(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤を用いて画像を形成した燃焼可能なシート、或いは銀塩写真法により写され、現像定着された写真フィルム又は印画紙を、結着剤樹脂及びその溶媒からなるバインダと、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上からなる粉末とを混練して得た粘土状物質を所望形状に成形した造形物の表面に接着又は粘着し、これを加熱、焼結したことを特徴とする焼結画像入り造形物の製造方法。
【請求項２】
焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤を用いて画像を形成した燃焼可能なシート、或いは銀塩写真法により写され、現像定着された写真フィルム又は印画紙に、結着剤樹脂及びその溶媒からなるバインダと、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上からなる粉末とを混練した粘土状物質を貼り付けるか、或いはこの粘土状物質を希釈したペースト状物質を塗布し、乾燥した後、加熱焼結したことを特徴とする焼結画像入り造形物の製造方法。
【請求項３】
焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤を用いて画像を形成した燃焼可能なシート、或いは銀塩写真法により写され、現像定着された写真フィルム又は印画紙を、結着剤樹脂及びその溶媒からなるバインダと、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上からなる粉末とを混練して得た粘土状物質を所望形状に成形した造形物、或いはこの粘土状物質を希釈したペースト状物質を用いて作製された造形物の表面に介在させた状態で加熱、焼結することにより、前記造形物表面に焼結画像を形成してなることを特徴とする焼結画像入り造形物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製品や陶磁器、石材等の表面に任意の画像を形成することができる焼結画像入り造形物の製造方法及び焼結画像入り造形物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、陶磁器に模様を付ける場合（絵付け）は、粘土を用いて造形された陶磁器の表面に、ヘラ等を用いて凹凸を付け、立体的な模様（彫刻）を施した後、絵の具（釉薬）を手書きやスクリーン印刷等の方法を用いて絵付けし、焼成することにより模様入り陶磁器を得ている。
また、金属体の表面に直接模様を付ける方法としては、彫刻、刻印等機械的な方法で凹凸を付ける方法や、手書きやスクリーン印刷、インクジェット式印字機を使用する等の方法を用いて行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、陶磁器や金属体に手書きで絵付けをしようとする際には、高度な技術がなければ、文字や図形や絵など意匠性に優れた画像を描写することはできなかった。また、スクリーン印刷等では通常再現性に優れた精密な印刷画像が得られる筈であるが、印刷面、即ち陶磁器や金属体の絵付け部分が曲面である場合には、印刷作業が極めて困難となり、所定の画像が得られなかった。さらに、コンピュータに接続したインクジェット式印字機を用いて画像を形成する場合は種々の再現性に優れた精密な印刷画像を形成できる筈であるが、陶磁器や金属体の絵付け部分が曲面であるとその形状に対する制御も必要となるため、極めて特殊な技術並びに設備を必要とし、容易に陶磁器や金属体に所望の画像を形成することができなかった。したがって、容易に且つ再現性に優れた画像を形成する方法が希求されていた。
尚、最近では金属粘土を用いて美術工芸品、装飾品をはじめ、金属焼結品を製造する方法が採られている。特に、金粉や銀粉を粘土に練り込んだ金粘土、銀粘土を用い、カルチャーセンター等において貴金属美術工芸品、装飾品等の作り方を指導しているところも増えている。したがって、これらの金属焼結品の表面に画像を形成することにも容易に適用できる方法が希求されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤を用いて画像を形成した燃焼可能なシート、或いは銀塩写真法により写され、現像定着された写真フィルム又は印画紙を、結着剤樹脂及びその溶媒からなるバインダと、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上からなる粉末とを混練して得た粘土状物質を所望形状に成形した造形物の表面に接着又は粘着し、これを加熱、焼結したことを特徴とする焼結画像入り造形物の製造方法に関するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第１工程として、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤（トナー）を用い、静電記録法（電子写真法を含む）やマグネトグラフ（ＭＧ）法により、所望の画像を燃焼可能なシート上に形成する。
焼結可能な金属、合金、金属化合物の具体的成分としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ等の金属単体、又はそれら金属の合金、又はそれら金属の金属化合物等が用いられ、これらの１種以上を現像剤（トナー）に混合させて用いる。
静電記録法は、光導電性層を帯電露光することにより、または多針電極を用いて絶縁性層上に静電潜像を形成し、この静電潜像を反対極性又は同極性のトナーで現像して可視像を得る方法で、代表的なものにカールソン法、エレクトロファクス法、ＮＰ法、ＫＩＰ法、さらに多針電極を用いた静電記録法がある。
ＭＧ法は、磁性体薄層表面に磁気記録ヘッドを用いて画像状に磁化して磁気潜像を形成し、この磁気潜像を酸化鉄等からなる磁性粉末を含有するトナーで現像して可視像化し、この可視像を紙等に転写、定着して複写プリント画像を得る方法である。
本発明に用いられるトナーは、上記静電記録法、ＭＧ法に用いられるトナーのうち、焼結可能な金属、合金、金属化合物の粉末を含むものであり、静電記録法では主に一粒子現像法に用いられるものの殆どが用いられ、ＭＧ法においては酸化鉄からなる磁性粉を含有しているので、全てのものを本発明に使用できる。
特に電子写真法に用いられるトナーには、酸化鉄等の磁性粉末が含有されているものがあり、一粒子マグネット現像法を利用したものがある。酸化鉄を含有するトナーは通常の複写機、プリンター、ファクシミリ等に多く利用されている。また、通常のトナーにその現像性、定着性を阻害しない範囲において前記焼結可能な金属、合金、金属化合物の粉体を混合しても良い。なお、一粒子現像法を採用している電子写真複写機に用いられる現像剤は、帯電付着剤（例えば染料）、熱可塑性樹脂又はワックス、着色染料又は顔料、及び磁性微粉末（例えば酸化鉄）から構成されており、現像スリープ等を介して磁石に吸引されるようになっている。
燃焼可能なシートとしては、紙やフィルム、接着剤又は粘着剤が片面に塗布されたシールタイプの紙やフィルム、ＯＨＰシート等が用いられる。特殊なものとしては、含水し易い紙基材の表面にデキストリン等の水溶性樹脂を塗布してなる構成の所謂陶磁器用転写紙を用いても良い。
この第１工程では、複写機やプリンターやファクシミリといった汎用で高機能の事務機器を用いることができるので、極めて容易に精密画像などを任意に形成することができる。
【０００６】
尚、前記第１工程に代えて、銀塩写真法により写され、現像定着された写真フィルム又は印画紙を用いても良い。即ち、公知の方法で写真を撮影し、公知の方法で写真フィルムを現像定着したものを以後の第２工程に用いても良い。
【０００７】
本発明の第２工程として、第１工程で得られた画像が描かれた燃焼可能なシート或いは現像定着された写真フィルム又は印画紙を、所望形状に成形された造形物の表面に接着又は粘着する。
所望形状に成形された造形物としては、少なくとも第１工程で燃焼可能なシート上に形成された画像を構成する金属、合金、金属化合物の焼結温度より高い融点を有する金属（貴金属、卑金属、それらの合金）製品（単なる未加工の切断した金属板でも良い）、鉱物（岩石、加工物も含む）、陶磁器等が挙げられる。
この第２工程では、燃焼可能なシート或いは現像定着された写真フィルム又は印画紙の接着又は粘着方法は特に限定するものではなく、例えば予めその片面に粘着剤又は接着剤が塗布されたシールタイプのシートは、そのまま感圧接着、ホットメルト接着すれば良いし、何等処理していないシートや写真フィルム又は印画紙などは、造形物又はシートの何れか一方若しくは両方に接着剤又は粘着剤を塗布して接着又は粘着すれば良い。また、陶磁器用転写紙のシートは、定法に準じて、即ち水に濡らして造形物の表面に画像を転写すれば良い。また、画像が形成された部分など適宜に切り取ったものを接着又は粘着するようにしても良い。尚、シートの画像が形成された面を造形物への貼付面とする方が望ましく、そのためには画像を反転（鏡像）させて描いておく。
【０００８】
尚、前記第２工程に用いる造形物として、結着剤樹脂及び水等の溶媒からなるバインダと、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上からなる粉末とを混練して得た粘土状物質を用いて作製された造形物を用いても良い。
この粘土状物質に用いられる焼結可能な金属、合金、金属化合物としては、具体的にはＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ等の貴金属や、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等の卑金属、及びそれらの合金や金属化合物が用いられる。また、粉末の大きさは、粒径１〜１００マイクロメーターのものが全体の９０％以上を閉めるものが好ましい。特に平均粒径が５〜３０マイクロメーターで適度に分布しているものが望ましい。これは、大きな粒子間に小さな粒子が混在し、巨大粒子間の空隙を微粒子が埋めることにより、高密度の、したがって低収縮率の金属焼結造形物を得ることができる。さらに、粉末の粒子形状は、球状、塊状、涙滴状等、特に限定するものではなく、粉末内部の空隙率の低い高密度粉末を用いることが望ましい。例えば、湿式法により製造した粉末を用いた場合、粉末内部に空隙が多く、焼結により粒子が熱溶融し、表面張力により球状になろうとする際に内部に空隙は溶融金属で埋められ、密になろうとする。したがって、見掛け体積は縮小し、収縮率は大きくなる。
また、結着剤樹脂としては、特に成分を限定するものではなく、例えばデンプンや水溶性セルロース系樹脂を使用することもできる。
【０００９】
本発明の第３工程として、第１工程で得られた画像が描かれた燃焼可能なシート或いは現像定着された写真フィルム又は印画紙を、第２工程で造形物の表面に接着又は粘着したものを電気炉等で焼結を行う。
焼結雰囲気は燃焼可能なシート或いは現像定着された写真フィルム又は印画紙上の画像を構成する成分の性質、或いは造形物が粘土状物質から作製されたものである場合にはこの粘土状物質を構成する成分の性質から判断して、必要に応じて低酸素濃度（非酸化性）雰囲気又は還元性雰囲気等の条件下で行う。そして、昇温過程において、シート本体（或いは写真フィルム又は印画紙）、トナー、造形物が粘土状物質から作製されたものである場合にはこの粘土状物質中に含まれる有機物や溶剤等は燃焼、分解、蒸発等により消失する。さらに昇温することにより画像を構成する成分である金属、合金、金属化合物が造形物と接着又は粘着し、造形物の表面に画像が転写され、焼結される。
【００１０】
このように、本発明では造形物の表面に、任意の焼結画像を極めて容易に形成することができる。即ち、任意画像が形成された焼結画像入り造形物を極めて容易に作製することができる。
焼結画像のもとになる第１工程での画像形成には複写機、プリンター、ファクシミリ、写真機等を用いることができるので、任意の、複雑な画像を、再現性よく作製することができる。一粒子現像剤を用いた複写機では、鉛筆やペン等の線画の細い筆記具、毛筆等の線画の太い筆記具を用いてデザイナーや書道家、或いは一般創作者が描いた文字、図形、絵を複写することもでき、特に同じ画像の造形品を多量に作製する際などに優れた再現性を有するものとなり、工業的に利用価値が高い。また、プリンターを用いることができるので、コンピュータと接続して画像をコンピュータ画面で種々処理、作成したり、種々組み合わせて出力、表示することができる。さらに、ファクシミリを用いることができるので、遠方の創作者の創作画像を忠実に再現することができる。
また、造形物の絵付け部分が曲面であっても、燃焼可能なシートや写真フィルム又は印画紙を絵付け部分の曲面形状に沿わせた状態で焼結すれば良いので、作業に何等支障は生じない。
【００１１】
さらに、本発明は、焼結可能な金属、合金、金属化合物の１種以上を含む現像剤を用いて静電記録法（電子写真法を含む）やマグネトグラフ法により画像を形成した燃焼可能なシート或いは銀塩写真法により写された写真フィルム又は印画紙に、前記粘土状物質を貼り付けるか、或いはこの粘土状物質を希釈したペースト状物質を塗布し、乾燥した後、加熱焼結したことを特徴とする焼結画像入り造形物の製造方法をも提案するものである。
【００１２】
前記粘土状物質は、付着性を有しているため、特に接着剤又は粘着剤を介在させなくても前記第１工程で得られた燃焼可能なシートや写真フィルム又は印画紙の表面に貼り付け、乾燥して密着させることができる。
また、前記粘土状物質を水等の溶媒で希釈したペースト状物質は、前記第１工程で得られた燃焼可能なシートや写真フィルム又は印画紙の表面に刷毛や筆、或いはスクリーン印刷、インクジェット式印字機を使用して塗布、乾燥して密着させることができる。
この状態のものを前記の第３工程に供し、焼結画像入り造形物を作製することができる。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
［実施例１］
銀粉（粒径１〜１００μｍ、平均粒径１０〜３０μｍ）８０ｗｔ％、メチルセルロース１ｗｔ％、水１９ｗｔ％を混練して得た銀スラリーを汎用のパーソナルコンピューターに接続されたレーザプリンター（酸化鉄を含有した一粒子現像剤を使用しているもの）により★印が一面に印刷された縦横各１００ｍｍのプリンター用紙の印紙面に厚さ約１００μｍ程度に一様に塗布し、５０℃で３０分かけて乾燥させた。
これを電気炉に入れ、室温から８００℃まで６０分かけて大気（酸化）雰囲気下で昇温した後、８００℃で３０分保持して焼結を行った。
この後、加熱を停止し、電気炉内中にて１００℃以下まで放冷した結果、酸化鉄の焼結画像（★印が一様に転写された画像）が形成された梨地状銀薄板が得られた。
【００１４】
［実施例２］
モノクロームにプリントされた風景写真を、酸化鉄を含有した一粒子現像剤を使用している複写機により紙に複写した。
風景の複写された部分を切り抜き、これを金７５ｗｔ％、銀２５ｗｔ％からなる合金製のカップ型の容器の外側面にエポキシ樹脂とアクリル樹脂及び溶剤を混合した粘着剤で貼り付けた。
これを電気炉中に入れ、室温から８００℃まで６０分かけて大気（酸化）雰囲気下で昇温した後、８００℃で３０分保持して焼結を行った。
この後、加熱を停止し、電気炉内中にて１００℃以下まで放冷した結果、外側面に酸化鉄の焼結画像（風景画像）が転写された金合金製のカップ型容器が得られた。
【００１５】
［実施例３］
一粒子現像法を採用している電子写真複写機を利用してクレーの含まれていないやや厚めの紙に絵模様を複写した。
絵模様が複写された面を内側にして円錐形状を作り、実施例４で用いた銀粘土を薄く伸ばして板状にしたものを、絵模様と粘土面がしっかりと接触するように円錐形内側に貼り付けて造形し、紙と銀粘土が張り付いた状態のまま約１００℃で１時間ほど乾燥した。
次いで電気炉に入れ、８００℃まで昇温した。８００℃で３０分保持した後、加熱を停止し、実施例４と同様に放冷した後、炉内より取り出した。昇温の際に、紙と銀粘土中のバインダー成分及びトナー中の有機物は燃焼、分解蒸発等により消失しており、紙上に描かれていた電子写真複写機用トナー（現像剤）中に含まれる磁性粉が銀製円錐形状物の表面に付着焼結された。表面に白梨地に黒色の絵が複写された銀円錐形状物が得られ、絵模様は擦っても落ちず強固に付着転写されていた。
【００１６】
［実施例４］
メチルセルロース１４ｇを水７０ｇに溶解して得たバインダ８ｇとアトマイズ法により製造した銀粉（粒径１〜１００μｍ、平均粒径１０〜２０μｍ）１００ｇとを混練して銀粘土を作製した。この銀粘土を用いて湯飲み型の容器を造形した。
次いで湯飲み表面に転写したい模様を一粒子現像法を採用している電子写真複写機により紙上に複写した。この所望する模様部分を切り取り、前記銀粘土造形物表面に貼り付け、８０℃で３０分ほど乾燥させた後、電気炉により室温から８００℃まで約１時間かけて加熱し、８００℃で２０分保持して焼結した。その後、加熱を停止し、炉内温度が３００℃になったところで取り出した。その結果として、白梨地に黒色の焼結画像（絵）が形成された銀造形物が得られた。
【００１７】
［実施例５］
銅７０ｗｔ％、亜鉛３０ｗｔ％からなる厚さ１．５ｍｍ、縦横各５０ｍｍの真鍮板に、縦４０ｍｍ、横３５ｍｍの範囲に人物の画像が現像定着された写真フィルムをエポキシ樹脂とアクリル樹脂及び溶剤を混合した粘着剤で貼り付けた。
これを電気炉中に入れ、室温から４００℃まで１２０分かけて大気（酸化）雰囲気下で昇温した後、７００℃まで３０分かけてアンモニア分解ガス（還元）雰囲気下で昇温し、７００℃で２０分保持して焼結を行った。
この後、加熱を停止し、電気炉内中にて１００℃以下まで放冷した結果、真鍮板の表面に銀の焼結画像（人物画像）が転写された造形物が得られた。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、造形物の表面に、焼結可能な金属、合金、金属化合物を含む現像剤を用いて静電記録法（電子写真法を含む）やマグネトグラフ法により燃焼可能なシート上に形成された画像、銀塩写真法により写真フィルム又は印画紙上に現像定着された画像を容易に転写させることができる。
特に一粒子現像剤を用いた複写機により複写した画像を利用する場合は、非常に簡単に複雑な画像模様等を転写することができる。
また、造形物の絵付け部分が曲面であっても、燃焼可能なシートや現像定着された写真フィルム又は印画紙を絵付け部分の曲面形状に沿わせた状態で焼結すれば良いので、作業に何等支障は生じない。