特性的材料，例如能够应用炭黑。

在图像数据生成处理(S101)中，对镜像的特定部分的黑色成分的浓度进行设定的数据处理方法，在概念上如下地执行。即，在实施了后述的光照射加热处理时，热膨胀性片的热膨胀层的隆起高度，依存于在该热膨胀性片的基体材料片侧的背面所形成的镜像的黑色成分的浓度。除此之外，热膨胀层的隆起高度，还受到在该热膨胀性片的热膨胀层侧的表面所形成的着色图像所含有的黑色成分的浓度的影响。因此，在本实施方式中，为了预计(考虑)这种热膨胀性片的表面侧(热膨胀层侧)的着色图像所含有的黑色成分对热膨胀层的隆起高度的影响，而能够实现本来预定的隆起高度，而对在热膨胀性片的背面侧(基体材料片侧)所形成的镜像的黑色成分的浓度进行调整。并且，关于该数据处理方法，在后述的作用效果的验证中进行详细说明。

接下来，在表面图像形成处理(S102)中，在热膨胀性片的表面侧，使用上述的所准备的表面图像数据来形成(印刷)任意的着色图像。在此，在向热膨胀性片的表面侧形成着色图像时，能够应用在后述的立体图像形成装置中所示的喷墨方式、激光方式、热转印方式等各种方式的印刷装置。

接下来，在背面图像形成处理(S103)中，在热膨胀性片的背面侧，使用通过上述数据处理方法而生成的背面图像数据，与表面侧所形成的着色图像的形成位置相对应地、形成(印刷)由被设定为规定浓度的黑色构成的镜像。在此，在向热膨胀性片的背面侧形成镜像时，也能够应用在后述的立体图像形成装置中所示的喷墨方式、激光方式、热转印方式等各种方式的印刷装置。

接下来，在光照射加热处理(S104)中，如上所述，对于在表面侧形成有着色图像、在背面侧形成有其镜像的热膨胀性片，通过卤素灯、红外线灯等光源，从该热膨胀性片的背面侧均匀地照射含有红外线波长的光。由此，在根据热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像所含有的黑色成分的浓度来调整了黑色成分的浓度而形成在背面侧的镜像中，吸收所照射的光而产生热能，与该镜像相对应的区域的热膨胀层被加热。此外，此时，在与镜像相对应的区域的着色图像中，也与含有的黑色成分的浓度相应地产生热能，与该着色图像相对应的区域的热膨胀层被进一步加热。

如此，利用在热膨胀性片的背面侧的镜像及表面侧的着色图像中产生的热能，对应的区域中的热膨胀层的微胶囊膨胀(发泡)，由此热膨胀层隆起到预定的(即、预先设定的规定的)高度而形成所希望的立体图像。

接下来，对于上述立体图像形成方法的数据处理方法及其作用效果，

表示比较例而进行具体验证。在此，为了使发明的主旨简明，对如下的情况进行说明：在表面侧形成有所希望的着色图像的热膨胀性片中，使该表面侧的热膨胀层均匀地膨胀到所希望的隆起高度而形成立体图像。

首先，示出作为比较例的立体图像形成方法，在验证了其问题点之后，对本实施方式的立体图像形成方法的特征和作用效果进行说明。

图2A、2B和2C是用于说明比较例的立体图像形成方法的概略平面图。图3A、3B、3C和3D是用于说明比较例的立体图像形成方法的概略截面图。

在作为本发明的比较例的立体图像形成方法中，例如如图2所示，形成使在热膨胀性片的表面侧所印刷的狗的图像和“A”、“B”、“C”的文字隆起为均匀高度的立体图像。在该情况下，首先，如图2A所示，在热膨胀性片的表面侧以任意的着色来形成(印刷)狗的图像和文字。接下来，如图2B所示，生成成为表面侧的狗的图像和文字的翻转图像的镜像，并在热膨胀性片的背面侧，通过含有被设定为相同浓度的黑色成分的墨水、墨粉来形成(印刷)这些镜像。接下来，通过从热膨胀性片的背面侧均匀地照射规定光量的光，由此与镜像的黑色成分的浓度相应地产生热能，如图2C所示，与该镜像对应的区域的热膨胀层被加热而膨胀。

在此，在通过对热膨胀性片照射光来选择性地加热热膨胀层、而膨胀了的热膨胀层的隆起高度仅依存于热膨胀性片的背面侧的镜像的黑色成分的浓度的情况下，如图2B所示，可以预想到如果将镜像的黑色成分设定为相同浓度则隆起高度变得均匀。但是，即使在将镜像的黑色成分设定为相同浓度的情况下，如图2C所示，有时“A”、“B”、“C”的隆起高度也会变得不均匀，而超过本来预定的隆起高度H。

对于该隆起高度的偏差，本申请发明人进行了验证，并判明了如下情况：热膨胀性片的表面侧的隆起高度，不仅依存于背面侧的镜像的黑色成分的浓度，还依存于表面侧的着色图像所含有的黑色成分的浓度，由此导致隆起高度产生偏差。

更具体地说，如图3A所示，在基体材料片31的一面侧(图3A的上面侧)涂布形成有热膨胀层32的热膨胀性片30中，与图2A所示的情况同样地，在热膨胀层32侧的表面上形成任意的着色图像33。在此，着色图像33不限于以单色设定为相同浓度的情况(参照图3A左侧的着色图像33)，也有时根据表面图像数据而与图样等相应地设定有任意浓度的区域33a～33c(参照图3A右侧的着色图像33)。

另一方面，如图3B所示，在热膨胀性片30的基体材料片31侧的背面上，与表面侧的着色图像33相对应地形成其镜像34。在此，镜像34仅根据对热膨胀性片30的表面所预定的隆起高度来设定其浓度。即，与着色图像33的浓度无关，与图2B所示的情况同样地以单一的浓度来形成镜像34。

而且，如图3C所示，对于这种热膨胀性片30，从形成有镜像34的背面侧均匀地照射含有红外线波长的规定光量的光LT，利用在镜像34中产生热能，使与该镜像34对应的区域的热膨胀层32膨胀(发泡)。此时，对于形成有着色图像33的区域的热膨胀层32，除了在热膨胀性片30的背面侧的镜像34中产生的热能之外，还传递在表面侧的着色图像33中由于光LT的照射而产生的热能。在此，从着色图像33传递的热能，根据与图样等对应的各区域33a～33c所含有的黑色成分(即、炭黑等光热转换特性较高的材料)的浓度而产生量不同，因此如图3D所示，热膨胀层32的微胶囊的膨胀状态产生差别，与图2C所示的情况同样，具有热膨胀层32的隆起高度产生偏差、并且得不到所希望的隆起高度H的问题。

因此，本申请发明人进一步进行验证，对于热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像的浓度对热膨胀层的隆起高度的影响，详细地分析了其倾向。

图4A和4B是表示比较例的立体图像形成方法的分析方法的图。图5是表示本实施方式的立体图像形成方法的数据处理方法的概念(比较例的分析结果)的图。

即，首先，如图4A所示，在热膨胀性片的表面侧，使黑色成分的浓度不同，而形成设定为0％、20％、40％、60％、80％、100％时的测试图(参照图4A的左侧)，与该表面侧的各测试图对应，在热膨胀性片的背面侧形成设定为特定浓度(0％、20％、40％、60％、80％、100％中的任一种)的测试图(参照图4A的右侧)。在此，如在图4A中由虚线包围的那样，将在热膨胀性片的表面侧所形成的不同浓度的测试图与在热膨胀性片的背面侧所形成的特定浓度的测试图的组合分别作为一个组。在图4A中，将背面侧的浓度为100％的情况规定为组G1，将背面侧的浓度为80％的情况规定为组G2，将背面侧的浓度为60％的情况规定为组G3，将背面侧的浓度为40％的情况规定为组G4，将背面侧的浓度为20％的情况规定为组G5，并分析了对各组进行了光照射的情况下的隆起高度。另外，在热膨胀性片的表面侧以及背面侧所形成的测试图，使用了含有光热转换特性较高的炭黑的墨水。

如上所述，判明了如下情况：对于在表面侧以及背面侧分别形成有规定浓度的测试图的热膨胀性片，从背面侧进行光照射来进行加热的情况下的热膨胀层的隆起高度，在任一个组中都如图4B所示那样，受表面侧的浓度的影响，而示出其浓度越高则隆起高度越大致成正比例地变高的倾向。

在此，在背面侧的浓度为100％～60％的比较高的组G1～G3中，热膨胀层的隆起高度受背面侧的浓度的影响比受表面侧的浓度的影响大。另外，在背面侧的浓度为40％、20％的比较低的组G4、G5中，热膨胀层的隆起高度受表面侧的浓度的影响比受背面侧的浓度的影响大。此外，在任一个组中都大致为，在背面侧的浓度比表面侧的浓度低的情况下，热膨胀层的隆起高度受表面侧的浓度的影响较大。关于这种表面侧的浓度对热膨胀层的隆起高度的影响的大小(相对影响的比率)，得到了如图5所示那样的分析结果。

在本发明的立体图像形成方法中，根据图4、图5所示的验证内容及分析结果，以即使在由于热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像所含有的黑色成分的浓度、而热膨胀层的隆起高度受到影响的情况下，也能够实现本来预定的隆起高度的方式，预计(考虑)该表面侧的浓度的影响而调整在背面侧所形成的镜像的黑色成分的浓度。

具体而言，在由于着色图像的特定区域所含有的黑色成分的浓度的影响、而热膨胀层的隆起高度比所预定的隆起高度例如变高20％的情况下，以使该隆起高度变低20％的方式，设定与该区域对应的镜像的特定部分的黑色成分的浓度。

图6A、6B和6C是表示本实施方式的立体图像形成方法的具体例的概略平面图。图7A、7B、7C和7D是表示本实施方式的立体图像形成方法的具体例的概略截面图。在此，对于与上述比较例(参照图2、图3)相同的构成，赋予相同的符号来进行说明。

在本发明的立体图像形成方法中，根据上述那样的验证内容及分析结果，执行对在热膨胀性片的背面侧所形成的镜像的黑色成分的浓度进行调整并设定的数据处理方法。即，与上述比较例相同，在形成使印刷在热膨胀性片的表面侧的狗的图像和“A”、“B”、“C”的文字隆起为均匀高度的立体图像的情况下，首先，如图6A所示，根据表面图像数据，在热膨胀性片的表面侧以任意的着色形成(印刷)狗的图像和文字。

然后，如图6B所示，在热膨胀性片的背面侧，根据上述表面图像数据，生成成为表面侧的狗的印刷图像和文字的翻转印刷图像的镜像。此外，提取表面侧的狗的印刷图像和文字所含有的黑色成分的浓度数据，并且提取对该狗的印刷图像和文字所预定的热膨胀层的隆起高度(发泡高度)数据。然后，根据这些浓度数据和隆起高度数据、以及上述验证内容和分析结果，预计(考虑)表面侧的狗的印刷图像和文字的浓度对热膨胀层的隆起高度的影响，而设定背面侧的镜像的黑色成分的浓度，以便实现预定的隆起高度。

即，在由于表面侧的浓度而热膨胀层的隆起高度受到影响的情况下，计算从所预定的隆起高度变化的比例，并根据该比例来调整背面侧的黑色成分的浓度。具体而言，例如在由于表面侧的浓度而热膨胀层的隆起高度增加的情况下，计算其增加率，并根据该增加率来将背面侧的浓度设定得较低，以使该增加率被实质地消除(抵消)。或者，考虑该增加率来进行使背面侧的浓度增减的调整。根据如此地设定了浓度的背面图像数据，在热膨胀性片的背面侧形成(印刷)镜像。

接下来，通过从热膨胀性片的背面侧均匀地照射规定光量的光，由此如图6C所示，利用与背面侧的镜像的浓度相应而产生的热能、和与表面侧的狗的印刷图像和文字的浓度相应而产生的热能，对应的区域的热膨胀层被加热而膨胀。此时，通过上述数据处理方法、根据表面侧的浓度来设定背面侧的浓度，由此从热膨胀性片的表面侧和背面侧向热膨胀层传递的热能的总量，被设定为使该热膨胀层膨胀至预定的隆起高度的量。

因此，如图6C所示，在狗的印刷图像和文字的任一个图样中，都能够形成热膨胀层均匀且膨胀至预定的所希望的隆起高度H的良好的立体图像。

此外，在本发明的立体图像形成方法中，如图7A、7B、7C和7D所示，热膨胀性片30的表面侧所形成的着色图像33不限于单色的情况，即使在与图样等相应而设定有任意的不同浓度的区域的情况下，也能够使热膨胀层均匀且膨胀至所希望的隆起高度H。

即，如图7A所示，在热膨胀性片30的表面侧，与图6A所示的情况同样地形成任意的着色图像33。在此，着色图像33为，根据表面图像数据、与图样等相应而设定有任意的不同浓度的区域33a～33c(参照图7A右侧的着色图像33)。

此外，如图7B所示，在热膨胀性片30的背面侧形成镜像34，该镜像34具有以与对表面侧的着色图像33所设定的各区域33a～33c对应的方式、通过上述数据处理方法设定了浓度的各特定部分34a～34c。在此，镜像34的各特定部分34a～34c为，根据表面侧所形成的着色图像33的各区域33a～33c的浓度、对该各区域33a～33c的热膨胀层32所预定的隆起高度、以及上述验证内容和分析结果，预计表面侧的着色图像33的各区域33a～33c的浓度对热膨胀层的隆起高度的影响、而设定其浓度，以便实现本来预定的隆起高度。

即，在将预定的隆起高度设为H的情况下，如图7C所示，考虑通过从热膨胀性片30的背面侧照射光LT而在表面侧所形成的着色图像33的区域33a中产生的热能，来设定特定部分34a的浓度，以使该热能和在与该区域33a对应而在背面侧所形成的镜像34的特定部分34a中产生的热能的总量，成为能够使与该区域33a和特定部分34a对应的区域的热膨胀层32膨胀至预定的隆起高度H的量。在特定部分34b、34c中也同样，考虑在表面侧所形成的着色图像33的各区域33b、33c中产生的热能，来设定它们的浓度，以使其能够膨胀至预定的隆起高度H。

然后，如图7C所示，对于这种热膨胀性片30，从背面侧均匀地照射规定光量的光LT而在着色图像33和镜像34中产生热能，由此使与着色图像33和镜像34对应的区域的热膨胀层32膨胀(发泡)。此时，根据对着色图像33的各区域33a～33c所设定的浓度，来设定镜像34的各特定部分34a～34c的浓度，因此如图7C所示，对于与着色图像33对应的区域的热膨胀层32，传递大致均匀的热能而微胶囊的膨胀状态大致均匀化，能够形成热膨胀层均匀且膨胀至预定的所希望的隆起高度H的良好的立体图像。

另外，在本实施方式中，虽然说明了即使在与彩色图像等着色图像的图样等相应而设定有不同浓度的区域的情况下、也能够使热膨胀层均匀且膨胀至所希望的隆起高度的立体图像形成方法，但本发明并不限于此。即，即使在形成与彩色图像等着色图像的图样等相应而设定有不同浓度的区域、并使各区域隆起至不同高度的立体图像的情况下，基于与上述实施方式相同的技术思想，根据各区域的隆起高度和浓度来调整镜像的各特定部分的浓度，而从着色图像及其镜像产生与各隆起高度相应的热能，由此也能够形成使着色图像的各区域膨胀至预定的所希望的隆起高度的良好的立体图像。

<立体图像形成装置>

接下来，对能够实现上述那样的立体图像形成方法的立体图像形成装置进行说明。

图8A和8B是表示本发明的立体图像形成装置所应用的印刷装置的一例的概略构成图。图8A是表示本实施方式所应用的印刷装置的概略构成的立体图，图8B是表示本实施方式所应用的印刷装置的概略构成的内部截面图。图9是表示本实施方式所应用的印刷装置的印刷机构部的一例的概略构成图。在此，图9是图8B所示的IX部(在本说明书中，作为图8中所示的与罗马数字“9”对应的记号，为了方便而采用“IX”)的详细立体图。

上述立体图像形成方法中、至少图像数据生成处理(S101)、背面图像数据生成处理(S102)、背面图像形成处理(S103)能够通过图8所示那样的印刷装置100来执行。本实施方式所应用的印刷装置100为，例如是具备文字处理机(word processer)功能的喷墨方式的打印机，具体地，如图8A及8B所示，由装置主体110和键盘130构成。。

例如图8A及8B所示，装置主体110具有箱型的筐体，并大体上具有显示面板111、显示面板收纳部112、供纸托盘113、排纸口114、卡槽115、印刷机构部(参照图9)120以及控制部(图示省略；参照图10)。

显示面板111例如由液晶显示面板构成，并被安装为以设置在一边侧的铰接部111a为轴而相对于装置主体110转动。在显示面板111上显示从键盘130输入的数据、各种设定所需要的菜单画面、经由存储卡取入的照片图像等各种图像、以及印刷装置所需要的各种数据。显示面板收纳部112设置在装置主体110的上面部(图8的上面侧)，在不使用印刷装置100时，使上述显示面板111转动而收纳。

供纸托盘113设置在装置主体110的背面部(图8的右侧)，从设置在上部的开口部113a向供纸托盘113的内部，每次一张或多张重叠地收容上述实施方式所示的热膨胀性片30。在供纸托盘113的内部，设置有将重叠收容的热膨胀性片30每次一张地向装置主体110内的印刷机构部120送出的捡拾辊113b。

排纸口114设置在装置主体110的前面(图8的左侧)下部，使由装置主体110内的印刷机构部120印刷了的热膨胀性片30向装置主体110外排出。卡槽115设置在装置主体110的前面，通过插入存储卡(图示省略)来执行图像数据等的读出、写入。

此外，如图8B所示，在装置主体110的内部设置有对通过供纸托盘113内部的捡拾辊113b而送出的热膨胀性片30进行输送引导的片输送路116。在该片输送路116的途中例如设置有喷墨式的印刷机构部120。在该印刷机构部120的供纸侧(图8B的右侧)及排纸侧(图8B的左侧)分别配设有用于输送热膨胀性片30的供纸辊对121及排纸辊对122。

如图9所示，印刷机构部120具备在与片输送路116正交的箭头A的方向上往复动作的滑架123。在滑架123上安装有用于执行打印的打印头124和墨盒125。墨盒125例如由收容黄(yellow)、红(品红)、蓝(青)、黑(black)的各色墨水的个别的盒、或以单体具备各色的墨水室的盒构成。在各盒或各墨水室上连结有具有用于喷出各色墨水的喷嘴的打印头124。此处，在本实施方式中，作为墨盒125所收容的黑色墨水，应用炭黑等光热转换特性高的材料。

此外，滑架123通过导轨126而被支承为能够进行上述往复动作，通过驱动与该导轨126的延伸方向平行地附设的驱动带127，由此安装在滑架123上的打印头124和墨盒125在与滑架123相同方向、即与片输送路116正交的箭头A的方向上进行往复动作。

经由挠性电缆128从设置在装置主体110中的控制部，向打印头124送出打印数据、控制信号。此处，如上所述，热膨胀性片30通过供纸辊对121和排纸辊对122而被间歇地向图9的箭头B的方向输送。而且，在热膨胀性片30的间歇输送的停止期间中，打印头124与驱动带127的驱动相对应地进行往复动作，并且在接近了热膨胀性片30的状态下喷射墨水滴，而将与上述打印数据相应的图像打印到热膨胀性片30的表面或背面上。通过反复进行这种热膨胀性片30的间歇输送和打印头124的往复移动时的打印，由此在热膨胀性片30的整面上形成(印刷)所希望的图像(着色图像或镜像)。如图8A及8B所示，通过印刷机构部120印刷了规定图像的热膨胀性片30，从位于片输送路116的排纸侧的排纸口114向装置主体110外排出。

此外，如图8A及8B所示，键盘130例如被配置在装置主体110的前面(图8A及8B的左侧)的近前侧，在将装置主体110作为文字处理机使用等的情况下，设置有执行文本数据的输入、编辑、印刷等各种功能所需要的数据输入键131、功能键132等。

接着，对上述印刷装置100的装置主体110中所设置的控制部进行说明。

图10是表示本实施方式所应用的印刷装置的一例的功能框图。

如图10所示，上述印刷装置100大体上具有中央运算电路(以下简称“CPU”)101以及与该CPU101连接的只读存储器(以下简称“ROM”)102、随机存取存储器(以下简称“RAM”)103、图像处理部104、数据输入输出部105、打印机控制器106、读取控制部107、上述显示面板111及键盘130。此处，CPU101、ROM102、RAM103、图像处理部104、数据输入输出部105、打印机控制器106、读取控制部107相当于本实施方式所应用的印刷装置100的控制部。

ROM102存放与印刷装置100的动作控制有关的系统程序。CPU101通过按照该系统程序来向与CPU101连接的其他功能块送出指令信号，由此对印刷装置100的各部进行动作控制。此外，RAM103临时保存在印刷装置的动作控制中由CPU101等生成的各种数据、数值等。

图像处理部104执行上述立体图像形成方法的图像数据生成处理(S101)。即，根据经由卡槽115等从装置主体110的外部取入并显示在显示面板111上或存储在RAM103等中的、成为立体图像的对象的着色图像的图像数据(表面图像数据)，生成成为其翻转图像的镜像的图像数据(背面图像数据)。此时，根据对该着色图像的图样等的特定的区域、像素设定的显示色的浓度数据、以及在形成了立体图像时对该特定区域等预定的隆起高度(发泡高度)数据，通过上述立体图像形成方法所示的数据处理方法，来设定与上述特定区域等对应的镜像的特定部分的黑色成分的浓度。如此，图像处理部104具备对在热膨胀性片上形成的着色图像、其镜像的浓度进行调整的功能。

数据输入输出部105在与笔记本型、台式的个人计算机等外部通信装置(图示省略)之间输入输出与图像数据有关的印刷命令。打印机控制器106与印刷机构部120连接，根据成为印刷对象的图像数据，来控制打印头124的墨水的喷出状态。此外，打印机控制器106通过控制安装有打印头124的滑架123的往复动作、并且控制供纸辊对121及排纸辊对122的驱动，来控制热膨胀性片30向排纸侧的输送。读取控制部107与卡槽115连接，从安装于卡槽115的存储卡(图示省略)读出图像数据并发送到CPU101、图像处理部104。

根据具有这种构成的印刷装置100，能够在从供纸托盘113供给的热膨胀性片30的表面侧或者背面侧，形成与图像数据相应的规定浓度的图像(着色图像、镜像)。另外，在本实施方式中，对作为印刷装置100而具备单面印刷功能的情况进行了说明。即，在上述立体图像形成方法的表面图像形成处理(S102)中，通过以使热膨胀性片30的表面侧与打印头124侧对置的方式进行供纸，由此能够在该表面侧印刷希望的着色图像。此外，在背面图像形成处理(S103)中，通过将热膨胀性片30翻过来而以使热膨胀性片30的背面侧与打印头124侧对置的方式进行供纸，由此能够在该背面侧印刷与表面侧的着色图像对应的镜像。

本发明的立体图像形成装置所应用的印刷装置并不限定于此，也可以在图8B、图9所示的装置主体110的印刷机构部120的供纸侧及排纸侧具备双面印刷用的片翻转机构部。即，也可以为，在印刷机构部120中，将向热膨胀性片30的表面侧(或背面侧)的印刷结束而向排纸侧输送的热膨胀性片30、向与箭头B相反方向输送而返回到供纸侧，在该供纸侧使热膨胀性片30翻转而翻过来，并在热膨胀性片30的背面侧(或表面侧)上进行印刷，之后从排纸口114排出。由此，能够省略在单面印刷后将所排纸的热膨胀性片30翻过来而再次收容到供纸托盘113中的作业。

此外，在上述实施方式中，对通过设置在印刷装置100的控制部中的图像处理部104来执行本实施方式的立体图像形成方法的图像数据生成处理(S101)的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。即，也可以为，在经由数据输入输出部105与印刷装置100连接的个人计算机等外部通信装置中，执行上述图像数据生成处理，并将镜像的图像数据(背面图像数据)、其浓度数据发送到印刷装置100，而在热膨胀性片30的背面侧以规定的浓度形成(印刷)着色图像的镜像。

并且，在上述实施方式中，对通过印刷装置100来执行本实施方式的立体图像形成方法中的图像数据生成处理(S101)、表面图像形成处理(S102)和背面图像形成处理(S103)的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。即，也可以具有如下的构成：例如在图8B中，如双点划线所示，在印刷机构部120的排纸侧、即相对于片输送路116(或热膨胀性片30)在上面侧或下面侧，配置有卤素灯等光源部140。此处，例如在图10中，如双点划线所示，光源部140根据来自CPU101的指令，与热膨胀性片30的输送相应地放射规定光量的光。

在这种构成中，对于经过上述图像数据生成处理(S101)、表面图像形成处理(S102)和背面图像形成处理(S103)而在表面及背面上形成了规定的着色图像及镜像的热膨胀性片30，从背面侧照射均匀的光，由此执行使热膨胀性片30的热膨胀层32膨胀成为规定的隆起高度、而形成立体图像的光照射加热处理(S104)。即，在单个的印刷装置100中，能够总括地执行上述立体图像形成方法的所有处理工序。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，还包括专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围。通过参照优选实施方式介绍并图示了本申请的基本原理，在不脱离本发明主旨的范围内，优选实施方式能够进行变更，并且在不脱离本发明主旨的范围内，所有这种变更也包含于本发明。

Claims (20)

1.一种立体图像形成方法，包含以下工序：

在基体材料片的一面侧形成有热膨胀层的热膨胀性片的、上述一面侧形成第一印刷图像；

在上述热膨胀性片的另一面侧的、与上述第一印刷图像对应的区域中，通过根据上述第一印刷图像所含有的具有光热转换特性的材料的浓度而设定了浓度的、具有光热转换特性的材料，形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；以及

从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射光，利用在上述第二印刷图像中产生的热能，使上述热膨胀层选择性地膨胀而形成上述第一印刷图像的立体图像。

2.根据权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，

上述第一印刷图像的立体图像为，

通过对上述热膨胀性片照射的上述光，利用与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度及上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的上述热能，使上述热膨胀层选择性地膨胀。

3.根据权利要求2所述的立体图像形成方法，其中，

考虑与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的上述热能，而上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定为，上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

4.根据权利要求3所述的立体图像形成方法，其中，

上述第一印刷图像为着色图像，具备具有上述光热转换特性的材料的浓度不同的区域，

上述第二印刷图像具有特定部分，该特定部分与上述第一印刷图像的上述浓度不同的区域相对应地设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度。

5.根据权利要求4所述的立体图像形成方法，其中，

上述光含有红外线波长。

6.根据权利要求2所述的立体图像形成方法，其中，

为了与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度成反比例，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越高，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越低，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越低，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越高，而上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

7.根据权利要求3所述的立体图像形成方法，其中，

上述光含有红外线波长。

8.根据权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，

考虑与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的上述热能，而上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定为，上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

9.根据权利要求8所述的立体图像形成方法，其中，

上述第一印刷图像为着色图像，具备具有上述光热转换特性的材料的浓度不同的区域，

上述第二印刷图像具有特定部分，该特定部分与上述第一印刷图像的上述浓度不同的区域相对应地设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度。

10.根据权利要求8所述的立体图像形成方法，其中，

上述光含有红外线波长。

11.根据权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，

上述第一印刷图像为着色图像，具备具有上述光热转换特性的材料的浓度不同的区域，

上述第二印刷图像具有特定部分，该特定部分与上述第一印刷图像的上述浓度不同的区域相对应地设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度。

12.根据权利要求11所述的立体图像形成方法，其中，

上述光含有红外线波长。

13.根据权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，

为了与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度成反比例，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越高，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越低，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越低，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越高，而上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

14.一种立体图像形成装置，包括以下构成：

印刷功能部，在基体材料片的一面侧形成有热膨胀层的热膨胀性片的、上述一面侧形成第一印刷图像，并在上述热膨胀性片的另一面侧的、与上述第一印刷图像对应的区域中，通过具有光热转换特性的材料，形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；以及

图像处理部，根据上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度，来设定上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度，

从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射光，至少利用与上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的热能，使上述热膨胀层选择性地膨胀而形成上述第一印刷图像的立体图像。

15.根据权利要求14所述的立体图像形成装置，其中，

上述图像处理部为，考虑与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度相应而产生的上述热能，而将上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度设定为，上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

16.根据权利要求15所述的立体图像形成装置，其中，

上述第一印刷图像为着色图像，具备具有上述光热转换特性的材料的浓度不同的区域，

上述图像处理部为，对于与上述第一印刷图像的上述浓度不同的区域相对应的上述第二印刷图像的各特定部分，设定具有上述光热转换特性的材料的浓度。

17.根据权利要求16所述的立体图像形成装置，其中，

上述光含有红外线波长。

18.根据权利要求15所述的立体图像形成装置，其中，

为了与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度成反比例，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越高，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越低，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越低，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越高，而上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

19.根据权利要求14所述的立体图像形成装置，其中，

上述第一印刷图像为着色图像，具备具有上述光热转换特性的材料的浓度不同的区域，

上述图像处理部为，对于与上述第一印刷图像的上述浓度不同的区域相对应的上述第二印刷图像的各特定部分，设定具有上述光热转换特性的材料的浓度。

20.根据权利要求14所述的立体图像形成装置，其中，

为了与上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度成反比例，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越高，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越低，上述第一印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度越低，则上述第二印刷图像所含有的具有上述光热转换特性的材料的浓度被设定得越高，而上述热膨胀层能够实现预先设定的规定的隆起高度。

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