JP2020015199A - 熱膨張性シート、熱膨張性シートの製造方法及び造形物 - Google Patents
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Abstract
Description
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記基材と前記熱膨張層との間に設けられた中間層を更に備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度は、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くされ、前記中間層と前記熱膨張層とは前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする。
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記熱膨張層の破断強度は、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くされ、前記熱膨張層は前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする。
上記第1の観点又は第2の観点に係る熱膨張性シートを備え、
電磁波を熱に変換する熱変換材料を含み、前記熱膨張性シートの一方の面と他方の面との少なくともいずれか一方の面上に設けられた熱変換層を更に備え、
前記熱変換層が設けられた領域近傍の前記熱膨張層が膨張されている、
ことを特徴とする。
基材の一方の面上に中間層を形成する工程と、
前記中間層上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度を、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くすることで、前記中間層と前記熱膨張層とを前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする。
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程を備え、
前記熱膨張層の破断強度を、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くすることで、前記熱膨張層を前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする。
(熱膨張性シート10)
熱膨張性シート10は、図1に示すように、基材11と、基材11の第1の面(図1に示す上面)上に設けられた中間層12と、中間層12上に設けられた熱膨張層13と、を備える。
また、本実施形態の熱膨張性シート10は、以下に示すようにして製造される。
まず、図2(a)に示すように、基材11としてシート状の材料、例えばPETからなるシートを用意する。基材11は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。
次に、造形物20について、図面を用いて説明する。造形物20は、熱膨張性シート10の熱膨張層13を膨張させたものである。
次に、図4(a)〜図4(c)、図5及び図6(a)〜図6(c)を参照して、造形システム70を使用して熱膨張性シート10を成形し、造形物を製造する方法の流れを説明する。以下の造形物の製造方法では、枚葉式を例に挙げて説明するが、ロール状に巻かれた熱膨張性シート10を使用してもよい。
まず、図4(a)〜図4(c)を参照して、熱膨張性シート10に造形物を製造するための造形システム70について説明する。図4(a)は、造形システム70の正面図である。図4(b)は、天板72を閉じた状態における造形システム70の平面図である。図4(c)は、天板72を開いた状態における造形システム70の平面図である。図4(a)〜図4(c)において、X方向は、印刷ユニット40と膨張ユニット50とが並ぶ方向に相当し、Y方向は、印刷ユニット40及び膨張ユニット50における熱膨張性シート10の搬送方向に相当し、Z方向は、鉛直方向に相当する。X方向とY方向とZ方向とは、互いに直交する。
制御ユニット30は、印刷ユニット40、膨張ユニット50及び表示ユニット60を制御する。また、制御ユニット30は、印刷ユニット40、膨張ユニット50、及び表示ユニット60に電源を供給する。制御ユニット30は、CPU(Central Processing Unit)等を有する制御部と、フラッシュメモリ、ハードディスク等を備える記憶部と、外部の装置と通信するためのインタフェースである通信部と、可搬型の記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す記録媒体駆動部と、を備える(いずれも図示せず)。これら各部は、信号を伝達するためのバスによって接続されている。また、記録媒体駆動部は、印刷ユニット40によって印刷される表面発泡データ等を、可搬型の記録媒体から読み出して取得する。表面発泡データは、熱膨張性シート10の表面において発泡及び膨張させる部分を示すデータである。
印刷ユニット40は、制御ユニット30から画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、熱膨張性シート10の表面及び/又は裏面に印刷を行う。本実施形態では印刷ユニット40は、インクを微滴化し、被印刷媒体に対して直接に吹き付ける方式で画像を印刷するインクジェットプリンタである。印刷ユニット40では、任意のインクを使用することができ、例えば水性インク、溶剤インク、紫外線硬化インク等を使用することができる。なお、印刷ユニット40は、インクジェットプリンタに限らず、任意の印刷装置を用いることができる。
膨張ユニット50は、熱膨張性シート10の表面及び/又は裏面に電磁波を照射し、熱膨張層の少なくとも一部を膨張させる。膨張ユニット50は、ランプヒータと、ランプヒータから照射された電磁波を熱膨張性シート10に向けて反射する反射板と、反射板の温度を測定する温度センサと、膨張ユニット50の内部を冷却する冷却部と、熱膨張性シート10を挟持して搬送ガイドに沿って搬送する搬送ローラ対と、搬送ローラ対を回転させるための搬送モータ等を備える(いずれも図示せず)。
表示ユニット60は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の表示装置と、表示装置に画像を表示させる表示駆動回路と、を備える。表示ユニット60は、例えば図4(b)に示すように、印刷ユニット40によって熱膨張性シート10に印刷される画像を表示する(例えば、図4(b)に示す星)。また、表示ユニット60は、必要に応じて、印刷ユニット40又は膨張ユニット50の現在の状態を示す情報を表示する。造形システム70は、ユーザによって操作されるボタン、スイッチ等の操作ユニットを備えていても良い。或いは、表示ユニット60は、表示装置と操作装置とが重ねられたタッチパネル又はタッチスクリーンを備えていてもよい。
次に、図5に示すフローチャート及び図6(a)〜図6(c)に示す熱膨張性シート10の断面図を参照して、熱膨張性シート10の少なくとも一部を膨張させ、造形物20を得る処理の流れを説明する。
以上のような手順によって、熱膨張性シート10の熱膨張層13が膨張され、造形物20が製造される。
(熱膨張性シート15)
熱膨張性シート15は、図7に示すように、基材11と、基材11の第1の面(図7に示す上面)上に設けられた熱膨張層16と、を備える。本実施形態の熱膨張性シート15が上述した実施形態1の熱膨張性シート10と異なるのは、熱膨張性シート15は中間層12を有さず、熱膨張層16が基材11上に直接設けられている点にある。上述した実施形態1と重複する部分は、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態の熱膨張性シート15は、以下に示すようにして製造される。
まず、図8(a)に示すように、基材11としてシート状の材料、例えばPETからなるシートを用意する。基材11は、ロール状であっても、予め裁断されていてもよい。
次に、造形物21について、図面を用いて説明する。造形物21は、熱膨張性シート15の熱膨張層16を膨張させたものである。
上述した実施形態では、熱膨張性シート10の使用方法の一例として試作品製造を例に挙げたが、熱膨張性シート10の使用方法はこれに限られず、任意に変更可能である。
[付記1]
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記基材と前記熱膨張層との間に設けられた中間層を更に備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度は、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くされ、前記中間層と前記熱膨張層とが前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする熱膨張性シート。
前記中間層は、前記基材と対向する面に接着層が設けられたフィルムであり、
前記接着層によって、前記中間層が前記基材に剥離可能に接着される、
ことを特徴とする付記1に記載の熱膨張性シート。
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記熱膨張層の破断強度は、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くされ、前記熱膨張層は前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする熱膨張性シート。
付記1乃至3のいずれか1つに記載の熱膨張性シートを備え、
電磁波を熱に変換する熱変換材料を含み、前記熱膨張性シートの一方の面と他方の面との少なくともいずれか一方の面上に設けられた熱変換層を更に備え、
前記熱変換層が設けられた領域近傍の前記熱膨張層が膨張されている、
ことを特徴とする造形物。
基材の一方の面上に中間層を形成する工程と、
前記中間層上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度を、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くすることで、前記中間層と前記熱膨張層とを前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
前記中間層は、前記基材と対向する面に接着層が設けられたフィルムであり、
前記接着層によって、前記中間層を前記基材に剥離可能に接着する、
ことを特徴とする付記5に記載の熱膨張性シートの製造方法。
基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程を備え、
前記熱膨張層の破断強度を、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くすることで、前記熱膨張層を前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
Claims (7)
- 基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記基材と前記熱膨張層との間に設けられた中間層を更に備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度は、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くされ、前記中間層と前記熱膨張層とが前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする熱膨張性シート。 - 前記中間層は、前記基材と対向する面に接着層が設けられたフィルムであり、
前記接着層によって、前記中間層が前記基材に剥離可能に接着される、
ことを特徴とする請求項1に記載の熱膨張性シート。 - 基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層が設けられた熱膨張性シートであって、
前記熱膨張層の破断強度は、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くされ、前記熱膨張層は前記基材から剥離可能である、
ことを特徴とする熱膨張性シート。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱膨張性シートを備え、
電磁波を熱に変換する熱変換材料を含み、前記熱膨張性シートの一方の面と他方の面との少なくともいずれか一方の面上に設けられた熱変換層を更に備え、
前記熱変換層が設けられた領域近傍の前記熱膨張層が膨張されている、
ことを特徴とする造形物。 - 基材の一方の面上に中間層を形成する工程と、
前記中間層上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程と、を備え、
前記中間層と前記基材との間の剥離強度を、前記熱膨張層と前記中間層との間の剥離強度より低くすることで、前記中間層と前記熱膨張層とを前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。 - 前記中間層は、前記基材と対向する面に接着層が設けられたフィルムであり、
前記接着層によって、前記中間層を前記基材に剥離可能に接着する、
ことを特徴とする請求項5に記載の熱膨張性シートの製造方法。 - 基材の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層を形成する工程を備え、
前記熱膨張層の破断強度を、前記熱膨張層の前記基材からの剥離強度と比較して高くすることで、前記熱膨張層を前記基材から剥離可能とする、
ことを特徴とする熱膨張性シートの製造方法。
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