(57)【要約】      （修正有）【課題】立体画像における隆起部分の形成を制御する。【解決手段】立体画像形成装置５は、基材層２１と熱膨張層２２とが積層された平面状の熱膨張性シート２ａを載置するガラス板１２と、ガラス板１２の上側に、平行に離間して配設された透明なガラス板１１と、ガラス板１１の上方に設けられ、光を下方に照射するハロゲンランプ３１と、ハロゲンランプ３１に対してガラス板１１，１２を、ハロゲンランプ３１の短手方向に相対的に搬送させるローラ４３，４４とを備える。【選択図】図１
2018149763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と熱膨張層とが積層された平面状の熱膨張性シートを載置する載置面と、
前記載置面の上側に、平行に離間して配設された透明な規制板と、
前記規制板の上方に設けられ、光を下方に照射する光照射部と、
を備えることを特徴とする立体画像形成装置。
【請求項２】
前記規制板は、膨張前の前記熱膨張性シートの厚み以上、且つ、膨張後の前記熱膨張性シートの厚み以下だけ前記載置面から離間して配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成装置。
【請求項３】
前記規制板は、膨張前の前記熱膨張性シートの厚み以上、且つ、前記熱膨張層が仮に最大に熱膨張した場合の前記熱膨張性シートの厚み以下だけ前記載置面から離間して配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成装置。
【請求項４】
前記光照射部に対して前記規制板と前記載置面を、当該光照射部の短手方向に相対的に移動させる移動手段、
を備えることを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
【請求項５】
前記移動手段は、前記規制板と前記載置面との間に載置された前記熱膨張性シートの全面に亘って前記光照射部の光が照射されるように、前記光照射部を相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の立体画像形成装置。
【請求項６】
前記移動手段は、前記光照射部が光の照射を開始する際に、前記規制板と前記載置面が前記光照射部の下方に位置するように、前記光照射部に対して前記規制板と前記載置面を相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の立体画像形成装置。
【請求項７】
前記載置面は、透明な平板の表面である、
ことを特徴とする請求項１から６のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
【請求項８】
前記載置面は、白色である、
ことを特徴とする請求項１から７のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
【請求項９】
基材層と熱膨張層とが積層された平面状の熱膨張性シートを載置する透明な平板と、
前記平板の上側に、平行に離間して配設された規制板と、
前記平板の下方に設けられ、光を上方に照射する光照射部と、
を備えることを特徴とする立体画像形成装置。
【請求項１０】
平面状の基材層と、
前記基材層の一方の面上に積層された熱膨張層と、
前記熱膨張層上に積層され、かつ光熱変換特性を有する印刷材料により画像が形成された受容層と、
を備え、
前記画像が形成された領域における前記熱膨張層が膨張しており、かつ前記領域に平坦な部分を含む、
ことを特徴とする立体画像。
【請求項１１】
前記基材層の他方の面上に、光熱変換特性を有する印刷材料により他の画像が形成されている、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の立体画像。
【請求項１２】
光熱変換特性を有する印刷材料により画像が形成された平面状の基材層と、
前記基材層の画像が形成される面とは反対の面に積層されている熱膨張層と、
を備え、
前記画像が形成された領域における前記熱膨張層が膨張しており、かつ前記領域に平坦な部分を含む、
ことを特徴とする立体画像。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像形成装置および立体画像に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸収した熱量に応じて膨張する膨張層を一方の面上に有する媒体（例えば、熱膨張性シート）上に、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換層を印刷により形成し、膨張層のうち媒体に電磁波熱変換層が形成された部位を電磁波の照射によって膨張させて盛り上げることにより、立体画像を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−０２８６６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載の発明では、熱膨張性シートは電磁波熱変換層の濃淡に応じて発熱し、この熱に応じて膨張する。よって、狭い面積に電磁波熱変換層を形成すると、熱の拡散などより、その隆起部分は曲面となる。また、広い面積に電磁波熱変換層を形成しても、膨張層の膨張むらにより、隆起部分を平坦とすることは難しい。
また、熱膨張時の周囲の環境等に、膨張の程度が影響を受けるため、隆起の高さが所定の値になるように制御することも困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、立体画像における隆起部分の形成を制御することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、
基材層と熱膨張層とが積層された平面状の熱膨張性シートを載置する載置面と、
前記載置面の上側に、平行に離間して配設された透明な規制板と、
前記規制板の上方に設けられ、光を下方に照射する光照射部と、
を備えることを特徴とする立体画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、立体画像における隆起部分の形成を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】表面に画像を印刷した熱膨張性シートを立体画像形成装置に設置したときの断面図である。
【図２】本実施形態における立体画像形成装置とその動作を示す断面図である。
【図３】第1変形例の立体画像形成装置とその動作を示す断面図である。
【図４】第２変形例の立体画像形成装置とその動作を示す断面図である。
【図５】立体画像形成装置と、表面側に画像を印刷した熱膨張性シートを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
【図６】表面と裏面に画像を印刷した熱膨張性シートを立体画像形成装置に設置したときの断面図である。
【図７】表面と裏面に画像を印刷した熱膨張性シートを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
【図８】インク受容層を有さない熱膨張性シートの裏面に画像を印刷したものを、裏面を上に向けて立体画像形成装置に設置したときの断面図である。
【図９】インク受容層を有さない熱膨張性シートの裏面に画像を印刷したものを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
【図１０】裏面に画像を印刷した熱膨張性シートを、裏面を上に向けて立体画像形成装置に設置したときの断面図である。
【図１１】裏面に画像を印刷した熱膨張性シートを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
【図１２】表面に画像を印刷した熱膨張性シートの断面図である。
【図１３】表面に画像を印刷した熱膨張性シートを、比較例の立体画像形成装置によって膨張させて形成した立体画像の断面図である。
【図１４】表面に画像を印刷した他の熱膨張性シートを、比較例の立体画像形成装置によって膨張させて形成した立体画像の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、比較例と本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１２は、表面に画像２４を印刷した熱膨張性シート２ａを、比較例の立体画像形成装置５Ａによって搬送しているときの断面図である。
立体画像形成装置５Ａは、上流側のローラ４３，４４および下流側のローラ４１，４２（図１３に記載）と、ハロゲンランプ３１と、反射板３２とを備えている。
ローラ４３，４４は、熱膨張性シート２ａを挟んで回転することにより、この熱膨張性シート２ａを図の左方向に搬送（移動）させる搬送手段（移動手段）である。このローラ４３，４４は、不図示のモータ等によって駆動される。
【００１０】
ハロゲンランプ３１は光を照射するものであり、反射板３２と組み合わせて、図の下方に光を照射する光照射部を構成する。このハロゲンランプ３１と反射板３２の組合せは、熱膨張性シート２ａの搬送路の上方に設けられている。ハロゲンランプ３１と反射板３２は、図の奥行き方向が長手方向であり、熱膨張性シート２ａの奥行き方向の幅とほぼ同じ長さである。このハロゲンランプ３１と反射板３２は、上下左右方向が短手方向である。立体画像形成装置５Ａは、ローラ４３，４４によって熱膨張性シート２ａを図の左側に搬送しつつ、ハロゲンランプ３１によって熱膨張性シート２ａに光を照射することで、立体画像を形成することができる。
【００１１】
熱膨張性シート２ａは、平面状であり、基材層２１と熱膨張層２２とインク受容層２３（受容層）とが順に積層されている。この熱膨張性シート２ａには、インク受容層２３の表面に画像２４が形成されている。
【００１２】
基材層２１は、紙、キャンバス地などの布、プラスチックなどのパネル材などからなり、材質は特に限定されるものではない。
熱膨張層２２には、基材層２１上に設けられた熱可塑性樹脂であるバインダ内に熱発泡剤（熱膨張性マイクロカプセル）が分散配置されている。これにより、熱膨張層２２は、吸収した熱量に応じて発泡膨張する。
【００１３】
インク受容層２３は、熱膨張層２２の上面全体を覆うように、例えば、１０μｍの厚さに形成されている。インク受容層２３は、インクジェット方式のプリンタに用いられる印刷用のインク、レーザ方式のプリンタに用いられる印刷用のトナー、ボールペンや万年筆のインク、鉛筆の黒鉛などの印刷材料を受容して、その表面に定着させるために好適な材料で構成される。
画像２４は、例えばカーボンブラックを含むインクで印刷された層であり、可視光や近赤外光（電磁波）を熱に変換する。この画像２４は、例えば印刷用のトナーやボールペンや万年筆のインクによって描かれた画像であってもよい。
【００１４】
図１３は、表面に画像２４を印刷した熱膨張性シート２ａを、比較例の立体画像形成装置５Ａによって膨張させて形成した立体画像の断面図である。
図１３の立体画像形成装置５Ａにおいて、熱膨張性シート２ａは、ハロゲンランプ３１と反射板３２（光照射部）の直下に搬送され、ローラ４１，４２で挟まれた位置に近づいている。
【００１５】
熱膨張性シート２ａが光の照射を受けると、光熱変換特性を有するカーボンインク（印刷材料）で形成された画像２４が、この光を熱に変換する。これにより、画像２４の形成された領域における熱膨張層２２が上方に向かって膨張し、高さＨ2の隆起部分を形成する。立体画像形成装置５Ａは、膨張に際してなんら規制を行っていないため、立体画像の隆起部分の頂上は曲面で構成され、平坦な部分は形成されない。なお、高さＨ2は熱膨張層２２が吸収する熱量によって変化し、吸収する熱量が大きい際に高さＨ2は高くなる。しかし、高さＨ2を無限に高くすることはできず、熱膨張層２２が所定の値以上の熱量を吸収すると過膨張となり、隆起部分が割れてしまう等問題が起こる。そのため、熱膨張性シート２には、過膨張とならないように熱膨張層２２を最大限膨張させた際の隆起部分の高さＨmaxが存在する。
【００１６】
図１４は、表面に画像２６を印刷した他の熱膨張性シート２ｅを、比較例の立体画像形成装置５Ａによって膨張させて形成した立体画像の断面図である。
熱膨張性シート２ｅには、そのインク受容層２３の表面に、図１２に示した画像２４よりも薄い濃度の画像２６が形成されている。
【００１７】
図１４の立体画像形成装置５Ａにおいて、熱膨張性シート２ｅは、ハロゲンランプ３１と反射板３２（光照射部）の直下に搬送され、ローラ４１，４２で挟まれた位置に近づいている。
【００１８】
熱膨張性シート２ｅが光の照射を受けると、光熱変換特性を有する印刷材料で形成された画像２６が、この光を熱に変換する。画像２６が形成された領域における熱膨張層２２が上方に向かって膨張し、隆起部分を形成する。
【００１９】
この画像２６は、図１３に示した画像２４よりも濃度が薄いため、画像２４よりも変換される熱量が少なく、画像２６が形成された領域における熱膨張層２２の隆起の高さＨ3は低い。このとき、隆起部分の頂上に幅Ｗ6の平坦な面を形成することができる。
【００２０】
しかし、このような方法では、平坦な面の幅Ｗ6は、比較的狭い。また、熱膨張時の周囲の環境等に、膨張の程度が影響を受ける。そのため、隆起の高さＨ3が所定の値になるように立体画像を形成することは困難である。更に、立体画像の隆起の頂上に平坦な面の幅Ｗ6を広く形成することも困難である。
【００２１】
図１は、表面に画像２４を印刷した熱膨張性シート２ａを立体画像形成装置５によって搬送しているときの断面図である。
本実施形態の立体画像形成装置５は、ガラス板１１，１２の間に熱膨張性シート２が設置されたものを搬送している。この熱膨張性シート２は、膨張前であり、厚みはＴである。ガラス板１２の上面１２１（載置面）に、熱膨張性シート２ａが載置されている。ガラス板１１は、このガラス板１２の上側に、距離Ｄだけ離れて平行に離間して配設されている。ガラス板１１と熱膨張性シート２ａとの距離は、所望の立体画像の高さＨ1である。ガラス板１１，１２は、不図示の固定具により、相対的な距離Ｄが変化しないように固定されている。なお、ガラス板１１とガラス板１２の距離Ｄは、膨張前の熱膨張性シート２の厚みＴ以上、且つ、隆起部分を含めた膨張後の熱膨張性シート２の厚み（Ｔ＋Ｈ1）以下である。また、言い換えると、距離Ｄは、膨張前の熱膨張性シート２の厚みＴ以上、且つ、熱膨張層を最大限膨張させた際の隆起部分を含めた熱膨張性シート２の厚み（Ｔ＋Ｈmax）以下である。
ガラス板１１，１２および熱膨張性シート２は、ローラ４３，４４などによって、ハロゲンランプ３１と反射板３２の直下に搬送されて、光の照射を受ける。なお、無駄な光の照射を減らすために、ガラス板１１，１２および熱膨張性シート２は、ハロゲンランプ３１が光の照射を開始する際に、ハロゲンランプ３１と反射板３２の直下に搬送されて、光の照射を受けるような構成にするとよい。
【００２２】
熱膨張性シート２ａは、平面状であり、基材層２１と熱膨張層２２とインク受容層２３（受容層）とが順に積層されている。熱膨張性シート２ａは、平面状の基材層２１と、この基材層２１の一方の面上に積層された熱膨張層２２と、この熱膨張層２２上に積層されたインク受容層２３とを備えている。この熱膨張性シート２ａには、インク受容層２３の表面に画像２４が形成（印刷）されている。この熱膨張性シート２ａは、図１２の比較例で説明した熱膨張性シート２ａと同様に構成されている。
【００２３】
図２は、本実施形態における立体画像形成装置５とその動作を示す断面図である。
図２に示すように、立体画像形成装置５は、ハロゲンランプ３１と、反射板３２と、ローラ４１〜４４（移動手段）と、ガラス板１１，１２とを含んで構成されている。
【００２４】
ガラス板１１，１２は、不図示の固定具により、相対的な距離Ｄが変化しないように固定されている。このガラス板１２の上面１２１には、熱膨張性シート２が載置されている。
固定されたガラス板１１，１２は、下流側のローラ４３，４４と、上流側のローラ４１，４２に挟まれ、これらローラ４１〜４４の回転により、矢印の方向に搬送される。
これらガラス板１１，１２と熱膨張性シート２の上方には、ハロゲンランプ３１と反射板３２が設けられている。ハロゲンランプ３１と反射板３２は、下方に光を照射することにより、ガラス板１１を通して熱膨張性シート２に光を照射して加熱する光照射部である。ハロゲンランプ３１と反射板３２は、図の奥行き方向が長手方向であり、熱膨張性シート２ａの奥行き方向の幅とほぼ同じ長さである。このハロゲンランプ３１と反射板３２は、上下左右方向が短手方向である。ローラ４１〜４４は、固定されたガラス板１１，１２を、ハロゲンランプ３１と反射板３２に対して短手方向（図の左方向）に相対的に移動させる搬送手段（移動手段）である。ローラ４１〜４４は、固定されたガラス板１１，１２の間に保持された熱膨張性シート２の全域に亘ってハロゲンランプ３１の光が照射されるように、固定されたガラス板１１，１２を矢印方向に搬送する。
【００２５】
図３は、第１変形例の立体画像形成装置５Ｂとその動作を示す断面図である。
第１変形例の立体画像形成装置５Ｂは、ハロゲンランプ３１と反射板３２を図の右側に走査させる走査手段３３（移動手段）を備えている。この走査手段３３は、固定されたガラス板１１，１２の間に保持された熱膨張性シート２の全域に亘ってハロゲンランプ３１の光が照射されるように、このハロゲンランプ３１と反射板３２の組合せを矢印方向に走査する。この第１変形例において、ガラス板１１，１２は固定されており、搬送されない。
変形例の立体画像形成装置５Ｂによっても、ガラス板１１，１２と熱膨張性シート２を、ハロゲンランプ３１と反射板３２に対して相対的に移動させることができる。なお、この場合、立体画像形成装置５Ｂには、熱膨張性シート２を載置する上面１２１が形成されていればよく、ガラス板１２は必須の構成ではない。
【００２６】
図４は、第２変形例の立体画像形成装置５Ｃとその動作を示す断面図である。
第２変形例の立体画像形成装置５Ｃは、図２に示した立体画像形成装置５において、ガラス板１１の上方に設けられていたハロゲンランプ３１と反射板３２を、ガラス板１２の下方に配設したものである。そのため、立体画像形成装置５Ｃでは、ハロゲンランプ３１と反射板３２は、上方に光を照射して、熱膨張性シート２を下側から加熱するものとなっている。第２変形例の立体画像形成装置５Ｃでは、透明な平板であるガラス板１２の上面１２１に熱膨張性シート２を載置する。
なお、第２変形例では、透明なガラス板１１の代わりに、不透明な白色平板や鏡面板を設けて、熱膨張性シート２の膨張を規制してもよい。更に、この第２変形例に限られず、ガラス板１２の下方に設けたハロゲンランプ３１と反射板３２を、図３に示したように、ハロゲンランプ３１の短手方向に走査させるような構成にしてもよい。
以下、図５から図１１に示した本実施形態における説明は、全てハロゲンランプ３１と反射板３２をガラス板１１の上方に配設した際のものである。よって、第２変形例の立体画像形成装置５Ｃのようにハロゲンランプ３１と反射板３２をガラス板１２の下方に配設した場合には、本実施形態における熱膨張性シート２の表裏を反転させてガラス板１２に載置し、立体画像の形成を行う必要がある。
【００２７】
図５は、立体画像形成装置５と、表面側に画像２４を印刷した熱膨張性シート２ａを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
立体画像形成装置５において、熱膨張性シート２ａが搬送されて、画像２４がハロゲンランプ３１と反射板３２の直下となる。このとき、画像２４を構成するカーボンインクが光を熱に変換し、画像２４が形成された領域における熱膨張層２２が膨張すると、立体画像が形成される。しかし、比較例とは異なり、本実施形態ではガラス板１１，１２により、熱膨張の高さが、高さＨ1に規制されている。更に、熱膨張層２２が膨張してガラス板１１に到達すると、このガラス板１１によって放熱して膨張が抑制される。よって、隆起した上端に幅Ｗの平坦な部分を含む立体画像が得られる。また、隆起の高さＨ1は、ガラス板１１と熱膨張性シート２ａとの間隔に等しい。このように、本実施形態の立体画像形成装置５は、立体画像における隆起部分の形成を制御することができる。
【００２８】
図６は、表面と裏面に画像２４，２５を印刷した熱膨張性シート２ｂを立体画像形成装置５に設置したときの断面図である。
熱膨張性シート２ｂは、図１に示した熱膨張性シート２ａと同様な構成に加えて更に、裏面である基材層２１側に、カーボンインクによって画像２５が形成されている。この画像２５は、画像２４の裏面の対応する位置に形成されおり、画像２４と同様に、可視光や近赤外光（電磁波）を熱に変換する。熱膨張性シート２ｂでは、裏面に黒を印刷することで、その領域の蓄熱が助長され、効率良く発泡することができる。
立体画像形成装置５は、この熱膨張性シート２ｂがガラス板１１，１２の間に設置されたものを搬送している。それ以外は、図１に示した構成と同様である。
【００２９】
図７は、表面と裏面に画像２４，２５を印刷した熱膨張性シート２ｂを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
立体画像形成装置５において、熱膨張性シート２ｂが搬送されて、画像２４がハロゲンランプ３１と反射板３２の直下となる。このとき、画像２４を構成するカーボンインクが光を熱に変換し、更に画像２５を構成するカーボンインクが透過した赤外光などを熱に変換する。これにより、画像２４，２５が形成された領域における熱膨張層２２が膨張し、立体画像が形成される。しかし、図１に示した例とは異なり、図７に示した熱膨張性シート２ｂは、表面の画像２４に加えて裏面の画像２５によって光を熱に変換するので、その領域の蓄熱が助長され、効率良く発泡することができる。
【００３０】
熱膨張性シート２ｂにおいても、ガラス板１１，１２により、熱膨張の高さが、高さＨ1に規制されている。更に、熱膨張層２２が膨張してガラス板１１に到達すると、このガラス板１１によって放熱して膨張が抑制される。よって、隆起した上端に幅Ｗ2の平坦な部分を含む立体画像が得られる。また、隆起の高さＨ1は、ガラス板１１と熱膨張性シート２ｂとの間隔に等しい。このように、本実施形態の立体画像形成装置５は、立体画像における隆起部分の形成を制御することができる。
ガラス板１１，１２により、熱膨張が規制され、膨張の上部に幅Ｗ2の平坦な部分を持つ立体画像が得られる。また、熱膨張層２２の上下で熱が発生するため、膨張がより迅速に完了する。
なお、熱膨張性シート２ｂの表面を上にして光を照射したのち、上下反転して裏面を上にして光を照射してもよい。これにより、更に効率良く発泡させることができる。
【００３１】
図８は、インク受容層２３を有さず、かつ裏面に画像２５を印刷した熱膨張性シート２ｃを、裏面を上に向けて立体画像形成装置５に設置したときの断面図である。
熱膨張性シート２ｃは、平面状であり、基材層２１と熱膨張層２２とが順に積層されている。この熱膨張性シート２ｃには、基材層２１の表面に画像２５が形成されている。
熱膨張性シート２ｃの基材層２１と熱膨張層２２は、図１に示した熱膨張性シート２ａと同様である。
【００３２】
熱膨張性シート２ｃは、裏面である基材層２１側に、カーボンインクによって画像２５が形成されている。この画像２５のカーボンインク（印刷材料）は、可視光や近赤外光（電磁波）を熱に変換する。
熱膨張性シート２ｃは、基材層２１の側を上に、つまり裏面を上に向けて、ガラス板１２の上面１２１に載置されている。ガラス板１１は、熱膨張性シート２ｃの上側に、平行に離間して配設されている。これにより、熱膨張性シート２ｃの膨張を規制する。
【００３３】
図９は、インク受容層２３を有さず、かつ裏面に画像２５を印刷した熱膨張性シート２ｃを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
立体画像形成装置５において、熱膨張性シート２ｃが搬送されて、画像２５がハロゲンランプ３１と反射板３２の直下となる。このとき、画像２５を構成するカーボンインクが光を熱に変換する。これにより、画像２５が形成された領域における熱膨張層２２が膨張し、立体画像が形成される。このように、インク受容層２３を有さない熱膨張性シート２ｃにおいても、裏面側の画像２５により、立体画像を形成可能である。
【００３４】
熱膨張性シート２ｃにおいても、ガラス板１１，１２により、熱膨張の高さが、高さＨ1に規制されている。更に、熱膨張層２２の膨張により画像２５がガラス板１１に到達すると、このガラス板１１によって放熱して膨張が抑制される。よって、隆起した上端に幅Ｗ3の平坦な部分を含む立体画像が得られる。また、隆起の高さＨ1は、ガラス板１１と熱膨張性シート２ｃとの間隔に等しい。このように、本実施形態の立体画像形成装置５は、立体画像における隆起部分の形成を制御することができる。
ガラス板１１，１２により、熱膨張が規制され、膨張の上部に幅Ｗ3の平坦な部分を持つ立体画像が得られる。また、インク受容層２３が不要なため、熱膨張性シート２ｃをより容易に製造することができる。
【００３５】
図１０は、裏面に画像２５を印刷した熱膨張性シート２ｄを、裏面を上に向けて立体画像形成装置５に設置したときの断面図である。
熱膨張性シート２ｄは、平面状であり、基材層２１と熱膨張層２２とインク受容層２３とが順に積層されている。この熱膨張性シート２ｃには、基材層２１の表面に画像２５が形成されている。
熱膨張性シート２ｄの基材層２１と熱膨張層２２とインク受容層２３は、図１に示した熱膨張性シート２ａと同様である。
【００３６】
熱膨張性シート２ｄは、裏面である基材層２１側に、カーボンインクによって画像２５が形成されている。この画像２５は、可視光や近赤外光（電磁波）を熱に変換する。
熱膨張性シート２ｄは、基材層２１の側を上に、つまり裏面を上に向けて、ガラス板１２の上面１２１に載置されている。
【００３７】
図１１は、裏面に画像２５を印刷した熱膨張性シート２ｄを膨張させて形成した立体画像を示す断面図である。
立体画像形成装置５において、熱膨張性シート２ｄが搬送されて、画像２５がハロゲンランプ３１と反射板３２の直下となる。このとき、画像２５を構成するカーボンインクが光を熱に変換する。これにより、画像２５が形成された領域における熱膨張層２２が膨張し、立体画像が形成される。このように、インク受容層２３を有する熱膨張性シート２ｄにおいても、裏面側の画像２５により、立体画像を形成可能である。
【００３８】
熱膨張性シート２ｄにおいても、ガラス板１１，１２により、熱膨張の高さが、高さＨ1に規制されている。更に、熱膨張層２２の膨張により画像２５がガラス板１１に到達すると、このガラス板１１によって放熱して膨張が抑制される。よって、隆起した上端に幅Ｗ4の平坦な部分を含む立体画像が得られる。また、隆起の高さＨ1は、ガラス板１１と熱膨張性シート２ｄとの間隔に等しい。このように、本実施形態の立体画像形成装置５は、立体画像における隆起部分の形成を制御することができる。
ガラス板１１，１２により、熱膨張が規制され、膨張の上部に幅Ｗ4の平坦な部分を持つ立体画像が得られる。
【００３９】
（変形例）
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り、例えば、次の（ａ）〜（ｈ）のようなものがある。
（ａ）  図３に示した第１変形例の立体画像形成装置５Ｂに、表面に濃淡画像を印刷した熱膨張性シート２を設定してもよく、裏面に濃淡画像を印刷した熱膨張性シート２の裏面を上に設定してもよく、限定されない。
（ｂ）  熱膨張性シート２に印刷する印刷材料は、光を熱に変換する特性を有するものであればよく、カーボンインクなど黒色のものに限定されない。
（ｃ）  上記実施形態において、下側のガラス板１２の代わりに、所定の剛性を有する平面状の断熱材料を使用してもよい。これにより、熱膨張性シート２の温度低下を抑止可能である。なお、この断熱材料は、自身が光の照射によって加熱されることを防ぐため、その表面が白色または鏡面状であることが望ましい。
（ｄ）  第２変形例において、上側のガラス板１１の代わりに、所定の剛性を有する平板を使用してもよい。更にこの平板は、自身が光の照射によって加熱されることを防ぐため、その下面が白色または鏡面状であることが望ましい。
（ｅ）  規制板となるガラス板１１の下面に凹凸があるもの（例えば、模様ガラス）を用い、かつ熱膨張性シート２の表面を上側にして設置してもよい。こうすることで、熱膨張性シート２の隆起部分をガラス板１１の下面の凹凸にあわせた形に変形することができる。
（ｆ）  ガラス板１２の上面に凹凸があるもの（例えば、模様ガラス）を用い、かつ熱膨張性シート２の裏面を上側にして設置してもよい。これにより、熱膨張性シート２の隆起部分をガラス板１２の上面の凹凸にあわせた形に変形することができる。更に熱膨張性シート２とガラス板１２との接触部分を減らして熱伝導を低下させ、熱膨張性シート２の加熱効率を向上させることもできる。
（ｇ）  ガラス板１２の上面に微細な凹凸があるもの（例えば、磨りガラス）を用い、かつ熱膨張性シート２の表面を上側にして設置してもよい。これにより、熱膨張性シート２とガラス板１２との接触部分を減らして熱伝導を低下させ、熱膨張性シート２の加熱効率を向上させることができる。
（ｈ）  規制板となるガラス板１１は、熱膨張性シート２以上の大きさとすることで、１枚の熱膨張性シート２上で熱膨張する隆起部分をすべて平面化することができるが、これに限定されるものではない。例えば、隆起部分の中で、平面化したい部分にだけ規制板を設けるような構成とすることも可能である。
【００４０】
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》
基材層と熱膨張層とが積層された平面状の熱膨張性シートを載置する載置面と、
前記載置面の上側に、平行に離間して配設された透明な規制板と、
前記規制板の上方に設けられ、光を下方に照射する光照射部と、
を備えることを特徴とする立体画像形成装置。
《請求項２》
前記規制板は、膨張前の前記熱膨張性シートの厚み以上、且つ、膨張後の前記熱膨張性シートの厚み以下だけ前記載置面から離間して配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成装置。
《請求項３》
前記規制板は、膨張前の前記熱膨張性シートの厚み以上、且つ、前記熱膨張層が仮に最大に熱膨張した場合の前記熱膨張性シートの厚み以下だけ前記載置面から離間して配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の立体画像形成装置。
《請求項４》
前記光照射部に対して前記規制板と前記載置面を、当該光照射部の短手方向に相対的に移動させる移動手段、
を備えることを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
《請求項５》
前記移動手段は、前記規制板と前記載置面との間に載置された前記熱膨張性シートの全面に亘って前記光照射部の光が照射されるように、前記光照射部を相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の立体画像形成装置。
《請求項６》
前記移動手段は、前記光照射部が光の照射を開始する際に、前記規制板と前記載置面が前記光照射部の下方に位置するように、前記光照射部に対して前記規制板と前記載置面を相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の立体画像形成装置。
《請求項７》
前記載置面は、透明な平板の表面である、
ことを特徴とする請求項１から６のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
《請求項８》
前記載置面は、白色である、
ことを特徴とする請求項１から７のうち何れか一項に記載の立体画像形成装置。
《請求項９》
基材層と熱膨張層とが積層された平面状の熱膨張性シートを載置する透明な平板と、
前記平板の上側に、平行に離間して配設された規制板と、
前記平板の下方に設けられ、光を上方に照射する光照射部と、
を備えることを特徴とする立体画像形成装置。
《請求項１０》
平面状の基材層と、
前記基材層の一方の面上に積層された熱膨張層と、
前記熱膨張層上に積層され、かつ光熱変換特性を有する印刷材料により画像が形成された受容層と、
を備え、
前記画像が形成された領域における前記熱膨張層が膨張しており、かつ前記領域に平坦な部分を含む、
ことを特徴とする立体画像。
《請求項１１》
前記基材層の他方の面上に、光熱変換特性を有する印刷材料により他の画像が形成されている、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の立体画像。
《請求項１２》
光熱変換特性を有する印刷材料により画像が形成された平面状の基材層と、
前記基材層の画像が形成される面とは反対の面に積層されている熱膨張層と、
を備え、
前記画像が形成された領域における前記熱膨張層が膨張しており、かつ前記領域に平坦な部分を含む、
ことを特徴とする立体画像。
【符号の説明】
【００４１】
１１  ガラス板  （規制板）
１２  ガラス板  （平板）
１２１  上面  （載置面）
２，２ａ〜２ｅ  熱膨張性シート
２１  基材層
２２  熱膨張層
２３  インク受容層
２４，２５  画像
２６  画像
３１  反射板  （光照射部の一部）
３２  ハロゲンランプ  （光照射部の一部）
３３  走査手段  （移動手段）
４１〜４４  ローラ  （搬送手段かつ移動手段）
【図１】
2018149763.tif 000003
【図２】
2018149763.tif 000004
【図３】
2018149763.tif 000005
【図４】
2018149763.tif 000006
【図５】
2018149763.tif 000007
【図６】
2018149763.tif 000008
【図７】
2018149763.tif 000009
【図８】
2018149763.tif 000010
【図９】
2018149763.tif 000011
【図１０】
2018149763.tif 000012
【図１１】
2018149763.tif 000013
【図１２】
2018149763.tif 000014
【図１３】
2018149763.tif 000015
【図１４】
2018149763.tif 000016