CN110294959A - 墨水、热膨胀性薄片以及造形物的制造方法 - Google Patents

墨水、热膨胀性薄片以及造形物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及墨水、热膨胀性薄片以及造形物的制造方法。墨水形成为了使热膨胀性薄片的热膨胀层的至少一部分膨胀而使用的光热变换层，墨水包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂，墨水的基底是白色。

Description

墨水、热膨胀性薄片以及造形物的制造方法
技术领域
本发明涉及用于形成用来使对应于吸收的热量而发泡膨胀的热膨胀性薄片局部或整体地膨胀的光热变换层的墨水、利用其的热膨胀性薄片以及造形物的制造方法。
背景技术
过去，已知在基材薄片的一方的面上形成包含对应于吸收的热量而发泡、膨胀的热膨胀性材料的热膨胀层的热膨胀性薄片。在该热膨胀性薄片上形成将光变换成热的光热变换层，通过对光热变换层照射光来使热膨胀层局部或整体地膨胀。另外，还已知通过使光热变换层的形状变化来在热膨胀性薄片上形成立体的造形物(立体图像)的方法(例如参考专利文献日本特开昭64-28660号公报、日本特开2001-150812号公报)。
过去，光热变换层使用含碳的黑色墨水形成。但光热变换层的印刷中所用的黑色墨水有时会给形成的立体图像的颜色感觉带来影响。例如若在热膨胀性薄片的表面形成光热变换层，进而在其上使用彩色墨水印刷彩色图像，则彩色图像有时会因光热变换层中所含的黑色墨水而灰暗。另外，在虽未进行彩色印刷但在热膨胀性薄片的表面形成光热变换层而希望膨胀的区域，还存在光热变换层的颜色感觉直接被呈现的问题。
为此，谋求能减低给立体图像(造形物)的颜色感觉的影响的光热变换层。
发明内容
本发明的一个方面是墨水，形成为了使热膨胀性薄片的热膨胀层的至少一部分膨胀而使用的光热变换层，所述墨水包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂，所述墨水的基底是白色。
本发明的另一方面是造形物的制造方法，使用光热变换层使热膨胀性薄片的热膨胀层的至少一部分膨胀，具备如下工序：使用包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂、基底为白色的墨水，来在所述热膨胀性薄片的一方以及/或者另一方的面上形成所述光热变换层；和对所述光热变换层照射光来使所述热膨胀性薄片膨胀。
本发明的另一方面是热膨胀性薄片，具备通过热膨胀的热膨胀层和用于使所述热膨胀层膨胀的光热变换层，所述光热变换层由包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂、基底为白色的墨水形成。
发明的效果
根据本发明，能提供用于形成能减低给造形物的颜色感觉的影响的光热变换层的墨水、和利用其的热膨胀性薄片以及造形物的制造方法。
附图说明
图1是表示各材料的透过率的分布、太阳光的光谱以及卤素灯的分光分布的图。
图2是在各波长中的来自卤素灯的辐射能量(％)乘以氧化铯钨或LaB6的吸光率得到的图表。
图3是表示实施方式所涉及的热膨胀性薄片的概要的截面图。
图4是表示具备墨水层的热膨胀性薄片的截面图。
图5A～图5C是表示实施方式所涉及的立体图像形成组件的概要的图。
图6是表示具备实施方式所涉及的墨水的印刷组件的概要的图。
图7是表示实施方式所涉及的立体图像形成工艺的流程图。
图8A～图8E是表示实施方式所涉及的立体图像形成工艺的图。
图9是表示变形例所涉及的立体图像形成工艺的流程图。
图10A～图10D是表示变形例所涉及的立体图像形成工艺的图。
图11是表示实施例所涉及的热膨胀层的膨胀前后的热膨胀性薄片与光热变换层之间的色差的图表。
图12是表示使实施例所涉及的热膨胀层膨胀的热膨胀性薄片的图像。
图13是表示实施例所涉及的热膨胀层的膨胀前后的热膨胀性薄片与光热变换层之间的色差的图表。
图14是表示实施例所涉及的热膨胀层的膨胀前后的热膨胀性薄片与光热变换层之间的色差的图表。
图15是表示实施例所涉及的热膨胀层的膨胀前后的热膨胀性薄片与光热变换层之间的色差的图表。
具体实施方式
在本实施方式中，在热膨胀性薄片20的表面通过热膨胀层22的隆起表现造形物。另外，在本说明书中，「造形物」广泛包含单纯的形状、几何学形状、字符、装饰等、形状。在此，所谓装饰，通过视觉以及/或者触觉使人想起美感。另外，「造形(或造型)」并不限于单纯形成造形物，还包含添加装饰的加饰、形成装饰的造饰这样的概念。进而，所谓有装饰性的造形物，表示作为加饰或造饰的结果而形成的造形物。
本实施方式的造形物以三维空间内的特定的二维面(例如XY平面)为基准，在与该面垂直的方向(例如Z轴)上具有凹凸。这样的造形物是立体(3D)图像的一例，但为了与通过所谓3D打印机技术制造的立体图像区别，称作2.5维(2.5D)图像或伪三维(pseudo-3D)图像。另外，制造这样的造形物的技术是三维图像印刷技术的一例，但为了与所谓3D打印机区别，称作2.5D印刷技术或伪三维(pseudo-3D)印刷技术。
以下使用附图来说明本发明的实施方式所涉及的墨水和利用其的热膨胀性薄片以及造形物的制造方法。墨水10如后述所示那样，是用于使热膨胀层22膨胀的墨水(以下称作发泡墨水)。另外，在本实施方式中，如详细后述那样，作为印刷装置的示例，在图5A～图5C列举示出概要的立体图像形成系统50为例进行说明。另外，作为印刷方法的示例而列举使用该立体图像形成系统50来形成具有凹凸的造形物(立体图像)的结构为例进行说明。另外，本实施方式的墨水10设置在设于立体图像形成系统50内的图6所示的印刷组件52内，为了在热膨胀性薄片20上形成光热变换层而使用。
本实施方式所涉及的墨水10在白色的墨水中包含无机红外线吸收剂。换言之，墨水10在不使无机红外线吸收剂混合的状态下是白色。另外，也可以说墨水10的基底(base)是白色。另外，在对墨水10添加着色剂的情况下，在不含无机红外线吸收剂和着色剂的状态下是白色。
另外，作为本实施方式所涉及的墨水10，举出紫外线(UV)固化型的墨水为例。在该情况下，墨水10包含无机红外线吸收剂，进而包含紫外线固化树脂(紫外线固化性单体、紫外线固化性低聚物)和聚合起始剂。另外，本实施方式的墨水10由于是白色，因此墨水10还包含呈现白色的材料。作为呈现白色的材料而并没有限定，能举出白色颜料(氧化锌、氧化钛等)。
作为墨水10中所含的紫外线固化性单体，能举出丙烯酸异冰片酯、苯氧基乙基丙烯酸酯等单官能单体、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等多官能单体等。另外，作为紫外线固化性低聚物，能举出聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。另外，优选使用聚氨酯丙烯酸酯的低聚物。作为聚合起始剂，还能使用光裂解型起始剂、夺氢型起始剂的任意者，能组合多种光聚合起始剂。作为光裂解型起始剂，能举出酰基氧化膦化合物、苯乙酮化合物等，作为夺氢型起始剂，能举出二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物。不管哪种，都能使用例示以外的公知的材料。另外，墨水10也可以包含其他溶剂、添加剂。
由墨水10形成的光热变换层优选追随热膨胀层22的变形而变形。因此，墨水10中所含的紫外线固化树脂优选具有橡胶弹性。作为这样的具有橡胶弹性的紫外线固化树脂(紫外线固化性单体、紫外线固化性低聚物)，并没有限定，但聚氨酯丙烯酸酯是合适的。
另外，本实施方式的墨水10例如在图6所示的喷墨方式的印刷组件52中使用。具体地，墨水10填充在墨盒73内，如图6所示那样设置于印刷组件52内。
墨水10可以包含白色以外的着色剂。例如对应于为了接近热膨胀性薄片20的表面的颜色感觉而调整墨水10的颜色感觉等目的，墨水10可以包含着色剂。着色剂的颜色并没有特别限定。着色剂除了黄以外，还可以从青、品红等适宜选择，也可以是这些以外的任意的颜色。另外，墨水10中的着色剂的浓度也任意。
另外，作为墨水10中所含有的无机红外线吸收剂，优选使用在红外区域至少任意区域具有与可见光区域相比更高的光的吸收率(吸光率)的无机材料。无机红外线吸收剂特别优选在近红外区域具有与可见光区域相比更高的光的吸收率。通过选择可见光区域中光的透过率高的(吸收率低的)材料，提升了墨水10的可见光透过性，抑制了墨水10的颜色感觉。特别与过去的使用碳的墨水比较，能防止因用墨水10印刷的光热变换层而彩色墨水层的颜色感觉灰暗。因此，能形成白色或大致白色的光热变换层。
在本实施方式中，作为无机红外线吸收剂，例如使用金属氧化物、金属硼化物、金属氮化物等。
具体地，作为金属氧化物，例如能使用氧化钨系化合物、氧化铟、掺锡氧化铟(ITO)、掺锑氧化锡(ATO)、氧化钛、氧化锆、氧化钽、氧化铯、氧化锌等。
另外，作为金属硼化物而优选多硼化金属化合物，特别优选六硼化金属化合物，使用从六硼化镧(LaB6)、六硼化铈(CeB6)、六硼化镨(PrB6)、六硼化钕(NdB6)、六硼化钆(GdB6)、六硼化铽(TbB6)、六硼化镝(DyB6)、六硼化钬(HoB6)、六硼化钇(YB6)、六硼化钐(SmB6)、六硼化铕(EuB6)、六硼化铒(ErB6)、六硼化铥(TmB6)、六硼化镱(YbB6)、六硼化镥(LuB6)、六硼化镧铈((La，Ce)B6)、六硼化锶(SrB6)、六硼化钙(CaB6)等所构成的群选择的1种或多种材料。
另外作为金属氮化物，能举出氮化钛、氮化铌、氮化钽、氮化锆、氮化铪、氮化钒等。
氧化钨系化合物通过以下的一般式示出。
MxWyOz… (I)
在此，元素M是从Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe以及Sn所构成的群选出的至少1种元素，W是钨，O是氧。
另外，x/y的值优选满足0.001≤x/y≤1.1的关系，特别适合x/y是0.33附近。此外，z/y的值优选满足2.2≤z/y≤3.0的关系。具体地，是Cs0.33WO3、Rb0.33WO3、K0.33WO3、Tl0.33WO3等。
在上述中，优选六硼化金属化合物或氧化钨系化合物，特别根据在近红外区域吸收率高(透过率低)且可见光区域的透过率高而优选六硼化镧(LaB6)或氧化铯钨。另外，上述无机红外线吸收剂可以单独使用任一者，或者可以并用2种以上不同的材料。
另外，本实施方式的墨水10并不限于此，以20重量％～0.10重量％的比例包含无机红外线吸收剂。
接下来，在图1示出碳、ITO、ATO、氧化铯钨以及LaB6的透过率的分布、太阳光的光谱和卤素灯的分光分布。在图1中，太阳光的光谱以及卤素灯的分光分布都是将峰值设为100的强度。如图1所示那样，过去，为了形成光热变换层而使用的碳在各波长域都示出大致固定的低的透过率。另外，碳在可见光区域透过率也低(吸光率高)，呈现黑色。与此相对，金属氧化物的一例的ITO、ATO，特别是可见光区域中的透过率高。另外，ITO、ATO示出与可见光区域比较而在近红外区域的透过率低、中红外区域更低的透过率(高的吸光率)。进而，作为钨系氧化物的一例，在氧化铯钨中，与可见光区域相比在近红外区域的透过率更低。此外，六硼化金属化合物的一例的六硼化镧，在红外区域内的近红外区域示出与可见光区域比较更低的透过率。
另外，图1中示出照射部中所用的卤素灯的分光分布。从卤素灯照射的光特别在近红外区域示出高的强度。图1所示的氧化铯钨和六硼化镧在表示从该卤素灯照射的光强的强度的近红外区域透过率低，示出高吸光率。为此，在将卤素灯作为照射部使用的情况下，由于氧化铯钨或LaB6在从卤素灯照射的光表示强的强度的近红外区域能特别效率良好地吸收光，因而优选。另外，只要是在近红外区域示出高的吸光率的材料即可，除了氧化铯钨和六硼化镧以外也能使用。
另外，图2是对在来自各波长下的卤素灯的辐射能量(％)乘以氧化铯钨或LaB6的吸光率的图表。另外，辐射能量(％)使用相对于基准温度(2000K)下的黑体辐射能量(将峰值设为100％)的、温度(2900K)下的辐射能量的比(％)。氧化铯钨可知特别是在近红外区域、中红外区域能良好地吸收能量。
另外，将该图表以波长进行积分的值相当于氧化铯钨或LaB6能吸收的能量量。因此，只要热膨胀性材料的发泡高度不饱和，该积分值的比就与发泡高度成正比。
具体地，积分值的比是氧化铯钨：LaB6＝1∶0.58。因此，在使用LaB6的光热变换层中，与使用氧化铯钨的光热变换层相比，也能得到约0.58倍的高度。
接下来，使用附图来说明由本实施方式的墨水10形成光热变换层的热膨胀性薄片20。热膨胀性薄片20如图3所示那样具备基材21和热膨胀层22。另外，如详细后述的那样，热膨胀性薄片20被图5A～图5C中示出概要的立体图像形成系统50实施印刷，形成有凹凸的造形物(立体图像)。
基材21是支承热膨胀层22等的薄片状的构件(包括薄膜)。作为基材21，能使用上质纸等纸、或聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等通常使用的塑料薄膜。另外，作为基材21，能使用布料等。基材21在通过热膨胀层22整体或局部发泡而膨胀时，不使基材21的相反侧(图3所示的下侧)隆起，另外，具备不会出现褶皱、不会大幅起伏程度的强度。此外，具有耐受使热膨胀层22发泡时的加热的程度的耐热性。
热膨胀层22形成在基材21的一方的面(图3所示的上表面)上。热膨胀层22是膨胀成与加热温度、加热时间相应的大小的层，在粘合剂中分散配置多种热膨胀性材料(热膨胀性微胶囊、微胶囊)。另外，如详细后述的那样，在本实施方式中，通过在设于基材21的上表面(表面)的热膨胀层22上以及/或者基材21的下表面(背面)形成光热变换层，并照射光，来使设有光热变换层的区域发热。热膨胀层22由于吸收在热膨胀性薄片20的表面以及/或者背面的光热变换层产生的热而发泡、膨胀，因此能选择性地仅使热膨胀性薄片20的特定的区域膨胀。
作为粘合剂，使用从乙酸乙烯酯系聚合物、丙烯酸系聚合物等选择的热可塑性树脂。另外，热膨胀性微胶囊将丙烷、丁烷、其他低沸点汽化性物质封入到热可塑性树脂的壳内而得到。壳例如由从聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚丁二烯、或它们的共聚物等中选择的热可塑性树脂形成。热膨胀性微胶囊的平均粒径是约5～50μm。若将该微胶囊加热到热膨胀开始温度以上，则由树脂构成的高分子的壳软化，内包的低沸点汽化性物质汽化，通过其压力从而胶囊膨胀。虽然也依赖于所用的微胶囊的特性，但微胶囊膨胀到膨胀前的粒径的5倍程度。
在本实施方式中，墨水10是白色或大致白色。因此，由本实施方式的墨水10形成的光热变换层也呈现白色或大致白色。
在热膨胀性薄片20的表面(形成有热膨胀层22的面)不是白色的情况下，也由于光热变换层是白色或大致白色，因此能使设于光热变换层上的彩色墨水层的颜色感觉鲜艳地发色。因此，能减低造形物给颜色感觉的影响。
此外，特别是在热膨胀性薄片20当中形成有光热变换层的面是白色的情况下，设于热膨胀性薄片20上的光热变换层不会被视觉辨识，或仅具有能稍微进行视觉辨识程度的颜色。因此，能降低造形物给颜色感觉带来的影响。另外，在该情况下，在未形成彩色墨水层42的区域，也不能视觉辨或难以视觉辨识光热变换层。
另外，在本实施方式中，在热膨胀性薄片20是白色(还包含大致白色)的情况下，还能在比较光热变换层和未形成光热变换层的热膨胀性薄片的表面的情况下，表现为没有色差或色差极小。具体地，色差如以下那样进行比较。如图4所示那样，将本实施方式的墨水10设于热膨胀性薄片20上，形成墨水层25(相当于光热变换层)。另外，墨水10有时在热膨胀性薄片20表面会被吸收一部分等而不会成为图示那样具有明确的边界的层，但为了说明的方便，将设于热膨胀性薄片20上的墨水图示为层的形式，称作墨水层25。接下来，从图4所示的上方向比较墨水层25的颜色(图4所示的区域A的颜色)和未设墨水层25的热膨胀性薄片20表面的颜色(图4所示的区域B的颜色)。另外，比较在使热膨胀性薄片20的热膨胀层22膨胀前或使热膨胀层22膨胀后的至少一方进行，只要在至少一方没有色差或色差极小即可。
另外，本实施方式的色差可以使用L*a*b*表色系(以下称作Lab表色系)表征。在该情况下，使用色彩计测定墨水层25的颜色(图4所示的区域A的颜色)和未设墨水层25的热膨胀性薄片20表面的颜色(图4所示的区域B的颜色)，求取L*、a*以及b*的数值。接下来，根据测定的区域A和区域B的L*、a*以及b*的值，使用下述式来算出ΔE*ab(以下标记为ΔE)。
ΔE*ab＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2…(式1)
ΔL*是区域A的L*值与区域B的ΔL*差。Δa*、Δb*也同样是区域A中的值与区域B中的值之差。另外，以下对L*a*b*省略「*」进行标记。
在此，本实施方式中，所谓没有色差，表示Lab表色系中的色差ΔE包含在1.6～3.2的范围，或低于这些范围(ΔE为3.2以下)。在此，ΔE的范围1.6～3.2被称作A级容许差，是颜色的分离比较中几乎察觉不到的级别的色差，是一般认为相同颜色的级别。色差ΔE更适于包含在0.8～1.6的范围内，或低于这些范围。ΔE的范围0.8～1.6被称作AA级容许差，是颜色的相邻比较中稍感觉到色差的级别。
(立体图像形成系统)
接下来说明对本实施方式的热膨胀性薄片20实施印刷、形成立体图像的立体图像形成系统50。如图5A～图5C所示那样，立体图像形成系统50具备控制组件51、印刷组件52、膨胀组件53、显示组件54、顶板55和机架60。图5A是立体图像形成系统50的主视图，图5B是将顶板55闭合状态下的立体图像形成系统50的俯视图，图5C是将顶板55打开状态下的立体图像形成系统50的俯视图。另外，在图5A～图5C中，X方向与水平方向相同，Y方向与运送薄片的运送方向D相同，进而Z方向与铅直方向相同。X方向、Y方向以及Z方向相互正交。
控制组件51、印刷组件52、膨胀组件53分别如图5A所示那样载置于机架60内。具体地，机架60具备一对大致矩形状的侧面板61和设于侧面板61之间的连结横梁62，顶板55跨到侧面板61的上方。另外，在跨过侧面板61之间的连结横梁62上在X方向上并排设置印刷组件52以及膨胀组件53，在连结横梁62下固定控制组件51。显示组件54埋设在顶板55内，高度与顶板55的上表面一致。
控制组件51具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等，控制印刷组件52、膨胀组件53以及显示组件54。
印刷组件52是喷墨方式的印刷装置。如图5C所示那样，印刷组件52具备用于吸入热膨胀性薄片20的搬入部52a和用于搬出热膨胀性薄片20的搬出部52b。印刷组件52在从搬入部52a吸入的热膨胀性薄片20的表面或背面印刷被指示的图像，将印刷了图像的热膨胀性薄片20c从搬出部52b排出。另外，在印刷组件52具备用于形成后述的彩色墨水层42的彩色墨水(青(C)、品红(M)、黄(Y))和用于形成表侧光热变换层41和背侧光热变换层43的墨水10。另外，由于在彩色墨水层42形成黑或灰的颜色，因此作为彩色墨水，可以进一步具备不含碳黑的黑的彩色墨水。另外，作为彩色墨水而可以使用UV固化型的墨水。
印刷组件52从控制组件51取得表示印刷在热膨胀性薄片20的表面的彩色图像(彩色墨水层42)的彩色图像数据，基于彩色图像数据，使用彩色墨水(青、品红、黄)来印刷彩色图像(彩色墨水层42)。彩色墨水层42的黑或灰的颜色将CMY的3色混色或进一步使用不含碳黑的黑的彩色墨水来形成。
另外，印刷组件52基于表示在热膨胀性薄片20的表面使发泡以及膨胀的部分的数据即表面发泡数据，使用墨水10来印刷表侧光热变换层41。同样地，基于表示在热膨胀性薄片20的背面使发泡以及膨胀的部分的数据即背面发泡数据，使用墨水10来印刷背侧光热变换层43。墨水10的浓度形成得越浓的部分，热膨胀层22的膨胀高度越高。为此，墨水10的浓度根据面积灰度方式等来决定浓淡，以使得与目标高度对应。
在图6示出印刷组件52的详细的结构。如图6所示那样，印刷组件52具备能在与运送热膨胀性薄片20的方向即副扫描方向D1(Y方向)正交的主扫描方向D2(X方向)上往复移动的滑架71。
在滑架71安装执行印刷的印刷头72和收容墨水的墨盒73(73e、73c、73m、73y)。在墨盒73e、73c、73m、73y分别收容本实施方式的墨水10、青C、品红M、以及黄Y的颜色的墨水。各墨水从印刷头72的对应的喷嘴喷出。另外，印刷头72具备未图示的UV照射部，墨水在喷出后固化。
滑架71被导轨74滑动自由地支承，被驱动带75夹持。通过电动机75m的旋转而从而驱动带75进行驱动，由此滑架71和印刷头72以及墨盒73一起在主扫描方向D2上移动。
在机架77的下部，在与印刷头72对置的位置设置压盘78。压盘78在主扫描方向D2上延伸，构成热膨胀性薄片20的运送路的一部分。在热膨胀性薄片20的运送路设置进纸辊对79a(下方辊不图示)和排纸辊对79b(下方辊不图示)。进纸辊对79a和排纸辊对79b将被压盘78支承的热膨胀性薄片20在副扫描方向D1上运送。
印刷组件52经由柔性通信线缆76与控制组件51连接。控制组件51经由柔性通信线缆76来控制印刷头72、电动机75m、进纸辊对79a以及排纸辊对79b。具体说明，控制组件51控制进纸辊对79a以及排纸辊对79b来运送热膨胀性薄片20。另外，控制组件51使电动机75m旋转来使滑架71移动，将印刷头72运送到主扫描方向D2的合适的位置。
膨胀组件53是对热膨胀性薄片20施加热来使其膨胀的膨胀装置。如图5C所示那样，膨胀组件53具备用于将热膨胀性薄片20搬入的搬入部53a和用于将热膨胀性薄片20搬出的搬出部53b。膨胀组件53将从搬入部53a搬入的热膨胀性薄片20一边进行运送一边施加热而使其膨胀，将膨胀的热膨胀性薄片20从搬出部53b排出。膨胀组件53在内部具备照射部(未图示)。照射部在膨胀组件53内被固定，通过在照射部的近旁使热膨胀性薄片20以固定的速度移动，来将热膨胀性薄片20整体加热。另外，在将墨水10的浓度印刷得低以使得难以视觉辨识光热变换层的情况下，还能通过减慢运送速度、拉长照射光的时间，来得到作为目标的膨胀高度。
照射部例如是卤素灯，对热膨胀性薄片20照射近红外区域(波长750～1400nm)、可见光区域(波长380～750nm)或中红外区域(波长1400～4000nm)的光。从卤素灯照射的光的波长具有图2所示的特征，特别在近红外区域较强地照射光。作为本实施方式的墨水10中中所含的无机红外线吸收剂，特别是，若使用与可见光区域相比在近红外区域有更高的吸收率的材料，则由于卤素灯具有强的强度的波长域和无机红外线吸收剂效率良好地进行吸收的波长域一致，因而优选。另外，作为照射部，除了卤素灯以外，还能使用氙气灯等。在该情况下，优选对应于使用的灯，选择在灯的照射强度高的波长域具有高的吸收率的材料作为无机红外线吸收剂。另外，在印刷了光热变换层的区域，与未印刷光热变换层的区域相比，光更有效率地被变换成热。为此，热膨胀层22当中被印刷光热变换层的区域主要被加热，其结果，热膨胀层22的被印刷光热变换层的区域膨胀。
显示组件54由触控面板等构成。显示组件54例如如图5B所示那样，显示通过印刷组件52印刷在热膨胀性薄片20的图像(图5B所示的星)。另外，显示组件54显示操作指导等，用户能通过触摸显示组件54来操作立体图像形成系统50。
(立体图像形成处理)
接下来，参考图7所示的流程图以及图8A～图8E所示的热膨胀性薄片20的截面图来说明由立体图像形成系统50在热膨胀性薄片20形成立体图像的处理的流程。由于通过立体图像形成处理来制造造形物，因此立体图像形成处理也是造形物的制造方法。
第1，用户准备形成立体图像前的热膨胀性薄片20，经由显示组件54来指定彩色图像数据、表面发泡数据以及背面发泡数据。然后将热膨胀性薄片20使其表面朝向上侧地插入印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片20的表面印刷光热变换层(表侧光热变换层41)(步骤S1)。表侧光热变换层41是通过上述的墨水10形成的层。印刷组件52按照指定的表面发泡数据对热膨胀性薄片20的表面喷出本实施方式的墨水10。其结果，如图8A所示那样，在基材21的表面形成表侧光热变换层41。
第2，用户将印刷了表侧光热变换层41的热膨胀性薄片20使其表面朝向上侧地插入膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片20从表面进行加热(步骤S2)。具体说明，膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片20的表面。印刷于热膨胀性薄片20的表面的表侧光热变换层41通过吸收照射的光而发热。其结果，如图8B所示那样，热膨胀性薄片20当中印刷了光热变换层41的区域鼓起而膨胀。另外，在图8B中，若使右方示出的表侧光热变换层41的墨水10的浓度与左方示出的表侧光热变换层41相比更浓，则如图示那样，能使印刷得浓的区域膨胀得更高。
第3，用户将表面被加热而膨胀的热膨胀性薄片20使其表面朝向上侧地插入印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片20的表面印刷彩色图像(彩色墨水层42)(步骤S3)。具体地，印刷组件52按照指定的彩色图像数据对热膨胀性薄片20的表面喷出青C、品红M以及黄Y的各墨水。其结果，如图8C所示那样在热膨胀层22以及光热变换层41上形成彩色墨水层42。
第4，用户将印刷了彩色墨水层42的热膨胀性薄片20使其背面朝向上侧地插入印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片20的背面印刷光热变换层(背侧光热变换层43)(步骤S4)。背侧的光热变换层43与印刷于热膨胀性薄片20的表面的表侧光热变换层41同样，都是由本实施方式的墨水10形成的层。印刷组件52按照指定的背面发泡数据对热膨胀性薄片20的背面喷出墨水10。其结果，如图8D所示那样，在基材21的背面形成背侧光热变换层43。若对背侧光热变换层43，也使左方示出的背侧光热变换层43的墨水10的浓度与右方示出右的背侧光热变换层43相比更浓，就能使图示所示那样印刷得浓的区域膨胀得更高。
第5，用户将印刷了背侧光热变换层43的热膨胀性薄片20使其背面朝向上侧地插入膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片20从背面进行加热(步骤S5)。具体说明，膨胀组件53通过照射部(未图示)使光照射到热膨胀性薄片20的背面。印刷于热膨胀性薄片20的背面的背侧光热变换层43通过吸收照射的光而发热。其结果，如图8E所示那样，热膨胀性薄片20当中被印刷背侧光热变换层43的区域鼓起而膨胀。
通过以上那样的步骤在热膨胀性薄片20形成立体图像。
本实施方式的墨水10通过包含在红外区域至少任意的波长域示出与可见光区域相比更强的吸光率的无机红外吸收剂，能使形成的光热变换层为白色或大致白色。由此能提供具有白色的光热变换层的热膨胀层。因此，能抑制给设于光热变换层上的彩色墨水层的颜色感觉带来的影响。另外，在热膨胀性薄片的表面是白色的情况下，能形成不会被视觉辨识或大致不会被视觉辨识的光热变换层。如此，通过使用本实施方式的墨水10，能提供能印刷大幅减低给立体图像的颜色感觉带来的影响的光热变换层的墨水、利用其的热膨胀性薄片以及造形物的制造方法。
(立体图像形成处理的变形例)
立体图像形成处理并不限于图7所示的工艺的顺序，能如以下详细记述的那样替换各步骤的顺序。
另外为了说明的方便，将图7所示的各步骤如以下所示那样称呼。在热膨胀性薄片的表侧(图4所示的上表面)形成表侧光热变换层(以下称作表侧变换层)的工序(图7中的步骤S1)称作表侧变换层形成工序。从热膨胀性薄片的表侧照射电磁波(光)来使热膨胀层膨胀的工序(图7中的步骤S2)称作表侧膨胀工序。在热膨胀性薄片的表侧印刷彩色图像的工序(图7中的步骤S3)称作彩色印刷工序。在热膨胀性薄片的背侧(图4所示的下表面)形成背侧光热变换层(以下称作背侧变换层)的工序(图7中的步骤S5)称作背侧变换层形成工序。从热膨胀性薄片的背侧照射电磁波照射来使热膨胀层膨胀的工序(图7中的步骤S6)称作背侧膨胀工序。
例如立体图像形成处理并不限于图7所示的工艺的顺序，还能先形成背侧变换层。具体地，最初进行背侧变换层形成工序接下来进行背侧膨胀工序，在此基础上进行表侧变换层形成工序等。在该情况下，若使用图7所示的流程图进行说明，进行步骤S4、步骤S5，接下来进行步骤S1～S3，按照该顺序进行。另外，还能在使热膨胀层膨胀的工序全部结束后印刷彩色图像。在该情况下，在按照表侧变换层形成工序、表侧膨胀工序、背侧变换层形成工序、背侧膨胀工序的顺序进行后，进行彩色印刷工序。在进行图7所示的步骤S1、步骤S2后执行步骤S4、步骤S5，之后执行步骤S3。另外，还能先进行背侧变换层形成工序、背侧膨胀工序。
另外，还能组合彩色印刷工序和表侧变换层形成工序，在1个工序印刷彩色墨水层和表侧变换层。在该示例中，同时印刷彩色墨水层42和表侧变换层41。
以下参考图9所示的流程图以及图10A～图10D所示的热膨胀性薄片20的截面图来说明由立体图像形成系统50在热膨胀性薄片20形成立体图像的处理的流程。在本变形例中，也如图6所示那样，用于印刷彩色图像的彩色墨水和用于形成光热变换层的墨水10设置在印刷组件52。印刷组件52基于表示在热膨胀性薄片20的表面使发泡以及膨胀的部分的数据即表面发泡数据，使用墨水10来印刷表侧光热变换层41。同样地，基于表示在热膨胀性薄片20的背面使发泡以及膨胀的部分的数据即背面发泡数据，使用墨水10来印刷背侧光热变换层43。
第1，用户准备形成立体图像前的热膨胀性薄片20，经由显示组件54指定彩色图像数据、表面发泡数据以及背面发泡数据。然后将热膨胀性薄片20使其表面朝向上侧地插入印刷组件52。接下来印刷组件52在插入的热膨胀性薄片20的表面印刷表侧变换层(表侧光热变换层)41以及彩色图像(彩色墨水层42)(步骤S21)。具体地，印刷组件52在热膨胀性薄片20的表面按照指定的表面发泡数据喷出本实施方式的墨水10，并按照指定的彩色图像数据喷出青C、品红M以及黄Y的各墨水。其结果，如图10A所示那样在热膨胀层22上形成表侧变换层41和彩色墨水层42。另外，由于表侧变换层41和彩色墨水层42同时形成，因此在图10A等中用虚线图示表侧变换层41。
第2，用户将印刷了表侧变换层41以及彩色墨水层42的热膨胀性薄片20使其表面朝向上侧地插入膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片20从表面进行加热(步骤S22)。具体说明，膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片20的表面。印刷于热膨胀性薄片20的表面的表侧光热变换层41通过吸收照射的光而发热。其结果如图10B所示那样，热膨胀性薄片20当中印刷了光热变换层41的区域鼓起而膨胀。
第3，用户将热膨胀性薄片20使其背面朝向上侧地插入印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片20的背面印刷光热变换层(背侧光热变换层43)(步骤S23)。印刷组件52按照指定的背面发泡数据，对热膨胀性薄片20的背面喷出墨水10。其结果如图10C所示那样，在基材21的背面形成背侧光热变换层43。
第4，用户将印刷了背侧光热变换层43的热膨胀性薄片20使其背面朝向上侧地插入膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片20从背面进行加热(步骤S24)。具体说明，膨胀组件53通过照射部(未图示)使光照射到热膨胀性薄片20的背面。其结果如图10D所示那样，热膨胀性薄片20当中被印刷背侧光热变换层43的区域鼓起而膨胀。
通过以上那样的步骤来在热膨胀性薄片20形成立体图像。
特别是，由于本实施方式的墨水10抑制了颜色感觉，因此能抑制构成表侧变换层41的墨水10给彩色墨水层42的颜色感觉带来影响。因此，如本变形例的步骤S21所示那样，在1个工序形成表侧变换层41和彩色墨水层42，能同时形成表侧变换层41和彩色墨水层42。
另外，并不限于图9所示的工艺的顺序，还能先形成背侧变换层。具体地，若使用图9所示的流程图进行说明，则在进行步骤S23、步骤S24的基础上进行步骤S21、步骤S22。
另外，还能在形成表侧变换层后，不立即进行表侧膨胀工序，在表侧变换层形成工序与表侧膨胀工序之间设有其他工序，例如彩色印刷工序。在该情况下，还能进行图7所示的步骤S1以及S3，在向热膨胀性薄片的表侧的印刷工序全部结束后进行表侧膨胀工序。在该情况下，执行图7所示的流程图的步骤S1，形成表侧变换层，接着执行步骤S3，印刷彩色图像。之后执行步骤S2，使热膨胀层膨胀。接着执行图7所示的步骤S4以及步骤S5，进行背侧光热变换层的形成以及热膨胀层的膨胀。在该示例中，还能先进行背侧变换层形成工序。在该情况下，在执行步骤S4以及S5后按照步骤S1、S3、S2的顺序执行各工序。另外，彩色印刷工序还能在背侧变换层形成工序与背侧膨胀工序之间进行。在该情况下，在按照步骤S5、S3以及S5的顺序执行后执行步骤S1、S2，或者在执行步骤S1、S2后按照步骤S4、S3以及S5的顺序执行。
另外，还能在先进行表侧变换层形成工序、彩色印刷工序、背侧变换层形成工序后再进行表侧膨胀工序、背侧膨胀工序。在该情况下，先执行图7所示的流程图的步骤S1、步骤S3、步骤S4，之后执行步骤S2以及S5。另外，执行步骤S1、步骤S3、步骤S4的顺序并不限于该顺序，能任意替换。另外，对步骤S2以及S5，也可以以该顺序执行，还可以以相反的顺序执行。
另外，还能先进行表侧变换层形成工序、背侧变换层形成工序，在进行了表侧膨胀工序、背侧膨胀工序的基础上进行彩色印刷工序。在该情况下，例如按照图7所示的流程图的步骤S1、步骤S4的顺序进行，或者按照步骤S4、步骤S1的顺序进行。接下来，按照步骤S2、步骤S5的顺序或按照步骤S5、步骤S2的顺序进行，使热膨胀层膨胀。之后执行步骤S3，印刷彩色图像。另外，还能在表侧膨胀工序、背侧膨胀工序之间执行彩色印刷工序。在该情况下，在执行步骤S1、S4后执行步骤S2或步骤S5的任意一方，接着在执行步骤S3后执行步骤S2或步骤S5的另一方。
(变形例)
在上述的实施方式中，作为墨水10，以UV固化型的墨水为例进行了说明，但墨水10可以是非水性(油性型、溶剂型)的墨水。在该情况下，除了无机红外线吸收剂以外还包含有机溶剂、树脂等。作为有机溶剂，能举出甲醇、乙醇等醇类、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、乙二醇、二甘醇等甘醇类、乙二醇单甲醚、乙二醇醚类、乙二醇乙酸酯肋、饱和烃类、不饱和烃类等。另外，作为树脂，能举出丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系树脂、苯乙烯-马来酸系树脂、松香系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂、缩丁醛树脂、马来酸树脂、酚醛树脂、尿烷树脂、三聚氰胺树脂等。都能使用例示的以外的公知的材料，墨水10可以包含其他添加剂。
在上述的实施方式中，以在设置于喷墨式的打印机内的墨盒填充墨水的情况为例进行了说明，但并不限于此。还能在丝网印刷、凹版印刷、胶印印刷、柔印印刷等其他印刷方式(印刷装置)中使用本实施方式的墨水。另外，图7所示的印刷工序(步骤S1、S3以及S5)并不需要全都以相同方式印刷，能任意组合上述的印刷方式。
另外，墨水10可以对应于印刷方式而是水性墨水、油性墨水、紫外线固化墨水的任一者。在该情况下，墨水10包含与各印刷方式相应的材料，例如溶剂、用于造膜的树脂、辅助剂等。这些材料使用上述的材料或其他公知的材料。
在墨水10是水性墨水的情况下，包含无机红外线吸收剂、水、水性有机溶剂和树脂。作为水性有机溶剂，并没有限定，能举出聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇类、乙二醇、三甘醇等亚烷基二醇、丙三醇、甘油类、三甘醇单丁醚、乙二醇甲基(乙基)醚、二甘醇甲基(乙基)醚等多价醇的低级烷基醚、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-而甲基-2-咪唑啉酮、乙醇或异丙醇。另外，作为树脂，能举出丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系树脂、苯乙烯-马来酸系树脂、松香系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂、缩丁醛树脂、马来酸树脂、酚醛树脂、尿烷树脂、三聚氰胺树脂等。墨水10可以还包含添加剂。对它们都能使用例示以外的公知的材料。
在墨水10是紫外线固化墨水的情况下，墨水10包含无机红外线吸收剂，进而包含紫外线固化树脂(紫外线固化性单体、紫外线固化性低聚物)和聚合起始剂。作为紫外线固化性单体，能举出丙烯酸异冰片酯、苯氧基乙基丙烯酸酯等单官能单体、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等多官能单体等。另外，作为紫外线固化性低聚物，能举出聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。另外，优选使用聚氨酯丙烯酸酯的低聚物。作为聚合起始剂，能使用光裂解型起始剂、夺氢型起始剂的任一者，还能组合多种光聚合起始剂。作为光裂解型起始剂而能举出酰基氧化膦化合物、苯乙酮化合物等，作为夺氢型起始剂而能举出二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物。对它们也能使用例示以外的公知的材料。另外，墨水10可以包含其他溶剂、添加剂。
墨水10可以是非水性(油性型、溶剂型)的墨水。在该情况下，除了无机红外线吸收剂以外还包含有机溶剂、树脂等。作为有机溶剂，能举出甲醇、乙醇等醇类、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、乙二醇、二甘醇等甘醇类、乙二醇单甲醚、乙二醇醚类、乙二醇乙酸酯、饱和烃类、不饱和烃类等。另外，作为树脂，能举出丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系树脂、苯乙烯-马来酸系树脂、松香系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂、缩丁醛树脂、马来酸树脂、酚醛树脂、尿烷树脂、三聚氰胺树脂等。都能使用例示以外的公知的材料，墨水10可以包含其他添加剂。
在墨水10用在胶印印刷装置等中的情况下，也优选墨水10中所含有的树脂具有橡胶弹性。作为这样的树脂，并没有限定，在紫外线固化型墨水中能举出聚氨酯丙烯酸酯。
此外，例如利用胶印印刷装置，如图9以及图10A～图10D所示那样组合彩色印刷工序和表侧变换层形成工序来在1个工序印刷彩色墨水层和表侧变换层的情况下，胶印印刷装置具备用于印刷CMYK那样的彩色图像的墨水和本实施方式的墨水10，使用这些墨水来依次印刷彩色墨水层和表侧变换层。在该情况下，先进行利用墨水10的印刷。利用CMYK的彩色墨水的印刷的顺序任意。在胶印印刷装置以外的印刷装置中也同样。
(实施例1)
为了示出不含无机红外线吸收剂的状态下为白色的墨水(墨水10的基底)遮挡成为基底的薄片的颜色感觉，作为墨水的基底的一例，使用不含着色剂等的紫外线固化型的白色的喷墨打印机用墨水在黑色的薄片上进行印刷。印刷以相同浓度进行多次。另外，多次的印刷与之前印刷的场所重叠进行。将该情况下的墨水层的Lab值以及黑浓度在表1示出。Lab值以及黑浓度使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジニアリング公司制)进行测定。印刷次数0所示的Lab值以及黑浓度相当于薄片的颜色。如表1所示那样，在使用白墨水的情况下，通过进行2次印刷，黑浓度降低到0.04，以4次印刷而黑浓度达到0。如此，每当叠加印刷次数，就会由白墨水遮挡基底的颜色，不再能视觉辨识成为基底的薄片的颜色。
【表1】
(实施例2)
接下来，在实施例2中，在作为UV固化树脂包含聚氨酯丙烯酸酯的白色的UV固化胶印墨中混合氧化铯钨，调制实施例2所涉及的墨水。使墨水中含有10重量％的氧化铯钨。使用该墨水用胶印印刷机将光热变换层印刷在热膨胀性薄片(500μm厚)上。印刷光热变换层的浓度以10％刻度设为0％～100％的范围。另外，墨水重叠2次或3次印刷。在使热膨胀层膨胀前，使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジ二アリング公司制)测定各个光热变换层的颜色(Lab值)。另外，使卤素灯(1000W、2500K)以20mm/秒的速度在热膨胀性薄片上移动。由此对热膨胀性薄片上的光热变换层照射电磁波，使热膨胀层膨胀。接着使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジニアリング公司制)来测定使热膨胀层膨胀后的光热变换层的颜色(Lab值)。
在表2示出热膨胀层的膨胀前的通过2次印刷形成的光热变换层的Lab值。另外，表2所示的ΔE根据浓度0％的区域的Lab值使用上述的式1算出。由于在浓度0％的区域不存在墨水，因此浓度0％的区域的Lab值相当于热膨胀性薄片的表面的Lab值。另外，在表2示出黑浓度和使用以下所示的式2根据Lab值算出的亨特白色度。
白色度＝100-[(100-L)2+a2+b2]1/2…(式2)
【表2】
％ L a b ΔE 黑浓度 白色度
100 91.95 -3.7 0.65 4.1 0.04 91.12
90 92.41 -3.43 1.04 3.6 0.03 91.61
80 93.16 -3 1.27 2.8 0.02 92.42
70 93.69 -2.54 1.43 2.1 0.02 93.05
60 92.79 -1.71 1.82 2.1 0.03 92.37
50 93.61 -2.14 1.52 1.8 0.02 93.09
40 94.43 -1.32 1.84 1.4 0.02 93.05
30 94.01 -1.01 1.75 0.7 0.01 93.68
20 94.31 -0.85 1.6 0.4 0 94.03
10 94.3 -0.71 1.58 0.3 0 94.04
0 94.55 -0.6 1.43 0.0 0 94.33
接下来在表3示出热膨胀层的膨胀后的通过2次的印刷形成的光热变换层的Lab值。另外，表3所示的ΔE也根据浓度0％的区域的Lab值使用式1的数式算出。另外，在表3示出黑浓度和使用上述式2根据Lab值算出的亨特白色度。
【表3】
％ L a b ΔE 黑浓度 白色度
100 91.94 -3.65 0.71 4.2 0.04 91.12
90 92.49 -3.4 1.05 3.6 0.03 91.69
80 93.31 -2.94 1.33 2.7 0.02 92.57
70 93.58 -2.53 1.52 2.2 0.02 93.93
60 92.92 -1.68 1.87 2.1 0.02 92.49
50 93.88 -2.12 1.57 1.7 0.01 93.34
40 93.17 -1.28 1.91 1.7 0.02 92.79
30 94 -1.03 1.84 0.9 0.01 93.64
20 94.32 -0.79 1.67 0.4 0 94.03
10 94.42 -0.68 1.65 0.3 0 94.14
0 94.66 -0.57 1.49 0.0 0 94.43
另外，图11是表示表2以及表3所示的ΔE值的图表。在图11中示出热膨胀层的膨胀之前和之后的各印刷浓度下的ΔE值。另外，图12是使热膨胀层膨胀后的热膨胀性薄片的图像。如图12所示那样，在浓度40％～浓度100％的范围内能看到发泡。另外，在浓度30％以下，虽然在图12所示的以虚线包围的区域涂布了墨水，但看不到发泡。另外，看得到发泡的浓度即40％～100％的ΔE在发泡前是1.4～4.1，在发泡后是1.7～4.2。因此，在浓度40％～80％的范围内能形成ΔE为3.2以下的光热变换层，进而能由ΔE为3.2以下的光热变换层使热膨胀层膨胀。另外，在该范围内黑浓度也是0.02以下，从亨特白色度来看也可知白色度高。
接下来在表4示出热膨胀层的膨胀前的通过3次的印刷形成的光热变换层的Lab值。另外，表4所示的ΔE也根据浓度0％的区域的Lab值使用上述的数式算出。另外，在表4示出黑浓度和使用上述式2根据Lab值算出的亨特白色度。
【表4】
％ L a b ΔE 黑浓度 白色度
100 89.9 -4.49 0.92 6.1 0.07 88.91
90 90.89 -4.21 1.42 5.1 0.06 89.86
80 91.63 -3.84 1.64 4.3 0.05 90.65
70 92.36 -3.44 1.82 3.6 0.04 91.43
60 93.11 -2.94 1.88 2.8 0.03 92.28
50 92.5 -1.73 2.18 2.4 0.03 92.00
40 93.63 -2.29 2 2.0 0.02 92.94
30 93.24 -1.32 2.07 1.6 0.02 92.81
20 94 -1.01 1.05 0.8 0.01 93.83
10 94.09 -0.77 1.68 0.5 0.01 93.81
0 94.53 -0.61 1.49 0.0 0 94.30
在表5示出热膨胀层的膨胀后的通过3次的印刷形成的光热变换层的Lab值。另外，表5所示的ΔE也根据浓度0％的区域的Lab值使用式1的数式算出。另外，在表5示出黑浓度和使用上述式2根据Lab值算出的亨特白色度。
【表5】
％ L a b ΔE 黑浓度 白色度
100 90.17 -4.43 0.7 5.9 0.06 89.20
90 90.78 -4.26 1.21 5.3 0.06 89.77
80 91.76 -3.9 1.53 4.4 0.05 90.76
70 92.41 -3.42 1.78 3.6 0.04 91.49
60 91.69 -1.69 2.2 3.2 0.04 91.24
50 93.24 -2.91 1.85 2.7 0.03 92.41
40 92.63 -1.34 2.14 2.2 0.03 92.21
30 93.58 -2.27 2.02 2.0 0.02 92.90
20 94 -0.91 1.91 0.8 0.01 93.64
10 94.22 -0.78 1.7 0.5 0.01 93.92
0 94.62 -0.6 1.5 0.0 0 94.38
另外，图13是表示表4以及表5所示的ΔE值的图表。在图13中示出热膨胀层的膨胀之前和之后的各印刷浓度下的ΔE值。在通过3次的印刷形成的光热变换层中，在浓度40％～浓度100％的范围内能良好地看到发泡。特别在2次的印刷中发泡的程度低的浓度40％能良好地得到发泡。另外，在实验的条件下，30％看到微小的发泡。另外，能良好地得到发泡的浓度的40％～100％的ΔE在发泡前是2.0～6.1，在发泡后是2.2～5.9。ΔE成为3.2以下的是60％以下。因此，在40％～60％的范围内，能形成ΔE为3.2以下的光热变换层，进而能由ΔE为3.2以下的光热变换层使热膨胀层膨胀。另外，黑浓度也是0.04以下，从亨特白色度可知白色度高。
(实施例3)
接下来示出使用实施例2所涉及的墨水，在与实施例2中所用的热膨胀性薄片相比热膨胀层形成得薄的热膨胀性薄片(400μm厚)上形成光热变换层的示例。印刷光热变换层的浓度以10％刻度设为0％～100％的范围。另外，墨水使用胶印印刷机印刷1次。在使热膨胀层膨胀前，使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジニアリング公司制)来测定各个光热变换层的颜色(Lab值)。另外，使卤素灯(1000W、2500K)以18mm/秒的速度在热膨胀性薄片上移动。由此对热膨胀性薄片上的光热变换层照射电磁波，使热膨胀层膨胀。接着，使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジニアリング公司制)来测定使热膨胀层膨胀后的光热变换层的颜色(Lab值)。
在表6示出热膨胀层的膨胀前的光热变换层的Lab值。另外，在表7示出热膨胀层的膨胀后的光热变换层的Lab值。表6以及表7所示的ΔE根据浓度0％的区域的Lab值使用上述的数式1算出。另外，表6以及表7中还示出使用上述式2根据Lab值算出的亨特白色度。
【表6】
％ L a b ΔE 白色度
100 89.63 -2.03 2.18 2.2 89.21
90 89.77 -1.87 2.38 1.9 89.33
80 89.94 -1.84 2.4 1.8 89.50
70 90.05 -1.69 2.67 1.5 89.56
60 90.1 -1.52 3.17 1.2 89.49
50 90.36 -1.29 3.48 0.8 89.67
40 90.57 -1.12 3.65 0.6 89.83
30 90.49 -1 3.68 0.6 89.75
20 90.72 -0.86 3.59 0.3 90.01
10 90.8 -0.78 3.63 0.3 90.08
0 90.97 -0.79 3.41 0.0 90.32
【表7】
％ L a b ΔE 白色度
100 93.08 -1.27 1.8 2.6 92.74
90 92.56 -1.17 2.08 2.1 92.19
80 92.93 -1.11 2.1 2.3 92.54
70 93.11 -1.01 2.21 2.4 92.69
60 92.78 -0.91 2.51 1.9 92.30
50 91.1 -0.87 3.32 0.3 90.46
40 90.88 -0.81 3.68 0.4 90.13
30 91.03 -0.74 3.77 0.3 90.24
20 91.15 -0.7 3.69 0.2 90.39
10 91.51 -0.66 3.62 0.4 90.75
0 91.18 -0.63 3.5 0.0 90.49
另外，图14是表示表6以及表7所示的ΔE值的图表。在图14中示出热膨胀层的膨胀之前和之后的各印刷浓度下的ΔE值。在实施例3中，由于热膨胀层形成得薄，因此印刷次数是1次，但能以与实施例2以及3相比更低的浓度使发泡。能良好地看到发泡的是浓度30％～浓度100％。在浓度20％下能看到微小的发泡。能良好地看到发泡的浓度即30％～100％的ΔE在发泡前是0.6～2.2，在发泡后是0.3～2.6。在实施例3中，能在良好地发泡的浓度30％～100％的全部内使ΔE为3.2以下。因此，能在30％～100％的范围内形成ΔE为3.2以下的光热变换层，进而能通过ΔE为3.2以下的光热变换层使热膨胀层膨胀。
(实施例4)
接下来示出使用实施例2所涉及的墨水在与实施例2中所用的热膨胀性薄片热膨胀性材料以及粘合剂的材料不同的热膨胀性薄片(500μm厚)上形成光热变换层的示例。印刷光热变换层的浓度以10％刻度设为0％～100％的范围。另外，墨水使用胶印印刷机印刷1次。另外，使卤素灯(1000W、2500K)以18mm/秒的速度在热膨胀性薄片上移动。由此对热膨胀性薄片上的光热变换层照射电磁波，使热膨胀层膨胀。与上述实施例2同样地，在热膨胀层的膨胀前和膨胀后两方，使用eXact反射分光浓度计(サカタインクスエンジニアリング公司制)来测定光热变换层的颜色(Lab值)。
在表8示出热膨胀层的膨胀前的光热变换层的Lab值。另外，在表9示出热膨胀层的膨胀后的光热变换层的Lab值。表8以及表9所示的ΔE根据浓度0％的区域的Lab值使用上述的数式1算出。另外，在表8以及表9示出使用上述式2根据Lab值算出的亨特白色度。
【表8】
％ L a b ΔE 白色度
100 91.21 -0.37 3.43 2.7 90.56
90 92.19 -0.28 3.49 1.9 91.44
80 92.28 -0.15 3.65 1.7 91.46
70 92.39 0.1 3.84 1.4 91.48
60 92.71 0.23 3.88 1.1 91.74
50 92.96 0.44 4.01 0.7 91.89
40 93.18 0.57 4.01 0.5 92.07
30 93.14 0.68 4.13 0.4 91.96
20 93.41 0.76 4.09 0.2 92.21
10 93.48 0.8 4.1 0.1 92.26
0 93.47 0.89 4.19 0.0 92.19
【表9】
％ L a b ΔE 白色度
100 9438 -0.71 3.74 1.9 93.21
90 94.67 -0.53 3.78 1.9 93.44
80 94.57 -0.4 3.95 1.7 93.27
70 93.96 -0.15 4.25 1.1 92.61
60 93.19 0.13 4.38 0.8 91.90
50 92.88 0.42 4.31 0.7 91.67
40 93.03 0.58 4.25 0.5 91.82
30 93.12 0.68 4.28 0.4 91.87
20 93.34 0.77 4.23 0.1 92.07
10 93.36 0.86 4.28 0.1 92.05
0 93.43 0.86 4.18 0.0 92.17
另外，图15是表示表8以及表9所示的ΔE值的图表。另外，图15表示热膨胀层的膨胀之前和之后的各印刷浓度下的ΔE值。在实施例4中，在浓度50％～浓度100％的范围能看到发泡。另外，能看到发泡的浓度即50％～100％的ΔE分别在发泡前是0.7～2.7，在发泡后是0.7～1.9。因此，能形成ΔE为3.2以下的光热变换层，进而能通过ΔE为3.2以下的光热变换层使热膨胀层膨胀。实施例4中所用的薄片带黄色，但这样的颜色感觉的薄片中，也能使ΔE为3.2以下，形成光热变换层。因此，能在50％～100％的范围内形成ΔE为3.2以下的光热变换层，进而能通过ΔE为3.2以下的光热变换层使热膨胀层膨胀。
通过以上，根据本实施方式的墨水10，能形成抑制了颜色感觉的白色的光热变换层。
本发明并不限于上述的实施方式，能进行种种变形以及应用。
本实施方式的光热变换层可以形成于热膨胀性薄片的背面。在该情况下，光热变换层与热膨胀性薄片的色差和图1同样，在光热变换层与热膨胀性薄片的背面之间算出。在该情况下，适合色差极少、ΔE为3.2以下。另外，在热膨胀性薄片的背面难以被视觉辨识等、背侧光热变换层具有颜色感觉而没问题的情况下，背侧光热变换层可以使ΔE大于3.2。另外，本实施方式的光热变换层形成在热膨胀性薄片的表面以及/或者背面。
另外，在本实施方式中，作为印刷装置而举出具备控制组件51、膨胀组件53等的立体图像形成系统50为例，但并不限于此，印刷装置也可以仅由图5所示那样的喷墨式的印刷组件52构成。
另外，在上述的实施方式中，举出加热热膨胀性薄片的特定的区域的印刷光热变换层的结构为例进行了说明，但只要作为用于加热特定的区域的墨水使用，就也能用在热膨胀性薄片以外。
在上述的实施方式中，举出在热膨胀性薄片的表面以及背面形成光热变换层的结构为例进行说明，但并不限于此。不管哪个实施方式中，光热变换层都能仅形成在表面或仅形成在背面。
另外，在图中，热膨胀性薄片的各层、光热变换层(表侧以及背侧)以及彩色墨水层都为了说明而根据需要夸张图示。因此，它们的形状、厚度、颜色感觉等并不意图限定于图示。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但本发明包含在记载于权利要求书的发明和其等同的范围内。

Claims (19)

1.一种墨水，形成为了使热膨胀性薄片的热膨胀层的至少一部分膨胀而使用的光热变换层，所述墨水的特征在于，
所述墨水包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂，
所述墨水的基底是白色。
2.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，
使用所述墨水形成所述光热变换层的所述热膨胀性薄片的一方的面或另一方的面是白色，
所述光热变换层与所述热膨胀性薄片的形成有所述光热变换层的面之间的使用L*a*b*表色系算出的色差ΔE*ab为3.2以下。
3.根据权利要求2所述的墨水，其特征在于，
所述无机红外线吸收剂是氧化铯钨或六硼化镧。
4.根据权利要求3所述的墨水，其特征在于，
所述墨水以20重量％～0.10重量％的比例包含所述无机红外线吸收剂。
5.根据权利要求4所述的墨水，其特征在于，
所述墨水是紫外线固化型的墨水，包含紫外线固化树脂和聚合起始剂。
6.根据权利要求5所述的墨水，其特征在于，
所述紫外线固化树脂是紫外线固化性单体或紫外线固化性低聚物，具有橡胶弹性。
7.根据权利要求6所述的墨水，其特征在于，
所述墨水包含白色颜料。
8.根据权利要求4所述的墨水，其特征在于，
墨水是油性型或溶剂型的非水性的墨水，包含有机溶剂以及树脂。
9.根据权利要求4所述的墨水，其特征在于，
所述墨水是水性的墨水，包含水、水溶性有机溶剂和树脂。
10.一种造形物的制造方法，使用光热变换层使热膨胀性薄片的热膨胀层的至少一部分膨胀，所述造形物的制造方法的特征在于，具备如下工序：
使用包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂且基底为白色的墨水，在所述热膨胀性薄片的一方以及/或者另一方的面上形成所述光热变换层；和
对所述光热变换层照射光来使所述热膨胀性薄片膨胀。
11.根据权利要求10所述的造形物的制造方法，其特征在于，
使用所述墨水形成所述光热变换层的所述热膨胀性薄片的一方的面或另一方的面是白色，
所述光热变换层与所述热膨胀性薄片的形成有所述光热变换层的面之间的使用L*a*b*表色系算出的色差ΔE*ab是3.2以下。
12.根据权利要求11所述的造形物的制造方法，其特征在于，
所述无机红外线吸收剂是氧化铯钨或六硼化镧。
13.根据权利要求10所述的造形物的制造方法，其特征在于，
所述墨水(10)以20重量％～0.10重量％的比例包含所述无机红外线吸收剂。
14.一种热膨胀性薄片，具备通过热膨胀的热膨胀层和用于使所述热膨胀层膨胀的光热变换层，所述热膨胀性薄片的特征在于，
所述光热变换层由包含在红外区域的至少任意的区域具有与可见光区域相比更高的吸光率的无机红外线吸收剂且基底为白色的墨水形成。
15.根据权利要求14所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
使用所述墨水形成所述光热变换层的所述热膨胀性薄片的一方的面或另一方的面是白色，
所述光热变换层与所述热膨胀性薄片的形成有所述光热变换层的面之间的使用L*a*b*表色系算出的色差ΔE*ab是3.2以下。
16.根据权利要求15所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述无机红外线吸收剂是氧化铯钨或六硼化镧。
17.根据权利要求16所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
以20重量％～0.10重量％的比例包含所述无机红外线吸收剂。
18.根据权利要求17所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述墨水是紫外线固化型的墨水，包含紫外线固化树脂和聚合起始剂。
19.根据权利要求18所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述紫外线固化树脂是紫外线固化性单体或紫外线固化性低聚物，具有橡胶弹性。
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