特許 6354559 膨張性シート及び膨張体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6354559

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】膨張性シート及び膨張体

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/18 20060101AFI20180702BHJP

【ＦＩ】

   B32B5/18 101

【請求項の数】6

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-251604(P2014-251604)

(22)【出願日】2014年12月12日

(65)【公開番号】特開2016-112733(P2016-112733A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀樹

【審査官】 春日 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１５０８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１３８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８１５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１１０８８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０１−０２８６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ１／００−４３／００

Ｂ４１Ｍ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材シートの表面の少なくとも一部分にエネルギーを与えると膨張する膨張部が設けられ、
前記膨張部は、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くされてなり、
前記膨張部は、複数の膨張層が積層されてなり、
前記膨張層の積層数は、前記縁部分が前記縁部分以外の部分よりも少なくされてなる、
ことを特徴とする膨張性シート。

【請求項2】

前記膨張部は、
前記縁部分から中央側の部分に向かって盛り上がるように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の膨張性シート。

【請求項3】

前記膨張部は、
所定の図案に対応した立体形状を形成するように膨張することを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張性シート。

【請求項4】

前記膨張部は、
加熱による熱エネルギーに反応して膨張することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の膨張性シート。

【請求項5】

基材シートの表面の少なくとも一部分に設けられた膨張部にエネルギーを与えることにより膨張された膨張体であって、
前記膨張体は、その表面に所定の図案に対応する立体形状が形成されているとともに、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなり、
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張され、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルを含有する密度を、前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルを含有する密度よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴とする膨張体。

【請求項6】

基材シートの表面の少なくとも一部分に設けられた膨張部にエネルギーを与えることにより膨張された膨張体であって、
前記膨張体は、その表面に所定の図案に対応する立体形状が形成されているとともに、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなり、
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張され、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率を前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴とする膨張体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膨張性シート及び膨張体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基材シートの一面側に、加熱により膨張する発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張部（発泡部）が形成された熱膨張性シートが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、熱膨張部に印刷画像を形成した後、当該熱膨張部を加熱することにより、基材シートの一面側に印刷画像に対応した立体画像を形成する技術もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１３６１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、膨張された熱膨張部は基材シートの一面から突出した状態となっていることから、例えば、搬送時等に外部の物体と接触し易くなり、特に、縁部分が外部の物体と接触することで損傷してしまうといった問題がある。

【0005】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、膨張部の損傷を適正に抑制することができる膨張性シート及び膨張体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る膨張性シートは、
基材シートの表面の少なくとも一部分にエネルギーを与えると膨張する膨張部が設けられ、
前記膨張部は、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くされてなり、
前記膨張部は、複数の膨張層が積層されてなり、
前記膨張層の積層数は、前記縁部分が前記縁部分以外の部分よりも少なくされてなる、
ことを特徴としている。

【0007】

また、本発明に係る膨張体は、
基材シートの表面の少なくとも一部分に設けられた膨張部にエネルギーを与えることにより膨張された膨張体であって、
前記膨張体は、その表面に所定の図案に対応する立体形状が形成されているとともに、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなり、
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張され、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルを含有する密度を、前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルを含有する密度よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴としている。
また、本発明に係る他の膨張体は、
基材シートの表面の少なくとも一部分に設けられた膨張部にエネルギーを与えることにより膨張された膨張体であって、
前記膨張体は、その表面に所定の図案に対応する立体形状が形成されているとともに、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなり、
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張され、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率を前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、膨張部の損傷を適正に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明を適用した一実施形態の熱膨張性シートを示す図である。

【図2】図１の熱膨張性シートの破線Ａで囲まれた部分を拡大して模式的に示す図である。

【図3】図１の熱膨張性シートの熱膨張部が膨張された熱膨張体を模式的に示す図である。

【図4】本発明を適用した熱膨張性シートの変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１（ａ）は、本発明を適用した一実施形態の熱膨張性シート１００を示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の熱膨張性シート１００を示す側面図である。また、図２は、図１（ｂ）の熱膨張性シート１００の破線Ａで囲まれた部分を拡大して示す図である。また、図３は、熱膨張性シート１００の熱膨張部２が膨張された熱膨張体１００Ａを示す図である。

【0011】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の熱膨張性シート１００は、例えば、所定の図案Ｉが形成された切手等に適用可能であり、具体的には、基材シート１と、この基材シート１の表面の全域に設けられた熱膨張部２とを備えている。

【0012】

基材シート１は、例えば、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構成されているが、一例であってこれらに限られるものではなく、材質は適宜任意に変更可能である。

【0013】

熱膨張部２は、例えば、熱源ヒータ（図示略）等により所定の時間加熱されることで膨張する。
具体的には、熱膨張部２は、例えば、コーティングされた熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層２１が複数（例えば、２層）積層されて構成されている（図１（ｂ）参照）。熱膨張層２１は、例えば、基材シート１の表面の略矩形枠状をなす縁部分以外の領域（例えば、略矩形状の領域）を被覆するように第一膨張層２１ａが設けられ、この第一膨張層２１ａの上面及び基材シート１の表面の縁部分を被覆するように第二膨張層２１ｂが設けられている。つまり、熱膨張層２１の積層数は、熱膨張部２の縁部分２ａが当該縁部分２ａ以外の部分（当該縁部分２ａよりも中央側の部分２ｂ）に対して少なくされており、これによって、縁部分２ａから中央側の部分２ｂに向かって盛り上がるように形成され、縁部分２ａの厚さが中央側（内側）の部分２ｂの厚さに対して薄くされている。
また、熱膨張部２の表面には、立体化（膨張）させたい部分に、立体化（膨張）の程度に応じて熱エネルギー吸収性が高い色（例えば、黒色）のベタ画像（光吸収用画像）が印刷されている。
なお、ここでは図１（ａ）に示された図案Ｉに対応する部分にベタ画像が印刷されているものとする。

【0014】

なお、熱発泡性のマイクロカプセルは、公知の技術を適用可能であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0015】

そして、熱膨張性シート１００は、熱源ヒータにより所定の時間加熱されることで、熱膨張部２のマイクロカプセルが熱膨張反応を起こし当該熱膨張部２が隆起することで熱膨張体１００Ａをなす（図３参照）。具体的には、熱膨張性シート１００の熱膨張部２は、その縁部分２ａの厚さが中央側の部分２ｂの厚さに対して薄くされているので、熱膨張体１００Ａにおける縁部分２ａの厚さが中央側の部分２ｂの厚さに対して薄くなるように膨張する。
また、当該熱膨張部２のベタ画像が印刷された部分については、他の部分よりも熱吸収率が高いため、ベタ画像が印刷された部分が立体化（膨張）の程度に応じた色に対応して、他の部分よりも膨張して盛り上がり、立体形状（図示略）が形成される。
そして、熱膨張体１００Ａの表面に形成された立体形状に図案Ｉを印刷し、図１（ａ）のような切手を生成する。

【0016】

以上のように、本実施形態の熱膨張性シート１００によれば、基材シート１の表面に設けられた熱膨張部２は、その縁部分２ａの厚さが当該縁部分２ａ以外の部分（中央側の部分２ｂ）の厚さに対して薄くされているので、熱膨張部２が膨張されていない熱膨張性シート１００や、熱膨張部２が膨張されて所定の図案Ｉに対応する立体画像が形成された熱膨張体１００Ａにおいて、例えば、熱膨張部２の縁部分２ａと中央側の部分２ｂとで厚さが略等しい場合に比べて、基材シート１の表面に対する熱膨張部２の縁部分２ａの突出量が相対的に少なくなり、縁部分２ａが外部の物体と接触し難くなる。また、縁部分２ａから中央側の部分２ｂに向かって盛り上がるように、すなわち、例えば、縁部分２ａが中央側の部分２ｂに連続するように側面視にて略円弧状に湾曲した形状となっていることで、仮に外部の物体と接触しても当該縁部分２ａが損傷し難くなる。
このように、熱膨張部２の損傷を適正に抑制することができる。

【0017】

また、熱膨張部２は、複数の熱膨張層２１、…が積層されてなり、熱膨張層２１の積層数は、縁部分２ａが当該縁部分２ａ以外の部分（中央側の部分２ｂ）よりも少なくされているので、熱膨張部２の縁部分２ａの厚さが当該縁部分２ａ以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張させた熱膨張体１００Ａを形成することができる。

【0018】

なお、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において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、熱膨張部２は、基材シート１の表面の全域に設けられている必要はなく、図４に示すように、基材シート２０１の表面の一部分に設けられていても良い。例えば、通信用紙（郵便葉書）２００の郵便料金を示す証票の部分を熱膨張部２０２で構成しても良い。

【0019】

また、上記実施形態にあっては、縁部分２ａの厚さが中央側の部分２ｂの厚さに対して薄くされた熱膨張部２を有する熱膨張性シート１００を膨張させるようにしたが、熱膨張体１００Ａにおいて、熱膨張部２が縁部分２ａの厚さが中央側の部分（当該縁部分２ａ以外の部分）２ｂの厚さに対して薄くなるように膨張される構成であれば熱膨張性シート１００は如何なる形態であっても良い。
すなわち、熱膨張部２が膨張されていない熱膨張性シート１００において、略全域に亘って略等しい厚さの熱膨張部２が形成されていても、例えば、縁部分２ａと中央側の部分２ｂとで加熱量、熱発泡性のマイクロカプセルの密度や熱吸収率等を調整することで、縁部分２ａの厚さが中央側の部分２ｂの厚さに対して薄くなるように膨張された熱膨張体１００Ａを形成するようにしても良い。具体的には、熱膨張層２１の縁部分２ａにおけるマイクロカプセルを含有する密度を、縁部分２ａ以外の部分におけるマイクロカプセルを含有する密度よりも低くすることで、縁部分２ａの厚さが当該縁部分２ａ以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張される構成であっても良い。また、熱膨張層２１の縁部分２ａにおけるマイクロカプセルの熱吸収率を縁部分２ａ以外の部分におけるマイクロカプセルの熱吸収率よりも低くすることで、縁部分２ａの厚さが当該縁部分２ａ以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張される構成であっても良い。

【0020】

さらに、上記実施形態にあっては、熱膨張部２の縁部分２ａの厚さがその他の部分の厚さに対して薄くされたものを例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、少なくとも縁部分２ａの厚さが当該縁部分２ａよりも中央側の部分２ｂの厚さに対して薄くされていれば良い。すなわち、例えば、縁部分２ａに対して当該縁部分２ａよりもわずかに中央側（内側）の部分２ｂが厚くされ、さらに中央側（内側）の部分が薄くされているような、側面視にて凹凸を有するような形状であっても良い。

【0021】

また、熱膨張性シート１００として、熱エネルギーに反応して膨張する熱膨張部２を具備するものを例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、熱エネルギー以外の各種のエネルギーに反応して膨張する構成であっても良い。

【0022】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
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＞
基材シートの表面の少なくとも一部分にエネルギーを与えると膨張する膨張部が設けられ、
前記膨張部は、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くされてなることを特徴とする膨張性シート。
＜請求項２＞
前記膨張部は、複数の膨張層が積層されてなり、
前記膨張層の積層数は、前記縁部分が前記縁部分以外の部分よりも少なくされてなることを特徴とする請求項１に記載の膨張性シート。
＜請求項３＞
前記膨張部は、
前記縁部分から中央側の部分に向かって盛り上がるように形成されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の膨張性シート。
＜請求項４＞
前記膨張部は、
所定の図案に対応した立体形状を形成するように膨張することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の膨張性シート。
＜請求項５＞
前記膨張部は、
加熱による熱エネルギーに反応して膨張することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の膨張性シート。
＜請求項６＞
基材シートの表面の少なくとも一部分に設けられた膨張部にエネルギーを与えることにより膨張された膨張体であって、
前記膨張体は、その表面に所定の図案に対応する立体形状が形成されているとともに、その縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴とする膨張体。
＜請求項７＞
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張された膨張体であって、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルを含有する密度を、前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルを含有する密度よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴とする請求項６に記載の膨張体。
＜請求項８＞
前記膨張部は、熱発泡性のマイクロカプセルを含有する熱膨張層からなり、前記マイクロカプセルが熱エネルギーに反応することにより膨張された膨張体であって、
前記熱膨張層の前記縁部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率を前記縁部分以外の部分における前記マイクロカプセルの熱吸収率よりも低くすることで、前記縁部分の厚さが当該縁部分以外の部分の厚さに対して薄くなるように膨張されてなることを特徴とする請求項６に記載の膨張体。

【符号の説明】

【0023】

１００、２００ 熱膨張性シート
１００Ａ 熱膨張体
１ 基材シート
２、２０２ 熱膨張部
２１ 熱膨張層
２ａ 縁部分
２ｂ 中央側の部分
Ｉ 所定の図案

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】