特許 7338221 成形シート、成形シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】成形シート、成形シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/02 20060101AFI20230829BHJP

   B29D 7/01 20060101ALI20230829BHJP

   B32B 7/027 20190101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

B32B5/02 D

B29D7/01

B32B7/027

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019080339

(22)【出願日】2019-04-19

(65)【公開番号】P2020175614

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-04-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀樹

【審査官】松岡 美和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０９４４３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６０－１１４７２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－１１８４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１２７７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１０５４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２３１１８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１５８５４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ ５／０２

Ｂ３２Ｂ ５／３２

Ｂ３２Ｂ ７／０２７

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｍ ５／２８

Ｂ４１Ｍ ５／５２

Ｄ０６Ｎ ７／００

Ｂ２９Ｄ ７／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、
前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える、
成形シート。

【請求項2】

前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
請求項１に記載の成形シート。

【請求項3】

前記熱変換層が硬化型インクを含む、
請求項２に記載の成形シート。

【請求項4】

前記熱変換層が接着剤を含む、
請求項２に記載の成形シート。

【請求項5】

前記接着層の伸び率は、３０％以上である、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成形シート。

【請求項6】

基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層され、前記基材と反対側の面に凹凸を有する熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記凹凸を覆う接着層と、
前記接着層の前記凹凸の前記基材と反対方向に突出した凸部を覆う第１部分の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記凹凸の凹部を覆う第２部分に植毛された繊維と、を備える、
造形物。

【請求項7】

前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
請求項６に記載の造形物。

【請求項8】

熱膨張材料を含む熱膨張層を、基材の第１主面の上に積層する熱膨張層積層工程と、
接着層を、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面の上に積層する接着層積層工程と、
電磁波を熱に変換する熱変換層を、前記接着層の所定の第１領域の上に積層する熱変換層積層工程と、
繊維を、前記熱変換層を積層された前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に、植毛する植毛工程と、を含む、
成形シートの製造方法。

【請求項9】

前記熱変換層積層工程では、電磁波を熱に変換する熱変換材料と未硬化の樹脂とを含むインクを、前記接着層の前記第１領域に印刷した後、前記未硬化の樹脂を硬化させる、
請求項８に記載の成形シートの製造方法。

【請求項10】

基材と、熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える成形シートを準備する準備工程と、
前記電磁波を前記熱変換層に照射することにより、前記熱膨張層を膨張させる膨張工程と、を含む、
造形物の製造方法。

【請求項11】

前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
請求項１０に記載の造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形シート、成形シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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（造形物）を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１－２８６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の造形物では、被覆層が熱膨張性微小球と熱可塑性樹脂とから構成されており、特許文献１の造形物は、どこを触れられてもユーザに対して一様な触感を与える。一方、ユーザが触る部分によって、ユーザに対して異なる触感を与える造形物が望まれており、特許文献１の造形物の一部にフロック加工を施すことにより、一部の触感を変えることができる。しかし、特許文献１の造形物にフロック加工を施す場合、隆起させた部分（すなわち凸部）と他の隆起させた部分（他の凸部）との間に挟まれた、隆起させていない部分（すなわち凹部）に均一に繊維を付着させることは、困難である。

【0005】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、繊維を凹部に均一に植毛された造形物を容易に製造できる成形シート、成形シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る成形シートは、
基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、
前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える。

【0007】

本発明の第２の観点に係る造形物は、
基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層され、前記基材と反対側の面に凹凸を有する熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記凹凸を覆う接着層と、
前記接着層の前記凹凸の前記基材と反対方向に突出した凸部を覆う第１部分の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記凹凸の凹部を覆う第２部分に植毛された繊維と、を備える。

【0008】

本発明の第３の観点に係る成形シートの製造方法は、
熱膨張材料を含む熱膨張層を、基材の第１主面の上に積層する熱膨張層積層工程と、
接着層を、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面の上に積層する接着層積層工程と、
電磁波を熱に変換する熱変換層を、前記接着層の所定の第１領域の上に積層する熱変換層積層工程と、
繊維を、前記熱変換層を積層された前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に、植毛する植毛工程と、を含む。

【0009】

本発明の第４の観点に係る造形物の製造方法は、
基材と、熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える成形シートを準備する準備工程と、
前記電磁波を前記熱変換層に照射することにより、前記熱膨張層を膨張させる膨張工程と、を含む。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、繊維を凹部に均一に植毛された造形物を容易に製造できる成形シート、成形シートの製造方法、造形物及び造形物の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】本発明の実施形態１に係る基材に積層された熱膨張層を示す模式図である。

【図4】本発明の実施形態１に係る熱膨張層を覆う接着層を示す模式図である。

【図5】本発明の実施形態１に係る接着層の所定の第１領域に積層された熱変換層を示す模式図である。

【図6】本発明の実施形態１に係る造形物を示す斜視図である。

【図7】図６に示す造形物をＡ－Ａ線で矢視した断面図である。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】本発明の実施形態２に係る接着層の第１領域に印刷されたインクを示す模式図である。

【図11】本発明の変形例に係る造形物の断面を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態に係る成形シートについて、図面を参照して説明する。

【0014】

＜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。本明細書の「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、本明細書の「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。

【0015】

（成形シート）
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、熱膨張層３０の基材２０と反対方向の面３４を覆う接着層４０と、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層された熱変換層５０と、接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に植毛された繊維６０と、を備える。

【0016】

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を有し、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。

【0017】

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（膨張前の熱膨張材料）３２ａ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。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３２ａは、例えば、８０℃～１２０℃以上に加熱されることによって膨張する。

【0018】

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。

【0019】

造形物１００の製造において、熱膨張層３０は、熱変換層５０からの放熱により膨張して、基材２０と反対側の面３４に後述する凹凸３６を形成される。熱膨張層３０の凹凸３６の形成については、後述する。

【0020】

成形シート１０の接着層４０は、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４の上に積層され、熱膨張層３０の面３４を覆う。接着層４０は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤（アクリル系、ウレタン系等）から構成される。接着層４０は、熱膨張層３０が膨張できるように、３０％以上の伸び率を有することが好ましい。

【0021】

成形シート１０の熱変換層５０は、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層される。接着層４０の第１領域４２は、熱膨張層３０の膨張する領域（すなわち、後述する熱膨張層３０の凸部３７と造形物１００の凸部１１２）に対応している。

【0022】

熱変換層５０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３２ａを加熱する。加熱された熱膨張材料３２ａは、熱変換層５０から放出される熱量（具体的には、加熱温度、加熱時間等）に応じた大きさに膨張し、熱膨張層３０が膨張する。
熱変換層５０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５０の近傍の熱膨張層３０を選択的に加熱できる。したがって、接着層４０の第１領域４２の上に積層された熱変換層５０は、接着層４０の第１領域４２の下に位置する熱膨張層３０の領域を、選択的に膨張させる。

【0023】

熱変換層５０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が好ましい。

【0024】

熱変換層５０から放出される熱量は、熱変換材料の密度（濃度）と熱変換層５０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に依存する。したがって、熱変換層５０における熱変換材料の密度（濃度）と電磁波の単位面積と単位時間当たりのエネルギー量の少なくとも一方により、熱膨張層３０に形成される凹凸３６の凸部３７の高さ（造形物１００の凸部１１２の高さ）、凹凸形状等を制御できる。

【0025】

成形シート１０の繊維６０は、接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に植毛されている。繊維６０は、例えば、長さ１００μｍ～５ｍｍの繊維であり、ナイロン６６、レーヨン等から構成される。繊維６０は、例えば１ｍ^２当たり５万本～６千万本、接着層４０の第２領域４４に植毛されている。

【0026】

繊維６０を植毛される接着層４０の第２領域４４は、第１領域４２以外の領域、すなわち熱変換層５０を積層されない領域であるので、熱膨張層３０の膨張しない領域（すなわち、後述する熱膨張層３０の凹部３８と造形物１００の凹部１１４）に対応している。

【0027】

次に、成形シート１０の製造方法を説明する。図２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、熱膨張層３０を基材２０の第１主面２２の上に積層する熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）と、接着層４０を熱膨張層３０の基材２０と反対方向の面３４の上に積層する接着層積層工程（ステップＳ２０）と、電磁波を熱に変換する熱変換層５０を、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層する熱変換層積層工程（ステップＳ３０）と、繊維６０を、熱変換層５０を積層された接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に、植毛する植毛工程（ステップＳ４０）と、を含む。

【0028】

熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）では、まず、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、ロール状であっても、予めシート状に裁断されていてもよい。熱膨張層３０を形成するための塗布液は、バインダ３１と熱膨張材料３２ａ（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。

【0029】

次に、塗布装置を用いて、基材２０の第１主面２２に熱膨張層３０を形成するための塗布液を塗布し、塗布された塗布液を乾燥させる。これにより、図３に示すように、熱膨張層３０が基材２０の第１主面２２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。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。

【0030】

接着層積層工程（ステップＳ２０）では、塗布装置を用いて、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４の上に、接着層４０を構成する接着剤を塗布する。接着層４０を構成する接着剤は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤である。これにより、図４に示すように、接着層４０が熱膨張層３０の面３４の上に積層される。

【0031】

熱変換層積層工程（ステップＳ３０）では、印刷装置によって、接着層４０の所定の第１領域４２の上に、熱変換材料を含むインクを、熱膨張層３０に形成される凹凸３６の凸部３７の高さに応じた濃淡で印刷する。これにより、図５に示すように、熱変換層５０が接着層４０の第１領域４２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。

【0032】

植毛工程（ステップＳ４０）では、繊維６０は、例えば、静電植毛により植毛される。具体的には、高電圧を印加され、繊維６０が飛び交う電極間に、熱変換層５０を接着層４０の第１領域４２の上に積層された基材２０を挿入する。これにより、繊維６０は、接着層４０の第２領域４４に刺さり、植毛される。一方、接着層４０の第１領域４２の上には、接着能を有していない熱変換層５０が積層されているので、繊維６０は接着層４０の第１領域４２に植毛されない。最後に、繊維６０が植毛された接着層４０にＵＶ（紫外）光を照射して、接着層４０を硬化させる。

【0033】

以上により、成形シート１０が製造される。本実施形態の成形シート１０の製造方法では、熱変換層５０が接着層４０の第１領域４２に予め積層されているので、熱膨張層３０の膨張しない領域に対応する接着層４０の第２領域４４に、繊維６０を均一に容易に植毛できる。

【0034】

（造形物）
次に、図６、図７を参照して、造形物１００を説明する。造形物１００は、図６、図７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と反対側の面に凹凸３６を有する熱膨張層３０と、熱膨張層３０の凹凸３６を覆う接着層４０と、接着層４０の第１部分４６の上に積層された熱変換層５０と、接着層４０の第２部分４８に植毛された繊維６０と、を備える。造形物１００は、シート状の造形物であり、熱膨張層３０の凹凸３６により形成される凹凸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と接着層４０と熱変換層５０と繊維６０について、説明する。なお、図６では、理解を容易にするために繊維６０を省略している。

【0035】

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１主面２２の上に積層されている。造形物１００の熱膨張層３０は、図７に示すように、基材２０と反対側の面３４に凹凸３６を有している。熱膨張層３０の凹凸３６は、基材２０と反対方向に突出した凸部３７と凹部３８とから構成されている。凹凸３６の凸部３７は、成形シート１０の熱膨張層３０の膨張した部分であり、バインダ３１と熱膨張材料３２ａを膨張させた膨張済みの熱膨張材料３２ｂとを含む。凹凸３６の凹部３８は、成形シート１０の熱膨張層３０の膨張しない部分であり、バインダ３１と熱膨張材料３２ａとを含む。凹凸３６の凸部３７が造形物１００の凹凸１１０の凸部１１２を形成し、凹凸３６の凹部３８が造形物１００の凹凸１１０の凹部１１４を形成している。

【0036】

造形物１００の接着層４０は、熱膨張層３０の基材２０と反対側の面３４の上に積層され、熱膨張層３０の凹凸３６を凹凸形状に沿って覆う。造形物１００の接着層４０は、成形シート１０の接着層４０と同様に、ＵＶ硬化型接着剤から構成される。

【0037】

造形物１００の接着層４０は、熱膨張層３０の凹凸３６の凸部３７を覆う第１部分４６と、熱膨張層３０の凹凸３６の凹部３８を覆う第２部分４８とを有する。造形物１００の接着層４０の第１部分４６は、成形シート１０の接着層４０の第１領域４２に相当し、熱変換層５０を積層されている。造形物１００の接着層４０の第２部分４８は、成形シート１０の接着層４０の第２領域４４に相当し、繊維６０を植毛されている。

【0038】

造形物１００の熱変換層５０は、接着層４０の第１部分４６に積層されている。造形物１００の熱変換層５０の構成は、成形シート１０の熱変換層５０の構成と同様である。

【0039】

造形物１００の繊維６０は、接着層４０の第２部分４８に植毛されている。接着層４０の第２部分４８は、造形物１００の凹部１１４を形成する熱膨張層３０の凹部３８を覆っているので、繊維６０は造形物１００の凹部１１４に植毛されていることになる。

【0040】

次に、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。

【0041】

図８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、基材２０と、熱膨張材料３２ａを含み、基材２０の第１主面２２の上に積層された熱膨張層３０と、熱膨張層３０の基材２０と反対方向の面３４を覆う接着層４０と、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層５０と、接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に植毛された繊維６０とを備える成形シート１０を準備する準備工程（ステップＳ５０）と、電磁波を熱変換層５０に照射することにより、熱膨張層３０を膨張させる膨張工程（ステップＳ６０）と、を含む。

【0042】

準備工程（ステップＳ５０）では、成形シート１０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～ステップＳ４０）により製造される。

【0043】

膨張工程（ステップＳ６０）では、電磁波を成形シート１０の熱変換層５０に照射して熱膨張材料３２ａを膨張させることにより、熱膨張層３０を膨張させる。具体的には、熱変換層５０が六ホウ化ランタンから構成されている場合、図示しない照射装置から、六ホウ化ランタンが吸収して熱に変換する赤外光を熱変換層５０に照射する。六ホウ化ランタンは変換した熱を放出する。熱変換層５０の近傍の熱膨張層３０の熱膨張材料３２ａが、六ホウ化ランタンが放出した熱により加熱されて、膨張する。熱膨張材料３２ａが膨張することにより、膨張済みの熱膨張材料３２ｂが形成され、熱変換層５０の近傍の熱膨張層３０が膨張する。そして、熱膨張層３０の膨張により、基材２０と反対方向に突出した凸部３７と凹部３８とから構成される凹凸３６が、熱膨張層３０に形成される。

【0044】

本実施形態では、熱変換層５０が、成形シート１０の接着層４０の所定の第１領域４２に積層されているので、接着層４０の第１領域４２の下に位置する熱膨張層３０の領域が膨張して、造形物１００の熱膨張層３０の凸部３７、すなわち造形物１００の凸部１１２が形成される。なお、造形物１００では、接着層４０の熱膨張層３０の凸部３７を覆う部分が、接着層４０の第１部分４６であり、熱変換層５０を積層されている。

【0045】

一方、繊維６０が、成形シート１０の接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に植毛されているので、接着層４０の第２領域４４の下に位置する熱膨張層３０の領域は膨張せず、造形物１００の熱膨張層３０の凹部３８、すなわち造形物１００の凹部１１４が形成される。造形物１００の凹部１１４が、繊維６０を予め植毛されている成形シート１０の接着層４０の第２領域４４に形成されるので、凹部１１４に均一に繊維６０を植毛された造形物１００を容易に製造できる。なお、造形物１００では、接着層４０の熱膨張層３０の凹部３８を覆う部分が、接着層４０の第２部分４８であり、繊維６０を植毛されている。

【0046】

ここで、熱変換層５０の熱変換材料から放出される熱の熱量は、熱変換層５０に含まれる熱変換材料の密度（濃度）と、熱変換層５０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、熱変換層５０に含まれる熱変換材料の密度（濃度）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の少なくとも一方を制御することによって、膨張済みの熱膨張材料３２ｂの粒径（熱膨張層３０の膨張の大きさ）、熱膨張層３０の凸部３７の高さ、凹凸３６の凹凸形状等を制御できる。
以上により、造形物１００を製造できる。

【0047】

以上のように、成形シート１０では、繊維６０が熱膨張層３０の膨張しない領域に対応する接着層４０の第２領域４４に植毛されているので、成形シート１０から、凹部１１４に均一に植毛された繊維６０を有する造形物１００を容易に製造できる。成形シート１０の製造方法では、接着層４０の第１領域４２に接着能を有しない熱変換層５０が積層されているので、繊維６０を熱膨張層３０の膨張しない領域に対応する接着層４０の第２領域４４に均一に容易に植毛でき、繊維６０を均一に植毛された成形シート１０を容易に製造できる。さらに、本実施形態の造形物１００の製造方法では、造形物１００の凹部１１４が、繊維６０を予め植毛されている成形シート１０の接着層４０の第２領域４４に形成されるので、繊維６０を凹部１１４に均一に植毛された造形物１００を容易に製造できる。造形物１００は、凹部１１４に均一に植毛された繊維６０を有し、ユーザが触る部分によってユーザに対して異なる触感を与えることができる。

【0048】

＜実施形態２＞
実施形態１では、熱変換層５０は熱変換材料から構成されているが、熱変換層５０は熱変換材料と硬化した樹脂とを含んでもよい。また、熱変換層５０を形成するためのインクは、熱変換材料と未硬化の樹脂とを含んでもよい。

【0049】

（成形シート）
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、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、熱膨張層３０の基材２０と反対方向の面３４を覆う接着層４０と、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層された熱変換層５０と、接着層４０の第１領域４２以外の第２領域４４に植毛された繊維６０と、を備える。本実施形態の基材２０と熱膨張層３０と接着層４０と繊維６０は、実施形態１と同様であるので、ここでは、熱変換層５０について説明する。

【0050】

本実施形態の熱変換層５０は、実施形態１の熱変換層５０と同様に、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層される。接着層４０の第１領域４２は、熱膨張層３０の膨張する領域に対応している。本実施形態の熱変換層５０は、実施形態１の熱変換層５０と同様に、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３２ａを加熱する。

【0051】

本実施形態の熱変換層５０は、吸収した電磁波を熱に変換する熱変換材料と硬化した樹脂とを含む。熱変換材料は、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。硬化した樹脂は、例えば、硬化したＵＶ硬化樹脂である。

【0052】

次に、図９、図１０を参照して、本実施形態の成形シート１０の製造方法を説明する。図９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。本実施形態の成形シート１０の製造方法は、熱膨張層３０を積層する熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）と、接着層４０を積層する接着層積層工程（ステップＳ２０）と、熱変換材料と硬化した樹脂とを含む熱変換層５０を積層する熱変換層積層工程（ステップＳ３０）と、繊維６０を植毛する植毛工程（ステップＳ４０）とを含む。熱変換層積層工程（ステップＳ３０）は、熱変換材料と未硬化の樹脂とを含むインク８０を、接着層４０の所定の第１領域４２の上に印刷する印刷工程（ステップＳ３２）と、インク８０に含まれる未硬化の樹脂を硬化させる硬化工程（ステップＳ３４）とを含む。本実施形態の熱膨張層積層工程（ステップＳ１０）と接着層積層工程（ステップＳ２０）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Ｓ３０）と植毛工程（ステップＳ４０）について説明する。

【0053】

本実施形態の熱変換層積層工程（ステップＳ３０）では、熱変換材料と硬化した樹脂とを含む熱変換層５０を、接着層４０の所定の第１領域４２の上に積層する。本実施形態の熱変換層積層工程（ステップＳ３０）は、印刷工程（ステップＳ３２）と硬化工程（ステップＳ３４）とを含む。

【0054】

印刷工程（ステップＳ３２）では、印刷装置によって、図１０に示すように、接着層４０の所定の第１領域４２の上に、熱変換材料と未硬化の樹脂とを含むインク８０を、熱膨張層３０に形成される凸部３７の高さ（造形物１００の凸部１１２の高さ）に応じた濃淡で印刷する。インク８０は、例えば、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）に熱変換材料を混合して、調製される。ＵＶインクは未硬化のＵＶ硬化樹脂を含む。したがって、インク８０は未硬化のＵＶ硬化樹脂を含み、インク８０にＵＶ光を照射することによって、硬化したＵＶ硬化樹脂（硬化したＵＶインク）が生成される。

【0055】

図９に戻り、硬化工程（ステップＳ３４）では、印刷されたインク８０にＵＶ光を照射して、インク８０に含まれる未硬化のＵＶ硬化樹脂を硬化させる。以上により、熱変換材料と硬化した樹脂（硬化したＵＶ硬化樹脂）とを含む熱変換層５０が、接着層４０の第１領域４２の上に積層される。

【0056】

本実施形態の植毛工程（ステップＳ４０）では、実施形態１と同様に、繊維６０は、静電植毛により、接着層４０の熱変換層５０を積層された第１領域４２以外の第２領域４４に植毛される。接着層４０の第１領域４２の上には、硬化した樹脂（硬化したＵＶ硬化樹脂）を含む熱変換層５０が積層されているので、繊維６０は接着層４０の第１領域４２に植毛されない。最後に、繊維６０が植毛された接着層４０にＵＶ光を照射して、接着層４０を硬化させる。

【0057】

以上により、本実施形態の成形シート１０が製造される。ここで、熱変換層５０を形成するインク（インク８０又は実施形態１のインク）は、熱膨張層３０に形成される凸部３７の高さに応じた濃淡で印刷される。凸部３７の高さが低い場合、熱変換層５０を形成するインクは淡く印刷され、熱変換材料の密度は低くなる。熱変換材料を含み未硬化の樹脂を含まないインク（通常のインクと熱変換材料から構成されるインク）を用いて、熱変換材料の密度が低い熱変換層５０を形成すると、植毛工程（ステップＳ４０）において、熱変換層５０全体の密度が低いために、繊維６０が接着層４０の所定の第１領域４２に植毛される虞がある。
本実施形態では、熱変換層５０を形成するインク８０が熱変換材料と未硬化の樹脂（未硬化のＵＶ硬化樹脂）とを含み、熱変換層５０が熱変換材料と硬化した樹脂（硬化したＵＶ硬化樹脂）とを含むので、熱変換層５０全体の密度が高くなる。これにより、植毛工程（ステップＳ４０）において、繊維６０が接着層４０の所定の第１領域４２に植毛されることを、より防げる。

【0058】

（造形物）
実施形態１における造形物１００の製造方法と同様の製造方法によって、本実施形態の成形シート１０から造形物１００を製造できる。本実施形態の成形シート１０から製造される造形物１００は、熱変換層５０が熱変換材料と硬化した樹脂とを含む点が実施形態１の造形物１００と異なる。本実施形態の成形シート１０から製造される造形物１００のその他の構成は、実施形態１の造形物１００と同様である。

【0059】

以上のように、本実施形態の成形シート１０の製造方法では、接着層４０の所定の第１領域４２の上に、熱変換材料と硬化した樹脂とを含む熱変換層５０を積層した後に、繊維６０を植毛するので、繊維６０が第１領域４２に植毛されることを防げる。また、繊維６０を、熱膨張層３０の膨張しない領域に対応する接着層４０の第２領域４４に均一に容易に植毛でき、繊維６０を均一に植毛された成形シート１０を容易に製造できる。

【0060】

また、本実施形態の成形シート１０では、実施形態１と同様に、繊維６０が接着層４０の第２領域４４に植毛されているので、凹部１１４に均一に植毛された繊維６０を有する造形物１００を容易に製造できる。さらに、本実施形態の造形物１００は、凹部１１４に均一に植毛された繊維６０を有し、ユーザが触る部分によってユーザに対して異なる触感を与えることができる。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

造形物１００の熱膨張層３０の凸部３７は、基材２０と反対方向に突出し、成形シート１０の熱膨張層３０の膨張した部分であればよい。例えば、凸部３７は、図１１に示すように、凹み３９を有してもよい。

【0065】

接着層４０は、ＵＶ硬化型接着剤に限らず、熱硬化型接着剤から構成されてもよい。

【0066】

実施形態２のインク８０は、ＵＶインクと熱変換材料とから構成されているが、インク８０は未硬化の樹脂と熱変換材料とを含めばよい。例えば、インク８０は、熱硬化型インクと熱変換材料とを混合することにより、調製されてもよい。また、インク８０は、未硬化のＵＶ硬化型接着剤と熱変換材料とを含んでもよい。未硬化のＵＶ硬化型接着剤は未硬化のＵＶ硬化樹脂を含むので、未硬化のＵＶ硬化型接着剤と熱変換材料とを含むインク８０にＵＶ光を照射することにより、硬化したＵＶ硬化樹脂（硬化したＵＶ硬化型接着剤）を含む熱変換層５０が形成される。インク８０は、通常のインクに未硬化の熱硬化型接着剤と熱変換材料とを含んでもよい。この場合、硬化した熱硬化樹脂（硬化した熱硬化型接着剤）を含む熱変換層５０が形成される。さらに、実施形態２の熱変換層５０は硬化した樹脂と熱変換材料とを含めばよい。

【0067】

繊維６０は、ナイロン６６、レーヨンに限らず、綿、アクリル系繊維、繊維状に加工された革等であってもよい。繊維６０の材質、長さ、植毛条件等を変えることにより、ユーザに対して異なる触感を与えることができる。

【0068】

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。

【0069】

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の面３４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。また、カラー画像は、繊維６０と熱変換層５０の上に印刷されてもよい。

【0070】

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。

【0071】

（付記１）
基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、
前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える、
成形シート。

【0072】

（付記２）
前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
付記１に記載の成形シート。

【0073】

（付記３）
前記熱変換層が硬化型インクを含む、
付記２に記載の成形シート。

【0074】

（付記４）
前記熱変換層が接着剤を含む、
付記２に記載の成形シート。

【0075】

（付記５）
前記接着層の伸び率は、３０％以上である、
付記１乃至４のいずれか１つに記載の成形シート。

【0076】

（付記６）
基材と、
熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層され、前記基材と反対側の面に凹凸を有する熱膨張層と、
前記熱膨張層の前記凹凸を覆う接着層と、
前記接着層の前記凹凸の前記基材と反対方向に突出した凸部を覆う第１部分の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、
前記接着層の前記凹凸の凹部を覆う第２部分に植毛された繊維と、を備える、
造形物。

【0077】

（付記７）
前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
付記６に記載の造形物。

【0078】

（付記８）
熱膨張材料を含む熱膨張層を、基材の第１主面の上に積層する熱膨張層積層工程と、
接着層を、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面の上に積層する接着層積層工程と、
電磁波を熱に変換する熱変換層を、前記接着層の所定の第１領域の上に積層する熱変換層積層工程と、
繊維を、前記熱変換層を積層された前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に、植毛する植毛工程と、を含む、
成形シートの製造方法。

【0079】

（付記９）
前記熱変換層積層工程では、電磁波を熱に変換する熱変換材料と未硬化の樹脂とを含むインクを、前記接着層の前記第１領域に印刷した後、前記未硬化の樹脂を硬化させる、
付記８に記載の成形シートの製造方法。

【0080】

（付記１０）
基材と、熱膨張材料を含み、前記基材の第１主面の上に積層された熱膨張層と、前記熱膨張層の前記基材と反対方向の面を覆う接着層と、前記接着層の所定の第１領域の上に積層され、電磁波を熱に変換する熱変換層と、前記接着層の前記第１領域以外の第２領域に植毛された繊維と、を備える成形シートを準備する準備工程と、
前記電磁波を前記熱変換層に照射することにより、前記熱膨張層を膨張させる膨張工程と、を含む、
造形物の製造方法。

【0081】

（付記１１）
前記熱変換層が硬化した樹脂を含む、
付記１０に記載の造形物の製造方法。

【0082】

（付記１２）
基材の上に積層された、熱膨張材料を含む熱膨張層を膨張させる熱変換層を形成するインクであって、
電磁波を熱に変換する熱変換材料と未硬化の樹脂とを含む、
インク。

【符号の説明】

【0083】

１０・・・成形シート、２０・・・基材、２２・・・第１主面、３０・・・熱膨張層、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、３４・・・反対側の面、３６・・・凹凸、３７・・・凸部、３８・・・凹部、３９・・・凹み、４０・・・接着層、４２・・・第１領域、４４・・・第２領域、４６・・・第１部分、４８・・・第２部分、５０・・・熱変換層、６０・・・繊維、８０・・・インク、１００・・・造形物、１１０・・・凹凸、１１２・・・凸部、１１４・・・凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】