JP2020032550A - 造形物、成形シート及び造形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物に貼り付ける場合に、対象物の面との間への空気の入り込みを防ぐことができる造形物、成形シート及び造形物の製造方法を提供する。【解決手段】造形物は、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第１主面２２の反対側の第２主面２６に積層され、膨張した領域３６を有する熱膨張層３０と、を備える。さらに、造形物１００は、熱膨張層３０の膨張した領域３６から形成される第１凸部１２０を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、加熱により膨張する熱膨張層を利用した造形物、成形シート及び造形物の製造方法に関する。

膨張層の発泡により形成された凹凸を有する装飾シートが、知られている。例えば、特許文献１は、透明な支持体層と、支持体層に順次積層された、着色層と膨張層と粘着層とを含み、凹凸を有する装飾シートを開示している。

特開平１０−３２９２９７号公報

特許文献１の装飾シートを対象物に貼り付ける場合、平坦な粘着層により装飾シートを対象物に粘着させるので、粘着層と対象物の面との間に、空気が入り込むおそれがある。空気が粘着層と対象物の面との間に入り込むと、装飾シートの見栄えが悪化するだけでなく、粘着層と対象物の面との間の空気の膨張と収縮により、装飾シートが対象物から剥がれるおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、対象物に貼り付ける場合に、対象物の面との間への空気の入り込みを防ぐことができる造形物、成形シート及び造形物の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る造形物は、
第１主面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する。

本発明の第２の観点に係る造形物は、
第１主面に空気抜きパターンを有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する。

本発明の第３の観点に係る造形物は、
対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する。

本発明の第４の観点に係る成形シートは、
第１主面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層と、を備える。

本発明の第５の観点に係る造形物の製造方法は、
第１主面に溝部を有する基材と、前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記第１主面の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、を含む。

本発明の第６の観点に係る造形物の製造方法は、
対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層された熱膨張層と、前記貼り付け面に設けられた剥離層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記剥離層の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、
前記第１凸部を形成された前記成形シートから前記剥離層を剥離して、前記貼り付け面を露出させる剥離工程と、を含む。

本発明によれば、対象物に貼り付ける場合に、対象物の面との間への空気の入り込みを防ぐことができる造形物、成形シート及び造形物の製造方法を提供できる。

本発明の実施形態１に係る成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る基材の溝部を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る成形シートの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る造形物の斜視図である。 図４に示す造形物をＡ−Ａ線で矢視した断面図である。 本発明の実施形態１に係る造形物の貼り付けを説明するための模式図である。 本発明の実施形態１に係る造形物の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る熱変換層を積層された成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る基材の溝部を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る成形シートの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る造形物の斜視図である。 図１２に示す造形物をＢ−Ｂ線で矢視した断面図である。 本発明の実施形態２に係る造形物の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る熱変換層を積層された成形シートの断面を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る造形物の斜視図である。 図１６に示す造形物をＣ−Ｃ線で矢視した断面図である。 本発明の実施形態３に係る造形物の製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る造形物について、図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
本実施形態では、成形シート１０から造形物１００を製造する。造形物１００は、例えば、加飾シート、壁紙等として、容器、壁等の対象物に貼り付けられて、使用される。本明細書において、「造形物」は凹凸（例えば、凸部が形成されることにより生じる凹凸）を造型（形成）されているシートであり、凹凸は、幾何学形状、文字、模様、装飾等を構成する。ここで、「装飾」とは、視覚及び／又は触覚を通じて美感を想起させるものである。「造形（又は造型）」は、形のあるものを作り出すことを意味し、装飾を加える加飾、装飾を形成する造飾のような概念をも含む。また、本実施形態の造形物は、所定の面に凹凸を有する立体物であるが、いわゆる３Ｄプリンタにより製造された立体物と区別するため、本実施形態の造形物を２．５次元（２．５Ｄ）オブジェクト又は疑似三次元（Ｐｓｅｕｄｏ−３Ｄ）オブジェクトとも呼ぶ。本実施形態の造形物を製造する技術は、２．５Ｄ印刷技術又はＰｓｅｕｄｏ−３Ｄ印刷技術とも呼べる。

（成形シート）
まず、図１、図２を参照して、成形シート１０を説明する。成形シート１０は、図１、図２に示すように、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第１主面２２と反対側の第２主面２６の上に積層された熱膨張層３０とを備える。

成形シート１０の基材２０は、溝部２４が形成されている第１主面２２と、熱膨張層３０を形成される第２主面２６とを有する。基材２０は、熱膨張層３０を支持し、例えばシート状に形成される。基材２０を構成する材料は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）等の熱可塑性樹脂である。基材２０を構成する材料と基材２０の厚さは、造形物１００の用途に応じて選択される。例えば、厚さ５００μｍのＰＥＴから構成されたシートを、基材２０として用いることができる。

第１主面２２の溝部２４は、図２に示すように、格子状に、第１主面２２の全面に渡って形成される。溝部２４は、例えば、深さ１０μｍ〜３０μｍ、幅１００μｍ〜３００μｍ、間隔３００μｍ〜１０００μｍで形成されている。溝部２４は、造形物１００が対象物に貼り付けられる場合に、空気が外部に抜ける通り道となる。造形物１００の貼り付けについては、後述する。

成形シート１０の熱膨張層３０は、図１に示すように、基材２０の第２主面２６の上に積層される。熱膨張層３０は、図示しないバインダと、バインダ中に分散された図示しない熱膨張材料とを含み、熱膨張材料の膨張により膨張する。バインダは、酢酸ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー等の任意の熱可塑性樹脂である。熱膨張材料は、例えば、熱膨張性マイクロカプセルであり、所定の温度以上に加熱されることにより、加熱される熱量（具体的には、加熱温度、加熱時間等）に応じた大きさに膨張する。熱膨張材料は、例えば、８０℃〜１２０℃以上に加熱されることによって膨張する。

熱膨張性マイクロカプセルは、プロパン、ブタン、その他の低沸点物質から構成された発泡剤を、熱可塑性樹脂製の殻内に包み込んだマイクロカプセルである。熱膨張性マイクロカプセルの殻は、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、これらの共重合体等の熱可塑性樹脂から形成される。熱膨張性マイクロカプセルは、所定の温度以上に加熱されると、殻が軟化すると共に発泡剤が気化し、発泡剤が気化した圧力により、殻がバルーン状に膨張する。熱膨張性マイクロカプセルは、膨張前の粒径の５倍程度まで膨張する。膨張前の熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、例えば、５〜５０μｍである。

次に、成形シート１０の製造方法を説明する。図３は、成形シート１０の製造方法を示すフローチャートである。成形シート１０の製造方法は、基材２０の第２主面２６の上に熱膨張層３０を積層する熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）を含む。

熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）では、まず、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、熱膨張層３０を形成するための塗布液とを準備する。基材２０は、例えば、出射成形によってシート状に製造される。熱膨張層３０を形成するための塗布液は、バインダと熱膨張材料（例えば、熱膨張性マイクロカプセル）とを混合することにより、調製される。

次に、塗布装置を用いて、基材２０の第２主面２６に塗布液を塗布し、基材２０の第２主面２６に塗布された塗布液を乾燥させる。これにより、熱膨張層３０が基材２０の第２主面２６に積層される。塗布装置は、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等である。なお、熱膨張層３０の所定の厚みを得るために、塗布液の塗布と塗布液の乾燥とを、繰り返してもよい。

以上により、成形シート１０が製造される。なお、ロール状の基材２０に熱膨張層３０を積層した場合、熱膨張層３０を積層された基材２０を、所望の大きさに裁断してもよい。

（造形物）
次に、図４、図５を参照して、造形物１００を説明する。造形物１００は、図５に示すように、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第２主面２６の上に積層され、膨張した領域３６を有する熱膨張層３０と、熱膨張層３０の上に積層されている熱変換層１１０とを備える。造形物１００は、図４、図５に示すように、シート状の造形物であり、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４に、第１凸部１２０を有する。第１凸部１２０は、熱膨張層３０の膨張した領域３６から形成されている。なお、図４では、理解を容易にするために溝部２４を省略している。

造形物１００の基材２０は、成形シート１０の基材２０と同様に、溝部２４が形成されている第１主面２２と、熱膨張層３０を形成される第２主面２６とを有する。溝部２４の構成は、成形シート１０の基材２０の溝部２４と同様である。

造形物１００の熱膨張層３０は、成形シート１０の熱膨張層３０と同様に、基材２０の第２主面２６の上に積層され、バインダと熱膨張材料とを含む。熱膨張層３０は膨張した領域３６を有する。膨張した領域３６は、熱変換層１１０のパターンに応じて形成され、膨張した熱膨張材料を含む。また、膨張した領域３６は、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４に、第１凸部１２０を形成している。なお、膨張した領域３６は、後述するように、成形シート１０の熱膨張層３０が熱膨張材料の膨張により膨張した領域であり、他の領域よりも厚みが厚い領域である。

造形物１００の熱変換層１１０は、成形シート１０の熱膨張層３０を膨張させるために、熱膨張層３０の膨張した領域３６のパターン、すなわち第１凸部１２０の配置に対応するパターンで、熱膨張層３０の上に積層されている。熱変換層１１０は、照射された電磁波を熱に変換し、変換された熱を放出することにより、熱膨張層３０の熱膨張材料を加熱する。加熱された熱膨張層３０の熱膨張材料は、加熱温度、加熱時間等に応じた大きさに膨張する。これにより、膨張した熱膨張材料が形成され、成形シート１０の熱膨張層３０が膨張する。熱変換層１１０は、成形シート１０の他の部分に比べて速やかに、電磁波を熱に変換するので、熱変換層１１０の近傍の領域を選択的に加熱できる。

熱変換層１１０は、吸収した電磁波を熱に変換する熱変換材料から構成される。熱変換材料は、カーボン分子であるカーボンブラック、六ホウ化金属化合物、酸化タングステン系化合物等である。例えば、カーボンブラックは、可視光、赤外光等を吸収して熱に変換する。また、六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物は、近赤外光を吸収して熱に変換する。六ホウ化金属化合物と酸化タングステン系化合物の中では、近赤外光領域で吸収率が高く、かつ可視光領域の透過率が高いことから、六ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）とセシウム酸化タングステン（Ｃｓ_２ＷＯ_４）が好ましい。

本実施形態の造形物１００では、図６に示すように、対象物に塗布された粘着層２２０を介して対象物の面２１０に貼り付けられる場合に、造形物１００と対象物の面２１０との間の空気が、格子状の溝部２４から抜けていく。これにより、造形物１００は、対象物の面２１０との間への空気の入り込みを防ぐことができる。

次に、図７、図８を参照して、造形物１００の製造方法を説明する。本実施形態では、シート状（例えば、Ａ４用紙サイズ）の成形シート１０から、造形物１００を製造する。

図７は、造形物１００の製造方法を示すフローチャートである。造形物１００の製造方法は、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第２主面２６の上に積層された熱膨張層３０とを備える成形シート１０を準備する準備工程（ステップＳ２０）と、熱膨張層３０の上に電磁波を熱に変換する熱変換層１１０を積層する熱変換層積層工程（ステップＳ３０）と、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱膨張層を膨張させることによって、成形シート１０に第１凸部１２０を形成する形成工程（ステップＳ４０）とを含む。

準備工程（ステップＳ２０）では、まず、成形シート１０と熱変換材料を含むインクを準備する。成形シート１０は、例えば、上述した成形シート１０の製造方法（ステップＳ１０）により製造される。熱変換材料を含むインクは、例えば、ＬａＢ_６を含むインクである。

次に、熱変換層積層工程（ステップＳ３０）では、印刷装置によって、熱膨張層３０の上にＬａＢ_６を含むインクを、第１凸部１２０の配置に対応するパターンで印刷する。これにより、図８に示すように、熱変換層１１０が成形シート１０の熱膨張層３０の上に積層される。印刷装置は、例えば、インクジェットプリンタである。

ここで、熱変換層１１０から放出される熱の熱量は、ＬａＢ_６の密度（又は濃度）と、熱変換層１１０に照射される電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量とに依存する。したがって、ＬａＢ_６を含むインクの濃淡と照射される電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量によって、第１凸部１２０の形状、高さ等（すなわち、熱膨張層３０の膨張した領域３６の形状、厚さ等）を制御できる。

図７に戻り、形成工程（ステップＳ４０）では、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱を放出させ、熱膨張層３０を膨張させることによって、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４に第１凸部１２０を形成する。具体的には、図示しない照射装置から、ＬａＢ_６が吸収する赤外光を、第１凸部１２０の形状、高さ等に応じたエネルギー量で熱変換層１１０に照射する。これにより、熱変換層１１０のパターンに対応する部分の熱膨張材料が選択的に加熱されて膨張し、膨張した領域３６、すなわち第１凸部１２０が熱膨張層３０に形成される。以上により、造形物１００を製造できる。

以上のように、造形物１００は、基材２０の第１主面２２に溝部２４を有するので、対象物に貼り付けられる場合に、対象物の面２１０との間への空気の入り込みを防ぐことができる。

＜実施形態２＞
実施形態１では、基材２０は熱可塑性樹脂から構成されているシートであるが、基材２０は粘着層２０ａと熱可塑性樹脂から構成される基材シート２０ｂとを有し、溝部２４が第１主面２２を構成する粘着層２０ａに形成されてもよい。さらに、実施形態１の造形物１００は熱変換層１１０を備えるが、造形物１００は熱変換層１１０を備えなくともよい。

（成形シート）
まず、図９、図１０を参照して、本実施形態の成形シート１０を説明する。本実施形態の成形シート１０は、図９に示すように、第１主面２２を構成する粘着層２０ａと第２主面２６を構成する基材シート２０ｂとを有する基材２０と、基材２０の第２主面２６（すなわち、基材シート２０ｂ）の上に積層された熱膨張層３０とを備える。さらに、本実施形態の成形シート１０は、基材２０の第１主面２２（すなわち、粘着層２０ａ）に積層された剥離層４０を備える。基材２０の第１主面２２は、図１０に示すように、実施形態１と同様に格子状の溝部２４を有する。

本実施形態の基材２０は、粘着層２０ａと基材シート２０ｂとを有する。粘着層２０ａは、基材シート２０ｂの一方の主面２８に積層され、基材２０の第１主面２２を構成している。また、粘着層２０ａは格子状の溝部２４を有する。溝部２４の構成は、実施形態１の溝部２４と同様である。粘着層２０ａは、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコン系粘着剤等から構成される。粘着層２０ａの厚さは、例えば、２０μｍ〜５０μｍである。

基材シート２０ｂは、シート状に形成され、基材２０の第２主面２６を構成している。基材シート２０ｂは、一方の主面２８に粘着層２０ａを積層される。また、基材シート２０ｂは、他方の主面、すなわち基材２０の第２主面２６の上に熱膨張層３０を積層される。基材シート２０ｂは、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂から構成される。基材シート２０ｂの厚さは、例えば、４００μｍである。

本実施形態の熱膨張層３０は、基材２０の第２主面（すなわち、基材シート２０ｂの他方の主面）２６の上に積層される。本実施形態の熱膨張層３０の構成は、実施形態１における成形シート１０の熱膨張層３０と同様である。

剥離層４０は、基材２０の第１主面２２の上に剥離可能に設けられ、剥離された場合に、第１主面２２を露出させる。剥離層４０は、第１主面２２から剥離される面４２に、第１主面２２の溝部２４に対応した凸部４４を有する。剥離層４０は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥ等から構成された剥離フィルム又は剥離紙である。剥離フィルムと剥離紙は、剥離される面に剥離処理（例えば、シリコンコーティング処理）を施されている。

本実施形態の成形シート１０の製造方法を説明する。図１１は、本実施形態の成形シート１０の製造方法を示すフローチャートである。成形シート１０の製造方法は、剥離層４０の上に粘着層２０ａを構成する粘着剤を塗布して、粘着層２０ａを形成する粘着層形成工程（ステップＳ２）と、基材シート２０ｂを粘着層２０ａに積層するシート積層工程（ステップＳ４）と、基材２０の第２主面２６の上に熱膨張層３０を積層する熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）とを含む。

粘着層形成工程（ステップＳ２）では、まず、剥離される面４２に凸部４４を有する剥離層４０と粘着層２０ａを構成する粘着剤とを準備する。剥離層４０は、例えば、剥離紙である。また、粘着剤は、例えば、シリコン系粘着剤である。次に、塗布装置を用いて、剥離層４０の剥離される面４２にシリコン系粘着剤を、凸部４４を覆って塗布する。これにより、溝部２４を有する粘着層２０ａが形成され、剥離層４０が設けられる。

次に、シート積層工程（ステップＳ４）では、基材シート２０ｂの一方の主面２８の上に、剥離層４０の面４２の上に形成された粘着層２０ａを積層する。これにより、第１主面２２を構成する粘着層２０ａと第２主面２６を構成する基材シート２０ｂとを有する基材２０が、形成される。

最後に、熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）では、実施形態１と同様に、基材２０の第２主面（基材シート２０ｂの他方の主面）２６の上に熱膨張層３０を積層する。以上により、本実施形態の成形シート１０が製造される。

（造形物）
次に、本実施形態の造形物１００を説明する。造形物１００は、図１２、図１３に示すように、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第２主面２６の上に積層され、膨張した領域３６を有する熱膨張層３０とを備える。造形物１００は、実施形態１の造形物１００と同様に、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４に、熱膨張層３０の膨張した領域３６から形成された第１凸部１２０を有している。また、基材２０は、第１主面２２を構成する粘着層２０ａと第２主面２６を構成する基材シート２０ｂとを有する。なお、図１２では、理解を容易にするために溝部２４を省略している。

造形物１００の基材２０の構成は、本実施形態における成形シート１０の基材２０の構成と同様である。また、造形物１００の熱膨張層３０の構成は、実施形態１における造形物１００の熱膨張層３０の構成と同様である。

次に、図１４、図１５を参照して、本実施形態の造形物１００の製造方法を説明する。本実施形態では、シート状（例えば、Ａ４用紙サイズ）の成形シート１０から、造形物１００を製造する。

図１４は、本実施形態の造形物１００の製造方法を示すフローチャートである。造形物１００の製造方法は、剥離層４０を備える本実施形態の成形シート１０を準備する準備工程（ステップＳ２５）と、剥離層４０の上に電磁波を熱に変換する熱変換層１１０を積層する熱変換層積層工程（ステップＳ３５）と、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱膨張層を膨張させることによって、成形シート１０に第１凸部１２０を形成する形成工程（ステップＳ４０）と、第１凸部１２０を形成された成形シート１０から、剥離層４０を剥離する剥離工程（ステップＳ５０）とを含む。

準備工程（ステップＳ２５）では、まず、本実施形態の成形シート１０と熱変換材料を含むインクを準備する。成形シート１０は、上述のように、第１主面２２を構成する粘着層２０ａと第２主面２６を構成する基材シート２０ｂとを有する基材２０と、基材２０の第２主面２６の上に積層された熱膨張層３０と、基材２０の第１主面２２に積層された剥離層４０とを備えている。成形シート１０は、例えば、上述した成形シート１０の製造方法（ステップＳ２〜ステップＳ１０）により製造される。熱変換材料を含むインクは、例えば、ＬａＢ_６を含むインクである。

次に、熱変換層積層工程（ステップＳ３５）では、印刷装置によって、剥離層４０の上にＬａＢ_６を含むインクを、第１凸部１２０の配置に対応するパターンで印刷する。これにより、図１５に示すように、熱変換層１１０が剥離層４０の上に積層される。なお、本実施形態においても、実施形態１と同様に、ＬａＢ_６を含むインクの濃淡と照射される電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量によって、第１凸部１２０の形状、高さ等を制御できる。

図１４に戻り、形成工程（ステップＳ４０）では、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱を放出させ、熱膨張層３０を膨張させることによって、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４に第１凸部１２０を形成する。本実施形態の形成工程（ステップＳ４０）は、実施形態１の形成工程（ステップＳ４０）と同様である。

剥離工程（ステップＳ５０）では、第１凸部１２０を形成された成形シート１０から、剥離層４０を剥離する。これにより、剥離層４０の上に積層されている熱変換層１１０が剥離層４０と共に除去され、第１主面２２が露出される。以上により、造形物１００を製造できる。

以上のように、本実施形態では、基材２０が第１主面２２を構成する粘着層２０ａを有するので、造形物１００を対象物の面２１０に、容易に貼り付けることができる。また、本実施形態の造形物１００は、基材２０の第１主面２２（すなわち、粘着層２０ａ）に溝部２４を有するので、実施形態１と同様に、対象物の面２１０との間への空気の入り込みを防ぐことができる。なお、剥離工程（ステップＳ５０）を実施せず、造形物１００は剥離層４０を備えてもよい。この場合、造形物１００は、使用者により剥離層４０を剥離され、対象物に貼り付けられる。これにより、造形物１００が対象物に貼り付けられるまで、溝部２４と粘着層２０ａを保護できる。

＜実施形態３＞
実施形態１と実施形態２では、造形物１００の第１凸部１２０は、熱膨張層３０の膨張した領域３６から形成されているが、造形物１００の第１凸部１２０は、熱膨張層３０の膨張した領域３６と基材２０のエンボス状の第２凸部１３０とから形成されてもよい。本明細書では、一方の面が凹み、一方の面の反対側の面が一方の面の凹みに対応して浮き出た凸部をエンボス状の凸部と表す。

（成形シート）
まず、本実施形態の成形シート１０を説明する。本実施形態の成形シート１０は、実施形態１の成形シート１０と同様に、第１主面２２に溝部２４を有する基材２０と、基材２０の第１主面２２と反対側の第２主面２６の上に積層された熱膨張層３０とを備える。本実施形態における、基材２０を構成する材料と基材２０の溝部２４の構成と熱膨張層３０の構成は、実施形態１と同様である。

本実施形態では、後述するように、熱膨張層３０を膨張させることによって、基材２０を変形させて、基材２０にエンボス状の第２凸部１３０を形成する。したがって、基材２０を構成する材料と基材２０の厚さは、基材２０の変形の容易さ、変形後の基材２０の強度等に応じて設定される。例えば、本実施形態の基材２０の厚さは、同じ材料から構成された実施形態１の基材２０の厚さよりも薄く設定される。基材２０がＰＥＴから構成される場合、本実施形態の基材２０の厚さは、例えば２００μｍである。なお、本実施形態の成形シート１０は、実施形態１の成形シート１０と同様の製造方法により製造できる。

（造形物）
次に、図１６、図１７を参照して、本実施形態の造形物１００を説明する。本実施形態の造形物１００は、加飾シート、壁紙等として使用される他に、メンブレンスイッチに貼り付けられる表面シートとしても使用される。

本実施形態の造形物１００は、図１７に示すように、溝部２４とエンボス状の第２凸部１３０とを有する基材２０と、基材２０の第２主面２６の上に積層され、膨張した領域３６を有する熱膨張層３０と、熱膨張層３０の上に積層されている熱変換層１１０とを備える。本実施形態の造形物１００は、図１６、図１７に示すように、シート状の造形物であり、第１凸部１２０を有する。第１凸部１２０は、図１７に示すように、熱膨張層３０の膨張した領域３６と基材２０のエンボス状の第２凸部１３０とから形成されている。なお、図１６では、理解を容易にするために溝部２４を省略している。

造形物１００の基材２０は、第１主面２２が凹み、第２主面２６が第１主面２２の凹みに対応して浮き出た、エンボス状の第２凸部１３０を有する。エンボス状の第２凸部１３０は、後述する造形物１００の製造方法において、熱膨張層３０を膨張させることによって基材２０を変形させて、形成される。本実施形態では、第２凸部１３０の高さＨは、熱膨張層３０の膨張した領域３６の厚さｄ１と膨張していない領域の熱膨張層３０の厚さｄ２との差、すなわち膨張による熱膨張層３０の厚さの変化量ΔＤよりも大きい。基材２０の他の構成は、本実施形態の成形シート１０の基材２０と同様である。

造形物１００の熱膨張層３０と熱変換層１１０の構成は、実施形態１における造形物１００の熱膨張層３０と熱変換層１１０と同様である。

次に、本実施形態の造形物１００の製造方法を説明する。本実施形態では、シート状の成形シート１０から、造形物１００を製造する。

図１８は、本実施形態の造形物１００の製造方法を示すフローチャートである。造形物１００の製造方法は、本実施形態の成形シート１０を準備する準備工程（ステップＳ２０）と、熱膨張層３０の上に熱変換層１１０を積層する熱変換層積層工程（ステップＳ３０）と、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱膨張層３０を膨張させることによって、基材２０を変形させ、成形シート１０に第１凸部１２０を形成する形成工程（ステップＳ４５）とを含む。

準備工程（ステップＳ２０）では、本実施形態の成形シート１０と熱変換材料を含むインクを準備する。本実施形態の成形シート１０は、例えば、実施形態１における成形シート１０の製造方法（ステップＳ１０）により製造される。熱変換材料を含むインクは、例えば、ＬａＢ_６を含むインクである。

熱変換層積層工程（ステップＳ３０）では、実施形態１の熱変換層積層工程（ステップＳ３０）と同様に、印刷装置によって、熱膨張層３０の上にＬａＢ_６を含むインクを、第１凸部１２０の配置に対応するパターンで印刷する。熱変換層１１０から放出される熱の熱量は、ＬａＢ_６の密度（又は濃度）と、熱変換層１１０に照射される電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量とに依存する。本実施形態では、ＬａＢ_６を含むインクの濃淡と照射される電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量によって、熱膨張層３０の厚さの変化量ΔＤと基材２０の第２凸部１３０の高さＨを制御できる。さらに、熱膨張層３０の厚さの変化量ΔＤと基材２０の第２凸部１３０の高さＨの制御により、造形物１００の第１凸部１２０の形状、高さ等を制御できる。

形成工程（ステップＳ４５）では、熱変換層１１０に電磁波を照射して熱を放出させ、熱膨張層３０を膨張させることによって、基材２０を変形させ、第１凸部１２０を形成する。具体的には、照射装置から、ＬａＢ_６が吸収する赤外光を、第１凸部１２０の形状、高さ等に応じたエネルギー量で熱変換層１１０に照射する。これにより、熱変換層１１０のパターンに対応する部分の熱膨張材料が選択的に加熱されて膨張し、さらに熱膨張層３０が選択的に膨張して、熱膨張層３０の膨張した領域３６が形成される。一方、熱膨張層３０が膨張すると、基材２０に、第１主面２２から第２主面２６に向かって第１主面２２と第２主面２６に垂直な力が掛かる。そして、基材２０は、この熱膨張層３０の膨張により掛かる垂直な力によって、熱膨張層３０側に向かって変形し、エンボス状の第２凸部１３０が基材２０に形成される。基材２０は、熱膨張層３０の膨張により変形するので、造形物１００の第１凸部１２０は、熱膨張層３０の膨張した領域３６と基材２０のエンボス状の第２凸部１３０とから形成される。以上により、本実施形態の造形物１００を製造できる。

以上のように、造形物１００の第１凸部１２０を、熱膨張層３０の膨張した領域３６と基材２０のエンボス状の第２凸部１３０とから形成できる。本実施形態においても、造形物１００は、基材２０の第１主面２２に溝部２４を有するので、実施形態１と同様に、対象物の面２１０との間への空気の入り込みを防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、成形シート１０はロール状に製造され、造形物１００はロール状の成形シート１０からロール状に製造されてもよい。

基材２０と基材シート２０ｂを構成する材料は、熱可塑性樹脂に限られず、紙、布等であってもよい。基材２０を構成する熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂とポリエステル系樹脂に限られず、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂、ポリイミド系樹脂等であってもよい。

基材２０の第１主面２２は、図６に示されるように、対象物に貼り付けられる面であるので、対象物に貼り付けられる貼り付け面とも表される。

溝部２４は、造形物１００が対象物に貼り付けられる場合に、空気が外部に抜ける通り道となるので、空気抜きパターンとも表される。また、溝部２４は、格子状に限られない。例えば、溝部２４はストライプ状であってもよい。溝部２４は、平面視で十字形状の溝が複数配置されて、構成されてもよい。

実施形態１と実施形態３の熱変換層１１０は熱膨張層３０の上に積層されているが、実施形態１と実施形態３の熱変換層１１０は基材２０の第１主面２２の上に積層されてもよい。また、実施形態１と実施形態３では、成形シート１０の基材２０の第１主面２２の上に剥離層４０を設け、剥離層４０の上に熱変換層１１０を積層してもよい。剥離層４０の上に熱変換層１１０を積層した場合、実施形態２と同様に、熱変換層１１０を備えない造形物１００を製造できる。さらに、実施形態１と実施形態２の造形物１００は、実施形態２に造形物１００と同様に、剥離層４０を備えてもよい。これにより、造形物１００が対象物に貼り付けられるまで、溝部２４を保護できる。

実施形態３の基材２０は、実施形態２の基材２０と同様に、第１主面２２を構成する粘着層２０ａと第２主面２６を構成する基材シート２０ｂとを有してもよい。また、実施形態３の成形シート１０は、粘着層２０ａに積層された剥離層４０を備えてもよい。

さらに、実施形態３では、粘着層２０ａに積層された剥離層４０上に熱変換層１１０を積層してもよい。この場合、粘着層２０ａに溝部２４を有し、第１凸部１２０が熱膨張層３０の膨張した領域３６と基材２０のエンボス状の第２凸部１３０とから形成された造形物１００を製造できる。

実施形態２の熱変換層１１０は剥離層４０の上に積層されているが、実施形態２の熱変換層１１０は、実施形態１と同様に、熱膨張層３０の上に積層されてもよい。

実施形態１〜実施形態３の成形シート１０と造形物１００は、各層の間に他の任意の材料による層を形成されてもよい。例えば、基材２０と熱膨張層３０との間に、基材２０と熱膨張層３０とをより密着させる密着層が形成されてもよい。密着層は、例えば、表面改質剤から構成される。

また、成形シート１０と造形物１００は、カラー画像を印刷されてもよい。例えば、成形シート１０と造形物１００は、熱膨張層３０の上に、シアンＣとマゼンタＭとイエローＹとブラックＫの４色のインクから構成され、カラー画像を表すカラーインク層を積層されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
第１主面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
造形物。

（付記２）
第１主面に空気抜きパターンを有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
造形物。

（付記３）
前記基材は、エンボス状の第２凸部を有し、
前記第１凸部は、前記熱膨張層の前記膨張した領域と前記基材の前記第２凸部とから形成される、
付記１又は２に記載の造形物。

（付記４）
前記基材は、前記第２主面を有する基材シートと、前記基材シートに積層され前記第１主面を構成する粘着層とを有する、
付記１乃至３のいずれか１つに記載の造形物。

（付記５）
前記第１主面の上に剥離層を備える、
付記１乃至４のいずれか１つに記載の造形物。

（付記６）
対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
造形物。

（付記７）
前記貼り付け面に設けられ、剥離された場合に前記貼り付け面を露出させる剥離層を備える、
付記６に記載の造形物。

（付記８）
第１主面に溝部を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層と、を備える、
成形シート。

（付記９）
前記基材は、前記第２主面を有する基材シートと、前記基材シートに積層され前記第１主面を構成する粘着層とを有する、
付記８に記載の成形シート。

（付記１０）
前記第１主面の上に剥離層を備える、
付記８又は９に記載の成形シート。

（付記１１）
第１主面に溝部を有する基材と、前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記第１主面の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、を含む、
造形物の製造方法。

（付記１２）
前記形成工程では、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記基材を変形させ、前記成形シートに前記第１凸部を形成する、
付記１１に記載の造形物の製造方法。

（付記１３）
前記準備工程では、前記第１主面の上に剥離可能な剥離層を設け、
前記熱変換層積層工程では、前記剥離層の上に前記熱変換層を積層する、
付記１１又は１２に記載の造形物の製造方法。

（付記１４）
前記第１凸部を形成された前記成形シートから、前記剥離層を剥離する剥離工程を含む、
付記１３に記載の造形物の製造方法。

（付記１５）
対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層された熱膨張層と、前記貼り付け面に設けられた剥離層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記剥離層の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、
前記第１凸部を形成された前記成形シートから前記剥離層を剥離して、前記貼り付け面を露出させる剥離工程と、を含む、
造形物の製造方法。

１０・・・成形シート、２０・・・基材、２０ａ・・・粘着層、２０ｂ・・・基材シート、２２・・・基材の第１主面、２４・・・溝部、２６・・・基材の第２主面、２８・・・基材シートの一方の主面、３０・・・熱膨張層、３４・・・熱膨張層の基材と反対側の面、３６・・・膨張した領域、４０・・・剥離層、４２・・・剥離される面、４４・・・剥離層の凸部、１００・・・造形物、１１０・・・熱変換層、１２０・・・第１凸部、１３０・・・第２凸部、２１０・・・対象物の面、２２０・・・対象物に塗布された粘着層、ｄ１，ｄ２・・・厚さ、Ｈ・・・高さ

Claims (15)

1. 第１主面に溝部を有する基材と、
   前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
   前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
   造形物。
2. 第１主面に空気抜きパターンを有する基材と、
   前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
   前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
   造形物。
3. 前記基材は、エンボス状の第２凸部を有し、
   前記第１凸部は、前記熱膨張層の前記膨張した領域と前記基材の前記第２凸部とから形成される、
   請求項１又は２に記載の造形物。
4. 前記基材は、前記第２主面を有する基材シートと、前記基材シートに積層され前記第１主面を構成する粘着層とを有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の造形物。
5. 前記第１主面の上に剥離層を備える、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の造形物。
6. 対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、
   前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層され、膨張した領域を有する熱膨張層と、を備え、
   前記熱膨張層の前記膨張した領域から形成される第１凸部を有する、
   造形物。
7. 前記貼り付け面に設けられ、剥離された場合に前記貼り付け面を露出させる剥離層を備える、
   請求項６に記載の造形物。
8. 第１主面に溝部を有する基材と、
   前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層と、を備える、
   成形シート。
9. 前記基材は、前記第２主面を有する基材シートと、前記基材シートに積層され前記第１主面を構成する粘着層とを有する、
   請求項８に記載の成形シート。
10. 前記第１主面の上に剥離層を備える、
    請求項８又は９に記載の成形シート。
11. 第１主面に溝部を有する基材と、前記基材の前記第１主面の反対側の第２主面に積層された熱膨張層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
    前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記第１主面の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
    前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、を含む、
    造形物の製造方法。
12. 前記形成工程では、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記基材を変形させ、前記成形シートに前記第１凸部を形成する、
    請求項１１に記載の造形物の製造方法。
13. 前記準備工程では、前記第１主面の上に剥離可能な剥離層を設け、
    前記熱変換層積層工程では、前記剥離層の上に前記熱変換層を積層する、
    請求項１１又は１２に記載の造形物の製造方法。
14. 前記第１凸部を形成された前記成形シートから、前記剥離層を剥離する剥離工程を含む、
    請求項１３に記載の造形物の製造方法。
15. 対象物に貼り付けられる貼り付け面に溝部を有する基材と、前記基材の前記貼り付け面の反対側の面に積層された熱膨張層と、前記貼り付け面に設けられた剥離層とを備える、成形シートを準備する準備工程と、
    前記熱膨張層の上、又は前記基材の前記剥離層の上に、電磁波を熱に変換する熱変換層を積層する熱変換層積層工程と、
    前記熱変換層に前記電磁波を照射して、前記熱膨張層を膨張させることによって、前記成形シートに第１凸部を形成する形成工程と、
    前記第１凸部を形成された前記成形シートから前記剥離層を剥離して、前記貼り付け面を露出させる剥離工程と、を含む、
    造形物の製造方法。

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