CN111301020B - 造形物的制造方法以及热膨胀性薄片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法。热膨胀性薄片具备：第1热膨胀层，其形成于基材的一方的面上，相对于粘合剂以第1比例包含第1热膨胀性材料；和第2热膨胀层，其形成于所述第1热膨胀层之上，相对于粘合剂以第2比例包含第2热膨胀性材料，所述第1比例与所述第2比例相比更小。

Description

造形物的制造方法以及热膨胀性薄片
本申请是申请号为201810033489.0、申请日为2018年01月12日、名称为“热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对应于吸收的热量来发泡从而膨胀的热膨胀性薄片以及制造热膨胀性薄片的方法。
背景技术
过去，已知一种热膨胀性薄片，其在基材薄片的一方的面上形成对应于吸收的热量而发泡、膨胀的热膨胀性材料的热膨胀层。能在该热膨胀性薄片上形成将光变换成热的光热变换层，通过在光热变换层照射光来使热膨胀层部分地或整体地膨胀。另外，还已知通过使光热变换层的形状变化来在热膨胀性薄片上形成立体的造形物(立体图像)的方法(例如参考专利文献的特开昭64-28660号公报、特开2001-150812号公报)。
然而在热膨胀性薄片中，若对热膨胀层进行加热，则热膨胀层就会向与设有基材的面相反方向膨胀。这是，有时热膨胀层的下表面会从基材剥离。若在基材与热膨胀层之间出现剥离，则在出现剥离的部分，热膨胀层就不能维持其形状和高度，在施加力时等有会变形等问题。
为此谋求在使热膨胀层膨胀时能抑制热膨胀层从基材剥离的热膨胀性薄片。
发明内容
本发明鉴于上述实情而提出，目的在于，提供在使热膨胀层膨胀时能抑制热膨胀层从基材剥离的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法。
本发明的热膨胀性薄片具备：第1热膨胀层，其形成于基材的一方的面上，相对于粘合剂以第1比例包含第1热膨胀性材料；和第2热膨胀层，其形成于所述第1热膨胀层之上，相对于粘合剂以第2比例包含第2热膨胀性材料，所述第1比例与所述第2比例相比更小。
本发明的热膨胀性薄片的制造方法具备：第1形成步骤，在基材的一方的面上形成相对于粘合剂以第1比例包含第1热膨胀性材料的第1热膨胀层；和第2形成步骤，在所述第1热膨胀层上形成相对于粘合剂以第2比例包含第2热膨胀性材料的第2热膨胀层，在所述第1形成步骤中，使所述第1比例与所述第2比例相比更小。
本发明的另一方面的热膨胀性薄片具备：第1热膨胀层，其形成于基材的一方的面上，在第1粘合剂中以第1比例分散第1热膨胀性材料；和第2热膨胀层，其形成于所述第1热膨胀层上，在第2粘合剂中以第2比例分散第2热膨胀性材料，所述第2比例与所述第1比例相比更大。
附图说明
图1是示意表示实施方式1所涉及的热膨胀性薄片的截面图。
图2A～C是示意表示实施方式1所涉及的热膨胀性薄片的制造方法的截面图。
图3A～C是示意表示实施方式1所涉及的立体图像形成系统的概要的图。
图4是表示实施方式1所涉及的立体图像形成工艺的流程图。
图5A～E是示意表示实施方式1所涉及的立体图像形成工艺的截面图。
图6是示意表示实施方式2所涉及的热膨胀性薄片的截面图。
图7是示意表示使比较例和实施方式2所涉及的热膨胀性薄片膨胀的状态的截面图。
图8是示意表示实施方式3所涉及的热膨胀性薄片的截面图。
具体实施方式
以下使用附图来详细说明本发明的实施方式所涉及的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法。
在此，在本实施方式中，所谓「立体图像」表示造型物，在造型物中一般包含单纯的形状、几何学形状、字符等广泛的形状。进而造型物还包含作为表面装饰的结果而形成的装饰。所谓装饰，是通过视觉以及/或者触觉使人想起美感的存在。另外，所谓「立体图像形成」，不仅包含形成造型物，还包含表面装饰(修饰)。
(实施方式1)
本实施方式1所涉及的热膨胀性薄片10如图1所示那样具备基材11、第1热膨胀层12、第2热膨胀层13以及墨水受纳层14。本实施方式中，第1热膨胀层12和第2热膨胀层13构成热膨胀性薄片10的热膨胀层。另外，详细如之后说明的那样，热膨胀性薄片10在图3A～图3C中概要示出的立体图像形成系统50被实施印刷，形成有凹凸的造形物(立体图像)。
基材11是支承热膨胀层的薄片状的构件。作为基材11，能使用上质纸、中质纸、合成纸等纸、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，基材11具备如下程度的强度：在第1热膨胀层12以及第2热膨胀层13整体或部分因发泡膨胀时不会向基材11的相反侧(图1所示的下侧)隆起，另外，不会出现皱折或大幅起伏。此外具有能耐受使热膨胀层发泡时的加热的耐热性。
第1热膨胀层12形成在基材11的一方的面(图1所示的上表面)上。第1热膨胀层12是膨胀成与加热温度、加热时间相应的大小的层，在粘合剂B1中分散配置多种热膨胀性材料MC1(热膨胀性微胶囊、微粉)。另外，详细如之后说明的那样，在本实施方式中，在设于基材11的上表面(表面)的墨水受纳层14上以及/或者基材11的下表面(背面)形成光热变换层，通过照射光(电磁波)来使设有光热变换层的区域发热。第1热膨胀层12由于吸收在表面以及/或者背面的光热变换层产生的热而发泡、膨胀，因而能选择性地仅使特定的区域膨胀。
作为粘合剂B1而使用从醋酸乙烯系聚合物、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MC1是将丙烷、丁烷、其他低沸点气化性物质封入到热可塑性树脂的外壳内的构成。外壳例如由从聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚丁二烯、或它们的共聚物等选择的热可塑性树脂形成。热膨胀性微胶囊的平均粒径为约5～50μm。若将该微胶囊加热到热膨胀开始温度以上，则树脂所构成的高分子的外壳软化，内含的低沸点气化性物质气化，通过该压力而让胶囊膨胀。虽然也依赖于所使用的微胶囊的特性，但微胶囊膨胀到膨胀前的粒径的5倍程度。另外，图1中为了方便而图示成微胶囊MC1的粒径大致相同，但实际上在微胶囊MC1的粒径中是有偏差的，全部微胶囊不会都具有相同粒径。
第2热膨胀层13形成在第1热膨胀层12上。第2热膨胀层13也与第1热膨胀层12同样是膨胀成与加热温度、加热时间相应的大小的层，在粘合剂B2中分散配置热膨胀性材料MC2(热膨胀性微胶囊)。作为粘合剂B2以及热膨胀性微胶囊MC2使用作为第1热膨胀层12的粘合剂B1以及热膨胀性微胶囊MC1而举出的材料。另外，粘合剂B2以及热膨胀性微胶囊MC2既可以分别使用与第1热膨胀层12的粘合剂B1以及热膨胀性微胶囊MC1不同的材料，也可以使用相同的材料。若使用与第1热膨胀层12和第2热膨胀层13相同的材料，则原料共通化，能简化制造工序，此外能有助于制造成本削减，因而优选。另外，第2热膨胀层13与第1热膨胀层12同样，吸收在形成于热膨胀性薄片10的上表面以及/或者下表面的光热变换层产生的热而发泡、膨胀。
在本实施方式中，第1热膨胀层12中相对于粘合剂B1含有热膨胀性材料MC1的比例(也称作含有率)与第2热膨胀层13中的相对于粘合剂B2含有热膨胀性材料MC2的比例(也称作含有率)相比更低。在此，相对于粘合剂含有热膨胀性材料的比例使用体积比、重量比等来定义。例如若使用重量比，则相对于粘合剂B1的热膨胀性材料MC1的重量比(第1比例)与相对于粘合剂B2的热膨胀性材料MC2的重量比(第2比例)相比更小，具体为1/3～1/8程度。换言之，例如设为相对于100重量份的粘合剂B1分散的热膨胀性材料MC1为X1重量份，相对于100重量份的粘合剂B2分散的热膨胀性材料MC2为X2重量份，则X1/X2小于1，设为1/3～1/8程度。另外，相对于粘合剂含有热膨胀性材料的比例也可以通过密度定义。在该情况下，第1热膨胀层12可以说是以与第2热膨胀层13相比低的密度含有热膨胀性材料。
另外，第1热膨胀层12由于与第2热膨胀层13相比含有热膨胀性材料的比例要少，因此在相同条件下使之膨胀的情况下，与第2热膨胀层13相比膨胀后的高度变低。为此第1热膨胀层12优选形成得比第2热膨胀层13薄。此外优选第1热膨胀层12不形成得过厚。从这样的观点出发，第1热膨胀层12的厚度优选形成成相当于热膨胀性材料MC2的数个份的厚度，例如1～10个，优选1～5个的厚度。换言之，优选形成成微胶囊的平均粒径的1～10倍，优选1～5倍的厚度。
墨水受纳层14形成在形成于基材11的一方的面上的第2热膨胀层13上。墨水受纳层14是受纳印刷工序中使用的墨水例如喷墨打印机的墨水并使其定着的层。墨水受纳层14对应于印刷工序中使用的墨水而使用通用的材料。例如在利用水性墨水的情况下，墨水受纳层14使用从多孔质二氧化硅、聚乙烯醇(PVA)等选择的材料来形成。另外，在喷墨方式下使用紫外线硬化型的墨水等的情况下，还能省略墨水受纳层14。另外，在作为基材11而使用塑料薄膜等难以受纳墨水的材料、进而在基材11的背侧形成光热变换层的情况下，优选在基材11的另一方的面(图1所示的下表面)也设置墨水受纳层。
本实施方式的热膨胀性薄片10在基材11与第2热膨胀层13之间具备以与第2热膨胀层13相比更低的比例包含热膨胀性材料的第1热膨胀层12，由此在使热膨胀性薄片10膨胀时，能抑制热膨胀层从基材11剥离。
(热膨胀性薄片的制造方法)
接下来使用图2A～图2C来说明热膨胀性薄片10的制造方法。
首先作为基材11而准备例如纸等薄片状的材料。基材11可以是卷筒状，也可以预先裁断。
接下来使热可塑性树脂等所构成的粘合剂和热膨胀性材料(热膨胀性微胶囊)混合，调制用于形成第1热膨胀层12的涂布液。这时，相对于粘合剂的热膨胀性材料的含有率，与紧接该工序进行的形成第2热膨胀层13的工序中的相对于粘合剂的热膨胀性材料的含有率相比更低，例如以重量比设为1/3～1/8程度。
接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等公知的涂布装置来将涂布液涂布到基材11上。接下来使涂膜干燥，如图2A所示那样形成第1热膨胀层12。另外，也可以为了得到设为目标的第1热膨胀层12的厚度而多次进行涂布液的涂布以及干燥。另外，第1热膨胀层12与第2热膨胀层13比较形成得薄。第1热膨胀层12的厚度形成为相当于热膨胀性材料MC1的数个份的厚度，例如1～10个，优选1～5个的厚度。
接下来使粘合剂和热膨胀性材料混合，调制用于形成第2热膨胀层13的涂布液。粘合剂和热膨胀性材料可以使用与用于形成第1热膨胀层12的涂布液不同的材料，但优选使用相同的材料。
接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等方式下的公知的涂布装置将用于形成第2热膨胀层13的涂布液涂布到第1热膨胀层12上。接下来使涂膜干燥，如图2B所示那样形成第2热膨胀层13。另外，也可以为了得到设为目标的第2热膨胀层13的厚度而多次进行涂布以及干燥。
接下来，使构成墨水受纳层14的材料例如从多孔质二氧化硅、PVA等选择的材料分散在溶剂中，调制用于形成墨水受纳层14的涂布液。接下来将该涂布液使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等方式下的公知的涂布装置涂布到第2热膨胀层13上。接下来使涂膜干燥，如图2C所示那样形成墨水受纳层14。另外，在使用卷筒状的基材11的情况下，裁断成适合立体图像形成系统(造形系统)50的大小。
通过以上的工序制造热膨胀性薄片10。
(立体图像形成系统)
接下来说明在本实施方式的热膨胀性薄片10形成立体图像(立体物或造形造型物)的立体图像形成系统50。如图3A～图3C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3A是立体图像形成系统50的主视图，图3B是闭合顶板55的状态下的立体图像形成系统50的俯视图，图3C是打开顶板55的状态下的立体图像形成系统50的俯视图。另外，在图3A～图3C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3A所示那样载置于机架60内。具体地，机架60具备一对大致矩形的侧面板61和设于侧面板61之间的连结横梁62，顶板55架设在侧面板61的上方。另外，在架设于侧面板61之间的连结横梁62之上，在X方向上并排设置印刷组件52以及膨胀组件53，在连结横梁62之下固定控制组件51。显示组件54埋设在顶板55内，与顶板55的上表面高度一致。
控制组件51具备CPU(Central Processing Unit，中央控制器)、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等，对印刷组件52、膨胀组件53以及显示组件54进行控制。
印刷组件52是喷墨方式的印刷装置。如图3C所示那样，印刷组件52具备用于将热膨胀性薄片10搬入的搬入部52a和用于将热膨胀性薄片10排出的排出部52b。印刷组件52在从搬入部52a搬入的热膨胀性薄片10的表面或背面印刷所指示的图像，将印刷了图像的热膨胀性薄片10从排出部52b排出。另外，在印刷组件52中具备：用于形成后述的彩色墨水层42的彩色墨水(青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y))；和用于形成表侧光热变换层41和背侧光热变换层43的黑色墨水(包含碳黑)。另外，为了在彩色墨水层42中形成黑或灰的颜色，也可以作为彩色墨水而还具备不含碳黑的黑的彩色墨水。
印刷组件52从控制组件取得表示印刷在热膨胀性薄片10的表面的彩色图像(彩色墨水层42)的彩色图像数据，基于彩色图像数据，使用彩色墨水(青色、洋红色、黄色)来印刷彩色图像(彩色墨水层42)。彩色墨水层42的黑或灰的颜色将CMY这3色混色而形成，或者进一步使用不含碳黑的黑的彩色墨水形成。
另外，印刷组件52基于表示在热膨胀性薄片10的表面使发泡以及膨胀的部分的数据即表面发泡数据，使用黑色墨水印刷表侧光热变换层41。同样地，基于表示在热膨胀性薄片10的背面使发泡以及膨胀的部分的数据即背面发泡数据，使用黑色墨水印刷背侧光热变换层43。另外，包含碳黑的黑色墨水是将光变换成热的材料的一例。越是黑色墨水的浓度形成得深的部分，热膨胀层的膨胀高度越变高。为此决定黑色墨水的浓度，使其与目标高度对应。
膨胀组件53是对热膨胀性薄片10施加热来使其膨胀的膨胀装置。如图3C所示那样，膨胀组件53具备：用于将热膨胀性薄片10搬入的搬入部53a；和用于将热膨胀性薄片10排出的排出部53b。膨胀组件53对从搬入部53a搬入的热膨胀性薄片10施加热来使其膨胀，将膨胀的热膨胀性薄片10从排出部53b排出。膨胀组件53在内部具备照射部(未图示)。照射部例如是卤素灯，对热膨胀性薄片10照射近红外区域(波长750～1400nm)、可见光区域(波长380～750nm)或中红外区域(波长1400～4000nm)的光。对印刷了包含碳黑的黑色墨水的热膨胀性薄片10照射光后，在印刷了黑色墨水的部分，与未印刷黑色墨水的部分相比，光更加效率良好地变换成热。为此，热膨胀层(第1热膨胀层以及第2热膨胀层)当中主要是印刷了黑色墨水的区域被加热，其结果，热膨胀层的印刷了黑色墨水的区域膨胀。
显示组件54由触控面板等构成。显示组件54例如如图3B所示那样显示由印刷组件52印刷在热膨胀性薄片10的图像(图3B所示的星)。另外，显示组件54显示操作引导等，用户能通过触摸显示组件54来操作立体图像形成系统50。
(立体图像形成处理)
接下来参考图4所示的流程图以及图5A～图5E所示的热膨胀性薄片10的截面图来说明由立体图像形成系统50在热膨胀性薄片10形成立体图像的处理的流程。
第1，用户准备形成立体图像前的热膨胀性薄片10，经由显示组件54指定彩色图像数据、表面发泡数据以及背面发泡数据。然后将热膨胀性薄片10使其表面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片10的表面印刷光热变换层(表侧光热变换层41)(步骤S1)。表侧光热变换层41是由包含将光变换成热的材料、具体为碳黑的黑色墨水形成的层。印刷组件52按照指定的表面发泡数据在热膨胀性薄片10的表面喷出包含碳黑的黑色墨水。其结果，如图5A所示那样在墨水受纳层14上形成表侧光热变换层41。另外，为了容易理解而图示成在墨水受纳层14上形成表侧光热变换层41，但更准确来说，由于黑色墨水被受纳在墨水受纳层14中，因此是在墨水受纳层14中形成光热变换层。
第2，用户将印刷了表侧光热变换层41的热膨胀性薄片10使其表面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10从表面进行加热。具体来说，膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片10的表面(步骤S2)。印刷在热膨胀性薄片10的表面的表侧光热变换层41通过吸收照射的光而发热。其结果如图5B所示那样，热膨胀性薄片10当中印刷了光热变换层41的区域隆起而膨胀。另外，在图5B中，若使右方示出的光热变换层41的黑色墨水的浓度与左方示出的光热变换层41相比更深，则如图示那样，能使印刷得深的区域膨胀得更高。
第3，用户将表面被加热而膨胀的热膨胀性薄片10使其表面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片10的表面印刷彩色图像(彩色墨水层42)(步骤S3)。具体地，印刷组件52遵循指定的彩色图像数据在热膨胀性薄片10的表面喷出青色C、洋红色M以及黄色Y的各墨水。其结果，如图5C所示那样在墨水受纳层14以及光热变换层41之上形成彩色墨水层42。
第4，用户将印刷了彩色墨水层42的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10从背面进行加热，使形成于热膨胀性薄片10的表面的彩色墨水层42干燥(步骤S4)。具体来说，膨胀组件53通过照射部使光照射到热膨胀性薄片10的背面，将彩色墨水层42加热，使彩色墨水层42中所含的溶媒挥发。
第5，用户将印刷了彩色墨水层42的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到印刷组件52。印刷组件52在插入的热膨胀性薄片10的背面印刷光热变换层(背侧光热变换层43)(步骤S5)。背侧光热变换层43与印刷在热膨胀性薄片10的表面的表侧光热变换层41同样，是由包含将光变换成热的材料、具体为碳黑的黑色墨水形成层。印刷组件52按照指定的背面发泡数据对热膨胀性薄片10的背面喷出包含碳黑的黑色墨水。其结果如图5D所示那样在基材11的背面形成光热变换层43。关于背侧光热变换层43，若使左方示出的光热变换层43的黑色墨水的浓度与右方示出的光热变换层43相比更深，则能如图示那样使印刷得深的区域膨胀得更高。
第6，用户将印刷了背侧光热变换层43的热膨胀性薄片10使其背面朝向上侧地插入到膨胀组件53。膨胀组件53对插入的热膨胀性薄片10从背面进行加热。具体说明，膨胀组件53通过照射部(未图示)使光照射到热膨胀性薄片10的背面(步骤S6)。印刷在热膨胀性薄片10的背面的光热变换层43通过吸收照射的光而发热。其结果如图5E所示那样，热膨胀性薄片10当中的印刷了光热变换层43的区域隆起而膨胀。
通过以上那样的次序来在热膨胀性薄片10形成立体图像。
一般在热膨胀性薄片中，设于基材上的热膨胀层向与设置基材的面相反方向(例如图1所示的上方向)膨胀。通过该膨胀而有时在基材与设于其正上方的热膨胀层之间发生剥离。另外，一般，热膨胀性材料的含有率越高则越易于发生从基材的剥离。与此相对，在本实施方式的热膨胀性薄片10中，热膨胀性材料的含有率低于第2热膨胀层13的第1热膨胀层12介于基材11与第2热膨胀层13之间而存在。该第1热膨胀层12进行发泡、膨胀的程度与第2热膨胀层13相比受到抑制，因此能抑制热膨胀层从基材11剥离。此外，由于第1热膨胀层12自身也膨胀，因此第1热膨胀层12还具有有助于热膨胀层整体的高度的增加的效果。
如此，根据本实施方式的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法，能提供在使热膨胀层膨胀时能抑制热膨胀层从基材剥离的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法。
(实施方式2)
使用附图来说明实施方式2所涉及的热膨胀性薄片20。实施方式2所涉及的热膨胀性薄片20与实施方式1所涉及的热膨胀性薄片的不同的在于，在第2热膨胀层13之上还具备第3热膨胀层26。对采用与实施方式1同样构成的部分标注相同编号，省略详细的说明。
实施方式2所涉及的热膨胀性薄片20如图6所示那样具备基材11、第1热膨胀层12、第2热膨胀层13、墨水受纳层14和第3热膨胀层26。另外，第1热膨胀层12、第2热膨胀层13和第3热膨胀层26构成热膨胀性薄片20的热膨胀层。另外，在本实施方式中，墨水受纳层14形成在设于第2热膨胀层13之上的第3热膨胀层26之上。
第3热膨胀层26形成于第2热膨胀层13与墨水受纳层14之间。第3热膨胀层26与第1热膨胀层12同样地在粘合剂B3中分散配置热膨胀性材料MC3(热膨胀性微胶囊)。第3热膨胀层26与第1热膨胀层12同样，都是吸收在形成于热膨胀性薄片20的上表面以及/或者下表面的光热变换层产生的热而发泡、膨胀。另外，作为粘合剂B3以及热膨胀性微胶囊MC3，使用作为第1热膨胀层12的粘合剂B1以及热膨胀性微胶囊MC1而举出的材料。第3热膨胀层26的热膨胀性材料MC3既可以使用与第1热膨胀层12的热膨胀性材料MC1和第2热膨胀层15的热膨胀性材料MC2不同的材料，也可以使用与任一者或两者相同的材料。若作为第3热膨胀层26而使用与第1热膨胀层12以及/或者第2热膨胀层13相同的材料，则由于原料共通化而优选。关于粘合剂B3，同样可以与粘合剂B1和粘合剂B2不同，但优选使用与任一者或两方相同的材料。
另外，在第3热膨胀层26中相对于粘合剂B3含有热膨胀性材料MC3的比例与第2热膨胀层13中的相对于粘合剂B2含有热膨胀性材料MC2的比例相比更低。与实施方式1同样，相对于粘合剂B3含有热膨胀性材料MC3的比例使用体积比、重量比等定义。例如若使用重量比，则相对于粘合剂B3的热膨胀性材料MC3的重量比与相对于粘合剂B2的热膨胀性材料MC2的重量比相比更小，具体为1/3～1/8程度。换言之，若设为相对于100重量份的粘合剂B3分散的MC3是X3重量份，相对于100重量份的粘合剂B2分散的MC2是X2重量份，则X3/X2小于1，是1/3～1/8程度。另外，相对于粘合剂含有热膨胀性材料的比例也可以通过密度定义，在该情况下，第3热膨胀层26可以说以与第2热膨胀层13相比低的密度含有热膨胀性材料。
另外，第3热膨胀层26由于与第2热膨胀层13相比热膨胀性材料的含有率低，在使之膨胀的情况下难以得到高度，因此优选形成得比第2热膨胀层13薄。另外，第3热膨胀层26优选不形成得过厚，形成为相当于热膨胀性材料MC3的数个份的厚度，例如1～10个，优选1～5个的厚度。换言之，优选形成成微胶囊的平均粒径的1～10倍，优选1～5倍的厚度。
接下来说明实施方式2所涉及的热膨胀性薄片20的制造方法。
首先准备基材11，与实施方式1同样地在基材11上形成第1热膨胀层12以及第2热膨胀层13。
接下来调制用于形成第3热膨胀层26的涂布液。使用公知的分散装置等使粘合剂中分散热膨胀性材料，调制用于形成第3热膨胀层26的涂布液。粘合剂和热膨胀性材料可以使用与用于形成第2热膨胀层13的涂布液相同的材料。这时，相对于粘合剂的热膨胀性材料的含有率，与第2热膨胀层13中的相对于粘合剂的热膨胀性材料的含有率相比更低。例如以重量比设为1/3～1/8程度。接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等方式下的公知的涂布装置将涂布液涂布到基材上，形成涂膜。接下来使涂膜干燥。涂布以及干燥可以分多次进行，在第2热膨胀层13之上形成目标的厚度的第3热膨胀层26。
接下来，与实施方式1同样地在第3热膨胀层26之上形成墨水受纳层14，根据需要进行裁断等。
由此制造实施方式2的热膨胀性薄片20。
根据本实施方式的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法，通过在第2热膨胀层13之上进一步形成以比第2热膨胀层13低的含有率包含热膨胀性材料的第3热膨胀层26，缓和了在使热膨胀层膨胀时出现在热膨胀性薄片的表面的凹凸的产生，能使热膨胀性薄片的表面良好地平滑化，能具备良好的耐摩擦性。
例如作为比较例，在图7A示意示出使不具备第3热膨胀层的构成的热膨胀性薄片膨胀的情况下的薄片表面。在该构成中，如图7A所示那样，在热膨胀层的表面微胶囊凝集，在表面产生级差d1的凹凸。如图示那样，位于热膨胀层的表面的微胶囊易于剥落，耐摩擦性差。与此相对，在采用与本实施方式同样构成的图7B所示的热膨胀性薄片中，在第3热膨胀层的表面出现的级差d2被抑制得与级差d1相比更小。由于第3热膨胀层不仅向上方向，还向下方向膨胀，因此能通过第3热膨胀层的膨胀将在第2热膨胀层产生的凹凸内填埋。另外在第3热膨胀层中，由于含有微胶囊的量少，因此能抑制在第3热膨胀层的表面的微胶囊的凝集。此外，特别由于本实施方式的第3热膨胀层26包含热膨胀性材料，因此第3热膨胀层自身也膨胀，还具有有助于热膨胀层整体的高度的增加的效果。另外，由于墨水受纳层14是用于在热膨胀性薄片20的表面受纳墨水并使之定着的层，因此通过在第3热膨胀层26上具备该层，热膨胀性薄片20的表面更加良好地平滑化，耐摩擦性也变得更良好。
(实施方式3)
使用附图来说明实施方式3所涉及的热膨胀性薄片30。实施方式3所涉及的热膨胀性薄片30与上述的实施方式的热膨胀性薄片10或20的不同的在于，如图8所示那样具备第3热膨胀层36，第3热膨胀层36包含白色颜料W的点。另外，在本实施方式中，第1热膨胀层12、第2热膨胀层13以及第3热膨胀层36构成热膨胀层。对采用与其他实施方式同样构成的部分标注相同编号，省略详细的说明。
实施方式3所涉及的热膨胀性薄片30如图8所示那样具备基材11、第1热膨胀层12、第2热膨胀层13、墨水受纳层14和第3热膨胀层36。另外，第1热膨胀层12、第2热膨胀层13和第3热膨胀层36构成热膨胀性薄片20的热膨胀层。另外，在本实施方式中，墨水受纳层14形成在设于第2热膨胀层13之上的第3热膨胀层36之上。
第3热膨胀层36形成在设于基材11的一方的面上的第2热膨胀层13之上。第3热膨胀层36与实施方式2同样地在粘合剂B3中分散配置热膨胀性材料MC3(热膨胀性微胶囊)。第3热膨胀层36在进一步包含白色颜料W这一点上具备特征。作为白色颜料W，能使用从氧化钛、硫酸钡、氧化锌等选择的材料，特别优选氧化钛。另外，相对于粘合剂B3的热膨胀性材料MC3的含有率与实施方式2同样地，设定得与第2热膨胀层13中的相对于粘合剂B2的热膨胀性材料MC2的含有率相比更低。
另外，在本实施方式中，若作为墨水受纳层14而使用多孔质二氧化硅那样的白色的材料，则墨水受纳层14的白色度也提升。因此，通过墨水受纳层14而热膨胀性薄片10的表面的白色度也得以提升，因而优选。
在本实施方式的热膨胀性薄片30中，通过第2热膨胀层进一步包含白色颜料，能提高热膨胀性薄片的表面的白色度，能良好地反映设于热膨胀性薄片上的彩色模式的颜色。
接下来说明制造实施方式3的热膨胀性薄片30的方法。
与实施方式1同样地准备基材11，在基材11上形成第1热膨胀层12以及第1热膨胀层13。
接下来，使用公知的分散装置对粘合剂使热膨胀材料和白色颜料分散，调制用于形成第3热膨胀层的涂布液。这时，在涂布液中对粘合剂混入的热膨胀性材料的重量与实施方式2同样，都是与用于形成第2热膨胀层的涂布液相比，设为1/3～1/8程度的量。接下来使用刮棒涂机、辊涂机、喷涂机等公知的涂布装置将涂布液涂布到基材上，形成涂膜。接下来使涂膜干燥。也可以为了形成设为目标的厚度的第3热膨胀层36而分多次进行涂布以及干燥。
接下来与实施方式1同样地形成墨水受纳层14，根据需要进行裁断。
由此制造实施方式3所涉及的热膨胀性薄片30。
在本实施方式的热膨胀性薄片中，通过第3热膨胀层36进一步包含白色颜料，能使热膨胀层的白色度得以提升，能良好地反应设于热膨胀性薄片30上的彩色模式的颜色。进而，若使用多孔质二氧化硅那样的白色的材料形成墨水受纳层14，则还通过墨水受纳层14提升了热膨胀性薄片30的白色度，因而优选。此外在本实施方式中，白色颜料W不是包含在第1膨胀层12、第2膨胀层13以及墨水受纳层14中，而是包含在第3热膨胀层36中。为此，不需要在第1膨胀层12以及第2膨胀层13混入白色颜料，能避免减少第1膨胀层12以及第2膨胀层13能膨胀的高度。进而由于在墨水受纳层14也未混入白色颜料，因此还有也避免了降低墨水受纳层14受纳墨水的性能的卓越效果。
本发明并不限于上述的实施方式，还能进行各种变形以及应用。
例如上述的各实施方式能适宜组合。
另外，在上述的实施方式中举出用图4所示的工艺实施印刷的构成为例进行了说明，但并不限于此。例如能适宜变更进行工艺的顺序。例如还能在基材的两方的面形成光热变换层，还形成彩色墨水层，之后从基材的表侧、背侧分别照射光，使热膨胀层膨胀。
另外，在上述的各实施方式中，以在表面、背面都形成光热变换层的构成为例进行了说明，但并不限于此。也可以按照印刷物的用途、印刷方法而仅在表面或仅在背面形成光热变换层。另外，在仅在表面实施印刷的情况下，墨水受纳层至少形成在表面即可。
另外，例如可以作为贴纸使用那样，对应于印刷物的用途而在基材的背面设置粘结剂和剥离纸。在该情况下，在基材的背面上形成粘结剂所构成的层，在其上设置剥离纸。另外，墨水受纳层也可以设于剥离纸上。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明包含在权利要求书的范围记载的发明和与其等同的范围中。
本发明能利用在对应于吸收的热量膨胀的热膨胀性薄片以及热膨胀性薄片的制造方法中。

Claims (16)

1.一种造形物的制造方法，其特征在于，具有：
第1工序，准备在基材上形成有通过加热而膨胀的热膨胀层的媒介；
第2工序，在所述媒介上用给定的材料形成图案层，使得在被给予给定的能量的情况下所述热膨胀层部分地膨胀；和
第3工序，通过对形成有所述图案层的所述媒介给予所述给定的能量来使所述热膨胀层部分地膨胀，从而在所述媒介的表面形成凹凸，
所述热膨胀层具备：
第1层，其形成于所述基材上，相对于粘合剂以第1比例包含第1热膨胀性材料；和
第2层，其形成于所述第1层上，相对于粘合剂以第2比例包含第2热膨胀性材料，
通过将所述第1比例设定得比所述第2比例小，来将所述第1层作为用于抑制所述第3工序中形成所述凹凸时的该热膨胀层从所述基材的剥离的剥离抑制层来形成。
2.一种造形物的制造方法，其特征在于，具有：
第1工序，准备在基材上形成有通过加热而膨胀的热膨胀层的媒介；和
第2工序，通过将能让所述热膨胀层膨胀的温度的热部分地施加给所述媒介，来使该媒介中的与被施加所述热的部分对应的表面通过所述热膨胀层的膨胀而隆起，从而在该媒介的表面形成凹凸，
所述热膨胀层具备：
第1层，其形成于所述基材上，相对于粘合剂以第1比例包含第1热膨胀性材料；和
第2层，其形成于所述第1层上，相对于粘合剂以第2比例包含第2热膨胀性材料，
通过将所述第1比例设定得比所述第2比例小，来将所述第1层作为用于抑制所述第2工序中形成所述凹凸时的该热膨胀层从所述基材的剥离的剥离抑制层来形成。
3.根据权利要求2所述的造形物的制造方法，其特征在于，
所述造形物的制造方法具有：
第3工序，在所述第2工序之前在所述媒介上形成将光变换成热的光热变换层，
所述第2工序通过对形成于所述媒介上的所述光热变换层照射光来使所述热膨胀层膨胀。
4.根据权利要求3所述的造形物的制造方法，其特征在于，
所述第1热膨胀性材料和所述第2热膨胀性材料是在外壳中包含气化性物质的微胶囊。
5.根据权利要求1所述的造形物的制造方法，其特征在于，
所述第1热膨胀性材料和所述第2热膨胀性材料是进行热膨胀时的膨胀原理彼此相同的材料。
6.一种热膨胀性薄片，其特征在于，具备：
热膨胀层，其设于基材中的一方的面上，相对于粘合剂以给定的比例包含热膨胀性材料；和
图案层，其设于所述热膨胀层上，使得在被给予给定的能量的情况下，所述热膨胀层部分地膨胀，
所述热膨胀层多层地设置，使得第1热膨胀层介于所述比例被设定成第2比例的第2热膨胀层与所述图案层之间而存在，所述第1热膨胀层的所述比例被设定成比所述第2比例小的第1比例，并且所述第1热膨胀层介于所述第2热膨胀层与所述基材之间而存在。
7.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
在所述热膨胀层与所述图案层之间设置给定的介在层。
8.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述第1热膨胀层在所述多层地形成的热膨胀层当中位于最下层。
9.根据权利要求8所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述第2热膨胀层在所述多层地形成的热膨胀层当中位于所述最下层的正上方的层。
10.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述第1热膨胀层的厚度比所述第2热膨胀层的厚度薄。
11.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
所述热膨胀性材料是在外壳中包含气化性物质的微胶囊。
12.根据权利要求6所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
将所述第1热膨胀层作为用于抑制所述热膨胀层膨胀时该热膨胀层从所述基材的剥离的剥离抑制层而形成。
13.一种热膨胀性薄片，其特征在于，具备：
热膨胀层，其设于基材中的一方的面上，相对于粘合剂以给定的比例包含热膨胀性材料；和
光热变换层，其设于所述热膨胀层上，使得将所述热膨胀层的一部分露出，在被照射给定的光的情况下将该照射的光变换成热来使所述热膨胀层部分地膨胀，
所述热膨胀层多层地设置，使得第1热膨胀层介于所述比例被设定成第2比例的第2热膨胀层与所述光热变换层之间而存在，所述第1热膨胀层的所述比例被设定成比所述第2比例小的第1比例，并且所述第1热膨胀层介于所述第2热膨胀层与所述基材之间而存在。
14.根据权利要求13所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
在所述热膨胀层与所述光热变换层之间设置给定的介在层。
15.一种热膨胀性薄片，其特征在于，具备：
热膨胀层，其设于基材中的一方的面上，相对于粘合剂以给定的比例包含热膨胀性材料；和
光热变换层，其设于另一方的面上，使得将所述基材中的该另一方的面的一部分露出，在被照射给定的光的情况下将该照射的光变换成热来使所述热膨胀层部分地膨胀，
所述热膨胀层多层地形成，使得第1热膨胀层介于所述比例被设定成第2比例的第2热膨胀层与所述基材之间而存在，所述第1热膨胀层的所述比例被设定成比所述第2比例小的第1比例。
16.根据权利要求15所述的热膨胀性薄片，其特征在于，
在所述基材与所述光热变换层之间设置给定的介在层。
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