JP2019077797A - インクジェットインクとそれを用いた半立体画像の形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】発泡層を含むシートの表面に、より少ない工数で色ずれ等のない鮮明なカラーもしくはモノクロの半立体画像を形成できるインクジェットインク、およびそれを用いた半立体画像の形成方法の提供。【解決手段】インクジェットインクは赤外線吸収性を有する白色ないし淡色の金属酸化物を含む。インクジェットインクを用いて発泡層3を含むシート1表面に画像8を形成し、赤外線を照射して発泡層3の画像8に対応する領域を選択的に発泡させ半立体形状6とし半立体画像7を形成する半立体画像の形成方法。【選択図】図3

Description

本発明は、少なくとも発泡層を含むシートの表面に形成した画像に対応させて、発泡層を選択的に発泡させて半立体画像(2.5D画像)を形成するためのインクジェットインクと、それを用いた半立体画像の形成方法に関するものである。
少なくとも発泡層を含むシートの表面に画像を形成し、形成した画像に対応させて発泡層を選択的に発泡させて、シートの表面に半立体画像を形成することが検討されている。
たとえば、特許文献1では、シートの表面に、当該表面よりも光、とくに赤外線の吸収性の高い材料からなる画像を形成したのち、ハロゲンランプ等によって赤外線を含む光を照射することが提案されている。この方法では、シートの表面と画像との赤外線吸収性の差に基づいて、シートの、画像を形成した領域を、赤外線を含む光の照射によって選択的に加熱して、当該領域の発泡層を選択的に発泡させることで、半立体画像が形成される。
しかし、たとえば、イエロー等の淡色の画像は、基本的に、白色であるシートの表面との赤外線吸収性の差が殆どないため、シートの、淡色の画像を形成した領域の発泡層は、発泡させることができない場合がある。そのため、特許文献1における画像は濃色、とくに黒色の画像にほぼ限定される(特許文献1の第3欄第15行〜第25行等)。したがって、特許文献1に記載の方法では、形成できる半立体画像は実質的にモノクロに限定され、カラーの半立体画像を形成することは困難である。
特許文献2では、シートの表面にカラー画像を形成し、かつシートの裏面には、カラー画像に対応させて、黒色のトナー等の濃淡によるモノクロ画像を形成して、シートの裏面に熱光線(赤外線)を照射することが提案されている。この方法では、発泡層を、シートの裏面に照射した赤外線によって選択的に発泡させて半立体形状を形成して、シートの表面に形成したカラー画像と合わせて、シートの表面にカラーの半立体画像を形成することができる。
しかし、シートの表面のカラー画像と、裏面のモノクロ画像とを正確に位置合わせするのは難しく、カラー画像と、発泡層の発泡によって形成される半立体形状とが色ずれしやすいという課題がある。また、シートの裏面にモノクロ画像が残るため、半立体画像を形成したシートの用途が限られたり、裏面を隠したりしなければならないといった課題もある。
特許文献3では、シートの表面に、黒色のトナー等の濃淡によるモノクロ画像を形成し、輻射熱(赤外線)を照射して発泡層を発泡させたのち、シートの表面の全面にベタ白層を形成してモノクロ画像を隠蔽した上に、カラー画像を形成することが提案されている。
しかし、この方法では工数が多いという課題がある。また、先に発泡層を発泡させて形成した半立体形状の上にカラー画像を重ねることになるため、半立体形状とカラー画像との位置合わせが難しい上、カラー画像の鮮明性が低下しやすいという課題もある。
特公昭59−35359号公報 特開2001−150812号公報 特開2012−171317号公報
本発明の目的は、少なくとも発泡層を含むシートの表面に、より少ない工数で、色ずれ等のない鮮明な、カラーもしくはモノクロの半立体画像を形成できるインクジェットインク、およびそれを用いた半立体画像の形成方法を提供することにある。
本発明は、少なくとも発泡層を含むシートの表面に形成した画像に対応させて、前記発泡層を選択的に発泡させることにより、前記シートの表面に半立体画像を形成するために用いるインクジェットインクであって、赤外線吸収性を有する白色ないし淡色の金属酸化物を含んでいるインクジェットインクである。
また、本発明は、上記インクジェットインクを用いて、少なくとも発泡層を含むシートの表面に画像を形成する工程、および前記シートの表面に赤外線を照射して、前記発泡層の、前記画像に対応する領域を選択的に発泡させる工程を含む半立体画像の形成方法である。
本発明によれば、少なくとも発泡層を含むシートの表面に、より少ない工数で、色ずれ等のない鮮明な、カラーもしくはモノクロの半立体画像を形成できるインクジェットインク、およびそれを用いた半立体画像の形成方法を提供することができる。
図(a)〜図(d)は、本発明の半立体画像の形成方法の、実施の形態の一例の概略を説明する断面図である。 図(a)〜図(d)は、本発明の半立体画像の形成方法の、実施の形態の他の例の概略を説明する断面図である。 図(a)〜図(c)は、本発明の半立体画像の形成方法の、実施の形態のさらに他の例の概略を説明する断面図である。
本発明のインクジェットインクは、赤外線吸収性を有する白色ないし淡色の金属酸化物を含むため、たとえば、少なくとも発泡層を含むシートの表面に、赤外線吸収性を有する画像を形成することができる。そのため、画像を形成したシートの表面に赤外線を照射することにより、シートの発泡層の、画像に対応する領域を選択的に発泡させて、半立体画像のもとになる半立体形状を形成することができる。
しかも、上記のように赤外線吸収性を有する金属酸化物の色味は白色ないし淡色であるため、本発明のインクジェットインクは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の任意の着色剤によって、任意の色味に着色することができる。よって、たとえば、発泡層を含むシートの表面に、着色した本発明のインクジェットインクによって、直接に、カラー画像を形成することができる。また、いずれか1色のインクジェットインクによって、モノクロ画像を形成することも可能である。
しかも、カラー画像またはモノクロ画像の直下の発泡層をそのまま発泡させて半立体形状が形成されるため、形成された半立体形状と、カラー画像またはモノクロ画像とが色ずれ等することもない。
また、本発明のインクジェットインクによれば、着色剤を含まない状態では、シートの表面に、無色透明ないし淡色透明の画像を形成することができる。そのため、形成した画像の上、または下に、直接に、基本的に有色透明であるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の任意の色味のインクジェットインクからなる画像を重ねて、カラー画像を形成することができる。また、いずれか1色のインクジェットインクによって、モノクロ画像を形成することもできる。
しかも、カラー画像またはモノクロ画像を、本発明のインクジェットインクによって形成した画像の上、または下に、発泡層を発泡させて半立体形状を形成する前に、直接に重ねることができる。そのため、発泡層を発泡させて形成される半立体形状と、カラー画像またはモノクロ画像との色ずれ等を抑制することもできる。
したがって、本発明によれば、発泡層を含むシートの表面に、より少ない工数で、色ずれ等のない鮮明な、カラーもしくはモノクロの半立体画像を形成できるインクジェットインクと、それを用いた半立体画像の形成方法とを提供することができる。
《インクジェットインク》
本発明のインクジェットインクは、金属酸化物を、任意の分散媒中に分散させて調製することができる。ただし、有機溶剤を使用することによる臭気の発生を抑制したり、環境への負荷を軽減したりするために、本発明のインクジェットインクは、金属酸化物を水等の水性分散媒中に分散させた水性のインクジェットインクとすることが好ましい。
〈金属酸化物〉
赤外線吸収性を有する白色ないし淡色の金属酸化物としては、たとえば、タングステン系酸化物、インジウム−スズ酸化物(ITO)、アンチモン−スズ酸化物(ATO)等が挙げられる。とくに、タングステン系酸化物が好ましい。
タングステン系酸化物としては、たとえば、酸化タングステン(三酸化タングステン等)や、タングステンと任意の金属元素との複合酸化物等が挙げられる。
タングステンとともに複合酸化物を形成する金属元素としては、たとえば、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)、アルカリ土類金属(Ca、Sr、Ba、Ra)、希土類元素(Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)、Be、Mg、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Bi等の1種または2種以上が挙げられる。
これらの金属と、タングステンとの複合酸化物の中から、赤外線吸収性を有する白色ないし淡色のタングステン系複合酸化物の1種または2種以上を選択して用いることができる。
金属酸化物の含有量は、インクジェットインクの総量の0.1質量%以上、とくに0.5質量%以上であるのが好ましく、3.0質量%以下、とくに2.0質量%以下であるのが好ましい。
金属酸化物の含有量がこの範囲未満では、本発明のインクジェットインクからなる画像に十分な赤外線吸収性を付与できないおそれがある。そのため、シートの発泡層の、画像に対応する領域を、赤外線の照射によって選択的に良好に発泡させることができない場合を生じる。
一方、金属酸化物の含有量が上記の範囲を超える場合には、たとえば、着色したインクジェットインクの色味が濁ったり、複数色のインクジェットインクを混色して形成したカラー画像の色味がずれたりする場合がある。
また、着色しないインクジェットインクの場合は、当該インクジェットインクからなる画像の透明性が低下して、その上、または下に重ねるカラー画像やモノクロ画像の色味が濁ったりずれたりする場合もある。
また、過剰の金属酸化物が、たとえば、インクジェットインクの貯蔵時に凝集して、インクジェットインクの貯蔵安定性が低下する場合もある。さらに、凝集を生じないまでも、インクジェットプリンタのノズルからの、インクジェットインクの吐出性や吐出安定性が低下する場合もある。
これに対し、金属酸化物の含有量を上記の範囲とすることにより、色味が濁ったりずれたり、透明性、貯蔵安定性、吐出性、吐出安定性等が低下したりしない範囲で、インクジェットインクからなる画像に、十分な赤外線吸収性を付与することができる。
金属酸化物は、インクジェットインク中への分散性を向上することを考慮すると、あらかじめ、分散媒中に分散させた分散液の状態で、インクジェットインクの調製に用いるのが好ましい。水性のインクジェットインクの場合、分散媒としては、水等の水性分散媒を用いることができる。
なお、金属酸化物の分散液を用いる場合は、当該分散液中に含まれる、実効成分としての金属酸化物の含有量が上述した範囲となるように、分散液の濃度や添加量を設定すればよい。
分散液には、金属酸化物の分散性を向上するために、分散剤を添加してもよい。
水性分散媒に適した分散剤としては、これに限定されないが、たとえば、日本ルーブリゾール(株)製のソルスパース(登録商標)シリーズのうち20000、24000、26000、27000、28000、ビックケミー・ジャパン(株)製のディスパービックシリーズのうち160、161、162、163、166、170、180、182、184、190、BSAF社製のEFKA(登録商標)シリーズのうち46、47、48、49、EFKAケミカル社製のポリマーシリーズのうち100、120、150、400、401、402、403、450、451、452、453、味の素(株)製のアジスパー(登録商標)シリーズのうちPB711、PA111、PB811、PW911、共栄社化学(株)製のフローレンシリーズのうちDOPA−158、DOPA−22、DOPA−17、TG−730W、G−700、TG−720W等の1種または2種以上が挙げられる。
〈着色剤〉
前述したように、本発明のインクジェットインクを任意の色味に着色するための着色剤としては、たとえば、染料、顔料等が挙げられる。とくに、水性のインクジェットインクを着色するためには、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料、食用染料、酸性媒染染料、可溶性建染め染料等の水溶性染料が好適に使用される。
染料の具体例としては、たとえば、下記の各色の染料等の1種または2種以上が挙げられる。
(レッド)
C.I.ダイレクトレッド2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247。
C.I.アシッドレッド35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397。
C.I.リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55。
C.I.ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46。
(バイオレット)
C.I.ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101。
C.I.アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126。
C.I.リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34。
C.I.ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48。
(イエロー)
C.I.ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163。
C.I.アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227。
C.I.リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42。
C.I.ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40。
(ブルー)
C.I.ダイレクトブルー1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291。
C.I.アシッドブルー9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326。
C.I.リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38。
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71。
(ブラック)
C.I.ダイレクトブラック9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、199。
C.I.アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172。
C.I.リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34。
C.I.ベーシックブラック8。
たとえば、シートの表面にフルカラーの画像を形成するためには、従来同様に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の各色の染料を個々に配合した、4色またはそれ以上の色味のインクジェットインクを個別に用意すればよい。
染料等の着色剤の種類および含有量は、色味や色濃度等に応じて適宜設定することができる。
〈湿潤剤〉
水性のインクジェットインクには、湿潤剤(保湿剤)を配合してもよい。
湿潤剤は、インクジェットインクの乾燥を抑制して、インクジェットプリンタのノズル等での、インクジェットインクの目詰まりを防止するために機能する。湿潤剤としては、たとえば、2価または3価のアルコール、2−ピロリドン、または2−ピロリドンの誘導体等の水溶性有機溶剤の1種または2種以上が挙げられ得る。
このうち2価のアルコールとしては、たとえば、1,5−ペンタンジオール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられ、3価のアルコールとしては、たとえば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。さらに、2−ピロリドンの誘導体としては、たとえば、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
湿潤剤の含有量は、インクジェットインクの総量の5質量%以上、とくに7質量%以上であるのが好ましく、15質量%以下、とくに12質量%以下であるのが好ましい。
〈浸透剤〉
水性のインクジェットインクには、浸透剤を配合してもよい。
浸透剤は、シートの表面から内部へのインクジェットインクの浸透を促進して、インクジェットインクの乾燥性を高めるために機能する。
浸透剤としては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類などの水溶性有機溶剤の1種または2種以上が挙げられる。
浸透剤の含有量は、インクジェットインクの総量の5質量%以上、とくに7質量%以上であるのが好ましく、15質量%以下、とくに12質量%以下であるのが好ましい。浸透剤として2種以上を併用する場合は、その合計の含有量を、この範囲とすればよい。
〈pH調整剤〉
水性のインクジェットインクには、pH調整剤を配合してもよい。
pH調整剤は、水性のインクジェットインクをアルカリ性にして金属酸化物の分散安定性を向上し、なおかつインクジェットプリンタのヘッドの金属部分等の腐食を防止するために機能する。
pH調整剤としては、たとえば、アンモニア、有機アミン、苛性アルカリ等が挙げられ、とくに有機アミンが好ましい。
有機アミンとしては、たとえば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルモノエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モノ−1−プロパノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールおよびこれらの誘導体等の1種または2種以上が挙げられる。
pH調整剤の含有量は、インクジェットインクの、pH調整剤を配合しない状態でのpH、および配合後の目標とするpHなどに応じて、好ましくはインクジェットインクの総量の0.05質量%以上、3質量%以下の範囲で適宜、調整できる。
〈その他の成分〉
水性のインクジェットインクには、さらに、従来公知の種々の添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、たとえば、防かび剤、殺生剤等が挙げられる。防かび剤、殺生剤を配合する場合、その含有量は、それぞれインクジェットインクの総量の0.1質量%以上であるのが好ましく、1質量%以下であるのが好ましい。
また、たとえば、表面張力や粘度等の特性をインクジェット印刷に適した範囲に調整したりするため、インクジェットインクには、さらに、先に説明した湿潤剤、浸透剤としての機能を有しない種々の、他の水溶性有機溶剤を添加してもよい。
他の水溶性有機溶剤としては、たとえば、エタノール、イソプロパノール等の1価のアルコールや1,2−ヘキサンジオール等が挙げられる。
他の水溶性有機溶剤の含有量は、インクジェットインクの総量の1質量%以上、とくに2質量%以上であるのが好ましく、10質量%以下、とくに5質量%以下であるのが好ましい。
上記の各成分に、さらに水(たとえば、超純水)を加えて総量を100質量%とすることで、本発明のインクジェットインクが調製される。
《半立体画像の形成方法》
〈シート〉
本発明の半立体画像の形成方法に用いるシート1としては、たとえば、図1(a)を参照して、紙やプラスチックフィルム、プラスチックシート等からなる基材2の片面(図では上面)に、発泡層3を積層したもの等を用いることができる。
発泡層3は、たとえば、加熱によって発泡する発泡性カプセルと、当該発泡性カプセルを結着して発泡層3を形成するバインダ樹脂とを含む塗剤を基材2の片面に塗布したのち、乾燥させる等して形成される。
発泡性カプセルとしては、これに限定されないが、たとえば、松本油脂製薬(株)製のマツモト マイクロスフェアー(登録商標)シリーズのうちF−30、F−50、F−80、アクゾ ノーベル ケミカルズ社製のエクスパンセル(登録商標)シリーズのうちWU−642、WU−551、WU−461等の1種または2種以上が挙げられる。
バインダ樹脂としては、たとえば、塗剤の調製方法に応じて水溶性、ラテックス系、エマルション系、あるいは油溶性の種々のバインダ樹脂が挙げられる。
水溶性のバインダ樹脂としては、たとえば、完全ケン化または部分ケン化されたポリビニルアルコール、でんぷん、変性でんぷん、ゼラチン、変性ゼラチン、カゼイン、プルラン、アラビアゴム、カラヤゴム、アルブミン等の天然高分子樹脂またはこれらの誘導体、カチオン変性またはシラノール変性されたポリビニルアルコール変性物、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、無水マレイン酸またはその共重合体等の1種または2種以上が挙げられる。
ラテックス系のバインダ樹脂としては、たとえば、SBRラテックス、NBRラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のラテックスの1種または2種以上が挙げられる。
エマルション系のバインダ樹脂としては、たとえば、(メタ)アクリル酸エステル等のエマルションの1種または2種以上が挙げられる。
また、たとえば、バインダ樹脂としてエチレン性不飽和結合を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー等を用い、基材2の片面に塗剤を塗布した後に電子線や紫外線等を照射して硬化反応させてもよい。
発泡層3には、インクジェットインクの受容性を有する多孔質顔料を配合してもよい。これにより、発泡層3の表面に印刷されたインクジェットインクを多孔質顔料中に吸収させて、速やかに乾燥させることができる。そのため、発泡層3の表面に、にじみ等がなく鮮明で、しかも定着性に優れた画像を形成することができる。
多孔質顔料としては、たとえば、クレー、タルク、けいそう土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素(シリカ)、ケイ酸カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、水酸化ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ゼオライト等の1種または2種以上が挙げられる。
とくに、発泡層3の白色度、分散性、物質の安定性の点で、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、シリカ、アルミナ等の1種または2種以上が好ましい。
また、図示していないが、発泡層3の上に、さらに、多孔質顔料とバインダ樹脂とを含む塗剤を塗布したのち乾燥させて、インク受容層を形成してもよい。
〈半立体画像の形成方法I〉
図1(a)〜図1(d)は、本発明の半立体画像7の形成方法の、実施の形態の一例の概略を説明する断面図である。
この例の形成方法では、図1(a)に示すように、まずシート1の表面、すなわち発泡層3の表面に、金属酸化物を含み、着色剤を含まない本発明のインクジェットインクをインクジェット印刷して、無色透明ないし淡色透明の画像4を形成する。
次いで、図1(b)に示すように、画像4を形成したシート1の表面に、金属酸化物を含まない、着色された1色または2色以上のインクジェットインクをインクジェット印刷して、カラーまたはモノクロの画像5を形成する。なお図では、画像4の形成領域と画像5の形成領域とを一致させているが、たとえば、意図したデザインによっては、画像5を画像4の外側にはみ出すように形成してもよい。この逆も可能である。
いずれの場合も、発泡層3を発泡させて半立体形状6を形成する前に、画像4の上に画像5を重ねているため、画像5のデザインと、画像4によって形成される半立体形状6とを、色ずれ等を生じることなく、一致させることができる。
次に、図1(c)に実線の矢印で示すように、シート1の表面の略全面に、赤外線を照射する。そうすると、図1(d)に示すように、発泡層3の、画像4に対応する領域が選択的に発泡されて、半立体形状6が形成される。そして、形成された半立体形状6と画像5とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成される。
〈半立体画像の形成方法II〉
図2(a)〜(d)は、本発明の半立体画像7の形成方法の、実施の形態の他の例の概略を説明する断面図である。
この例では、図2(a)に示すように、まずシート1の表面、すなわち発泡層3の表面に、金属酸化物を含まない、着色された1色または2色以上のインクジェットインクをインクジェット印刷して、カラーまたはモノクロの画像5を形成する。
次いで、図2(b)に示すように、画像5を形成したシート1の表面に、金属酸化物を含み、着色剤を含まない本発明のインクジェットインクをインクジェット印刷して、無色透明ないし淡色透明の画像4を形成する。なお図では、画像4の形成領域と画像5の形成領域とを一致させているが、やはり意図したデザインによっては、画像5を画像4の外側にはみ出すように形成してもよい。この逆も可能である。
いずれの場合も、発泡層3を発泡させて半立体形状6を形成する前に、画像5の上に画像4を重ねているため、画像5のデザインと、画像4によって形成される半立体形状6とを、色ずれ等を生じることなく、一致させることができる。
次に、図2(c)に実線の矢印で示すように、シート1の表面の略全面に、赤外線を照射する。そうすると、図2(d)に示すように、発泡層3の、画像4に対応する領域が選択的に発泡されて、半立体形状6が形成される。そして、形成された半立体形状6と画像5とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成される。
なお、図1(a)〜(d)の例や図2(a)〜(d)の例で画像5の形成に用いるインクジェットインクとしては、それぞれ上述したように、金属酸化物を含まない、任意の色味に着色された通常のインクジェットインクを用いることができる。
画像4、5を形成するためのインクジェットプリンタとしては、たとえば、サーマル方式、ピエゾ方式等の、いわゆるオンデマンド型のインクジェットプリンタが好適に使用される。また、インクを循環させながらインク滴を形成して印刷をする、いわゆるコンティニュアス型のインクジェットプリンタを用いることもできる。
また、とくに図2(a)〜(d)の例の画像5は、インクジェット印刷以外の任意の印刷法によって、あらかじめシート1の表面に印刷しておくこともできる。
また、図1(a)〜(d)の例、および図2(a)〜(d)の例のいずれにおいても、シート1の表面には、任意の印刷法によって、あらかじめ任意のデザインを印刷しておくこともできる。
〈半立体画像の形成方法III〉
図3(a)〜(c)は、本発明の半立体形状6の形成方法の、実施の形態のさらに他の例の概略を説明する断面図である。
この例では、図3(a)に示すように、まずシート1の表面、すなわち発泡層3の表面に、金属酸化物を含み、着色された1色または2色以上の本発明のインクジェットインクをインクジェット印刷して、カラーまたはモノクロの画像8を形成する。
次いで、図3(b)に実線の矢印で示すように、シート1の表面の略全面に、赤外線を照射する。そうすると、図3(d)に示すように、発泡層3の、画像8に対応する領域が選択的に発泡されて、半立体形状6が形成される。そして、形成された半立体形状6と画像8とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成される。
この例では、着色された本発明のインクジェットインクを用いて画像8を形成しているため、画像8のデザインと、画像8によって形成される半立体形状6とを、色ずれ等を生じることなく、一致させることができる。
画像8を形成するためのインクジェットプリンタとしては、やはり、サーマル方式、ピエゾ方式等の、いわゆるオンデマンド型のインクジェットプリンタが好適に使用される。また、インクを循環させながらインク滴を形成して印刷をするコンティニュアス型のインクジェットプリンタを用いることもできる。
シート1の表面には、任意の印刷法によって、あらかじめ任意のデザインを印刷しておくこともできる。
以下に、本発明を、実施例に基づいて説明するが、本発明の構成は、これらの実施例に限定されるものではない。
〈シートの作製〉
基材2としては、硫酸バリウムを添加した白色ポリエステルフィルム〔帝人(株)製のU2、厚み100μm〕の表面をコロナ放電処理したものを用いた。
また、発泡層3用の塗剤としては、下記のアクリル酸エステルエマルション72.5質量部に、発泡性カプセル10質量部、および多孔質顔料5質量部を配合して混練したものを用意した。
アクリル酸エステルエマルション:ナガセケムテックス(株)製のテイサンレジン(登録商標)PT−850、固形分濃度:40質量%。
発泡性カプセル:前出の松本油脂製薬(株)製のマツモト マイクロスフェアーF−30、粒子径:10〜20μm、最高膨張倍率:約70倍。
多孔質顔料:無定形シリカ、オリエンタルシリカズ社製のファインシール(登録商標)X37。
そして、基材2の片面に塗剤を塗布し、乾燥させて発泡層3を形成して、シート1を作製した。発泡層3の厚みは、乾燥後の固形分量で表して30/mとした。
〈実施例1〉
下記の各成分を配合したのち、5μmのメンブランフィルタを用いてろ過して、着色しないインクジェットインクを調製した。
Figure 2019077797
表中の各成分は下記の通り。
金属酸化物分散液:タングステン系複合酸化物〔富士色素(株)製のFuji EL MWO〕6質量%、および分散剤〔日本ルーブリゾール(株)製のソルスパース27000〕6質量%を、88質量%の超純水に分散させた分散液。
保湿剤:1,5−ペンタンジオール、宇部興産(株)製。
浸透剤A:トリエチレングリコールモノブチルエーテル、KHネオケム(株)製。
浸透剤B:プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ダウ・ケミカル社製。
pH調整剤:トリエタノールアミン、(株)日本触媒製。
殺生剤:ランクセス社製のプリベントール(登録商標)D−6。
金属酸化物の含有量は、インクジェットインクの総量の1.0質量%であった。
〈半立体画像の形成I〉
実施例1で調製したインクジェットインクを、オンデマンド型のインクジェットプリンタに使用して、先述したシート1の表面、すなわち発泡層3の表面に、金属酸化物を含む、無色透明の画像4を形成した。
次いで、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの4色の、金属酸化物を含まないインクジェットインクを同じインクジェットプリンタに使用して、画像4の上に、カラーの画像5を形成した。
そして、シート1の表面の略全面に赤外線を照射したところ、発泡層3の、画像4に対応する領域が選択的に発泡されて半立体形状6が形成され、形成された半立体形状6と画像5とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成された。
形成された半立体画像7は、画像5と半立体形状6の色ずれがない上、画像5の色味にもずれは見られなかった。
〈半立体画像の形成II〉
シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの4色の、金属酸化物を含まないインクジェットインクを、オンデマンド型のインクジェットプリンタに使用して、先述したシート1の表面、すなわち発泡層3の表面にカラーの画像5を形成した。
次いで、実施例1で調製したインクジェットインクを同じインクジェットプリンタに使用して、画像5の上に、金属酸化物を含む、無色透明の画像4を形成した。
そして、シート1の表面の略全面に赤外線を照射したところ、発泡層3の、画像4に対応する領域が選択的に発泡されて半立体形状6が形成され、形成された半立体形状6と画像5とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成された。
形成された半立体画像7は、画像5と半立体形状6の色ずれがない上、画像5の色味にもずれは見られなかった。
〈実施例2〉
(シアンインク)
シアン染料〔有本化学工業(株)製のIJ−WD BLUE A〕を配合したこと以外は実施例1と同様にしてシアンインクを調製した。シアン染料の含有量は40.0質量%とし、超純水の含有量を22.8質量%とした。
(マゼンタインク)
マゼンタ染料(i)〔有本化学工業(株)製のIJ−WD MAGENTA A〕およびマゼンタ染料(ii)〔有本化学工業(株)製のIJ−WD MAGENTA AP〕を配合したこと以外は実施例1と同様にしてマゼンタインクを調製した。マゼンタ染料(i)の含有量は15.0質量%、マゼンタ染料(ii)の含有量は3.8質量%とし、超純水の含有量を44.0質量%とした。
(イエローインク)
イエロー染料〔有本化学工業(株)製のIJ−WD YELLOW A〕を配合したこと以外は実施例1と同様にしてイエローインクを調製した。イエロー染料の含有量は30質量%とし、超純水の含有量を32.8質量%とした。
(ブラックインク)
ブラック染料(a)〔有本化学工業(株)製のIJ−WD BLACK AB〕およびブラック染料(b)〔有本化学工業(株)製のIJ−WD BLACK A〕を配合したこと以外は実施例1と同様にしてブラックインクを調製した。ブラック染料(a)の含有量は20.0質量%、ブラック染料(b)の含有量は5.0質量%とし、超純水の含有量を37.8質量%とした。
〈半立体画像の形成III〉
実施例2で調製した、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの4色の、金属酸化物を含むインクジェットインクを、オンデマンド型のインクジェットプリンタに使用して、先述したシート1の表面、すなわち発泡層3の表面にカラーの画像8を形成した。
そして、シート1の表面の略全面に赤外線を照射したところ、発泡層3の、画像8に対応する領域が選択的に発泡されて半立体形状6が形成され、形成された半立体形状6と画像8とによって、シート1の表面に半立体画像7が形成された。
形成された半立体画像7は、画像8と半立体形状6の色ずれがない上、画像8の色味にもずれは見られなかった。
1 シート
2 基材
3 発泡層
4 画像
5 画像
6 半立体形状
7 半立体画像
8 画像

Claims (4)

  1. 少なくとも発泡層を含むシートの表面に形成した画像に対応させて、前記発泡層を選択的に発泡させることにより、前記シートの表面に半立体画像を形成するために用いるインクジェットインクであって、赤外線吸収性を有する白色ないし淡色の金属酸化物を含んでいるインクジェットインク。
  2. 前記金属酸化物は、タングステン系酸化物である請求項1に記載のインクジェットインク。
  3. さらに、着色剤を含んでいる請求項1または2に記載のインクジェットインク。
  4. 前記請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェットインクを用いて、少なくとも発泡層を含むシートの表面に画像を形成する工程、および前記シートの表面に赤外線を照射して、前記発泡層の、前記画像に対応する領域を選択的に発泡させる工程を含む半立体画像の形成方法。
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