(57)【要約】【課題】  画像のひび割れも生じ難く、印刷工程中に複数回の位置合わせをする必要が無い立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置を提供する。【解決手段】  基材の一方側の上面において、当該上面側から順番に、所定の温度以上への加熱によって発泡膨張する微小発泡体を含む発泡層と、発泡層の上に印刷され、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクを含む電磁波吸収層と、電磁波吸収層の上に画像を形成する画像形成用インクを含む画像形成用インク層と、を積層形成され、電磁波吸収層は所定の形状に形成されたパターン部を有し、画像形成用インク層は、所定の形状に形成された画像パターン部を有し、当該画像パターン部は、パターン部と位置決めされて配設されていることを特徴とする立体印刷物。【選択図】図１
2019155702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の温度以上への加熱によって発泡膨張する複数の微小発泡体を含む基材、又は、
前記微小発泡体を含む発泡層が表面に形成された基材と、
前記基材の上に印刷され、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクを含む電磁波吸収層と、
前記電磁波吸収インクとは異なるインクによって形成された電磁波非吸収インクを含む画像形成用インク層と、
が積層形成される立体印刷物であって、
前記電磁波吸収層は所定の形状に形成されたパターン部を有し、
前記画像形成用インク層は、所定の形状に形成された画像パターン部を有し、
当該画像パターン部と前記パターン部は、互いの相対位置が位置決めされて、前記基材の同一面側に形成されていることを特徴とする立体印刷物。
【請求項２】
前記パターン部と、前記画像パターン部は、インクジェット印刷装置によって印刷されることを特徴とする請求項１に記載の立体印刷物。
【請求項３】
前記インクジェット印刷装置が、前記立体印刷物を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、前記パターン部と、前記画像パターン部の双方が印刷されることを特徴とする請求項２に記載の立体印刷物。
【請求項４】
前記インクジェット印刷装置が、前記立体印刷物を副走査方向に一回搬送するのに伴い前記パターン部のみ印刷され、当該立体印刷物をさらに副走査方向に一回搬送するのに伴い前記画像パターン部のみ印刷されることを特徴とする請求項２に記載の立体印刷物。
【請求項５】
前記電磁波吸収インク、及び、前記画像形成用インクは、硬化後において前記所定の温度以上へ加熱した時に伸張性を有する伸張性インクであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の立体印刷物。
【請求項６】
前記伸張性インクは、硬化後において、前記所定の温度以上に加熱した時の破断伸度が２０％以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の立体印刷物。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の立体印刷物を形成する立体印刷物形成装置において、
前記発泡層の上面に前記電磁波吸収インクを吐出する第一インク吐出部と、
前記電磁波吸収層の上面に画像を形成する前記画像形成用インクを吐出する第二インク吐出部と、
前記第一インク吐出部、及び、前記第二インク吐出部と、前記基材とを相対的に移動する駆動部と、
を有する立体印刷物形成装置。
【請求項８】
前記発泡媒体はロールに巻かれて準備され、印刷されて立体形成された後、再びロールに巻き取られるロール・ツー・ロール式印刷機であることを特徴とする請求項７に記載の立体印刷物形成装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の立体印刷物形成装置を用いた立体印刷物形成方法において、
前記第一インク吐出部により形成されたパターン部を形成し、その後、前記基材を
前記立体印刷物形成装置にセットしたまま、当該パターン部と重なる位置に画像パターン部が前記第二インク吐出部により形成されることを特徴とする立体印刷物形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に凹凸（立体構造）を有する立体印刷物は、エンボス加工を施されたビニル製の壁紙やサインディスプレイとして使用されている。表面に凹凸のある立体印刷物を作成する技術としては、例えば塩化ビニルの壁紙であれば、グラビア印刷で色や模様が付けられた後に、２００℃以上に加熱して、エンボスロールと呼ばれる凹凸を持つ型で型押しをすることで立体的な模様を形成する。しかしこの方法は、例えば金属製のエンボスロールを予め製作する必要があり、短納期で小ロットの印刷物制作には不向きである。
【０００３】
これに対して立体印刷物を製作するために、例えばインクジェット印刷等のデジタルプリントを利用する技術としては、加熱することで発泡膨張する発泡層を有する発泡媒体に印刷を施す技術が公知になっている。
【０００４】
図６（Ａ）は、発泡媒体１０７の説明図である（例えば、特許文献１を参照）。発泡媒体１０７は、基材１０５上に発泡層１１０を設けたものである。発泡層１１０は、加熱されることで発泡膨張する複数の微小発泡体１１４と、微小発泡体１１４を基材１０５に固着させるバインダー（結合剤）１１２を含む。図６（Ｂ）は、発泡媒体１０７の発泡層１１０の上に、光を吸収して加熱されるトナー画像部１１５を印刷した立体印刷物１０１の説明図である。図６（Ｃ）には、立体印刷物１０１に光を照射して加熱することで立体構造を実現した立体印刷物を示す。具体的にはトナー画像部１１５が光エネルギーを吸収して加熱され、トナー画像部１１５直下の領域Ｔにある微小発泡体１１４が、発泡膨張して容積を増すことで、立体構造を実現する。
【０００５】
他の立体印刷物を製作する方法としては、熱膨張性シートの表面全面にベタ白画像を印刷した後に、その上にカラー印刷をする技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。この方法では、熱膨張シート上に発泡データを印刷した後に、印刷された発泡データに光を照射加熱して膨張させ、次にベタ白画像を印刷して、さらにその上にカラー印刷を施す。発泡データをベタ白画像で隠すことでカラー印刷を鮮やかに見せることができる。
【０００６】
またさらに別の立体印刷物製作方法としては、発泡媒体上に剥離層を設けてその剥離層に光吸収をする「発泡データ」を印刷し、光を照射して加熱して発泡媒体に設けられた発泡層を発泡膨張させた後に剥離層を剥がし、改めてカラー印刷をおこなう方法が公知になっている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５４−８９６３８号公報
【特許文献２】特許第５２１２５０４号公報
【特許文献３】特開２０１６−１７９５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の技術では、画像を先に形成した後に、発泡層を加熱膨張させて画像面を持ち上げているので、膨張後の画像にひび割れが生じ、印刷が白茶けてしまい、高品位のカラー印刷が上手く行かないという課題がある。特許文献２に記載の技術では、印刷工程が発泡前、発泡後と二度あるため、印刷基材の位置合わせがずれると、発泡データとカラー印刷の画像ずれが生じる課題がある。また特許文献３に記載の技術では、発泡データ印刷後に剥離層の除去をし、そこにさらにカラー印刷を行うため、印刷基材の位置合わせがずれると発泡データとカラー印刷の画像ずれが起こるという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、画像のひび割れが生じ難く、印刷工程中に複数回の位置合わせをする必要が無い立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では印刷をすべて終えた後に、発泡媒体を発泡膨張させて立体構造を形成する。具体的には、発泡媒体上の立体構造を形成したい部分に、電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクでインク層を設け、その上に画像形成用のカラー印刷をおこなってから、電磁波を照射して発泡膨張させる。このとき電磁波吸収インク及び画像形成用インクは、硬化後において加熱時に伸張性を有する伸張性インクを用いる。
【００１１】
（１）本発明は、所定の温度以上への加熱によって発泡膨張する複数の微小発泡体を含む基材、又は、前記微小発泡体を含む発泡層が表面に形成された基材と、前記基材の上に印刷され、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクを含む電磁波吸収層と、前記電磁波吸収インクとは異なるインクによって形成された電磁波非吸収インクを含む画像形成用インク層とが積層形成される立体印刷物であって、前記電磁波吸収層は所定の形状に形成されたパターン部を有し、前記画像形成用インク層は、所定の形状に形成された画像パターン部を有し、当該画像パターン部と前記パターン部は、互いの相対位置が位置決めされて、前記基材の同一面側に形成されていることを特徴とする立体印刷物を提供する。
【００１２】
上記（１）に記載の発明によれば、発泡膨張場所を決定するパターン部と画像パターン部の印刷をすべて終えた後に発泡媒体を発泡膨張させて立体構造を形成するので、発泡して盛り上がる発泡層のパターン部形状と、画像パターン部の形状について再度の位置合わせのし直しをする必要が無く、立体構造と画像のずれが生じ難いという効果を奏する。
【００１３】
（２）本発明は、前記パターン部と、前記画像パターン部が、インクジェット印刷装置によって印刷されることを特徴とする上記（１）に記載の立体印刷物を提供する。
【００１４】
上記（２）に記載の発明によれば、電磁波吸収層が有する所定の形状に形成されたパターン部と、画像形成用インク層が有する所定の形状に形成された画像パターン部をインクジェット印刷装置によって印刷するので、高品位の印刷が可能になるという効果を奏する。
【００１５】
（３）本発明は、前記インクジェット印刷装置が、前記立体印刷物を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、前記パターン部と、前記画像パターン部の双方が印刷されることを特徴とする上記（２）に記載の立体印刷物を提供する。
【００１６】
上記（３）に記載の発明によれば、まず立体印刷物を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、パターン部を印刷し、一旦当該立体印刷物を巻き戻し、その後、立体印刷物を副走査方向へ再び上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、画像パターン部を印刷することで、バックラッシュを気にすることなく正確な位置にパターン部と画像パターン部を印刷することができるという優れた効果を奏する。
【００１７】
（４）本発明は、前記インクジェット印刷装置が、前記立体印刷物を副走査方向に一回搬送するのに伴い前記パターン部のみ印刷され、当該立体印刷物をさらに副走査方向に一回搬送するのに伴い前記画像パターン部のみ印刷されることを特徴とする上記（２）に記載の立体印刷物を提供する。
【００１８】
上記（４）に記載の発明によれば、立体印刷物を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴いパターン部を印刷し、当該立体印刷物を巻き戻しながら、立体印刷物を副走査方向の下流側から上流側に一回搬送するのに伴い画像パターン部を印刷するので、短時間のうちにパターン部と画像パターン部を印刷できるという優れた効果を奏する。
【００１９】
（５）本発明は、前記電磁波吸収インク、及び、前記画像形成用インクは、硬化後において前記所定の温度以上へ加熱した時に伸張性を有する伸張性インクであることを特徴とする上記（１）乃至上記（４）のうちのいずれかに記載の立体印刷物を提供する。
【００２０】
上記（５）に記載の発明によれば、それぞれのインク層が、発泡膨張する温度に加熱されたときに伸張性を有するので、膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【００２１】
（６）本発明は、前記伸張性インクは、硬化後において、前記所定の温度以上に加熱した時の破断伸度が２０％以上であることを特徴とする上記（１）乃至上記（５）のうちのいずれかに記載の立体印刷物を提供する。
【００２２】
上記（６）に記載の発明によれば、それぞれのインク層が、発泡層の発泡膨張する温度に加熱されたときに、十分大きな伸張性を有するので、膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【００２３】
（７）本発明は、上記（１）乃至上記（６）のうちのいずれかに記載の立体印刷物を形成する立体印刷物形成装置において、前記発泡層の上面に前記電磁波吸収インクを吐出する第一インク吐出部と、前記電磁波吸収層の上面に画像を形成する前記画像形成用インクを吐出する第二インク吐出部と、前記第一インク吐出部、及び、前記第二インク吐出部と、前記基材とを相対的に移動する駆動部とを有する立体印刷物形成装置を提供する。
【００２４】
上記（７）に記載の発明によれば、印刷をすべて終えた後に発泡媒体を発泡膨張させて立体構造を形成するので、位置合わせのし直しをする必要が無く、立体構造と画像のずれが生じ難いという効果を奏する。またそれぞれのインク層が、発泡膨張する温度に加熱されたときに、伸張性を有するので膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【００２５】
（８）本発明は、前記発泡媒体はロールに巻かれて準備され、印刷されて立体形成された後、再びロールに巻き取られるロール・ツー・ロール式印刷機であることを特徴とする上記（７）に記載の立体印刷物形成装置を提供する。
【００２６】
上記（８）に記載の発明によれば、連続する長尺の立体印刷物が容易に作成可能になるという効果を奏する。もちろん立体印刷物形成装置としては、印刷台の上にその時々、個別に被印刷物を配置して印刷を行うフラットベッド式の印刷装置であっても良い。
【００２７】
（９）本発明は、上記（７）又は上記（８）に記載の立体印刷物形成装置を用いた立体印刷物形成方法において、前記第一インク吐出部により形成されたパターン部を形成し、その後、前記基材を前記立体印刷物形成装置にセットしたまま、当該パターン部と重なる位置に画像パターン部が前記第二インク吐出部により形成されることを特徴とする立体印刷物形成方法を提供する。
【００２８】
上記（９）に記載の発明によれば、印刷をすべて終えた後に発泡媒体を発泡膨張させて立体構造を形成するので、位置合わせのし直しをする必要が無く、立体構造と画像のずれが生じ難いという効果を奏する。またそれぞれのインク層が、発泡膨張する温度に加熱されたときに、伸張性を有するので膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の請求項１〜９記載の立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、印刷をすべて終えた後に発泡媒体を発泡膨張させて立体構造を形成するので、位置合わせのし直しをする必要が無く、立体構造と画像のずれが生じ難いという効果を奏する。またそれぞれのインク層が、発泡膨張する温度に加熱されたときに、伸張性を有するので膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）本発明の第一実施形態に係る立体印刷物の断面図である。（Ｂ）電磁波吸収インク直下の領域にある発泡層が局所的に発泡膨張して立体構造が実現された態様を示す立体印刷物の断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る立体印刷物形成装置の説明図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る立体印刷物形成方法のフローチャートである。
【図４】（Ａ）本発明の第三実施形態に係る立体印刷物形成方法で使用する発泡媒体の断面図である。（Ｂ）発泡層の上に、電磁波吸収インク層を印刷した立体印刷物の断面図である。（Ｃ）電磁波吸収インク層の上に白色インク層を印刷した立体印刷物の断面図である。（Ｄ）白色インク層の上に画像形成用インク層を印刷した立体印刷物の断面図である。（Ｅ）電磁波吸収インクが近赤外光（ＩＲ光）を吸収して加熱されることで、電磁波吸収インク直下の領域にある発泡層が、局所的に発泡膨張し、立体構造が実現された態様を示す立体印刷物の断面図である。
【図５】（Ａ）本発明の第四実施形態に係る立体印刷物の断面図である。（Ｂ）本発明の第五実施形態に係る立体印刷物の断面図である。（Ｃ）本発明の第六実施形態に係る立体印刷物の断面図である。（Ｄ）本発明の第七実施形態に係る立体印刷物の断面図である。（Ｅ）本発明の第八実施形態に係る立体印刷物の断面図である。
【図６】（Ａ）発泡媒体の説明図である。（Ｂ）発泡媒体の発泡層の上に、光を吸収して加熱されるトナー画像部を印刷した立体印刷物の説明図である。（Ｃ）発泡媒体に光を照射して加熱することで立体構造を実現した立体印刷物の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３２】
図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。
【００３３】
図１（Ａ）は、本発明の第一実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。立体印刷物１は、基材５と、所定の温度以上に加熱されると発泡膨張して容積を増大させる微小発泡体１４を有する発泡層１０と、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクを含む電磁波吸収インク層１５と、白色インク層２０と、画像を形成する画像形成用インクを含む画像形成用インク層２５を、この順に備える。
【００３４】
基材５は紙、布、あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの合成樹脂等であってよい。発泡層１０が発泡膨張した場合に、主として膨張方向が画像形成用インク層２５側となることが好ましいとき、基材５は外力に対して伸張性の少ないことが望ましい。
【００３５】
発泡層１０は、基材５上に形成され、炭化水素などの液体を内包した膨張性の微小発泡体（マイクロカプセル）１４と、微小発泡体１１４を基材５に固着させるバインダー（結合剤）１２を含む。
【００３６】
微小発泡体１４は、発泡温度が１８０℃以下、好ましくは１００℃以下、さらに望ましくは８０℃以下のものであり、例として松本油脂製薬株式会社のマツモト  マイクロスフェアー（登録商標）Ｆ−３０Ｄ、Ｆ−３５Ｄ、Ｆ３６−Ｄ、Ｆ−３６ＬＶＤなどが挙げられる。
【００３７】
バインダー１２は、破断伸度２００％以上、望ましくは４００％以上の柔軟なバインダーであり、材料としてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ウレタン、アクリルなどが挙げられる。微小発泡体１４とバインダー１２の量は、５：９０〜８０：２０部、望ましくは１０：９０〜８０：２０部の間とする、微小発泡体１４が多いほど、より立体的な画像が得られるが、基材５のカールなどの問題が発生するため、１０：９０〜６０：４０部の間が望ましい。
【００３８】
なお発泡媒体７は、基材５の表面に発泡層１０を設けたものである。
【００３９】
図１（Ａ）において、電磁波吸収インク層１５は電磁波吸収インクで印刷形成される。電磁波吸収インクは電磁波吸収体として近赤外光領域にエネルギー吸収帯を持つ材料を含有する。電磁波吸収体としては、例えばカーボンブラックや酸化鉄などの金属酸化物が挙げられるが、高効率で光エネルギーの吸収が可能なカーボンブラックを含むことが望ましい。
【００４０】
具体的には、発泡層１０の上に印刷され、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収インクを含む電磁波吸収層１５と、電磁波吸収層１５の上に画像を形成する画像形成用インクを含む画像形成用インク層２５とを積層形成され、電磁波吸収層１５は所定の形状に形成されたパターン部を有し、画像形成用インク層２５は、所定の形状に形成された画像パターン部を有し、当該画像パターン部は、パターン部に位置決めされて配設されている。パターン部と、画像パターン部は、上下方向に完全に重なりあっていても良く、またずれがあっても良い。場合によっては重なり合っている部分と重なり合っていない部分が混在していても良い。
【００４１】
電磁波吸収インク、白色インク、及び、画像形成用インクは、例えばインクジェット印刷装置を用いて印刷をする場合には、硬化後において、発泡層を発泡膨張させるために所定の温度以上に加熱した際の破断伸度が２０％以上のＵＶ硬化インクを使用することが好ましい。例として株式会社ミマキエンジニアリング社製のＬＵＳ−１２０、ＬＵＳ−１５０，ＬＵＳ−１７０、ＬＵＳ−２００、ＬＵＳ−３５０などが挙げられる。印刷後、速やかにインクを紫外光硬化させることが可能なので、連続印刷時の滲みなどは発生せず、インクの破断伸度が高いため、印刷後に発泡層１０が膨張しても画像割れを防ぐことができる。
【００４２】
図１（Ｂ）は、電磁波吸収インク直下の領域Ｖにある発泡層１０が局所的に発泡膨張して立体構造が実現された態様を示す立体印刷物１の断面図である。
【００４３】
具体的には、微小発泡体１４を発泡膨張させるための加熱には、ＩＲ光（近赤外線）を含めて照射できる近赤外線ヒーター（ハロゲンヒーター）を使用することが好ましい。立体印刷物１の画像形成用インク層２５側からＩＲ光を照射すると、電磁波吸収インク層１５は、中に含まれる電磁波吸収体が光エネルギーを吸収して熱に変換することで加熱され、電磁波吸収層１５直下の領域Ｖにある微小発泡体１４が主として発泡膨張することになる。基材５は外力に対して伸張性が少ないので、この微小発泡体１４の容積増大は、電磁波吸収インク層１５と、電磁波吸収インク層１５上に塗布された白色インク層２０と、画像形成用インク層２５を、局所的に持ち上げることに繋がり、凹凸Ｄが生じ、立体構造が形成される。
【００４４】
図２は、本発明の第二実施形態に係る立体印刷物形成装置４０の説明図である。立体印刷物形成装置４０はＵＶ光（紫外光）硬化インクジェット印刷装置であり、被印刷物５７を載置する載置部５５と、ＵＶインクを吐出する吐出部を有するヘッド部４５と、紫外光照射部５０と、ヘッド部４５の被印刷物に対する相対的な位置をガイドレール６０に沿って、図上ＸＹ方向に移動させる駆動部、すなわち、主走査駆動部８０と、副走査駆動部９０、及び、それらを制御する制御部７０を備える。ここで主走査方向を図２上Ｙ方向と定義し、副走査方向を図２上Ｘ方向と定義する。ヘッド部４５は主走査方向に走査され、載置部５５上の被印刷物５７は副走査方向に走査される。置部５５に載置する被印刷物５７としては、基材５の上に発泡層１０を備えた発泡媒体７（図１（Ａ）参照）が好ましい。その他の詳細な構成は従来公知のインクジェット印刷装置と同様であるため記載を省略する。
【００４５】
このとき、まず立体印刷物（被印刷物５７）を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、パターン部を印刷し、一旦当該立体印刷物を巻き戻し、その後、立体印刷物を副走査方向へ再び上流側から下流側に一回搬送するのに伴い、画像パターン部を印刷することが望ましい。
【００４６】
このようにすることで、バックラッシュを気にすることなく正確な位置にパターン部と画像パターン部を印刷することができるという優れた効果を奏する。
【００４７】
また、立体印刷物を副走査方向に上流側から下流側に一回搬送するのに伴いパターン部を印刷し、当該立体印刷物を巻き戻しながら、立体印刷物を副走査方向の下流側から上流側に一回搬送するのに伴い画像パターン部を印刷しても良い。
【００４８】
このような印刷方法をとることで、短時間のうちにパターン部と画像パターン部の両者を印刷できるという優れた効果を奏する。
【００４９】
もちろん被印刷物５７が固定されて、ヘッド部４５が主走査方向と副走査方向の両方向へ走査駆動され、印刷されても良く、ヘッド部４５が固定されて、被印刷物５７が主走査方向と副走査方向の両方向へ走査駆動され、印刷されてもよい。
【００５０】
ヘッド部４５は、所定の波長領域の電磁波を吸収して発熱する電磁波吸収体を含む電磁波吸収インクを吐出する第一インク吐出部（図示省略）と、画像を形成する画像形成用インクを吐出する第二インク吐出部（図示省略）と、白色インクを吐出する第三インク吐出部（図示省略）を備える。
【００５１】
立体印刷物形成装置４０は、所定の波長領域の電磁波、具体的にはＩＲ光（近赤外線）を含めて照射できる近赤外線ヒーター（ハロゲンヒーター）を電磁波照射部６５として備えることが好ましい。
【００５２】
もちろん既存のインクジェット印刷機を印刷に用い、別体の電磁波照射装置によって立体印刷物１を加熱し、立体構造を形成しても良い。その場合、印刷機としては、ロール状の発泡媒体に対してはロールメディア対応のインクジェットプリンタ、例えば株式会社ミマキエンジニアリング社製のＵＣＪＶ１５０−１６０、ＵＣＪＶ３００−１６０等を用いることが可能であり、シート状の立体印刷物１に対しては、フラットベッドタイプのインクジェットプリンタ、例えばミマキエンジニアリング社製のＵＪＦ−３０４２ＦＸなどが使用できる。もちろん立体印刷物形成装置１としては、印刷台の上にその時々、個別に被印刷物を配置して印刷を行うフラットベッド式のインクジェット印刷装置であっても良い。
【００５３】
ロールメディア対応のインクジェットプリンタを立体印刷物形成装置４０として用いれば、連続する長尺の立体印刷物が容易に作成可能になるという効果を奏する。
【００５４】
電磁波吸収インク、白色インク、及び、前記画像形成用インクは、硬化後において所定の温度以上へ加熱した時に伸張性を有する伸張性インクであり、伸張性インクは、硬化後において所定の温度以上に加熱した時の破断伸度が２０％以上であり、紫外光が照射されることで硬化するＵＶ硬化インクであることが好ましい。
【００５５】
制御部７０はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
【００５６】
図３は、本発明の第三実施形態に係る立体印刷物形成方法のフローチャートである。まず発泡媒体７（図１（Ａ）参照）を立体印刷物形成装置４０（図２参照）の載置部５５に載置する。そして、発泡媒体７の発泡層１０表面に、電磁波吸収インクを塗布（印刷）して電磁波吸収インク層１５を形成する（ステップＳ１）。続いて電磁波吸収インク層１５の上に、白色インクを塗布（印刷）して白色インク層２０を形成する（ステップＳ２）。そして白色インク層２０の上に、画像形成用インクを塗布（印刷）して画像形成用インク層２５を形成する（ステップＳ３）。最後に画像形成用インク層２５側から近赤外光を照射して発泡層１０を発泡膨張させ、立体構造を形成し（ステップＳ４）、作業を終了する。
【００５７】
図４では、立体印刷物形成方法の動作を具体的に説明する。
【００５８】
図４（Ａ）には、本発明の第三実施形態に係る立体印刷物形成方法で使用する発泡媒体７の断面図を示す。発泡媒体７は基材５に発泡層１０を備える。そして発泡層１０は、所定の温度で発泡膨張する微小発泡体１４を含み、微小発泡体１４はバインダー（結合剤）１２で基材５に固着される。
【００５９】
図４（Ｂ）は、発泡層１０の上に、電磁波吸収インクを塗布（印刷）して形成する電磁波吸収インク層１５を備える立体印刷物の断面図である。
【００６０】
図４（Ｃ）は、電磁波吸収インク層１５の上に白色インク層２０を印刷した立体印刷物の断面図である。
【００６１】
図４（Ｄ）は、白色インク層２０の上に画像形成用インク層２５を印刷した立体印刷物の断面図である。
【００６２】
最後に図４（Ｅ）には、電磁波吸収インク層１５が近赤外光（ＩＲ光）を吸収して加熱されることで、電磁波吸収インク層１５直下の領域Ｖにある発泡層１０にある微小発泡体１４が、局所的に発泡膨張し、立体構造が実現された態様を示す立体印刷物の断面図を示す。以上の動作によって、本立体印刷物形成方法により、凹凸Ｄを持つ立体構造をもつ立体印刷物を形成することができる。
【００６３】
図５（Ａ）は、本発明の第四実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。立体印刷物１は、基材５の上には、所定の温度まで加熱されると発泡膨張する微小発泡体１４をバインダー１２で定着させた発泡層１０が形成されて、基材５と合わせて発泡媒体７となり、その発泡層１０側に、電磁波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が一つの層をなすように形成される。なお電波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が形成された側が主に膨張するためには、基材５として伸張性の低い、例えばＰＥＴを用いることが好ましい。このような構成にすることで、発泡層１０の発泡膨張後も、表面が滑らかな立体印刷物を実現することができる。もちろん基材５自体に微小発泡体１４が含有されているような変形実施例も考えられる。この場合、電波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が形成された側と反対の面を、壁等の伸張性の無い平面に貼り付けることで、電波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が形成された側が主に膨張するようにできる。
【００６４】
図５（Ｂ）は、本発明の第五実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。立体印刷物１は、発泡層１０の上に電磁波吸収インク層１５のパターン部が形成され、その上を覆うように、白色インク層２０が形成される。このようにすることで、例えば発泡媒体７が白色の場合、発泡層１０を発泡膨張させた場合にも、表面が白色の立体印刷物を実現できる。
【００６５】
図５（Ｃ）は、本発明の第六実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。発泡層１０側に、電磁波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が一つの層をなすように形成され、電磁波吸収インク層１５を覆うように白色インク層２０が形成される。このような構成にすることで、例えば画像形成用インク層２５にカラーインクを使用した場合、白色部分だけが凸部になるような立体印刷物を実現できる。
【００６６】
図５（Ｄ）は、本発明の第七実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。発泡層１０側に、電磁波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５が一つの層をなすように形成され、電磁波吸収インク層１５を覆うように白色インク層２０が形成された上で、さらに底を覆うようにクリアインク層２７を形成する。このような構成にすることで、突出した部分を保護することが可能になる。
【００６７】
図５（Ｅ）は、本発明の第八実施形態に係る立体印刷物１の断面図である。基材５と発泡層１０を合わせた発泡媒体７の基材５側に、電磁波吸収インク層１５や、画像形成用インク層２５を形成する。この場合、基材５は伸張性の大きい、例えば、スパンデックス（ポリウレタン弾性繊維）のような材料が望ましい。電波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５とが形成された面と反対側の面を、壁等の伸張性の無い平面に貼り付けることや、発泡層１０の表面に伸張性の低い、例えばＰＥＴの薄板を貼り付けることで、電波吸収インク層１５と画像形成用インク層２５の形成された側が主に膨張するようにできる。
【００６８】
本発明の実施形態に係る立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、発泡膨張場所を決定するパターン部と画像パターン部の印刷をすべて終えた後に発泡媒体１０を発泡膨張させて立体構造を形成するので、位置合わせのし直しをする必要が無く、立体構造と画像のずれが生じ難いという効果を奏する。またそれぞれのインク層が、発泡層の発泡膨張する温度へ加熱されたときに、伸張性を有するので膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【００６９】
本発明の実施形態に係る立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、電磁波吸収インク層１５を覆い隠す白色インク層２０を備えるので、電磁波吸収インク層１５が持つ色彩の影響を受けずに鮮やかな画像を実現できるという効果を奏する。
【００７０】
本発明の実施形態に係る立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、それぞれのインク層が、発泡膨張する温度に加熱されたときに、十分大きな伸張性を有するので、膨張時のひび割れが生じ難く、高品位の印刷を実現できるという優れた効果を奏する。
【００７１】
本発明の実施形態に係る立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、印刷後に紫外光を照射することで速やかに硬化させることが可能なので、連続印刷時の滲みなどが発生しないという効果を奏する。
【００７２】
カーボンブラックは主体が炭素であり、極めて広い波長域の電磁波を吸収して光熱変換を行ない加熱される。本発明の実施形態に係る立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置によれば、電磁波吸収体としてカーボンブラックを使用し、ハロゲンヒーターなど容易に設置可能な熱源から放射される近赤外光を用いることで、発泡媒体１０を局所的に加熱して膨張させることが可能になるという効果を奏する。
【００７３】
尚、本発明の立体印刷物、立体印刷物形成方法、及び、立体印刷物形成装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７４】
たとえば立体印刷物１において、白色インク層２０は設けなくても良い。また、立体印刷物形成方法において、加熱のための電磁波照射は、画像形成用インク層２５の側（例えば図４（Ｅ）参照）から行わず、基材５側からおこなっても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１    立体印刷物
５    基材
７    発泡媒体
１０    発泡層
１２    バインダー
１４    微小発泡体
１５    電磁波吸収インク層
２０    白色インク層
２５    画像形成用インク層
２７    クリアインク層
３０    発泡膨張した微小発泡体
４０    立体印刷物形成装置
４５    ヘッド部
５０    紫外光照射部
５５    載置部
５７    被印刷物
６０    ガイドレール
６５    電磁波照射部
７０    制御部
８０    主走査駆動部
９０    副走査駆動部
１０１  立体印刷物
１０５  基材
１０７  発泡媒体
１１０  発泡層
１１２  バインダー
１１４  微小発泡体
１１５  トナー画像部
１３０  発泡膨張した微小発泡体
Ｄ  凹凸
Ｖ  電磁波吸収インク直下の領域Ｖ
Ｔ  トナー画像部直下の領域Ｔ
【図１】
2019155702.tif 000003
【図２】
2019155702.tif 000004
【図３】
2019155702.tif 000005
【図４】
2019155702.tif 000006
【図５】
2019155702.tif 000007
【図６】
2019155702.tif 000008