(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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（Ｓ１０）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（Ｓ２０）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（Ｓ３０）と、を含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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又は２に記載の造形物の製造方法。
【請求項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３のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。
【請求項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。
【請求項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５に記載の膨張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形物の製造方法及び膨張装置に関する。
【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】
【特許文献１】特開昭６４−２８６６０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。
【０００５】
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。
【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。
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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に係る造形物の斜視図である。
【図３】図２に示す造形物をＡ−Ａ線で矢視した断面図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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７】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。
【図８】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。
【図９】比較例に係る造形物の断面を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る造形物の斜視図である。
【図１１】図１０に示す造形物をＢ−Ｂ線で矢視した断面図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜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。
【００１２】
（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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（ＬａＢ６）とセシウム酸化タングステンが好ましい。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
＜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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
（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。
【００６２】
（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。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
（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。
【００６６】
（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。
【符号の説明】
【００６７】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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