JPH0958121A - 立体画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の被転写体に任意の立体画像を形成し、
立体画像形成後被転写体の保存や取り扱いの状況を考慮
する必要がなく、かつ、ランニングコストが低い立体画
像形成方法を提供すること。 【解決手段】 被転写体１１にカーボンブラックを含有
した粘着物質１３をサーマルヘッドで画像信号に基づい
て転写する。次に、粘着物質１３の転写面に熱膨張剤２
１を加圧ローラによって付着させる。そして、光源２７
により光を照射すると、粘着物質１３中のカーボンブラ
ックが発熱し、熱膨張剤２１は加熱され膨張し、立体画
像が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体画像形成方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体画像形成方法として、例えば
特公昭59-35359号公報に記載された方法が開示されてい
る。この方法では、熱膨張性シート表面に該シートより
も光吸収性の高い材料で所望の画像を形成させ、ついで
該シート表面に光照射を行い光吸収の差により画像部を
選択的に加熱隆起させる。

【０００３】さらに、特開昭61-72589号公報に記載され
た画像形成方法においては、熱転写方式により光吸収性
の高い画像を形成している。そして、この画像を利用し
て光照射を行って膨張記録体上に画像信号に応じた凹凸
パターンを形成している。

【０００４】よって、これらの方法によれば、簡単な操
作で、シート上に凹凸パターンを形成する事ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法で用いられる発泡性シートは熱によって発泡膨張して
しまうので、立体画像形成後のシートを加熱するような
状態におけないために、保存や取り扱いの状況が限定さ
れてしまうという問題がある。例えば、熱湯が使用され
るような容器や配管に立体画像が形成された発泡性シー
トが貼付されていた場合、熱湯により発泡性シートが発
泡膨張してしまい、立体画像が消滅してしまう。

【０００６】また、発泡性シートは高価であり、立体画
像の形成はその一部分しか使用しないために、ランニン
グコストが割高であるという問題点がある。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、任意の被転写体に任意の立体画
像を形成し、立体画像形成後被転写体の保存や取り扱い
の状況を考慮する必要がなく、かつ、ランニングコスト
が低い立体画像形成方法を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の立体画像形成方法において
は、被転写体上に画像信号に応じて熱エネルギー変換剤
を含有する粘着物質を転写し、加熱により膨張する熱膨
張剤を被転写体上の粘着物質に付着し、被転写体上の粘
着物質中の熱エネルギー変換剤を発熱させて熱膨張剤を
加熱膨張する事により画像信号に応じた凹凸パターンを
形成する。

【０００９】また、本発明の請求項２記載の立体画像形
成方法においては、被転写体上に画像信号に応じて粘着
物質を転写し、熱エネルギー変換剤を含有する加熱によ
り膨張する熱膨張剤を被転写体上の粘着物質に付着し、
熱膨張剤中の熱エネルギー変換剤を発熱させて熱膨張剤
を加熱膨張する事により画像信号に応じた凹凸パターン
を形成する。

【００１０】さらに、本発明の請求項３記載の画像形成
方法においては、被転写体上に画像信号に応じて熱エネ
ルギー変換剤を含有する粘着物質を転写し、熱エネルギ
ー変換剤を含有する加熱により膨張する熱膨張剤を被転
写体上の粘着物質に付着し、粘着物質と熱膨張剤に含ま
れるの熱エネルギー変換剤を発熱させて熱膨張剤を加熱
膨張する事により画像信号に応じた凹凸パターンを形成
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項１の立体画
像形成方法を具体化した第１の実施の形態を図１、図
２、図３を参照して説明する。

【００１２】まず、図１に示すように被転写体１１に熱
エネルギー変換剤としてのカーボンブラックを含有した
粘着物質１３を保持している粘着シート１５を重ね、粘
着シート１５の背面から、転写手段としてのサーマルヘ
ッド１７を押し当てる。サーマルヘッド１７は、画像信
号に基づいて図示しない制御回路に制御されて発熱し、
粘着シート１５上の対応する箇所の粘着物質１３が溶融
し、被転写体１１の表面に融着転写する。このようにし
て粘着シート１５上の粘着物質１３の画像部だけが被転
写体１１へと転写する。

【００１３】被転写体１１は、任意の形状、材質の固体
であればよい。熱エネルギー変換剤としてはカーボンブ
ラック以外にもＩＴＯや水などの光や電磁波などを熱エ
ネルギーに変換するものならどのようなものでもよく、
その１種だけを用いても良いし、２種以上を混合しても
良い。粘着物質１３としてはワックス系、アクリル系、
シリコン系及びゴム系などの粘着剤が用いられる。

【００１４】また、本実施の形態では粘着物質１３の被
転写体１１への転写手段として加熱式であるサーマルヘ
ッド１７を用いたが、加熱転写手段としてサーマルヘッ
ド１７以外のものを用いることも可能である。例えば、
粘着シート１５の背面を、画像信号に基づいて強度変調
されたレーザ光を走査して加熱し、強い強度のレーザ光
が照射された粘着シート１５に対応する箇所の粘着物質
１３を溶融させて被転写体１１の表面に融着転写させて
もよい。

【００１５】また、転写手段としては加圧式も用いるこ
とができる。例えば、画像信号に基づいてインパクトヘ
ッドのような加圧機構により粘着シート１５の背面から
加圧し、粘着物質１３を被転写体１１の表面に転写させ
てもよい。

【００１６】また、転写手段にはインクジェット式も用
いることが出来る。例えば画像信号に基づいて、被転写
体１１表面に粘着物質１３を飛翔転写させてもよい。以
上の工程により、被転写体１１上に粘着物質１３による
画像が形成される。

【００１７】次に、図２に示すように、被転写体１１の
粘着物質１３転写面に熱膨張剤２１を保持している熱膨
張剤シート２３の熱膨張剤２１保持面を重ね、熱膨張剤
シート２３の背面から、付着手段としての加圧ローラ２
５によって加圧する。被転写体１１上の画像信号に対応
して形成された粘着物質１３上に熱膨張剤２１が付着す
る。このようにして熱膨張剤シート２３上の熱膨張剤２
１の画像部だけが被転写体１１上の粘着物質１３へと付
着する。

【００１８】この熱膨張剤としては炭酸水素ナトリウム
等の重炭酸塩、各種過酸化物、ジアゾアミノベンゼン、
パラジカルボン酸アルミニウム、アゾビスイソブチロニ
トリル等のアゾ化合物などの熱分解により無毒性のガス
を発生する物質が分散されている熱可塑性物質、また
は、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリア
クリロニトリル、ポリブタジエン、あるいはそれらの共
重合体からなる殻材の内部にプロパンやブタン、プロパ
ン等の低沸点の気化性物質を封入して、直径１０〜２０
μｍのマイクロカプセル化した熱膨張性カプセルが用い
られる。

【００１９】また、付着手段としては本実施の形態に用
いられた加圧式の他に散布式が用いられる。例えば、熱
膨張剤２１を被転写体１１の粘着物質１３転写面全体に
散布し、粘着物質１３上に付着した熱膨張剤２１以外の
熱膨張剤２１を除去することができる。

【００２０】また、他の付着手段として塗布式が用いら
れる。例えば、静電ドラムのような担持体によって担持
される熱膨張剤２１を被転写体１１上の粘着物質１３上
に塗布付着させることができる。

【００２１】他の付着手段として加熱式が用いられる。
例えば、熱膨張剤２１が熱溶融バインダーによって保持
されているシートの熱膨張剤２１保持面と被転写体１１
の粘着物質１３転写面とを重ね合わせて、熱膨張剤１３
保持シートの背面から加熱ローラのような加熱機構によ
り加熱することにより、熱膨張剤２１を被転写体１１上
の粘着物質１３上に塗布付着させることができる。

【００２２】以上の工程により、被転写体１１上に熱膨
張性の画像が形成される。

【００２３】次に、図３に示したように、被転写体１１
の画像形成面に光源２７より光を放射すると、粘着物質
１３中のカーボンブラックが光を吸収し発熱する。そし
て、被転写体１１上に転写した粘着物質１３上に付着し
た熱膨張剤２１は加熱され膨張する。

【００２４】発熱手段には、本実施の形態で示した露光
式の他に電磁波式を用いることができる。例えば、本実
施の形態のカーボンブラックの代わりに水分を含有して
いるバインダー、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）や
ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）等を粘着物質に混合
させて用いてマイクロ波をかければ、該バインダーは発
熱し、被転写体１１上に転写した粘着物質１３上に付着
した熱膨張剤２１は加熱され膨張する。

【００２５】このように、発熱手段により熱エネルギー
変換剤が決まる、または、熱エネルギー変換剤によって
発熱方法は決まるものである。

【００２６】以上の工程により、被転写体１１上に立体
画像が形成される。

【００２７】次に、本発明の請求項２の立体画像形成方
法を具体化した第２の実施の形態を図４、図５、図６を
参照して説明する。

【００２８】まず、図４に示すように被転写体３１に粘
着物質３３を保持している粘着シート３５を重ね、該粘
着シート３５の背面を、転写手段としてのレーザヘッド
３７で図示しない制御回路からの画像信号に基づいて強
度変調されたレーザ光を走査して加熱し、強い強度のレ
ーザ光が照射された粘着シート３５に対応する箇所の粘
着物質３３を溶融させて被転写体３１の表面に融着転写
させる。以上の工程により、被転写体３１上に粘着物質
３３による画像が形成される。

【００２９】次に、図５に示すように、被転写体３１の
粘着物質３３転写面に熱膨張剤４１を熱エネルギー変換
剤である水分を含有しているＰＶＡで保持している熱膨
張剤シート４３の熱膨張剤４１保持面を重ね合わせて、
熱膨張剤シート４３の背面から加熱ローラ４５により熱
膨張剤４１の膨張温度よりも低い温度で加熱することに
より、熱膨張剤４１を被転写体３１上の粘着物質３３上
に塗布付着させることができる。

【００３０】以上の工程により、被転写体３１上に熱膨
張性の画像が形成される。

【００３１】次に、図６に示したように、被転写体３１
の画像形成面にマイクロ波発信器４７よりマイクロ波を
放射すると、熱膨張剤４１のバインダーであるＰＶＡ中
の水分がマイクロ波を吸収し発熱する。そして、被転写
体３１上に転写した粘着物質３３上に付着した熱膨張剤
４１は加熱され膨張する。

【００３２】以上の工程により、被転写体３１上に立体
画像が形成される。

【００３３】最後に、本発明の請求項３の立体画像形成
方法を具体化した第３の実施の形態を図７、図８、図９
を参照して説明する。

【００３４】まず、図７に示すように被転写体５１に、
熱エネルギー変換剤としてのカーボンブラックを含有し
た粘着物質５３を画像信号に基づいて図示しない制御回
路に制御されたインクジェットヘッド５７により吐出さ
せ、粘着物質５３を被転写体５１の表面に飛翔転写させ
る。以上の工程により、被転写体５１上に粘着物質５３
による画像が形成される。

【００３５】次に、図８に示すように、被転写体５１の
粘着物質５３転写面に、熱エネルギー変換剤である水分
を含有しているＰＶＡと熱膨張剤が混合されている熱膨
張粒子６１を噴霧器６３より散布し、ファン６５により
粘着物質５３上に付着した熱膨張粒子６１以外の熱膨張
粒子６１を除去する。

【００３６】以上の工程により、被転写体５１上に熱膨
張性の画像が形成される。

【００３７】次に、図９に示したように、被転写体５１
の画像形成面に、まず光源６７より光を放射すると、粘
着物質５３中のカーボンブラックが光を吸収し発熱す
る。そして、被転写体５１上に転写した粘着物質５３上
に付着した熱膨張粒子６１は加熱され膨張する。この時
は特に、粘着物質５３と接触している熱膨張粒子６１及
びその近傍の熱膨張粒子６１が加熱膨張されやすい。

【００３８】連続して、被転写体５１の画像形成面に、
マイクロ波発信器６９よりマイクロ波を放射すると、熱
膨張粒子６１中のＰＶＡ中の水分がマイクロ波を吸収し
発熱する。そして、被転写体５１上に転写した粘着物質
５３上に付着した熱膨張剤６１は加熱され膨張する。こ
の時は特に、粘着物質５３とは接触していない、すなわ
ち、マイクロ波発信器６９に面している熱膨張粒子６１
が加熱膨張されやすい。

【００３９】以上の工程により、被転写体５１上に立体
画像が形成される。

【００４０】尚、各実施の形態における各立体画像形成
方法をそれぞれ組み合わせて、複合した立体画像を形成
することもできる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の各請求項に記載の立体画像形成方法においては、
任意の被転写体に任意の立体画像が容易に形成すること
ができる。また、立体画像形成後被転写体の保存や取り
扱いの状況を考慮する必要がなく、かつ、ランニングコ
ストが低くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態の立体画
像形成方法における粘着物質の転写を説明するための説
明図である。

【図２】上記第１の実施の形態における熱膨張剤の付着
を説明するための説明図である。

【図３】上記第１の実施の形態における熱膨張剤の加熱
を説明するための説明図である。

【図４】本発明を具体化した第２の実施の形態の立体画
像形成方法における粘着物質の転写を説明するための説
明図である。

【図５】上記第２の実施の形態における熱膨張剤の付着
を説明するための説明図である。

【図６】上記第２の実施の形態における熱膨張剤の加熱
を説明するための説明図である。

【図７】本発明を具体化した第３の実施の形態の立体画
像形成方法における粘着物質の転写を説明するための説
明図である。

【図８】上記第３の実施の形態における熱膨張粒子の付
着を説明するための説明図である。

【図９】上記第３の実施の形態における熱膨張粒子の加
熱を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１３ 粘着物質 １７ サーマルヘッド ２１ 熱膨張剤 ２５ 加圧ローラ ２７ 光源 ３３ 粘着物質 ３７ レーザヘッド ４１ 熱膨張剤 ４５ 加熱ローラ ４７ マイクロ波発信器 ５３ 粘着物質 ５７ インクジェットヘッド ６１ 熱膨張粒子 ６３ 噴霧器 ６５ ファン ６７ 光源 ６９ マイクロ波発信器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被転写体上に画像信号に応じて熱エネル
   ギー変換剤を含有する粘着物質を転写する工程と、 加熱により膨張する熱膨張剤が被転写体上の粘着物質に
   付着される工程と、 該被転写体上の粘着物質中の熱エネルギー変換剤を発熱
   させて熱膨張剤が加熱膨張する事により画像信号に応じ
   た凹凸パターンが形成される工程とからなる立体画像形
   成方法。
2. 【請求項２】 被転写体上に画像信号に応じて粘着物質
   を転写する工程と、 熱エネルギー変換剤を含有する加熱により膨張する熱膨
   張剤が被転写体上の粘着物質に付着される工程と、 該熱膨張剤中の熱エネルギー変換剤を発熱させて熱膨張
   剤が加熱膨張する事により画像信号に応じた凹凸パター
   ンが形成される工程とからなる立体画像形成方法。
3. 【請求項３】 被転写体上に画像信号に応じて熱エネル
   ギー変換剤を含有する粘着物質を転写する工程と、 熱エネルギー変換剤を含有する加熱により膨張する熱膨
   張剤が被転写体上の粘着物質に付着される工程と、 該被転写体上の粘着物質と熱膨張剤に含まれる熱エネル
   ギー変換剤を発熱させて熱膨張剤が加熱膨張する事によ
   り画像信号に応じた凹凸パターンが形成される工程とか
   らなる立体画像形成方法。