JPH02193154A

JPH02193154A - 立体画像用シート

Info

Publication number: JPH02193154A
Application number: JP1011950A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Honma; 本間　茂男; Kenji Noda; 健二野田; Masaki Miyazaki; 宮崎　正毅
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1990-07-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はシート面に熱膨張性の被覆層を設け、立体感
のある画像を形成することのできる立体画像用シートに
関する。

〔従来の技術〕

シート上に立体画像を形成させる方法として、母型を用
いてプレスする等の物理的方法が広く用いられているほ
か、最近は第１図（ａ）に断面構成を示すように、低沸
点気化性物質を熱可塑性樹脂でマイクロカプセル化した
熱膨張性微小球３を含む被覆層２゛を基材シート１上に
設けた熱膨張性シートＰを用いる方法が利用されている
（特公昭５９−３５３５９号公報、特開昭５５−１０１
９５４号公報参照）。

上記した熱膨張性シートにより立体画像を形成するには
、該シート上に光吸収性の良い材料で所望の画像を形成
する。例えば通常の電子写真方式の複写機を用い、黒色
トナーで画像を形成する。

第１図（ｂ）は熱膨張性シートＰの被覆層２上に黒色ト
ナーによる画像４が形成された状態を示す。次に、この
シートＰの表面に光照射をおこない、光吸収特性の差に
よって黒色トナーにより形成された画像部４のみを選択
的に加熱して熱膨張性微小球３を膨張させ、シート面か
ら隆起させて立体画像を形成する（第１図（ｃ）参照）
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、熱膨張性シートによる立体画像は主として視覚障
害者のための点字シートとして使用されており、この場
合は単色で十分であった。一方、シート上に立体画像を
形成したものは広告媒体、絵本その他人範囲の用途が見
込まれるが、この場合には立体画像のカラー化が不可欠
となる。しがしながら、カラートナーは光吸収効率が黒
色トナーに比較して低いためシート上の熱膨張性微小球
を十分に膨張させるだけ発熱せず、立体感のある画像を
形成することが困難であった。

これを解決するため、黒色トナーで画像を形成し、光照
射して画像部分を隆起させたあと、ホットスタンプ箔と
呼ばれる着色材層を設けたフィルムをシートに加熱圧着
し、隆起したトナー画像に着色材層を転写する方法が提
案されているが、この方法では隆起したトナー画像の表
面が粗面となり、着色材層を均一に転写することができ
ないばかりでなく、トナー画像部分以外のシート面にも
着色材層が付着してシート面を汚すという問題があった
。。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記問題点を解決するため、熱膨張性シート
の熱膨張性被覆層の上を更にポリビニルアルコール樹脂
のフィルムで被覆したものであって、基材シート上に、
低沸点気化性物質を熱可塑性樹脂でマイクロカプセル化
して得られる熱膨張性微小球を熱可塑性樹脂からなる結
合剤中に分散せしめてこれを基材シート面に塗布して熱
膨張性被覆層を形成し、前記熱膨張性被覆層の上をポリ
ビニルアルコールを主成分とする樹脂のフィルムで被覆
したことを特徴とする。

そして、耐水性を向上させるためにはポリビニルアルコ
ールとして、重合度５００〜１０００の範囲にあり、け
ん化度が９９モル％以上のものを用いる。

さらに好ましくは、上記ポリビニルアルコール樹脂フィ
ルム内に耐水化剤を添加することによって、より耐水性
を向上させることが望ましい。

〔作　　用〕

熱膨張性被覆層の上を溶融トナーの付着性のよいポリビ
ニルアルコールを主成分とする樹脂のフィルムで被覆し
であるので、光照射処理によりトナー画像部分が隆起し
ても、トナー画像表面が平滑に保たれ、ホットスタンプ
箔の着色材層を均一に転写できると共に、トナー画像部
分以外には着色材層が付着しない。ポリビニルアルコー
ルの重合度５００〜１０００　、けん化度９９モル％以
上のものを用いるときは耐水性を向上させることができ
る。

さらに、上記ポリビニルアルコール樹脂フィルム内に、
耐水化剤を添加することによっても耐水性に優れた立体
画像用シートを得ることができる。

更に、フィルムの材料としてポリビニルアルコールを用
いることで、１回の塗布工程で必要な厚みのフィルム層
を形成することができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例について説明する。

第２図（ａ）は立体画像シー）Ｑの構成を説明する断面
図で、各層の厚みを拡大して示しである。図において、
１１は基材シートで、後で説明する熱膨張性微小球が加
熱されて膨張する際に基材シートの裏面側に膨出させな
いだけの剛性と断熱性と、前記微小球の膨張する温度で
軟化しない材料からなり、例えば紙、合成紙、合成樹脂
シート、合板、金属箔等が使用される。

１２は熱膨張性被覆層であり、プロパン、ブタンその他
の低沸点気化性物質を塩化ビニリデン−アクリロニトリ
ル、メタクリル酸エステル−アクリル酸コポリマー、塩
化ビニリデン−アクリル酸エステルコポリマー等の熱可
塑性樹脂でマイクロカプセル化した粒径１０〜３０μの
熱膨張性微小球１３を、例えば酢酸ビニル系ポリマー、
アクリル系ポリマメタクリル酸系ポリマー、スチレン−
ブタジェン系ポリマー等の熱可塑性樹脂からなるバイン
ダーと共に基材シート１１上に塗布乾燥して形成する。

なお、熱膨張性微小球としてはアゾビスイソブチロニト
リル等の粒状の感熱有機発泡剤を利用することも可能で
ある。

１４はフィルム層で、光照射による画像部分の発熱や、
ホットスタンプ箔処理の際の熱に耐える程度の耐熱性と
、トナー画像を良好に定着できるとともに、ホットスタ
ンプ箔の接着剤とは接着しにくい材料からなり、例えば
ポリエステルフィルム、特殊加工紙等が使用できるが、
特にポリビニルアルコールを主成分とする樹脂のフィル
ム層が良好な結果をもたらすことが実験の結果明らかと
なった。

ポリビニルアルコールを主成分とする樹脂のフィルム層
１４を熱膨張性被覆層１２上に形成するには、ポリビニ
ルアルコール水溶液を熱膨張性被覆層１２の上に塗布、
乾燥させることにより、ｌＯｔｔｍ乃至１０．０μｍ　
の厚みのフィルム層を形成することができる。好ましい
厚みは３〜５μｍである。

ポリビニルアルコールは、クラレ株式会社製のＰＶＡ−
１０５（重合度５００）、ＰＶＡ−１１０（重合度７０
０〜１０００）の完全けん化タイプ（げん化度９９モル
％以上）のものが適当で、低分子量のＰＶＡ　−１０５
は高濃度で低粘度の塗液とすることができ、塗布工程を
１回としても十分な厚みのフィルム層を形成することが
できる。また、げん化度９９モル％以上の完全げん化タ
イプのポリビニルアルコールは熱水には可溶であるが、
冷水には不溶であるため、形成されたフィルム層は良好
な耐水性を示す。

さらに好ましくは、上記ポリビニルアルコール樹脂フィ
ルム内に、適当な耐水化剤を添加することが望ましい。

このような耐水化剤としては、例えばエポキシ樹脂が適
当であり、デーイックパーキーレス社製エヒノノクスＰ
　−９００７−Ｖなどがあげられる。こノ他ニ、尿素−
ホルマリン樹脂、メラミン−ホルマリン樹脂、ポリアミ
ド尿素−ホルマリン樹脂、グリオキザール、環状尿素−
グリオキザール反応′物、ホルマリン、グリセリングリ
シジルエーテル、ポリアミド−エポキシ樹脂、炭酸ジル
コニウムアンモン、硫酸亜鉛等も使用することができる
。

このような耐水化剤の添加量は一般には上記ポリビニル
アルコール１００重量部に対して１〜２０重量部、好ま
しくは５〜１０重量部の添加が望ましい。

立体画像の形成と着色は次のようにしておこなう。なお
、ここではホットスタンプ箔により立体画像を着色する
例について第２図を参照して説明する。

通常の電子写真方式の複写機等を使用し、黒色トナー（
又は濃色トナー）を用いて原稿画像を立体画像シート（
以下単にシートとい５）Ｑの熱膨張性被覆層１２上のフ
ィルム１４上に複写する。第２図（ｂ）はトナー画像１
５が形成されたシートＱの断面を示す。

次に、このシートに光照射をおこなう。

光照射装置の一例を第３図に示す。筐体２ｏの上方には
反射鏡２２の下にハロゲンランプ等の光源ランプ２１が
設げられてあり、光源ランプ２１の下方には金属その他
耐熱性材料で形成された搬送ベルトハが駆動プーリー冴
、従動プーリ一部間に張架され、図示しない駆動源によ
り矢印方向に移動するよう構成されている。また、２６
は給紙トレイ、２７は排紙トレイである。

電源を投入して搬送ベルト２３の駆動を開始し、光源ラ
ンプ２１を点灯した上で、トナー画像１５の形成された
熱膨張性被覆層１２を光源ランプ２１　Ｋ対向する側に
してシートＱを給送する。シートＱは光源ランプ２１に
より光照射を受けるが、このとき黒色トナーで形成され
た画像１５は光エネルギを吸収して加熱され、画像１５
の下方にある熱膨張性被覆層１２を加熱する。この結果
、この部分の微小球１３は急速に膨張し、熱膨張性被覆
層１２を隆起させる。

第２図（ｃ）は光照射処理の完了したシートＱの断面を
示す。

次に、隆起した立体画像面を所望の色に着色するのであ
るが、このためには、黒色トナーによる立体画像面をホ
ットスタンプ箔で被覆処理する。

ホットスタンプ箔Ｓは、例えば第４図に示すよ′うな層
構成の箔である。図において、３１は厚み５〜３０μの
ポリエステルフィルムからなるベースフィルム、３２は
厚み０．０２μ程度のワックス系樹脂からなる離型層、
３３は厚み２μ程度の着色材層で、樹脂、溶剤、染料、
顔料等を混合して所望の色に形成した着色材で形成する
。３４は高純度のアルミニウムを真空蒸着法で着色層３
３上に形成した厚み００４μ程度のアルミニウム薄膜層
、３５は厚み２μ程度の接着剤層で、溶融したトナーに
良好な接着性を示す感熱性及び感圧性の接着剤からなる
。なお、アルミニウム薄膜層３４はメタリックカラーの
箔を形成する場合にのみ形成されるもので、その他のカ
ラー基の場合は必要としない。

ホットスタンプ箔Ｓによる被覆処理は次のようにしてお
こなう。まず、所望の色のホットスタンプ箔Ｓの接着剤
層３５の面をシートＱのトナー画像１５を設げた面に重
ね、公知のヒートローラの間を通して加熱しつつ圧着す
る。これによりホットスタンプ箔Ｓの接着剤層３５はト
ナー画像１５を形成している溶融トナーと強固に接着す
る（第２図（ｄ）参照）。このとき、接着剤層３５はシ
ート１１上のフィルム１４とは接着しない。ホットスタ
ンプ箔Ｓのベースフィルム３１をシートＱから引剥すと
トナー画像１５上にのみホットスタンプ箔Ｓの着色材層
３３．３４が接着して残る（第２図（ｅ）参照）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の立体画像用シートは、
熱膨張性被覆層の上を更に溶融トナーの付着性のよいポ
リビニルアルコールを主成分とする樹脂フィルムで被覆
しであるので、光照射処理をしてトナー画像部分の熱膨
張性被覆層が隆起しても、トナー画像表面は平滑に保た
れ、ホットスタンプ箔の着色材層を均一に転写すること
ができる。また、トナー画像の形成されていないフィル
ム面にはホットスタンプ箔の着色材は付着しないのでシ
ート表面を汚すことがない。

また、熱膨張性被覆層の上を更に被覆するフィルムの材
料に高濃度でも低粘性のポリビニルアルコールを用いた
ので、−回の塗布工程で必要な厚さのフィルムを形成す
ることができ、作業工程を簡単にすることができる。さ
らに、けん化度の高いポリビニルアルコールを用いるこ
とで良好な耐水性をもった立体画像シートが得られる。

、−また、適当な耐水化剤を添加することによって、よ
り耐水性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱膨張性シートの構成及び立体画像形成
工程の説明図、第２図はこの発明による立体画像用シー
トの構成及び立体画像形成工程の説明図、第３図は光照
射装置の主要構成を示す断面図、第４図はホットスタン
プ箔の構成説明図である。１に基材シート、１２：熱膨張性被覆層、１３：熱膨張
性微小球、１４：ポリビニルアルコール樹脂フィルム、
１５：トナー画像、３３．３４：着色材層、３５：接着
剤層、Ｑ：立体画像用シート、Ｓ：ホットスタンプ箔。特許出願人　　ミノルタカメラ株式会社（ａ）（ｂ）（ｃ）図（ａ）（ｂ）（Ｃ）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材シート上に、低沸点気化性物質を熱可塑性樹
脂でマイクロカプセル化して得られる熱膨張性微小球を
熱可塑性樹脂からなる結合剤中に分散せしめてこれを基
材シート面に塗布して熱膨張性被覆層を形成し、前記熱
膨張性被覆層の上をポリビニルアルコールを主成分とす
る樹脂のフィルムで被覆したことを特徴とする立体画像
用シート。
（２）請求項第１項記載の立体画像用シートにおいて、
前記ポリビニルアルコールが重合度５００〜１０００の
範囲にあり、けん化度が９９モル％以上であることを特
徴とする立体画像用シート。