CN103182873B - 立体图像形成方法及立体图像形成装置 - Google Patents

立体图像形成方法及立体图像形成装置 Download PDF

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CN103182873B CN201210570154.5A CN201210570154A CN103182873B CN 103182873 B CN103182873 B CN 103182873B CN 201210570154 A CN201210570154 A CN 201210570154A CN 103182873 B CN103182873 B CN 103182873B
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Abstract

本发明提供立体图像形成方法及立体图像形成装置，考虑热膨胀层的膨胀对显示色的浓度、发色状态的影响，而在热膨胀性片的表面侧形成调整了浓度的着色图像，以便实现显示色的本来预定的浓度，接着，在热膨胀性片的背面侧，形成与热膨胀层的隆起高度对应地调整了黑色成分的浓度的着色图像的镜像，接着，通过从热膨胀性片的背面侧照射包括红外线波长的光而使热膨胀层膨胀，由此能够实现具有希望的浓度的显示色、良好的发色状态、并具有希望的隆起高度的立体图像。

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28日申请的日本专利申请特愿2011-287276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，尤其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着色图像等、在基体材料片侧的背面上与表面的着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，并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着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：在对热膨胀性片照射光而形成立体图像时，由于热膨胀层膨胀而隆起，因此热膨胀性片的表面会延伸，因此在该热膨胀性片的表面上形成的着色图像等的显示色比最初的状态变淡、或发色变得不均匀而产生斑。产生该情况的原因为：由于伴随着热膨胀层的膨胀而热膨胀性片表面的隆起部分的表面也延伸、因此面积扩大，或者着色图像等着色部分也被拉伸而该着色部分变薄或密度变疏或产生裂纹，而着色图像等的基底即热膨胀性片的底色透出或露出而被视觉地识别。因此，存在着色图像等的画质劣化、不能够形成良好的立体图像这种问题。另外，对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地说明。
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，能够考虑与热膨胀层的膨胀相伴随的热膨胀性片表面的延伸、即面积的扩大的影响，而实现着色图像等的显示色具有希望的浓度、良好的发色状态的立体图像。
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括以下的工序：
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，
通过具有光热转换特性的材料，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，形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像，
从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射光，通过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，
在形成上述第一印刷图像时，将上述第一印刷图像的上述显示色的浓度设定为，在上述热膨胀层的膨胀后实现对上述第一印刷图像设定的显示色的本来的浓度。
为了实现上述本发明的目的，根据本发明的立体图像形成装置包括以下的构成：
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，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，通过具有光热转换特性的材料来形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；
光源部，从在上述一面侧形成有上述第一印刷图像、在上述另一面侧形成有上述第二印刷图像的上述热膨胀性片的、上述另一面侧照射光，通过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；以及
图像处理部，附加由上述热膨胀层的膨胀引起的上述第一印刷图像的显示色的浓度变化，将上述第一印刷图像的上述显示色的浓度设定为，在上述热膨胀层的膨胀后实现对上述第一印刷图像设定的显示色的本来的浓度。
如此，根据本发明的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，能够考虑与热膨胀层的膨胀相伴随的热膨胀性片表面的延伸、即面积的扩大的影响，而实现着色图像等的显示色具有希望的浓度、良好的发色状态的立体图像。
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及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及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及4B是用于说明比较例的立体图像形成方法的问题点的概念图。
图5A、5B及5C是表示本发明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6A、6B、6C及6D是表示本发明一个实施方式的立体图像形成方法中的具体例的概略截面图。
图7A及7B是表示本发明一个实施方式的立体图像形成方法的数据处理方法(浓度设定方法)的概念的图。
图8A及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(S104)。
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，根据隆起高度数据，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”)。此外，根据上述浓度数据及隆起高度数据，通过后述的数据处理方法，预计在加热热膨胀性片而形成了立体图像时、对着色图像的特定区域等所设定的显示色的浓度变化(降低)、发色状态的变化(劣化)，而在表面图像数据中调整对特定区域等所设定的该显示色的浓度(设定得高)。另外，在本申请说明书中，所谓镜像包含的黑色成分，并不限于作为着色的黑色，还意味着具有光热转换特性的材料，该光热转换特性为，通过吸收含有红外线波长(广义上还意味着远红外线波长)的光来产生热能。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，对着色图像的显示色的浓度进行调整的数据处理方法，在概念上如以下那样执行。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(或膨胀量)，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浓度。此时，热膨胀层在将热膨胀性片的表面拉伸的同时膨胀、换言之、隆起表面的面积扩大，因此在该热膨胀性片的表面侧(热膨胀层侧)所形成的着色图像也被拉伸，而在膨胀前所形成的着色图像的显示色的浓度降低、或在发色中产生斑。因此，在本实施方式中，为了预计(附加)实施了光照射加热处理时的、在热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像的显示色的浓度、发色状态的变化，而能够实现本来所预定的显示色，而与根据热膨胀层的隆起高度等导出的着色图像的膨胀量或膨胀率相应，将该着色图像的显示色的浓度预先调整为变高。另外，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。
接着，在表面图像形成处理(S102)中，在热膨胀性片的表面侧，形成(印刷)通过上述数据处理方法而与着色图像的膨胀量或膨胀率相应地调整了显示色的浓度的着色图像。在该情况下，上述膨胀量或膨胀率意味着，相对于上述着色图像的膨胀前的面积、由于热膨胀层的隆起而产生的着色图像的膨胀后的面积。此处，在着色图像向热膨胀性片的表面侧的形成中，能够应用在后述的立体图像形成装置中示出的喷墨方式、激光方式、热转印方式等各种方式的印刷装置。
接着，在背面图像形成处理(S103)中，在热膨胀性片的背面侧，使用上述背面图像数据，与在表面侧所形成的着色图像的形成位置相对应，而形成(印刷)由根据热膨胀层的隆起高度设定了浓度的黑色形成的镜像。此处，在镜像向热膨胀性片的背面侧的形成中，也能够应用在后述的立体图像形成装置中示出的喷墨方式、激光方式、热转印方式等各种方式的印刷装置。
接着，在光照射加热处理(S104)中，如上所述，对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，从该背面侧均匀地照射含有红外线波长的光。由此，在热膨胀性片的背面侧所形成的镜像吸收所照射的光而产生热能，与该镜像对应的区域的热膨胀层被加热。
如此，通过在热膨胀性片的背面侧的镜像中产生的热能，而对应的区域中的热膨胀层的微胶囊膨胀(发泡)，由此热膨胀层隆起预定的(即、预先设定的规定的)高度而形成希望的立体图像。
接着，对于上述立体图像形成方法中的数据处理方法及其作用效果，示出比较例而具体地进行验证。此处，为了使发明的主旨简明，而对如下的情况进行说明：在表面侧形成有希望的着色图像的热膨胀性片中，形成该着色图像的各着色部分的浓度被保持均匀、且各着色部分膨胀到不同的任意隆起高度的立体图像。
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及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及3D是用于说明比较例的立体图像形成方法的概略截面图。此处，图3是概略地表示图2所示的“A”、“B”、“C”的文字部分的截面的图。图4A及4B是用于说明比较例的立体图像形成方法的问题点的概念图。
在作为本发明的比较例的立体图像形成方法中，例如图2所示那样，在热膨胀性片的表面侧所印刷的狗的图像和“A”、“B”、“C”的文字图像中，仅使文字部分形成为均匀浓度的显示色、且隆起到不同的任意高度的立体图像。另外，将狗的图像形成为保持热膨胀性片的底色(例如大致白色)、并隆起到任意高度的立体图像。
在该情况下，首先，在如图3A所示那样，在基体材料片31的一面侧(图3A的图的上面侧)涂敷形成有热膨胀层32的、热膨胀性片30的热膨胀层侧的表面上，如图2A所示那样，以任意的显示色形成(印刷)狗的图像和文字图像。此处，使狗的图像保持热膨胀性片的底色，并如图3A所示那样，以浓度被设定为相同的相同显示色来形成“A”、“B”、“C”的文字部分33a~33c。
接着，生成成为热膨胀性片30的表面侧(热膨胀层侧)的狗的图像及文字图像的翻转图像的镜像，并如图2B、图3B所示那样，形成(印刷)在热膨胀性片30的背面侧(基体材料片侧)。此处，通过含有被设定为规定浓度的黑色成分的墨水、墨粉来形成狗的图像及文字图像的镜像，以便在实施了后述的光照射加热处理时，热膨胀性片30的热膨胀层32的隆起高度(或膨胀量)成为预定的任意高度。即，与在热膨胀性片30的表面侧所形成的着色图像对应的镜像，仅根据对该着色图像预定的隆起高度来设定其浓度。
具体地，在本比较例中，如图2B所示，将镜像的黑色成分的浓度设定为，使狗的图像成为任意的隆起高度，如图3B所示，将镜像34a的黑色成分的浓度设定得高、以使“A”的文字部分33a隆起得最高，将镜像34b的黑色成分的浓度设定得比较高(比“A”低的浓度)、以使“B”的文字部分33b隆起得比较高(比“A”低的任意高度)。另外，对于“C”的文字部分33c，为了使其不隆起而未形成其镜像34c(在图2B、图3B中，为了方便而用双点划线来标记)。
接着，如图3C所示，通过从热膨胀性片30的背面侧均匀地照射规定光量的光LT，由此与图2B所示的镜像的黑色成分的浓度相应地产生热能，如图3D所示，与该镜像对应的区域的热膨胀层32被加热而膨胀。
此处，如图3D所示，热膨胀层32的隆起高度依存于镜像34a、34b的黑色成分的浓度，但此时，热膨胀层32的隆起高度被设定得越高，则热膨胀层32的膨胀量或膨胀率也变得越大，因此热膨胀性片30的表面被拉伸而其表面积扩大，在该热膨胀性片的表面上形成的着色图像的着色部分(即文字部分33a、33b)也被拉伸而面积扩大。由此，如图3D所示，文字部分33a、33b的膜厚变薄、或密度变疏、或者产生裂纹，而该文字部分33a、33b的基底即热膨胀性片30的底色(严格来说是热膨胀层32的底色)会透出或露出而被视觉地识别。因此，如图2C所示，在热膨胀性片30的表面侧所形成的“A”、“B”的文字部分33a、33b的浓度比最初的状态(图2A、图3A的状态)降低，而显示色变淡、或该显示色的发色产生斑，从而具有着色图像的画质劣化、不能够形成良好的立体图像的问题。图4A及4B概念地表示该状态。图4A是表示着色图像的着色部分(即、上述文字部分33a、33b)的浓度由于光照射加热处理引起的热膨胀层32的膨胀而变化(降低)、而显示色变化(变淡)的概念图，图4B是表示着色图像的着色部分(文字部分33a、33b)的发色状态由于光照射加热处理引起的热膨胀层32的膨胀而变化(产生发色斑)的概念图。即，表示由于热膨胀层32中所膨胀的部分的表面积在膨胀前和膨胀后变化、因此表面的颜色、状态变化的情况。
因此，在本发明的立体图像形成方法中，根据图2~图4所示的验证内容，预计(附加)该热膨胀层的膨胀对上述显示色的浓度、发色状态的影响，而调整该显示色的浓度，以便即使在由于光照射加热处理中的热膨胀层的膨胀而在热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像的显示色受到影响的情况下，也能够实现本来预定的浓度、发色状态的显示色。
具体地，在根据对成为着色图像的翻转图像的镜像设定的浓度来规定隆起高度的热膨胀性片中，在由于光照射加热处理而膨胀的着色图像的特定区域的膨胀量或膨胀率、换言之为表面积，与膨胀前的状态相比较例如成为2倍的情况下，将对该区域设定的显示色的浓度设定为在表面图像数据中所设定的最初的浓度的2倍。即，在本实施方式中，着色图像(或膨胀层)的膨胀率(或膨胀量)与着色图像的显示色的浓度的调整倍率(或设定倍率)，被设定为相同或者成为正比例关系。
图5A、5B及5C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6A、6B、6C及6D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。此处，对于与上述比较例(参照图2、图3)等同的构成，赋予相同符号来进行说明。图7A及7B是表示本实施方式的立体图像形成方法的数据处理方法(浓度设定方法)的概念的图。
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，执行对在热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像的显示色的浓度进行调整而设定的数据处理方法。即，与上述比较例同样，在热膨胀性片的表面侧所印刷的狗的图像和“A”、“B”、“C”的文字图像中，在仅使文字部分形成为均匀浓度的显示色、且隆起到不同的任意高度的立体图像的情况下，首先，如图5A所示，根据表面图像数据，在热膨胀性片的表面侧以规定的显示色来形成(印刷)狗及文字的印刷图像。此时，根据上述表面图像数据，提取对狗及文字的印刷图像设定的显示色的浓度数据、以及在加热热膨胀性片而形成了立体图像时对该狗及文字的印刷图像预定的热膨胀层的隆起高度(发泡高度)数据。然后，根据该浓度数据及隆起高度数据、并且根据上述验证内容，来预计(附加)在加热热膨胀性片而形成了立体图像时对狗及文字的印刷图像设定的显示色的浓度、发色状态的变化，而调整该显示色的浓度，以便能够实现在表面图像数据中对狗及文字的印刷图像设定的显示色的本来浓度。
即，在由于热膨胀性片的表面的膨胀而着色图像的显示色的浓度、发色状态变化的情况下，计算出根据热膨胀层的隆起高度等而导出的热膨胀性片表面的膨胀量或膨胀率，并与该膨胀量或膨胀率相应地调整着色图像的显示色的浓度。具体地，如图6A所示，例如在由于热膨胀性片30表面的膨胀，图5A所示的“A”、“B”、“C”的文字图像中、“A”的文字部分33a隆起得最高、“B”的文字部分33b隆起得比较高(比“A”低的任意高度)，而“A”、“B”的文字部分33a、33b的显示色的浓度降低的情况下，根据热膨胀层32的隆起高度等分别计算出热膨胀性片30表面的膨胀量或膨胀率，并与该膨胀量或膨胀率相应地预先将显示色的浓度个别地设定得较高，以便“A”、“B”的文字部分33a、33b的显示色的浓度降低被实质地消除(抵消)。此处，设不隆起的“C”的文字部分33c的显示色的浓度、发色状态不变化，相对于该文字部分33c的浓度，将“A”的文字部分33a的显示色的浓度设定得高，将“B”的文字部分33b的显示色的浓度设定得比较高(比“A”低的浓度)。如此，在热膨胀性片30的表面上形成(印刷)个别地设定了浓度的文字的印刷图像。另外，狗的印刷图像保持热膨胀性片30的底色(例如大致白色)、并隆起到任意高度，因此在热膨胀性片的表面上未形成着色部分。
接着，根据上述表面图像数据，生成成为热膨胀性片的表面侧的狗及文字的印刷图像的翻转印刷图像的镜像，并如图5B、图6B所示那样，形成(印刷)到热膨胀性片30的背面侧。此处，根据从表面图像数据中提取的、对狗及文字的印刷图像预定的热膨胀层32的隆起高度数据，设定与该狗及文字的印刷图像对应的镜像的黑色成分的浓度。
即，如图5B所示，将镜像的黑色成分的浓度设定为，使狗的印刷图像成为任意的隆起高度，如图6B所示，将镜像34a的黑色成分的浓度设定得高、以使“A”的文字部分33a隆起得最高，将镜像34b的黑色成分的浓度设定得比较高(比“A”低的浓度)、以使“B”的文字部分33b隆起得比较高(比“A”低的任意高度)。另外，对于“C”的文字部分33c，为了不使其隆起而未形成其镜像34c(在图5B、图6B中，为了方便而用双点划线来标记)。
接着，如图6C所示，通过从热膨胀性片30的背面侧均匀地照射规定光量的光LT，由此与图5B所示的镜像的黑色成分的浓度相应地产生热能，如图6D所示，与该镜像对应的区域的热膨胀层32被加热而膨胀。此处，与通过上述数据处理方法对在热膨胀性片30的表面侧所形成的着色图像预定的隆起高度相应地、设定背面侧的镜像的黑色成分的浓度，此外，与根据该隆起高度等而导出的热膨胀层32的膨胀量或膨胀率相应地、设定该着色图像的显示色的浓度。由此，热膨胀层32以对着色图像预定的隆起高度来膨胀，如图6D所示，即使在“A”、“B”的文字部分33a、33b与热膨胀性片30的表面一起被拉伸的情况下，该文字部分33a、33b的浓度降低而显示色变淡了的状态，也与在表面图像数据中本来预定的浓度(换言之，不隆起的“C”的文字部分33c的浓度)大致等同。图7A及7B概念地表示该状态。图7A是表示着色图像的着色部分(即、上述文字部分33a、33b)的浓度由于光照射加热处理引起的热膨胀层32的膨胀而变化(降低)、而显示色的浓度变化(变淡)的概念图，该膨胀后的、浓度降低了的状态的显示色，相当于本来预定的浓度的显示色。此外，图7B是表示着色图像的着色部分(文字部分33a、33b)的发色状态几乎不会由于光照射加热处理引起的热膨胀层32的膨胀而变化、发色斑被抑制的概念图。
因此，如图5C所示，在狗及“A”、“B”、“C”的文字的印刷图像中，能够仅使文字部分形成为均匀浓度的显示色、良好的发色状态、且隆起到不同的任意高度的良好的立体图像。换言之，在图5C所示的狗及文字的印刷图像的任一个图样中，都能够形成具有所预定的希望浓度的显示色、良好的发色状态、并且具有希望的隆起高度的立体图像。
此外，在本发明的立体图像形成方法中，不限于如图5、图6所示，在热膨胀性片的表面侧所形成的着色图像的显示色，按照每个狗、文字的印刷图像而设定为单色的情况，即使在一个印刷图像上与图样等相应地设定有任意的不同浓度的区域的情况下，也能够形成具有希望浓度的显示色、良好的发色状态、并且具有希望的隆起高度的立体图像。
(立体图像形成装置)
接着，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及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中的印刷机构部的一例的概略构成图。此处，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，为了方便而使用“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)、表面图像形成处理(S102)以及背面图像形成处理(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，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、以及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的图上面侧)，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的图右侧)，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每次一片地向装置主体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的图左侧)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的图右侧)及排纸侧(图8B的图左侧)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。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)希望的图像(上述着色图像或镜像)。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8的图左侧)的近前侧，在将装置主体110作为文字处理机使用等情况下，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，来调整对上述特定区域等设定的显示色的浓度。此外，根据对上述着色图像的特定区域等预定的隆起高度，来设定背面图像数据所包含的镜像的黑色成分的浓度。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(印刷)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，将设定了显示色的浓度的着色图像及其镜像的图像数据(表面图像数据及背面图像数据)发送到印刷装置100，而在热膨胀性片30上以规定浓度形成(印刷)着色图像及其镜像。
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)而在表面及背面上以规定浓度形成了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，包括以下工序：
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，通过具有光热转换特性的材料来形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像，
从上述热膨胀性片的上述另一面侧照射光，通过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，
在形成上述第一印刷图像时，将上述第一印刷图像的上述显示色的浓度设定为，即使在上述热膨胀层的膨胀后也实现对上述第一印刷图像设定的显示色的本来的浓度。
2.如权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，
上述第一印刷图像的上述显示色的浓度的设定为，与对上述第一印刷图像设定的上述热膨胀层的隆起高度相应地设定。
3.如权利要求2所述的立体图像形成方法，其中，
上述第一印刷图像的上述显示色的浓度的设定为，相对于对上述第一印刷图像设定的上述本来的显示色的浓度，以与面积膨胀率成正比例的倍率来设定，该面积膨胀率是根据上述热膨胀层的上述隆起高度而导出的、上述第一印刷图像的膨胀后的面积相对于膨胀前的面积的膨胀率。
4.如权利要求3所述的立体图像形成方法，其中，
形成上述第一印刷图像的上述立体图像的处理为，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地设定上述热膨胀层的上述隆起高度。
5.如权利要求4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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应，而具有设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度的特定部分。
6.如权利要求5所述的立体图像形成方法，其中，
上述光包括红外线波长。
7.如权利要求2所述的立体图像形成方法，其中，
形成上述第一印刷图像的上述立体图像的处理为，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地设定上述热膨胀层的上述隆起高度。
8.如权利要求2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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应，而具有设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度的特定部分。
9.如权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，
根据接收到的印刷图像数据来进行上述第一印刷图像的形成，上述本来的浓度为基于对上述印刷图像数据预先设定的浓度数据的浓度。
10.如权利要求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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应，而具有设定了具有上述光热转换特性的材料的浓度的特定部分。
11.如权利要求1所述的立体图像形成方法，其中，
上述光包括红外线波长。
12.一种立体图像形成装置，包括：
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，通过具有光热转换特性的材料来形成成为上述第一印刷图像的镜像的第二印刷图像；
光源部，从在上述一面侧形成有上述第一印刷图像、在上述另一面侧形成有上述第二印刷图像的上述热膨胀性片的、上述另一面侧照射光，通过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；以及
图像处理部，附加由上述热膨胀层的膨胀引起的上述第一印刷图像的显示色的浓度变化，将上述第一印刷图像的上述显示色的浓度设定为，在上述热膨胀层的膨胀后实现对上述第一印刷图像设定的显示色的本来的浓度。
13.如权利要求12所述的立体图像形成装置，其中，
上述图像处理部为，与对上述第一印刷图像设定的上述热膨胀层的隆起高度相应地设定上述第一印刷图像的上述显示色的浓度。
14.如权利要求13所述的立体图像形成装置，其中，
上述图像处理部为，相对于对上述第一印刷图像设定的上述本来的显示色的浓度，以与面积膨胀率成正比例的倍率来设定上述第一印刷图像的显示色的浓度，该面积膨胀率是根据上述热膨胀层的上述隆起高度而导出的、上述第一印刷图像的膨胀后的面积相对于膨胀前的面积的膨胀率。
15.如权利要求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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像具有与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应的特定部分，
上述图像处理部为，对上述第一印刷图像的上述着色部分设定上述显示色的浓度，对上述第二印刷图像的上述特定部分设定具有上述光热转换特性的材料的浓度。
16.如权利要求15所述的立体图像形成装置，其中，
上述光包括红外线波长。
17.如权利要求13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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像具有与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应的特定部分，
上述图像处理部为，对上述第一印刷图像的上述着色部分设定上述显示色的浓度，对上述第二印刷图像的上述特定部分设定具有上述光热转换特性的材料的浓度。
18.如权利要求12所述的立体图像形成装置，其中，
根据接收到的印刷图像数据来进行上述第一印刷图像的形成，上述本来的浓度为基于对上述印刷图像数据预先设定的浓度数据的浓度。
19.如权利要求12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，并具有上述显示色的浓度不同的着色部分，
上述第二印刷图像具有与上述第一印刷图像的上述浓度不同的上述着色部分对应的特定部分，
上述图像处理部为，对上述第一印刷图像的上述着色部分设定上述显示色的浓度，对上述第二印刷图像的上述特定部分设定具有上述光热转换特性的材料的浓度。
20.如权利要求12所述的立体图像形成装置，其中，
上述光包括红外线波长。
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