JP7014200B2 - 造形物の製造方法及び膨張装置 - Google Patents

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Description

本発明は、造形物の製造方法及び膨張装置に関する。
基材シートと熱膨張性微小球を含む被覆層とを有し、所定の画像を光吸収特性に優れた画像形成材料で形成された熱膨張性シートに、光を照射して、選択的に画像部分を加熱することによって、被覆層の熱膨張性微小球を膨張させて、立体画像を形成する技術が知られている(例えば、特許文献1)。
特開昭64-28660号公報
特許文献1では、画像形成材料が発する熱により、熱膨張性微小球を加熱するので、画像の周辺部分にも熱が伝導して、画像に対応する被覆層の熱膨張性微小球だけでなく、画像の周辺の被覆層の熱膨張性微小球も加熱される。これにより、画像の周辺の被覆層も隆起するので、立体画像(凸部)のエッジ部分に鈍り(裾引き)が生じる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、凹凸のエッジ部分の鈍りを抑制された造形物を製造できる、造形物の製造方法及び膨張装置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の製造方法は、
基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1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、
前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に、第1電磁波を熱に変換する熱変換層を、所定のパターンで積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層を積層された前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを同時に照射して、前記熱変換層で変換された熱により、前記熱膨張層を前記所定のパターンに対応するパターンで膨張させる膨張工程と、を含む。
本発明の第2の観点に係る膨張装置は、
基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1主面に積層された熱膨張層と、を備え、前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に第1電磁波を熱に変換する熱変換層積層された成形シートを、膨張させる膨張装置であって、
前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを同時に照射する照射部を備える。
本発明によれば、凹凸のエッジ部分の鈍りを抑制された造形物を製造できる。
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に係る造形物の斜視図である。 図2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に係る膨張装置のハードウェアの構成を示す図である。 本発明の実施形態1に係る膨張装置を示す模式図である。 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1に係る造形物の断面を示す模式図である。 比較例に係る造形物の断面を示す模式図である。 本発明の実施形態2に係る造形物の斜視図である。 図10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2に係る膨張工程を示す模式図である。 本発明の実施形態2に係る造形物の断面を示す模式図である。 本発明の変形例に係る膨張装置の照射部を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態に係る造形物の製造方法について、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、加飾シート、壁紙等として使用される。本明細書において、「造形物」は所定の面に凹凸を造型(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100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100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100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に示すように、基材20と基材20の第1主面22の上に積層された熱膨張層30とを備える。本実施形態では、熱膨張層30は第1主面22の全面に積層されている。
成形シート10の基材20は、熱膨張層30を積層される第1主面22と、第1主面22と反対側の第2主面24とを有する。基材20は熱膨張層30を支持する。基材20は、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を構成する材料の種類と基材20の厚さは、造形物100の用途に応じて選択される。
成形シート10の熱膨張層30は、基材20の第1主面22の上に積層される。熱膨張層30は、バインダ31と、バインダ31中に分散された熱膨張材料(すなわち、膨張前の熱膨張材料)32aと、図示しない重合開始剤とを含む。
バインダ31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。バインダ31は、後述する第2電磁波に照射により架橋される。
熱膨張材料32a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(例えば、80℃~120℃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。
重合開始剤は、第2電磁波の照射により、バインダ31を架橋させる。重合開始剤は、例えば、紫外光の照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤(ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物等)である。重合開始剤は、例えば、バインダ31に対して0.1重量%~5.0重量%添加される。
成形シート10の熱膨張層30は、熱膨張材料32aの膨張により膨張され、基材20と反対側の面35に、後述する凹凸110を形成される。
(造形物)
次に、図2、図3を参照して、造形物100を説明する。造形物100は、図2、図3に示すように、基材20と、基材20の第1主面22の上に積層され、基材20と反対側に凹凸110を有する熱膨張層30と、基材20の第2主面24の上に積層された熱変換層130とを備える。
造形物100は、シート状の造形物であり、表面に凹凸110を有している。造形物100の基材20の構成は成形シート10の基材20と同様であるので、ここでは、造形物100の熱膨張層30と熱変換層130について、説明する。
造形物100の熱膨張層30は、図3に示すように、バインダ31と、熱膨張材料(すなわち、膨張前の熱膨張材料)32aと、膨張済みの熱膨張材料32bとを含んでいる。造形物100の熱膨張層30のバインダ31は、一部が架橋していることを除き、成形シート10の熱膨張層30のバインダ31と同様である。また、造形物100の熱膨張層30の熱膨張材料32aは、成形シート10の熱膨張層30の熱膨張材料32aと同様である。膨張済みの熱膨張材料32bは、熱膨張材料32aが所定の温度以上に加熱されて膨張した、熱膨張材料である。熱膨張層30の凹凸110は、膨張済みの熱膨張材料32bを含む凸部112と、膨張前の熱膨張材料32aを含む凹部114とから構成されている。
造形物100の熱変換層130は、凹凸110を形成するために設けられる。熱変換層130は、基材20の第2主面24の上に、熱膨張層30の凹凸110に対応したパターンで積層される。
熱変換層130は、照射された第1電磁波を熱に変換し、変換された熱を放出する。これにより、成形シート10の熱膨張層30は、所定の温度に加熱される。熱膨張材料32aが加熱される温度は、後述する熱変換材料を含む熱変換層130の濃淡(すなわち熱変換材料の密度又は濃度)と、熱変換層130に照射される第1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より制御できる。熱変換層130は、成形シート10の他の部分に比べて速やかに、第1電磁波を熱に変換するので、熱変換層130の近傍の熱膨張層30が選択的に加熱される。ここで、第1電磁波は、例えば、可視光と赤外光である。
熱変換層130は、吸収した第1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、可視光と赤外光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、赤外光(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、赤外光(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)とセシウム酸化タングステンが好ましい。
(造形物の製造方法)
次に、図4~図9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。
まず、造形物100の製造方法において使用される膨張装置300を説明する。膨張装置300は、図4、図5に示すように、筐体301内に、熱変換層130を積層された成形シート10を載置するトレイ310と、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射する照射部320と、照射部320を移動させる移動機構330と、制御部350とを備える。なお、理解を容易にするため、本明細書では、図5における膨張装置300の長手右方向(紙面の右方向)を+X方向、上方向(紙面の上方向)を+Z方向、+X方向と+Z方向に垂直な方向(紙面の手前方向)を+Y方向として説明する。また、図5では、移動機構330を省略している。
膨張装置300のトレイ310は、熱変換層130を積層された成形シート10を、膨張装置300における所定の位置に配置する。トレイ310は、例えば、成形シート10の外周部を固定する枠状のトレイある。熱変換層130を積層された成形シート10は、熱変換層130を-Z方向に向けて、トレイ310に固定される。
膨張装置300の照射部320は、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射して、熱変換層130に熱を放出させて、熱膨張層30を熱変換層130に対応するパターンで膨張させると共に、熱膨張層30のバインダ31を架橋させる。ここで、第1電磁波は、熱変換層130を構成する熱変換材料(例えば、六ホウ化ランタン)に吸収され熱に変換される電磁波(例えば、可視光と赤外光)である。また、第2電磁波は、バインダ31を架橋させる電磁波(例えば、紫外光)である。熱膨張層30の膨張とバインダ31の架橋については、後述する。
本実施形態では、照射部320は、移動機構330によって+X側から-X方向に移動しつつ、-Z側、すなわち熱変換層130が積層されている側から、第1電磁波と第2電磁波とを熱変換層130を積層された成形シート10に照射する。
照射部320は、カバー321と、ランプ322と、反射板323と、ファン324とを備える。カバー321は、ランプ322と反射板323とファン324とを収納する。ランプ322は、例えばキセノンランプから構成され、第1電磁波としての近赤外光(波長:750nm~1400nm)と第2電磁波としての紫外光(波長:200nm~400nm)を含む電磁波を、熱変換層130を積層された成形シート10に照射する。反射板323は、ランプ322から照射された電磁波を熱変換層130に向けて反射する反射板である。ファン324は、カバー321内に空気を送り込み、ランプ322と反射板323とを冷却する。
膨張装置300の移動機構330は、照射部320を+X方向と-X方向に移動させる。移動機構330は、例えば、図示しない、照射部320を移動させるステッピングモータと照射部320を取り付けられる搬送レールとを備える。
膨張装置300の制御部350は、照射部320と移動機構330とを制御する。制御部350は、各種の処理を実行するCPU(Central Processing Unit)352と、プログラムとデータとを記憶しているROM(Read Only Memory)354と、データを記憶するRAM(Random Access Memory)356と、各部の間の信号を入出力する入出力インタフェース358とを備える。制御部350の機能は、CPU352が、ROM354に記憶されたプログラムを実行することによって、実現される。入出力インタフェース358は、CPU352と、照射部320と移動機構330との間の信号を入出力する。
次に、造形物100の製造方法を説明する。図6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、成形シート10を準備する準備工程(ステップS10)と、成形シート10の基材20の第2主面24の上に第1電磁波を熱に変換する熱変換層130を凹凸110に対応したパターンで積層する熱変換層積層工程(ステップS20)と、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射して、熱膨張層30を凹凸110のパターンで膨張させる膨張工程(ステップS30)と、を含む。
準備工程(ステップS10)では、成形シート10と、熱変換材料を含むインクとを準備する。成形シート10は、基材20の第1主面22に、バインダ31と熱膨張材料32aと紫外光の照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤とを混合した塗布液をスクリーン印刷し、印刷された塗布液を乾燥することにより製造される。熱変換材料を含むインクは、例えば、六ホウ化ランタンを含むインクである。
熱変換層積層工程(ステップS20)では、印刷装置によって、基材20の第2主面24の上に、熱変換材料を含むインクを凹凸110の凸部112の高さに応じた濃淡パターン(すなわち、凹凸110に対応したパターン)で印刷する。これにより、熱変換層130が、図7に示すように、基材20の第2主面24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。
図6に戻り、膨張工程(ステップS30)では、膨張装置300によって、熱変換層130を積層された成形シート10に、熱変換層130が積層されている側から近赤外光(すなわち第1電磁波)と紫外光(すなわち第2電磁波)とを照射する。これにより、熱変換層130は、近赤外光を熱に変換し、変換された熱を放出する。
この場合、熱膨張層30の凸部112に対応する第1部分30aでは、熱変換層130が基材20の第2主面24に凸部112の高さに応じた濃淡パターンで形成されているので、熱膨張材料32aが所定の温度以上に加熱され、膨張済みの熱膨張材料32bが形成される。また、熱変換層130を構成する六ホウ化ランタンは紫外光を60%以上吸収(紫外光の透過率40%以下)するので、熱膨張層30の凸部112に対応する第1部分30aでは、光ラジカル重合開始剤はラジカルをほとんど発生せず、バインダ31はわずかしか架橋されない。したがって、図8に示すように、熱膨張層30の凸部112に対応する第1部分30aが膨張して、凸部112が形成される。
一方、熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bでは、熱変換層130が基材20に凸部112の高さに応じた濃淡パターンで形成されているので、紫外光は熱変換層130に吸収されず、光ラジカル重合開始剤がラジカルを発生させる。これにより、熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bでは、バインダ31が架橋する。バインダ31が架橋するので、熱変換層130又は第1部分30aから第2部分30bに、熱膨張材料32aを所定の温度以上に加熱する熱が伝導されても、第2部分30bの熱膨張材料32aの膨張を妨げ、第2部分30bの膨張を抑えて、凹凸110のエッジ部分の鈍りを抑制できる。例えば、バインダ31と熱膨張材料32aとを含み重合開始剤を含まない熱膨張層を有する成形シートに第1電磁波のみを照射した場合に生じる、図9に示すような凹凸のエッジ部分の鈍り210を抑制できる。
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、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射して、熱膨張層30を膨張させるので、熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bの膨張を抑えて、凹凸110のエッジ部分の鈍りを抑制された造形物100を製造できる。また、本実施形態では、熱変換層130が基材20の第2主面24に積層されるので、熱変換層130の色彩を考慮せずに、熱膨張層30の上に容易にカラー印刷を施すことができる。例えば、熱膨張層30の上に、シアンとマゼンタとイエローとブラックの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してもよい。さらに、熱膨張層30のバインダ31が架橋されているので、製造された造形物100の耐熱性を向上させることができる。
膨張装置300の照射部320が、熱変換層130を積層された成形シート10に第1電磁波と第2電磁波とを照射するので、膨張装置300は、エッジ部分の鈍りを抑制して、成形シート10を膨張させることができる。
<実施形態2>
実施形態1では、熱変換層130が基材20の第2主面24の上に積層されているが、熱変換層130は熱膨張層30の上に積層されてもよい。
本実施形態の成形シート10と膨張装置300は、実施形態1と同様であるので、造形物100と造形物100の製造方法について説明する。
本実施形態の造形物100は、図10、図11に示すように、基材20と、基材20の第1主面22の上に積層され、基材20と反対側に凹凸110を有する熱膨張層30と、熱膨張層30の上に積層された熱変換層130とを備える。
本実施形態の造形物100は、実施形態1の造形物100と同様に、シート状の造形物であり、表面に凹凸110を有している。凹凸110は、実施形態1と同様に、凸部112と凹部114とから構成されている。本実施形態の造形物100の基材20と熱膨張層30の構成は、実施形態1の造形物100の基材20と熱膨張層30と同様であるので、熱変換層130について説明する。
造形物100の熱変換層130は、熱膨張層30の凸部112の上に設けられている。熱変換層130は、凹凸110を形成するために、成形シート10の熱膨張層30の上に、凹凸110に対応したパターンで積層される。熱変換層130は、実施形態1と同様に、吸収した第1電磁波を熱に変換する熱変換材料から構成される。
次に、本実施形態の造形物100の製造方法を説明する。図12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、成形シート10を準備する準備工程(ステップS10)と、成形シート10の熱膨張層30の上に第1電磁波を熱に変換する熱変換層130を凹凸110に対応したパターンで積層する熱変換層積層工程(ステップS20)と、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射して、熱膨張層30を凹凸110のパターンで膨張させる膨張工程(ステップS30)と、を含む。本実施形態の準備工程(ステップS10は実施形態1と同様であるので、熱変換層積層工程(ステップS20)と膨張工程(ステップS30)について説明する。
熱変換層積層工程(ステップS20)では、印刷装置によって、成形シート10の熱膨張層30の上に、熱変換材料を含むインクを凹凸110の凸部112の高さに応じた濃淡パターン(すなわち、凹凸110に対応したパターン)で印刷する。これにより、熱変換層130が、図13に示すように、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。
図12に戻り、膨張工程(ステップS30)では、熱変換層130を積層された成形シート10を、熱変換層130を-Z方向に向けて膨張装置300のトレイ310にセットする。そして、図14、図15に示すように、膨張装置300によって、熱変換層130を積層された成形シート10に、熱変換層130が積層されている側から近赤外光(すなわち第1電磁波)と紫外光(すなわち第2電磁波)とを照射して、熱膨張層30を凹凸110のパターンで膨張させる。
以上により、造形物100を製造できる。
本実施形態においても、実施形態1と同様に、熱膨張層30の凸部112に対応する第1部分30aでは、熱膨張材料32aは所定の温度以上に加熱されて、膨張済みの熱膨張材料32bが形成され、バインダ31はわずかしか架橋されない。したがって、熱膨張層30の凸部112に対応する第1部分30aが膨張して、凸部112が形成される。また、熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bでは、光ラジカル重合開始剤がラジカルを発生させ、バインダ31が架橋される。これにより、第2部分30bの膨張を抑えて、凹凸110のエッジ部分の鈍りを抑制できる。
以上のように、熱変換層130を積層された成形シート10に、第1電磁波と第2電磁波とを照射して、熱膨張層30を膨張させるので、熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bの膨張を抑えて、凹凸110のエッジ部分の鈍りを抑制された造形物100を製造できる。また、本実施形態では、熱変換層130が熱膨張層30の上に積層されるので、基材20の材質(基材20の熱伝導率)に依らず、速やかに熱膨張層30(熱膨張材料32a)を加熱できる。さらに、熱膨張層30のバインダ31が架橋されているので、製造された造形物100の耐熱性を向上させることができる。
(変形例)
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、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を構成する材料は、熱可塑性樹脂に限らず、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。
成形シート10の熱膨張層30に含まれる重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤に限られず、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤等であってもよい。
また、成形シート10の熱膨張層30は重合開始剤を含まなくともよい。この場合、成形シート10の熱膨張層30の凹部114に対応する第2部分30bでは、第2電磁波の照射により、ラジカルがバインダ31に生じて、バインダ31が架橋されるので、凹凸110のエッジ部分の鈍りを抑制された造形物100を製造できる。
熱変換層130は、基材20の第2主面24又は熱膨張層30の上に設けられた剥離層に積層されてもよい。これにより、造形物100から剥離層を剥離して、造形物100から熱変換層130を除去できる。
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、実施形態2の造形物100は、実施形態1の造形物100と同様に、カラー画像を表すカラーインク層を積層されてもよい。
膨張装置300は、トレイ310と移動機構330とに代えて、熱変換層130を積層された成形シート10を搬送する搬送機構を備えてもよい。膨張装置300は、熱変換層130を積層された成形シート10を搬送しつつ、固定された照射部320から、第1電磁波と第2電磁波とを熱変換層130を積層された成形シート10に照射してもよい。
膨張装置300の照射部320は、複数の光源を備えてもよい。例えば、図16に示すように、照射部320は、ランプ322に代えて、赤外光(第1電磁波)を出射する赤外線ランプ322aと紫外光(第2電磁波)を出射する紫外線ランプ322bとを備えてもよい。この場合、照射部320は、第1電磁波と第2電磁波の照射を開始するタイミング、又は第1電磁波と第2電磁波の照射を終了するタイミングをずらしてもよい。例えば、照射部320は、熱変換層130を積層された成形シート10への第2電磁波の照射を開始した後に、熱変換層130を積層された成形シート10への第1電磁波の照射を開始して、第1電磁波と第2電磁波とを熱変換層130を積層された成形シート10に照射し、その後、熱変換層130を積層された成形シート10への第2電磁波の照射を停止した後に、熱変換層130を積層された成形シート10への第1電磁波の照射を停止してもよい。
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)
基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1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、
前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に、第1電磁波を熱に変換する熱変換層を、所定のパターンで積層する熱変換層積層工程と、
前記熱変換層を積層された前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを照射して、前記熱膨張層を前記所定のパターンに対応するパターンで膨張させる膨張工程と、を含む、
造形物の製造方法。
(付記2)
前記熱膨張層が、前記第2電磁波の照射により前記バインダを架橋させる重合開始剤を含む、
付記1に記載の造形物の製造方法。
(付記3)
前記膨張工程では、前記熱変換層が前記成形シートに積層されている側から、前記第1電磁波と前記第2電磁波とを照射する、
付記1又は2に記載の造形物の製造方法。
(付記4)
前記第1電磁波が赤外光であり、前記第2電磁波が紫外光である、
付記1乃至3のいずれか1つに記載の造形物の製造方法。
(付記5)
基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1主面に積層された熱膨張層と、を備え、前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に第1電磁波を熱に変換する熱変換層を積層された成形シートを、膨張させる膨張装置であって、
前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを照射する照射部を備える、
膨張装置。
(付記6)
前記照射部は、前記成形シートの前記熱変換層を積層されている側から、前記第1電磁波と前記第2電磁波とを照射する、
付記5に記載の膨張装置。
10・・・成形シート、20・・・基材、22・・・基材の第1主面、24・・・基材の第2主面、30・・・熱膨張層、30a・・・第1部分、30b・・・第2部分、31・・・バインダ、32a・・・熱膨張材料(膨張前の熱膨張材料)、32b・・・膨張済みの熱膨張材料、35・・・熱膨張層の基材と反対側の面、100・・・造形物、110・・・凹凸、112・・・凸部、114・・・凹部、130・・・熱変換層、210・・・鈍り、300・・・膨張装置、301・・・筐体、310・・・トレイ、320・・・照射部、321・・・カバー、322・・・ランプ、322a・・・赤外線ランプ、322b・・・紫外線ランプ、323・・・反射板、324・・・ファン、330・・・移動機構、350・・・制御部、352・・・CPU、354・・・ROM、356・・・RAM、358・・・入出力インタフェース

Claims (6)

  1. 基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1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、
    前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に、第1電磁波を熱に変換する熱変換層を、所定のパターンで積層する熱変換層積層工程と、
    前記熱変換層を積層された前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを同時に照射して、前記熱変換層で変換された熱により、前記熱膨張層を前記所定のパターンに対応するパターンで膨張させる膨張工程と、を含む、
    造形物の製造方法。
  2. 前記熱膨張層が、前記第2電磁波の照射により前記バインダを架橋させる重合開始剤を含む、
    請求項1に記載の造形物の製造方法。
  3. 前記膨張工程では、前記熱変換層が前記成形シートに積層されている側から、前記第1電磁波と前記第2電磁波とを照射する、
    請求項1または2に記載の造形物の製造方法。
  4. 前記第1電磁波が赤外光であり、前記第2電磁波が紫外光である、
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の造形物の製造方法。
  5. 基材と、バインダと熱膨張材料とを含み前記基材の第1主面に積層された熱膨張層と、を備え、前記基材の前記第1主面と反対側の第2主面又は前記熱膨張層の上に第1電磁波を熱に変換する熱変換層積層された成形シートを、膨張させる膨張装置であって、
    前記成形シートに、前記第1電磁波と前記バインダを架橋させる第2電磁波とを同時に照射する照射部を備える、
    膨張装置。
  6. 前記照射部は、前記成形シートの前記熱変換層を積層されている側から、前記第1電磁波と前記第2電磁波とを照射する、
    請求項に記載の膨張装置。
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