JP2019025724A

JP2019025724A - 立体造形物形成シート、立体造形物およびその製造方法、ならびに加飾立体物およびその製造方法

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Publication number: JP2019025724A
Application number: JP2017145878A
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Inventors: 堀内　雄史; Yushi Horiuchi; 雄史堀内; 本柳　吉宗; Yoshimune Motoyanagi; 吉宗本柳; 郷史三井; Goshi Mitsui; 高橋　秀樹; Hideki Takahashi; 秀樹高橋
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Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-02-21
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Abstract

【課題】所望の形状の曲面に変形容易な立体造形物、およびこのような立体造形物を形成することができる熱膨張性シートを提供する。【解決手段】熱膨張性シート１０は、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層３と、熱膨張層３を一面上に積層する基材２と、を備え、基材２が第１基材２１と第２基材２２とを積層してなり、第１基材２１が前記一面側に設けられ、第２基材２２よりも伸縮性が高い。このような熱膨張性シート１０の裏面に、黒色インクで光熱変換層５を印刷し、近赤外線光を照射して、表面を、光熱変換層５の領域で隆起させて凹凸に形成した後に、第２基材２２を裏面から剥がし取ると、伸縮性を有する立体造形物が得られる。【選択図】図６

Description

本発明は、立体造形物を形成する立体造形物形成シート、立体造形物およびその製造方法、ならびに加飾立体物およびその製造方法に関する。

熱によって膨張する発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層を基材上にパターン形成して、全体を加熱して熱膨張層のパターンを膨張させて装飾シートを形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、前記の熱膨張層を基材の一面側の全面に設けた熱膨張性シート（または熱発泡性シートという）を用いて、この一面側の所望の領域に限定して凸状とした立体造形物を形成する技術が知られている。詳しくは、熱膨張性シートの凸状にしようとする領域のパターンを、熱膨張性シートの熱膨張層側の表面または基材側の表面（以下、裏面）に光吸収性の高い黒色インクで印刷する。この印刷面に近赤外線等の光を照射することによって、黒色インクが発熱して熱膨張層を黒色インクの濃淡に応じた厚さに膨張させて、容易に立体造形物を形成することができる。さらに熱膨張性シートの表面に、光吸収性の実質的にないシアン、マゼンタ、イエローの色インクで所望の色彩の画像パターンを印刷して、画像パターンと凹凸を組み合わせた立体画像を形成することができる（例えば、特許文献２参照）。このような立体画像は、画像パターンに対応した凹凸を有する、また、画像パターンの色彩の濃淡によって視覚的に凹凸を強調されたものとすることができる。

立体造形物は、触地図のような視覚障碍者のための情報媒体、あるいは画像パターンと凹凸を組み合わせた絵画やより強く視覚情報を伝達したい広告媒体等に利用され得る。また、布、皮革、木材等の凹凸を含む模様を有するシート状の素材を模した見本、さらにはこれらの素材の代替物として装飾シート（化粧シート、化粧材）のような装飾部材への利用が期待されている。

特許第３９５４１５７号公報特開平１−２８６６０号公報

熱膨張性シートは、熱膨張層を膨張させたときに皺が生じたり波打つこと等のないように、かつ印刷機の被印刷物として搬送可能なように、厚口の紙等のある程度の強度を有する伸縮性のない基材を備える。そのため、立体造形物は、曲げたり折ったりしてある程度変形させることはできるが、曲率の高い変形は困難であり、特に、凹面に変形させると表面に皺を生じ易く、また、球面のような三次元曲面（非可展面）にすることができない。そのため、立体造形物を皮革等の微視的な表面凹凸を有する素材の代替物として、三次元曲面を含めた巨視的な起伏表面を有する物品、例えば椅子のような家具等の表面を装飾することは困難である。

本発明の課題は、物品の曲面形状部分等の巨視的な起伏表面に膜状の立体造形物を被覆して微視的な表面凹凸の装飾を施した加飾立体物およびその製造方法、所望の形状の曲面に変形容易な立体造形物およびその製造方法、ならびに前記立体造形物を形成することのできる立体造形物形成シートを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明に係る立体造形物形成シートは、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を少なくとも一方の面に形成されるものであって、前記基材が第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高い構成とする。

本発明に係る立体造形物は、所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸が形成された、伸縮性を有する構成とする。本発明に係る別の立体造形物は、所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸を形成されたものであって、前記基材が第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高い構成とする。

本発明に係る立体造形物の製造方法は、表面に凹凸を有する立体造形物の製造方法であって、第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して基材を製造する基材積層工程と、前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、を順に行う。

本発明に係る加飾立体物の製造方法は、表面の少なくとも一部に凹凸を有する加飾立体物の製造方法であって、第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して基材を製造する基材積層工程と、前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、前記基材の他面を物品の表面に貼付する貼付工程と、を順に行う。

本発明に係る加飾立体物は、物品と、前記物品の表面の少なくとも一部を被覆して前記表面に凹凸を付する、伸縮性を有する膜状の立体造形物とを備えるものであって、前記立体造形物が、基材と、所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、を前記物品の側から順に積層して備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記凹凸が前記熱膨張層の膨張量の差によって形成された構成とする。

本発明に係る立体造形物形成シートによれば、所望の曲面に変形可能な立体造形物を形成することができる。本発明に係る立体造形物によれば、所望の物品の表面を装飾することができる。本発明に係る立体造形物の製造方法によれば、前記立体造形物を生産性よく製造することができる。本発明に係る加飾立体物によれば、巨視的な起伏表面を有した物品の前記表面を微視的な表面凹凸に装飾した所望の物品が得られる。本発明に係る加飾立体物の製造方法によれば、加飾立体物を生産性よく製造することができる。

本発明に係る立体造形物の外観図である。本発明に係る立体造形物の構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の実施形態の断面図、（ｃ）は第２の実施形態の断面図である。本発明に係る加飾立体物を説明する外観図である。本発明の第１の実施形態に係る立体造形物形成シートの構成を模式的に示す断面図である。本発明に係る立体造形物および加飾立体物の製造方法の流れを示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る立体造形物の製造方法における工程を説明する模式図であり、（ａ）は基材積層工程、（ｂ）は熱膨張層形成工程およびインク受容層形成工程、（ｃ）は光熱変換層印刷工程および画像印刷工程、（ｄ）は光照射工程のそれぞれにおける断面図を示す。本発明の第２の実施形態に係る立体造形物形成シートの構成および立体造形物の製造方法における工程を説明する模式図であり、（ａ）は立体造形物形成シートの断面図で、（ｂ）は基材積層工程、（ｃ）は熱膨張層形成工程およびインク受容層形成工程、（ｄ）は光熱変換層印刷工程、（ｅ）は画像印刷工程のそれぞれにおける断面図を示す。

以下、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための立体造形物を例示するものであって、以下に限定するものではない。図面に示す部材は、説明を明確にするために、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。また、以下の説明において、同一のまたは同質の部材や工程については、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

〔第１の実施形態：立体造形物〕
本発明の第１の実施形態に係る立体造形物の構成について、図１、図２、および図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る立体造形物の外観図である。図２は、本発明に係る立体造形物の構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の実施形態の断面図、（ｃ）は第２の実施形態の断面図である。図３は、本発明に係る立体造形物の使用例を説明する図であって、本発明に係る加飾立体物の外観図である。本明細書において、立体造形物とは、部分的に厚いことにより一面側の表面に凹凸を有するシート状の印刷物であり、特に、前記一面側の表面に色彩を有する立体造形物を、適宜、立体画像と称する。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る立体画像（立体造形物）１は、シート状の可撓性部材であり、一方の面（表面）に画像とそれに付随する凹凸とを形成されている。ここでは、立体画像１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにブドウの図柄が描画され、このブドウの房の粒が隆起して高く（厚さが大きく）、葉が粒よりも低く隆起し、背景が最も低く平坦である。また、立体画像１は、全体の形状が正方形であるが、形状や大きさ等を目的に応じて適宜選択することができる。立体画像１は、さらに伸縮性を有し、図１に示すように、球面や双曲放物面のような三次元曲面形状に変形させることができ、前記曲面を有する図３（ａ）に示すような物品Ｂに貼り付けて加飾立体物８を製造する。したがって、立体画像１は、任意の形状の物品の表面に弛みや破れ等なく貼り付けられる（詳細は後記製造方法にて説明する）。物品は、例えば家具等の日用品、また、飲料瓶等の容器や梱包材等であり、特に限定されない。

本実施形態に係る立体画像１は、図２（ｂ）に示すように、第１基材２１と、上面（表面）に凹凸を有する熱膨張層３と、熱膨張層３上の全面に概ね一様な厚さに設けられたインク受容層４と、インク受容層４の表面であって当該立体画像１の表面に形成されて画像を構成する色彩層６と、を備える。立体画像１は、さらに、裏面全体すなわち第１基材２１の下面に接着層２３を備える。なお、本明細書においては、別途記載のない限り、図２（ｂ）およびその他の断面図における上下を同じく上下として説明する。立体画像１は、図４に示す熱膨張性シート（立体造形物形成シート）１０を用いて製造される。

〔第１の実施形態：熱膨張性シート〕
立体画像１に用いられる熱膨張性シート１０の構成について、図４を参照して以下に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る立体造形物形成シートの構成を模式的に示す断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る熱膨張性シート１０は、第１基材２１および第２基材２２を積層してなる基材２と、基材２の第１基材２１側の全面に均一な厚さに設けられた熱膨張層３と、熱膨張層３上の全面に均一な厚さに設けられたインク受容層４と、を備える。さらに基材２は、第１基材２１と第２基材２２の間に接着層２３を備える。熱膨張性シート１０は、表面（上面）に色彩層６を構成する色インクを、裏面に光熱変換層５（図６（ｃ）参照）を構成する黒色インクを、それぞれ印刷されるための被印刷物である。熱膨張性シート１０は、立体画像１以上の寸法であればよく、光熱変換層５および色彩層６を形成するための印刷機に対応した寸法とし、例えばＡ３用紙サイズである。

（基材）
基材２は、軟質な熱膨張層３を表面で支持し、熱膨張性シート１０を被印刷物として十分な、また、熱膨張層３が部分的に膨張したときに、皺を生じたり大きく波打ったりしない程度の強度（剛性）を有し、また、熱膨張層３を形成する際の塗布装置や印刷機の搬送機構に対応した可撓性を有する。また、基材２は、耐熱性を有する。本明細書において、耐熱性とは、立体画像の製造における温度、特に熱膨張層３を膨張させるための加熱温度に対する耐熱性を指す。基材２は、表面（熱膨張層３を形成する面）側から、第１基材２１、第２基材２２の順に積層した積層構造を有し、さらに第１基材２１と第２基材２２が、間に接着層２３を介在して、剥離可能な構成とする。すなわち、第１基材２１、第２基材２２、接着層２３は、それぞれが耐熱性を有し、一方で、積層構造の基材２の状態で、前記強度を有すればよい。また、後記するように、熱膨張性シート１０は、裏面すなわち基材２の第２基材２２側の面に、熱を放出する光熱変換層５を印刷される。この熱が、熱膨張層３に伝播し易いように、基材２は、前記強度が確保される程度に全体の厚さが小さいことが好ましく、さらに、第１基材２１、第２基材２２、接着層２３のそれぞれが熱伝導性が高いことが好ましい。

第１基材２１は、第２基材２２よりも伸縮性が高く、立体画像１において、軟質な熱膨張層３が破損等しないように補強しつつ、熱膨張層３と共に外力によって伸長可能である。そのために、第１基材２１は、伸び率が、熱膨張前の熱膨張層３と同程度かそれよりも低いことが好ましく、立体画像１の伸縮性の最も低い領域（厚さが最大の領域）以上であることがより好ましい。さらに、第１基材２１は、熱膨張層３と共に伸縮可能であることが好ましい。伸縮可能な第１基材２１によれば、立体画像１は、外力で伸長するだけでなく、収縮して伸長前の形状に回復するので、物品への貼付けが容易になり、また、椅子の座面のようなクッション性を有する物品への使用が可能になる。また、第１基材２１は、熱膨張層３と同等以上の耐久性を有することが好ましく、さらに、立体画像１の用途によっては耐水性を有する。また、第１基材２１は、表面が熱膨張層３と、裏面が接着層２３と、それぞれ密着性のよい構造とする。具体的には、第１基材２１は、樹脂フィルムであり、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、またはこれらの共重合体等から選択される樹脂からなり、樹脂の種類と併せて、必要な強度や伸び率等が得られる厚さに形成される。

第２基材２２は、基材２の強度（剛性）を主に確保する部材であり、基材２の、さらには熱膨張性シート１０の伸縮性を抑制して、印刷機や光照射装置の搬送ローラ等の搬送機構で形状を保持するようにする。したがって、第２基材２２は、実質的に伸縮性のないことが好ましい。また、第２基材２２は、裏面にインクを印刷することのできる材料とし、あるいは後記のインク受容層４と同様のインク受容層（図示せず）を裏面に備える。また、第２基材２２は、熱膨張性シート１０（基材２）においては、接着層２３を介在して第１基材２１を積層しているが、立体画像１を製造する際に、最終的には除去され、接着層２３が立体画像１の裏面に残留する（図２（ｂ）参照）。したがって、第２基材２２は、第１基材２１よりも、接着層２３から剥離し易い表面とする。具体的には、第２基材２２は、上質紙やクラフト紙等にシリコーン樹脂加工を施したものや、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等からなる伸縮性のない樹脂フィルムを適用することができる。

接着層２３は、基材２において第１基材２１と第２基材２２とを貼り合わせる接着剤であり、かつ、立体画像１において、当該立体画像１を物品に貼り付ける接着剤である。そのために、接着層２３は、第１基材２１および物品とその用途に対応した粘着力や耐水性等の特性を有する公知の材料であって、また、熱膨張層３が部分的に膨張したときに、第１基材２１が追随して変形しようとして第２基材２２から剥離することのない強い粘着性と十分な耐熱性を有するものが好ましい。

前記の第１基材２１、第２基材２２、および接着層２３からなる基材２として、市販の、剥離紙を剥がすと伸ばすことのできるシールに使用されるタック紙を流用することもできる。

（熱膨張層）
熱膨張層３は、部分的に膨張することにより、立体画像１において表面に凹凸を形成する。このような熱膨張層３は、公知の熱膨張性シートに適用される、熱膨張性のマイクロカプセルを含有し、熱可塑性樹脂をバインダとして基材２上に均一な厚さｔ₀に形成された膜である。マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成され、揮発性溶媒を内包し、前記熱可塑性樹脂や揮発性溶媒の種類にもよるが、約８０℃以上に加熱されると、加熱温度、さらには加熱時間に応じた大きさに膨張する。すなわち、立体画像１は、熱膨張性シート１０の熱膨張層３が加熱された領域で限定的に発泡して、加熱温度等に応じて気泡によって膨張して厚さが増大し、その結果、基材２に固定されていない表面が隆起して凹凸が形成される。熱膨張層３へのこのような部分的な加熱は、熱膨張性シート１０の裏面に形成された黒色インクからなる光熱変換層５（図６（ｃ）参照）、または後記の変形例のように、熱膨張性シート１０Ａの表面に形成された同じく黒色インクからなる光熱変換層５Ａ（図２（ｃ）参照）が、光を変換して熱を放出することによって行われる。熱膨張層３は、さらに必要に応じて酸化チタン等の白色顔料を含有して、表面に形成される色彩層６が鮮明な外観を呈するように地色を白くすることが好ましい。あるいは、熱膨張層３は、立体画像１の外観に応じて、黒色以外の（カーボンブラックを含有しない）顔料で所望の色に着色されていてもよい。また、立体画像１の用途によっては耐水性を有する。

熱膨張層３は、最大で膨張前の１０倍程度の厚さに膨張し、所望の最大凹凸差に応じて、膨張前の熱膨張性シート１０における、すなわち膨張させない領域（図柄の背景等）における厚さｔ₀が設計される。また、熱膨張層３は、膨張前、そして立体画像１として膨張後の少なくとも厚さｔ₀において、伸縮性を有するものとする。なお、膨張後の熱膨張層３は、厚さｔ₀に対して厚い、すなわち膨張量が多いほど、この領域の伸縮性が低下する傾向がある。

（インク受容層）
インク受容層４は、熱膨張層３が一般に疎水性で膨張前においてインクを付着させ難いことから、色彩層６を構成するインクを付着させるために、熱膨張性シート１０の最表面に設けられる。インク受容層４は、一般的なインクジェットプリンタ印刷用紙に使用されるものが適用され、空隙にインクを吸収させる多孔質のシリカ、アルミナや、膨潤してインクを吸収する高吸水性ポリマー等からなり、材料等に応じて１０〜数十μｍ程度の厚さに形成される。

（光熱変換層）
光熱変換層５は、立体画像１を製造する際に、当該立体画像１の厚さが最小となる（図２（ｂ）に示す厚さｔ₀の）領域を除いて、図６（ｃ）に示すように、熱膨張性シート１０の裏面に形成される黒色パターンである。したがって、立体画像１において、光熱変換層５は、基材２の第２基材２２と共に除去され、設けられていない。光熱変換層５は、特定の波長域の光、例えば近赤外線光（波長７８０ｎｍ〜２．５μｍ）を吸収して、熱に変換して放出する層であり、具体的にはカーボンブラックを含有する一般的な印刷用の黒色（Ｋ）インクからなる。光熱変換層５は、濃淡、すなわちカーボンブラックの濃度に応じて光を照射されたときの発熱温度が変化し、この温度に応じて膨張前の熱膨張層３を膨張させて、立体画像１の表面に凹凸を形成する。したがって、光熱変換層５は、表側から見て、立体画像１のより高く凸状にしたい領域へより濃く、グレースケール印刷で印刷され、また、熱膨張性シート１０の裏面に印刷されるので鏡像とする。なお、熱に変換されるのであれば光に限られず、電波等を含めた電磁波を適用し得る。本明細書において、「光」とは、別途記載のない限り、光熱変換層５のカーボンブラックによって熱に変換される近赤外線光とする。

立体画像１の構成に戻り、各要素について、熱膨張性シート１０にないもの、異なるものについて説明する。第１基材２１は、平面での形状を除いて熱膨張性シート１０と同様である。インク受容層４は、熱膨張層３の上面の変形に追随して被覆している。

（熱膨張層）
熱膨張層３は、立体画像１における主要部品で、一方の面（表面）に凹凸を形成するように厚さが領域毎に異なる膜であり、表面の高さが最も低い、すなわち最も薄い領域が厚さｔ₀で均一である。熱膨張層３は、立体画像１においても可撓性および伸縮性を有するが、前記したように、より厚い領域の可撓性および伸縮性が低下する傾向がある。そのため、立体画像１は、加飾立体物８において当該立体画像１が貼り付けられる物品Ｂの表面形状に応じて変形可能なように、表面の凹凸形状、特に、凸部の膨張高さおよび最大長等を設計されることが好ましい。

（色彩層）
色彩層６は、一般的な印刷用のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色インクからなり、例えばフルカラー印刷によって、所望の画像パターンを立体画像１の表面、すなわちインク受容層４上に形成されている。色彩層６は、印刷方式によってはさらに白色インクを含んでもよい。なお、色彩層６における黒色は、前記三色の色インクの混色で表現し、カーボンブラックを含有する黒色インクは使用しない。色彩層６は、立体画像１の用途によっては耐水性を有するように、例えば顔料系インクを適用される。

〔加飾立体物〕
本発明の実施形態に係る加飾立体物の構成について、図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、物品Ｂは一般的な形状のワインボトルであり、立体画像１は、物品Ｂの球面形状の肩部から柱面形状の胴部にかけて貼り付けられて、物品Ｂを装飾するラベルとして使用される。なお、立体画像１は、このような物品の表面の一部に貼り付けられる小さなものに限られない。例えば、図３（ｂ）に示すように、立体画像１Ｃ（図中、網掛けを付した領域）は、座面が緩やかな双曲放物面を有する背座一体の椅子である物品Ｃに、その表側（座面および背もたれ前面）全体に貼り付けられる。

〔立体画像および加飾立体物の製造方法〕
（立体画像の製造装置）
本発明に係る熱膨張性シートおよび立体画像の製造に使用する装置について簡潔に説明する。熱膨張性シート１０の製造には、膨張前の熱膨張層３を基材２上に形成する塗布装置、さらに必要に応じて、熱膨張性シート１０を所望の寸法に加工するために、紙等を断裁する公知の断裁機が使用される。立体画像１の製造には、熱膨張性シート１０に光熱変換層５および色彩層６を印刷する印刷機と、熱膨張性シート１０に近赤外線光を照射することにより光熱変換層５を加熱して熱膨張層３を膨張させる光照射装置と、が使用される。

塗布装置は、塗料を紙等のシート状の基材に塗布して均一な厚さの塗膜を形成する装置であり、バーコーター、ローラー、スプレー等の方式による公知の装置を適用することができ、特に、均一な厚塗りに好適なバーコーター方式のものが好ましい。

印刷機は、光熱変換層５、色彩層６を印刷する印刷機であり、オフセット、インクジェット等の公知のものを、印刷品質や生産形態（大量生産、少量生産）等に応じて適用する。また、印刷機は、被印刷物である熱膨張性シート１０の寸法および厚さに対応可能な仕様とし、さらに、被印刷物が熱膨張層３の熱膨張開始温度以上（例えば８０℃程度以上）に加熱されない方式とする。印刷機は、同じ１台でインクを使い分けて光熱変換層５、色彩層６を印刷することができ、あるいは、光熱変換層５を印刷する印刷機と色彩層６を印刷する印刷機とが異なる方式の印刷機でもよい。

光照射装置は、熱膨張性シート１０の光熱変換層５を形成した表面に光を照射して、熱膨張層３を加熱させる装置であり、熱膨張性シートで立体造形物を形成するための公知の装置を適用することができ、被照射物である立体画像１の厚さに対応可能な仕様とする。詳しくは、光照射装置は、印刷機のようにシート状の被照射物を一方向に搬送する搬送機構と、光熱変換層５によって熱に変換される近赤外線光を含む光を放射する光源と、反射板と、当該光照射装置を冷却する冷却器と、を主に備える。光源は、例えばハロゲンランプであり、被照射物へその全幅にわたって設けられる。反射板は、光源から被照射物へ光を効率的に照射するために、略半円柱の柱面形状の曲面に形成されて内側に鏡面を有し、光源の被照射物と対向する側の反対側を覆う。冷却器は、空冷方式のファンや水冷方式のラジエータ等であり、反射板の近傍に設けられる。

（立体画像の製造方法）
第１の実施形態に係る立体画像の製造方法について、図５、図６、ならびに適宜図２および図４を参照して説明する。図５は、実施形態に係る立体画像の製造方法の流れを示すフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施形態に係る立体造形物の製造方法における工程を説明する模式図であり、（ａ）は基材積層工程、（ｂ）は熱膨張層形成工程およびインク受容層形成工程、（ｃ）は光熱変換層印刷工程および画像印刷工程、（ｄ）は光照射工程のそれぞれにおける断面図を示す。図５に示すように、本実施形態に係る立体画像の製造方法は、熱膨張性シート１０を製造する熱膨張性シート製造工程Ｓ１０と、光熱変換層印刷工程Ｓ２０と、画像印刷工程Ｓ３０と、光照射工程Ｓ４０と、を順に行う。その後さらに、基材剥離工程Ｓ５２と、貼付工程Ｓ５３と、を順に行って加飾立体物８を製造し、必要に応じて、貼付工程Ｓ５３よりも前に切断工程Ｓ５１を行う。また、熱膨張性シート製造工程Ｓ１０は、基材積層工程Ｓ１１と、熱膨張層形成工程Ｓ１２と、インク受容層形成工程Ｓ１３と、を順に行い、さらにその後に必要に応じて、断裁工程Ｓ１４を行う。

基材積層工程Ｓ１１において、図６（ａ）に示すように、基材２の原紙２０を製造する。原紙２０は、断裁前の基材２であり、後続の熱膨張層形成工程Ｓ１２およびインク受容層形成工程Ｓ１３で使用する塗布装置に対応した大きさの、例えば巻取り紙である。基材積層工程Ｓ１１は、それぞれが原紙２０の寸法の第１基材２１と第２基材２２とを接着層２３で貼り合わせる。

熱膨張層形成工程Ｓ１２において、原紙２０の第１基材２１側の面（表面）上に熱膨張層３を形成する（図６（ｂ）参照）。熱膨張性のマイクロカプセル、白色顔料、および熱可塑性樹脂溶液を混合してスラリーを調製し、塗布装置でスラリーを原紙２０に塗布し、乾燥させ、さらに必要に応じて重ね塗りを行って、一定の所望の厚さｔ₀の熱膨張層３を形成する。

インク受容層形成工程Ｓ１３において、図６（ｂ）に示すように、熱膨張層３上にインク受容層４を形成する。熱膨張層形成工程Ｓ１２と同様に、インク受容層４の材料のスラリーを調製し、塗布装置でスラリーを原紙２０上の熱膨張層３に塗布し、乾燥させて、所定の厚さのインク受容層４を形成する。

断裁工程Ｓ１４において、原紙２０およびその上の熱膨張層３、インク受容層４を切断して、後続の光熱変換層印刷工程Ｓ２０および画像印刷工程Ｓ３０で使用する印刷機に対応した寸法の熱膨張性シート１０（図４参照）を得る。

光熱変換層印刷工程Ｓ２０において、図６（ｃ）に示すように、熱膨張性シート１０の裏面（基材２の側の面）に黒色インクで光熱変換層５を印刷する。さらに、画像印刷工程Ｓ３０において、図６（ｃ）に示すように、熱膨張性シート１０の表面のインク受容層４上に色インクで色彩層６を印刷する。

光照射工程Ｓ４０において、熱膨張性シート１０の光熱変換層５を印刷した側の面（裏面）に光を照射する。光が光熱変換層５に入射、吸収されると熱に変換され、熱が基材２の裏面から表面へ伝播して、図６（ｄ）に示すように、熱膨張層３が、光熱変換層５の濃淡に対応した温度に加熱されて膨張して、表面が隆起して凹凸を形成される。熱膨張層３の加熱温度は当該熱膨張層３の材料にもよるが、約８０℃以上とし、光熱変換層５の濃淡に対応して１００〜１２０℃の範囲に分布することが好ましい。このような温度に変換される量の光が光熱変換層５に入射するように、光照射装置の光源の出力や搬送速度を設定する。

切断工程Ｓ５１において、図６（ｄ）に示す熱膨張層３が膨張した熱膨張性シート１０（剥離紙付き立体画像１Ｂと称する）を、所望の形状に切り出す。例えば、印刷機による印刷可能領域外の色彩層６が形成されていない縁を切り落としたり、印刷機や光照射装置に不適な形状とすることができ、形状に応じて、断裁機による切断や打抜き加工、あるいははさみ等を使用した手作業等で加工する。

基材剥離工程Ｓ５２において、剥離紙付き立体画像１Ｂの裏面から、第２基材２２を剥がし取って、図２（ａ）、（ｂ）に示す立体画像１を得る。

貼付工程Ｓ５３において、立体画像１を裏面の接着層２３で所望の物品の表面に貼り付けて、図３（ａ）に示す加飾立体物８を得る。このとき、立体画像１を、物品Ｂの表面の形状に沿うように、部分的にまたは全体に伸張させながら貼り付けることによって、間に気泡のないように、また、立体画像１に弛みや破れ等が生じないようにすることができる。また、図３（ｂ）に示すような物品Ｃへの貼付けは、革張り加工等の、物品に公知の化粧シートを貼り付ける方法で行うことができる。

（変形例）
断裁工程Ｓ１４は、熱膨張性シート１０を、工程Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０のそれぞれで使用する装置（印刷機、光照射装置）に対応している被印刷物等の寸法にするべく、いずれの段階で、また、複数回行ってもよい。光熱変換層印刷工程Ｓ２０と画像印刷工程Ｓ３０は、順序を入れ替えてもよい。切断工程Ｓ５１は、伸縮性を有する立体画像１に対する加工が可能であれば、基材剥離工程Ｓ５２の後に行ってもよい。

立体画像１は、黒色パターンである光熱変換層５を備えないので、色彩層６が鮮明な外観を呈し、また色彩層６を設けない領域において熱膨張層３を凸状に形成することができる。さらに立体画像１は、色彩層６をまったく備えず、熱膨張層３の地色を外観とする構成としてもよい。このような立体画像１を製造するための熱膨張性シート１０は、表面にインク受容層４を備えなくてもよい。

図２に示すように、熱膨張層３の膨張した領域のすべてに色彩層６を設けた立体画像１においては、光熱変換層５が、熱膨張性シート１０の表面に印刷されてもよい。したがって、光照射工程Ｓ４０で、熱膨張性シート１０の表面に光を照射し、基材２が熱を伝播させ易い構造でなくてよい。このように製造された立体画像１は、色彩層６の下に光熱変換層５（５Ａ）を備える（図２（ｃ）参照）。このような立体造形物の構成については、後記第２の実施形態で説明する。

〔第２の実施形態：立体造形物〕
第１の実施形態に係る立体画像（立体造形物）１は、使用前（物品への貼付け前）に裏面の第２基材２２を剥がし取って、共に伸縮性を有する熱膨張層３と第１基材２１がほぼ全体を占める構成としたが、伸縮性の異なる２層構造の基材を備えた状態で使用する構成とすることもできる。以下、本発明の第２の実施形態に係る立体造形物について、図２（ａ）、（ｃ）、および適宜図１、図３を参照して説明する。前記実施形態（図１〜６参照）と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。

本発明の第２の実施形態に係る立体画像（立体造形物）１Ａは、図１に示すように、第１の実施形態に係る立体画像１と同様、シート状の可撓性部材であり、図２（ａ）、（ｃ）に示すように、表面に画像とそれに付随する凹凸とを形成され、表側の外観が立体画像１と同じである。そして、立体画像１Ａは、裏面に接着剤を塗布して、図３に示すように、立体画像１と同様に、物品Ｂ，Ｃに貼り付けて加飾立体物８，８Ａを製造する。

本実施形態に係る立体画像１Ａは、図２（ａ）、（ｃ）に示すように、基材２Ａと、上面（表面）に凹凸を有する熱膨張層３と、熱膨張層３上の全面に概ね一様な厚さに設けられたインク受容層４と、インク受容層４の表面に形成された黒色パターンである光熱変換層５Ａと、当該立体画像１Ａの表面に形成されて画像を構成する色彩層６と、を備える。基材２Ａは、下から第１基材２１Ａ、第２基材２２Ａの順に積層してなり、第１基材２１Ａが第２基材２２Ａよりも伸縮性が高い。したがって、立体画像１Ａは、図２（ｂ）に示す立体画像１の第１基材２１に代えて基材２Ａを備え、色彩層６の下に光熱変換層５Ａを追加した構造である。このような立体画像１Ａは、熱を放出する光熱変換層５Ａが薄いインク受容層４のみを隔てて熱膨張層３上に形成されるので、製造時に熱が光熱変換層５Ａから熱膨張層３に伝播し易く、光熱変換層５Ａにおける黒色インクの濃淡が膨張高さに反映され易く、表面を高低差の明瞭な、また微細な凹凸形状に形成することができる。

〔第２の実施形態：熱膨張性シート〕
立体画像１Ａに用いられる熱膨張性シート１０Ａの構成について、図７（ａ）を参照して以下に説明する。図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る立体造形物形成シートの構成を模式的に示す断面図である。図７（ａ）に示すように、本実施形態に係る熱膨張性シート１０Ａは、第１基材２１Ａおよび第２基材２２Ａを積層してなる基材２Ａと、基材２Ａの第２基材２２Ａ側の全面に均一な厚さに設けられた熱膨張層３と、熱膨張層３上の全面に均一な厚さに設けられたインク受容層４と、を備える。熱膨張性シート１０Ａは、表面（上面）に、光熱変換層５Ａを構成する黒色インクと色彩層６を構成する色インクとを印刷されるための被印刷物である。熱膨張性シート１０Ａは、第１の実施形態の熱膨張性シート１０と同様、立体画像１Ａ以上の寸法であればよく、立体画像１Ａの光熱変換層５Ａおよび色彩層６を形成するための印刷機に対応した寸法とする。

基材２Ａは、表面（熱膨張層３を形成する面）側から、第２基材２２Ａ、第２基材２２Ａよりも伸縮性の高い第１基材２１Ａ、の順に積層した積層構造を有し、第１の実施形態の基材２と積層順が逆である。また、基材２Ａは、第１基材２１Ａと第２基材２２Ａとが密着性よく積層され、剥離可能な構造でなくてよい。また、基材２Ａは、熱を伝播させ易い構造でなくてよく、したがって、熱膨張性シート１０Ａが印刷機や光照射装置に対応可能な厚さまで、厚膜化することができる。そして、基材２Ａは、塗布装置や印刷機に対応可能な範囲で可撓性と伸縮性を有し、第１の実施形態の基材２で説明したように、熱膨張性シート１０Ａおよび立体画像１Ａの製造に対応した強度（剛性）を有する。したがって、このような基材２Ａを備える熱膨張性シート１０Ａは、全体で伸縮性を有するが、例えば厚膜化によって必要な強度を確保することができる。

第１基材２１Ａおよび第２基材２２Ａは共に、熱膨張層３と同等以上の耐久性を有することが好ましく、また、立体画像１Ａの用途によっては耐水性を有する。第１基材２１Ａは、第２基材２２Ａよりも伸縮性が高く、立体画像１Ａの裏面に設けられて、曲面や稜を有する形状の物品に立体画像１Ａを貼り付け易くする。第１基材２１Ａは、第１の実施形態の第１基材２１と同様に、外力によって伸長可能であり、さらに伸縮可能であることが好ましい。一方で、本実施形態においては、立体画像１Ａの製造に必要な強度（剛性）を第２基材２２Ａのみで得難いので、第１基材２１Ａもある程度の強度を有するように設計される。第１基材２１Ａは、樹脂フィルムであり、第１基材２１の材料に挙げた樹脂から、必要な強度や伸び率等が得られる厚さに形成される。

第２基材２２Ａは、熱膨張性シート１０Ａ、さらには立体画像１Ａにおいて、第１基材２１Ａと熱膨張層３に挟まれた芯材として、熱膨張層３が破損等しないように補強する。そのために、第２基材２２Ａは、第１基材２１Ａおよび熱膨張前の熱膨張層３よりも伸縮性が低い。一方で、第２基材２２Ａは、一定以上の外力によって伸長可能であることが好ましい。具体的には、第２基材２２Ａは、熱膨張性シート１０Ａを、印刷機や光照射装置の搬送機構によって変形させない程度とする。また、第２基材２２Ａは、表面が熱膨張層３と密着性のよい構造とする。第２基材２２Ａは、第１基材２１Ａよりも低いがある程度の伸び率を有する樹脂フィルムであり、第１基材２１の材料に挙げた樹脂から所望の機械的特性が得られるものを選択される。また、第２基材２２Ａは、立体画像１Ａが変形し易いように、第１基材２１Ａと併せて必要な強度が得られる程度に薄いことが好ましく、第１基材２１Ａよりも薄いことが好ましい。

熱膨張層３およびインク受容層４は、第１の実施形態に係る熱膨張性シート１０の要素と同様の構成である。以下、立体画像１Ａの構成に戻り、各要素について、熱膨張性シート１０Ａにないもの、異なるものについて説明する。基材２Ａは、平面での形状を除いて熱膨張性シート１０Ａと同様である。熱膨張層３、インク受容層４、および色彩層６は、第１の実施形態に係る立体画像１の要素と同様の構成である。

（光熱変換層）
光熱変換層５Ａは、第１の実施形態の光熱変換層５と同様に、光を吸収して熱に変換して放出する層であり、黒色インクからなる。熱膨張性シート１０の裏面に鏡像で形成される光熱変換層５に対して、表面に形成される光熱変換層５Ａは正像である。また、光熱変換層５Ａは、前記したように、立体画像１Ａの製造時に放出した熱が熱膨張層３に伝播し易いので、光熱変換層５と比較して、照射される光に対して黒色インクの濃度が低く（淡く）形成される。また、光熱変換層５Ａは、上に被覆して立体画像１Ａの表面に形成された色彩層６を透かして外観に影響を与えないように、濃度が低く（淡く）設計されることが好ましい。

〔立体画像および加飾立体物の製造方法〕
（立体画像の製造方法）
第２の実施形態に係る立体画像の製造方法について、図５、図７、ならびに適宜図２を参照して説明する。図７（ｂ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施形態に係る立体造形物の製造方法における工程を説明する模式図であり、（ｂ）は基材積層工程、（ｃ）は熱膨張層形成工程およびインク受容層形成工程、（ｄ）は光熱変換層印刷工程、（ｅ）は画像印刷工程のそれぞれにおける断面図を示す。また、本実施形態に係る立体画像の製造に使用する装置は、第１の実施形態にて説明した通りである。図５に示すように、本実施形態に係る立体画像の製造方法は、第１の実施形態と同様に、熱膨張性シート製造工程Ｓ１０と、光熱変換層印刷工程Ｓ２０と、画像印刷工程Ｓ３０と、光照射工程Ｓ４０と、を順に行う。その後、必要に応じて切断工程Ｓ５１を行った後に、貼付工程Ｓ５３を行う。なお、第１の実施形態と異なり、基材剥離工程Ｓ５２は行わない。熱膨張性シート製造工程Ｓ１０は、第１の実施形態にて説明した通り、基材積層工程Ｓ１１と、熱膨張層形成工程Ｓ１２と、インク受容層形成工程Ｓ１３と、を順に行い、さらにその後に必要に応じて、断裁工程Ｓ１４を行う。以下、第２の実施形態に係る立体画像１Ａを製造する各工程について、特に第１の実施形態に係る立体画像１を製造する工程と相違する工程を詳細に説明する。

基材積層工程Ｓ１１において、図７（ｂ）に示すように、基材２Ａの原紙２０Ａを製造する。原紙２０Ａは、断裁前の基材２Ａであり、後続の熱膨張層形成工程Ｓ１２およびインク受容層形成工程Ｓ１３で使用する塗布装置に対応した大きさの、例えば巻取り紙である。基材積層工程Ｓ１１は、例えば、それぞれが原紙２０Ａの寸法の第１基材２１Ａと第２基材２２Ａとを熱圧着して貼り合わせる。

熱膨張層形成工程Ｓ１２およびインク受容層形成工程Ｓ１３において、図７（ｃ）に示すように、原紙２０Ａの第２基材２２Ａ側の面（表面）上に、熱膨張層３、インク受容層４を順に形成する。次に、断裁工程Ｓ１４により、熱膨張性シート１０Ａ（図７（ａ）参照）を得る。これらの工程Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４は、それぞれ第１の実施形態と同様に行うことができる。

光熱変換層印刷工程Ｓ２０において、図７（ｄ）に示すように、熱膨張性シート１０Ａの表面のインク受容層４上に黒色インクで光熱変換層５Ａを印刷する。次に、画像印刷工程Ｓ３０において、図７（ｅ）に示すように、熱膨張性シート１０Ａの表面のインク受容層４上および光熱変換層５Ａ上に色インクで色彩層６を印刷する。

光照射工程Ｓ４０において、熱膨張性シート１０Ａの光熱変換層５Ａを印刷した側の面（表面）に光を照射する。光を照射する面以外は、第１の実施形態にて説明した通りである。これにより、図２（ｃ）に示すように、熱膨張層３が、光熱変換層５Ａの濃淡に対応した温度に加熱されて膨張して、表面が隆起して凹凸を形成される。次に、第１の実施形態と同様に切断工程Ｓ５１を行って、図２（ａ）、（ｃ）に示す立体画像１Ａを得る。

貼付工程Ｓ５３において、立体画像１Ａの裏面（第１基材２１Ａの裏面）および物品Ｂの表面の立体画像１Ａを貼り付けられる領域の一方または両方に接着剤を塗布し、互いを貼り合わせて、図３（ａ）に示す加飾立体物８を得る。接着剤は、物品Ｂと第１基材２１Ａの各材料に対応し、物品Ｂの用途に応じた粘着力や耐水性等の特性を有するものであればよく、公知の材料を選択することができる。本実施形態に係る立体画像１Ａは、積層構造における中間の第２基材２２Ａが相対的に伸縮性が低いので、この第２基材２２Ａを芯（軸）に、物品Ｂの表面形状に沿って、熱膨張層３および第１基材２１Ａの一方を伸ばして他方を縮めるように変形させることが好ましい。また、立体画像１Ａは、第１の実施形態に係る立体画像１と同様に、図３（ｂ）に示すような物品Ｃへの貼付けも可能である。

（変形例）
立体画像１Ａは、光熱変換層５Ａの上、色彩層６の下に、白色インク等で隠蔽層（図示せず）を形成されていてもよい。隠蔽層は、少なくとも光熱変換層５Ａを形成した領域に設けられ、かつ、色彩層６が形成される領域全体や立体画像１Ａの全面に設けられてもよい。隠蔽層により、色彩層６がより鮮明な外観を呈し、特に色彩層６の色の淡い領域がある場合や、色彩層６を設けない領域に光熱変換層５Ａが設けられる場合に好ましい。そのために、立体画像１Ａの製造において、光熱変換層印刷工程Ｓ２０の後、画像印刷工程Ｓ３０の前に、白色インク等による印刷を行う。

本実施形態において、基材２Ａは、熱膨張性シート１０Ａが立体画像１Ａの製造に必要な強度（剛性）を有するように、伸縮性や伸び率をある程度抑制した構造としているが、いっそう伸長し易い熱膨張性シート１０Ａとすることにより、曲率の高い曲面を有する物品に貼付け容易な立体画像１Ａが得られる。このような熱膨張性シート１０Ａは、印刷機および光照射装置に、被処理物の搬送機構を備えないものを適用する。例えばスクリーン印刷機のように、被印刷物を平板状の載置台に固定して、載置台ごと被印刷物を移動させたり、印刷ヘッドを移動させる様式とする。そのために、熱膨張性シート１０Ａは、対向する２辺または４辺の縁で載置台に固定されて、中央部が載置台から浮き上がらなければよい。また、光照射装置においては、例えば載置台に静電吸着機構を備えて、熱膨張性シート１０Ａの裏面全体を固定する。

以上のように、本発明によれば、可撓性と伸縮性を有し、所望の形状の曲面に貼り付けることのできる立体造形物が容易に得られる。すなわち、本発明によれば、被装飾部材として巨視的な立体形状（例えば巨視的な起伏表面）を有した物品と、装飾部材として微視的な表面凹凸を有したシート状の立体造形物とを、互いに個別に製造し、被装飾部材としての物品に装飾部材としてのシート状の立体造形物を貼付するようにしたので、比較的大きな物品に対しても比較的細やかな装飾を容易に施すことが可能となる。そしてこのとき、装飾部材を熱膨張層が形成されたシートを利用して製造するようにしたので、つまり、熱膨張層に積層された光熱変換層（電磁波熱変換層）に所定の波長の光（電磁波）を照射して装飾となる微視的な表面凹凸を形成するようにしたので、微視的な表面凹凸にもかかわらず比較的広い領域に対して精度よく一括的にこの微視的な表面凹凸を形成することも可能であり、製造スループットを向上させることができる。さらに、装飾部材の伸縮性を高めているためこの装飾部材を巨視的な立体形状を有した物品の表面に沿うように貼付することができる。

本発明に係る立体造形物は、用途が装飾部材に限られない。立体造形物は、特に熱膨張層３の発泡して膨張した部分が弾性を有することから、発泡シートやエアクッションのようなシート状の緩衝材に適用することができる。例えば、膨張させる部分を所望の図形や文字等の形状として規則的に繰り返し配置し、前記形状に合わせて色彩層６を印刷した立体画像１（１Ａ）は、包装紙のような梱包材を兼ねることができる。また、熱膨張層３は膨張させた際の温度以上で溶融するので、立体画像１（１Ａ）を重ねて熱圧着して袋状等に加工して使用することもできる。また、立体造形物は、容易に所望の凹凸形状を形成することができることから、例えば、微小かつ複雑な凹凸を有するマザーボード等の電子回路基板の緩衝材に適用することができる。このような立体造形物は、電子回路基板の型番毎に、搭載された各種電子部品の大きさや位置に対応して嵌合するように凹凸を形成される。なお、完成後に光熱変換層５のない立体画像１（図２（ｂ）参照）としてもよいし、立体画像１Ａ（図２（ｃ）参照）のように表面に光熱変換層５Ａを形成することで、黒色インクのカーボンによる導電性を付与してもよい。このような緩衝材とする立体造形物は、色彩層６を形成されなくてもよく、あるいは、保護の対象である電子回路基板の型番、または電子回路基板に重ねる際の位置合わせ用の目印等を印刷されてもよい。また、立体造形物は、発泡して膨張した熱膨張層３を断熱材として、壁や窓等の建築資材に貼り付けて使用することもできる。このような立体造形物は、窓枠等の段差に合わせて凹凸を形成されることによって、建築資材に隙間なく貼り付けることが容易となり、また、凹凸により色彩層６と組み合わせて木目調やタイル調等に形成されて、壁紙のように装飾を兼ねることもできる。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。

以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
《請求項１》
所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を少なくとも一方の面に形成される立体造形物形成シートであって、
前記基材は、第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高いことを特徴とする立体造形物形成シート。
《請求項２》
前記熱膨張層は、前記基材の前記第１基材の側に積層され、前記第２基材が前記第１基材から剥離可能であることを特徴とする請求項１に記載の立体造形物形成シート。
《請求項３》
前記基材は、前記第１基材と前記第２基材の間に接着層を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体造形物形成シート。
《請求項４》
所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸が形成された、伸縮性を有することを特徴とする立体造形物。
《請求項５》
他面側に接着層を備えることを特徴とする請求項４に記載の立体造形物。
《請求項６》
所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸を形成された立体造形物であって、
前記基材は、第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高いことを特徴とする立体造形物。
《請求項７》
前記熱膨張層は、前記基材の前記第１基材の側に積層され、前記第２基材が前記第１基材から剥離可能であることを特徴とする請求項６に記載の立体造形物。
《請求項８》
前記基材は、前記第１基材と前記第２基材の間に接着層を備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の立体造形物。
《請求項９》
基材上に熱膨張層が設けられたシートの少なくとも一方の面に電磁波熱変換層を設ける工程と、
前記電磁波熱変換層に所定の波長の電磁波を照射することにより前記電磁波熱変換層に対応した領域の熱膨張層を熱膨張させて、前記シートの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程と、を備え、
前記基材は、少なくとも２層構造に形成されており、前記２層間で伸縮性が異なっていることを特徴とする立体造形物の製造方法。
《請求項１０》
表面に凹凸を有する立体造形物の製造方法であって、
第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して、基材を製造する基材積層工程と、
前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、
吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、
光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、を順に行うことを特徴とする立体造形物の製造方法。
《請求項１１》
表面の少なくとも一部に凹凸を有する加飾立体物の製造方法であって、
第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して、基材を製造する基材積層工程と、
前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、
吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、
光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、
前記基材の他面を物品の表面に貼付する貼付工程と、を順に行うことを特徴とする加飾立体物の製造方法。
《請求項１２》
前記熱膨張層形成工程は、前記第１基材の側の面に前記熱膨張層を形成し、
前記貼付工程よりも前に、前記第２基材を前記第１基材から剥離して除去する基材剥離工程をさらに行い、
前記貼付工程は、前記第１基材の裏面を物品の表面に貼付する請求項１１に記載の加飾立体物の製造方法。
《請求項１３》
表面に凹凸が形成されたシート状の装飾部材を、前記凹凸よりも巨視的な起伏表面を有した物品の表面に貼付する工程を有し、
前記装飾部材は、少なくとも前記物品への貼付面が伸縮性を有しているとともに、熱膨張層に積層された電磁波熱変換層に所定の波長の電磁波が照射されることによって装飾となる前記凹凸が形成されていることを特徴とする加飾立体物の製造方法。
《請求項１４》
物品と、前記物品の表面の少なくとも一部を被覆して前記表面に凹凸を付する、伸縮性を有する膜状の立体造形物と、を備える加飾立体物であって、
前記立体造形物は、基材と、所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、を前記物品の側から順に積層して備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記凹凸が前記熱膨張層の膨張量の差によって形成されていることを特徴とする加飾立体物。
《請求項１５》
前記物品は、前記立体造形物で被覆された表面の少なくとも一部が、三次元曲面である請求項１４に記載の加飾立体物。
《請求項１６》
前記物品は、前記立体造形物で被覆された表面の少なくとも一部が、変形可能である請求項１４に記載の加飾立体物。

１０，１０Ａ熱膨張性シート（立体造形物形成シート）
１，１Ａ立体画像（立体造形物）
１Ｂ剥離紙付き立体画像（立体造形物）
２，２Ａ基材
２１第１基材
２２第２基材
３熱膨張層
４インク受容層
５，５Ａ光熱変換層
６色彩層
８，８Ａ加飾立体物
Ｓ１１基材積層工程
Ｓ１２熱膨張層形成工程
Ｓ２０光熱変換層印刷工程
Ｓ４０光照射工程
Ｓ５２基材剥離工程
Ｓ５３貼付工程

Claims

所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を少なくとも一方の面に形成される立体造形物形成シートであって、
前記基材は、第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高いことを特徴とする立体造形物形成シート。
前記熱膨張層は、前記基材の前記第１基材の側に積層され、前記第２基材が前記第１基材から剥離可能であることを特徴とする請求項１に記載の立体造形物形成シート。
前記基材は、前記第１基材と前記第２基材の間に接着層を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体造形物形成シート。
所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸が形成された、伸縮性を有することを特徴とする立体造形物。
他面側に接着層を備えることを特徴とする請求項４に記載の立体造形物。
所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、前記熱膨張層を一面上に積層する基材と、を備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記熱膨張層の膨張量の差による凹凸を形成された立体造形物であって、
前記基材は、第１基材と第２基材とを積層してなり、前記第１基材が前記第２基材よりも伸縮性が高いことを特徴とする立体造形物。
前記熱膨張層は、前記基材の前記第１基材の側に積層され、前記第２基材が前記第１基材から剥離可能であることを特徴とする請求項６に記載の立体造形物。
前記基材は、前記第１基材と前記第２基材の間に接着層を備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の立体造形物。
基材上に熱膨張層が設けられたシートの少なくとも一方の面に電磁波熱変換層を設ける工程と、
前記電磁波熱変換層に所定の波長の電磁波を照射することにより前記電磁波熱変換層に対応した領域の熱膨張層を熱膨張させて、前記シートの表面に凹凸を形成する凹凸形成工程と、を備え、
前記基材は、少なくとも２層構造に形成されており、前記２層間で伸縮性が異なっていることを特徴とする立体造形物の製造方法。
表面に凹凸を有する立体造形物の製造方法であって、
第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して、基材を製造する基材積層工程と、
前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、
吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、
光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、を順に行うことを特徴とする立体造形物の製造方法。
表面の少なくとも一部に凹凸を有する加飾立体物の製造方法であって、
第２基材と前記第２基材よりも伸縮性の高い第１基材とを積層して、基材を製造する基材積層工程と、
前記基材の一面上に、所定の温度以上に加熱されると膨張する熱膨張層を形成する熱膨張層形成工程と、
吸収した光を熱に変換して放出する光熱変換層を、前記基材の側または前記熱膨張層の側の少なくとも一方の面に形成する光熱変換層印刷工程と、
光を照射して前記光熱変換層に到達させて、前記光熱変換層を形成された領域において前記熱膨張層を膨張させる光照射工程と、
前記基材の他面を物品の表面に貼付する貼付工程と、を順に行うことを特徴とする加飾立体物の製造方法。
前記熱膨張層形成工程は、前記第１基材の側の面に前記熱膨張層を形成し、
前記貼付工程よりも前に、前記第２基材を前記第１基材から剥離して除去する基材剥離工程をさらに行い、
前記貼付工程は、前記第１基材の裏面を物品の表面に貼付する請求項１１に記載の加飾立体物の製造方法。
表面に凹凸が形成されたシート状の装飾部材を、前記凹凸よりも巨視的な起伏表面を有した物品の表面に貼付する工程を有し、
前記装飾部材は、少なくとも前記物品への貼付面が伸縮性を有しているとともに、熱膨張層に積層された電磁波熱変換層に所定の波長の電磁波が照射されることによって装飾となる前記凹凸が形成されていることを特徴とする加飾立体物の製造方法。
物品と、前記物品の表面の少なくとも一部を被覆して前記表面に凹凸を付する、伸縮性を有する膜状の立体造形物と、を備える加飾立体物であって、
前記立体造形物は、基材と、所定の温度以上に加熱されることにより膨張する熱膨張層と、を前記物品の側から順に積層して備え、前記熱膨張層の側の表面に、前記凹凸が前記熱膨張層の膨張量の差によって形成されていることを特徴とする加飾立体物。
前記物品は、前記立体造形物で被覆された表面の少なくとも一部が、三次元曲面である請求項１４に記載の加飾立体物。
前記物品は、前記立体造形物で被覆された表面の少なくとも一部が、変形可能である請求項１４に記載の加飾立体物。