(57)【要約】【課題】簡易に成形することが可能な樹脂成形シート及び樹脂成形シートの製造方法と、これを用いた造形物及び造形物の製造方法を提供する。【解決手段】基材１１の一方の面上に熱膨張性材料を含む熱膨張層１２が形成された樹脂成形シートを用い、熱膨張層１２上に電磁波を熱に変換する熱変換層８１を形成し、基材１１の下面に導電層８２を形成する。熱変換層８１と導電層８２とを形成した後、熱変換層８１に電磁波を照射し、熱膨張層１２を膨張させ、基材１１を熱膨張層１２の膨張に追従して変形させ、造形物２０を製造する。【選択図】図２
2020023133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記樹脂成形シートの他方の面上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする造形物の製造方法。
【請求項２】
前記導電層形成工程では、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含むインクを印刷することによって前記導電層を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の造形物の製造方法。
【請求項３】
前記導電層形成工程を、前記熱変換層形成工程を行った後で行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の造形物の製造方法。
【請求項４】
前記導電層は前記基材の他方の面上に設けられ、前記熱変換層は前記熱膨張層上に設けられており、
前記基材と前記熱膨張層との間に設けられる中間層によって、又は前記熱膨張層自体を剥離することによって、前記熱膨張層の少なくとも一部を前記基材から剥離可能であり、
前記成形工程の後、前記基材から前記熱膨張層を除去する熱膨張層除去工程を更に備える、
ことを特徴とする請求項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】
前記熱膨張層上にカラー画像を印刷するカラー印刷工程を更に備える、
ことを特徴とする請求項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６】
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱変換層の少なくとも一部を覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備える、
ことを特徴とする造形物の製造方法。
【請求項７】
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられており、
前記熱変換層が設けられた領域の前記熱膨張層が、熱膨張性材料の膨張によって隆起されており、該領域における前記基材は、前記熱膨張層が隆起された方向に変形されている、
ことを特徴とする造形物。
【請求項８】
前記導電層は、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の造形物。
【請求項９】
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられている、
ことを特徴とする樹脂成形シート。
【請求項１０】
前記導電層は、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の樹脂成形シート。
【請求項１１】
基材の一方の面上に形成され熱膨張性材料を含む熱膨張層と、前記基材の他方の面と、のいずれか一方の上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に導電層を形成する導電層形成工程と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする樹脂成形シートの製造方法。
【請求項１２】
前記導電層形成工程では、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含むインクを印刷することによって前記導電層を形成する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の樹脂成形シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収した熱量に応じて膨張する熱膨張性材料を利用した樹脂成形シート、樹脂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】
従来、電子機器の数字等の入力部として、メンブレンスイッチ等のスイッチが用いられている。メンブレンスイッチでは、例えばエンボス加工を施した樹脂製のシートが用いられる。また、エンボス加工では、凹状の型と凸状の型とを用いて所望の形状へ成形を行う（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような方法では、樹脂製のシートの成形に先立ち、加工する形状に応じた金型を用意する必要がある。このため、金型を製造するコスト及び時間が必要となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易に成形することが可能な樹脂成形シート及び樹脂成形シートの製造方法と、これを用いた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の観点に係る造形物の製造方法は、
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記樹脂成形シートの他方の面上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る造形物の製造方法は、
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱変換層の少なくとも一部を覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る造形物は、
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられており、
前記熱変換層が設けられた領域の前記熱膨張層が、熱膨張性材料の膨張によって隆起されており、該領域における前記基材は、前記熱膨張層が隆起された方向に変形されている、
ことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係る樹脂成形シートは、
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられている、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第５の観点に係る樹脂成形シートの製造方法は、
基材の一方の面上に形成され熱膨張性材料を含む熱膨張層と、前記基材の他方の面と、のいずれか一方の上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に導電層を形成する導電層形成工程と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易に成形することが可能な樹脂成形シート及び樹脂成形シートの製造方法と、これを用いた造形物及び造形物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る樹脂成形シートを示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る造形物を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係る造形物を用いたスイッチを示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る造形物の製造方法で用いる膨張装置の概要を示す図である。
【図５】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６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は実施形態１に係る造形物の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図７】その他の実施形態に係る樹脂成形シートを示す断面図である。
【図８】実施形態２に係る樹脂成形シートを示す断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は実施形態２に係る樹脂成形シートの製造方法を示す断面図である。
【図１０】実施形態３に係る樹脂成形シートを示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は熱膨張層を膨張させた後の樹脂成形シートを示す断面図であり、図１１（ｂ）は実施形態３に係る造形物を示す断面図である。
【図１２】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。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は実施形態３に係る造形物の製造方法を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る造形物及び造形物の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
本明細書において、「造形物」は、凸部（凸）、凹部（凹）等の単純な形状、幾何学形状、文字、模様、装飾等の形状が、所定の面に造型（形成）されている樹脂成形シート又は基材を指す。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、幾何学形状、装飾等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】
また、本明細書では、説明の便宜上、樹脂成形シートにおいて、熱膨張層が設けられている面を表側（表面）又は上面、基材側を裏側（裏面）又は下面という表現をする。ここで、「表」、「裏」、「上」又は「下」の用語は樹脂成形シートの使用方法を限定するものではなく、成形後の樹脂成形シートの利用方法によっては、樹脂成形シートの裏面を表として使用することもある。造形物についても同様である。
【００１６】
＜実施形態１＞
（樹脂成形シート１０）
樹脂成形シート１０は、図１に示すように、基材１１と、基材１１の一方の面上に設けられた熱膨張層１２と、を備える。詳細に後述するように、本実施形態では、熱膨張層１２を膨張させ、熱膨張層１２の膨張する方向に追従するように基材１１を変形させ、基材１１に変形後の形状を維持させる。これにより、樹脂成形シート１０を用いて図２に示す造形物２０を形成する。
【００１７】
基材１１は、熱膨張層１２を支持するシート状の部材であり、基材１１の一方の面上に熱膨張層１２が設けられる。基材１１は、熱可塑性樹脂からなるシートである。熱可塑性樹脂としては、これらに限定するものではないが、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、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）、ポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。
【００１８】
基材１１は熱によって変形しやすいことが求められるため、基材１１として用いる材料、基材１１の厚さ等は、熱によって容易に変形するように決定される。また、基材１１は変形後の形状を維持することが必要であるため、基材１１として用いる材料、基材１１の厚さ等は、変形後の形状を維持可能なように決定される。また、基材１１は、加工後の造形物２０の用途に応じて適した材料、厚み等に設計する。例えば、造形物２０の用途によっては、変形後の形状を維持するだけでなく、押圧によって変形された後に元の形状に復元可能な弾性力を有することが求められる。このような場合には、変形後の基材１１が要求される弾性力を有するよう、基材１１の材料等を決定する。
【００１９】
熱膨張層１２は、基材１１の一方の面（図１では、上面）上に設けられる。熱膨張層１２は、加熱の程度（例えば、加熱温度、加熱時間）に応じた大きさに膨張する層であって、バインダ中に熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル、マイクロパウダー）が分散配置されている。なお、熱膨張層１２は、１つの層を有する場合に限らず、複数の層を有してもよい。熱膨張層１２のバインダとしては、エチレン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を用いる。また、熱膨張性マイクロカプセルは、プロパン、ブタン、その他の低沸点気化性物質を、熱可塑性樹脂の殻内に含むものである。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、あるいは、それらの共重合体等の熱可塑性樹脂から形成される。例えば、熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は、約５〜５０μｍである。このマイクロカプセルを熱膨張開始温度以上に加熱すると、樹脂からなる殻が軟化し、内包されている低沸点気化性物質が気化し、その圧力によって殻がバルーン状に膨張する。用いるマイクロカプセルの特性にもよるが、マイクロカプセルの粒径は膨張前の粒径の５倍程度に膨張する。なお、マイクロカプセルの粒径には、ばらつきがあり、全てのマイクロカプセルが同じ粒径を有するものではない。
【００２０】
また、本実施形態では、後述するように、基材１１及び熱膨張層１２の厚み、材料等は、熱膨張層１２の発泡による高さの増加量よりも、基材１１の変形量が多くなるように設定されることが好ましい。また、特に本実施形態では、基材１１を所望の形に変形させることを目的とする。このため、熱膨張層１２は、少なくとも基材１１を所望の形に変形可能な程度の厚みを備えればよい。このため、熱膨張層１２は、基材１１の厚みと同じ又は薄く形成されることが好適である。もっとも、例えば、基材１１が変形しにくい材料である、造形物の形状により熱膨張層１２を高く発泡させる必要がある等、熱膨張層１２を厚く形成する必要がある場合には、熱膨張層１２は基材１１よりも厚く形成されてもよい。
【００２１】
（造形物２０）
次に、造形物２０について図２を用いて説明する。造形物２０は、樹脂成形シート１０を成形加工したシートである。具体的に図２に示すように、熱膨張層１２は、図２に示す上方向へ膨張しており、熱膨張層１２の上面に凸部１２ａを備える。基材１１も、上面に凸部１１ａを備え、下面に凸部１１ａに対応する形状を有する凹部１１ｂを備える。基材１１の凸部１１ａ及び熱膨張層１２の凸部１２ａは、周囲の領域から突出している。また、基材１１の凹部１１ｂを覆って、導電層８２が設けられている。また、造形物２０では、熱膨張層１２の凸部１２ａ上に熱変換層８１が、基材１１の凹部１１ｂ上には導電層８２が設けられる。また、導電層８２は凸部１１ａの内側に設けられているとも言いうる。
【００２２】
熱変換層８１は、電磁波を熱に変換可能な電磁波熱変換材料（以下、熱変換材料とも称する）を含む。熱変換層８１は、熱膨張層１２のうち、膨張によって隆起させる領域（図２では凸部１２ａ）に設けられる。熱変換層８１は、電磁波熱変換材料を含むインク（発泡インク）を用い、オフセット印刷装置、インクジェットプリンタなどの任意の印刷装置によって熱膨張層１２上に形成される。熱変換材料の一例としては、カーボン分子であるカーボンブラック（グラファイト）が挙げられる。この場合、電磁波を照射することにより、グラファイトが電磁波を吸収して熱振動し、熱が発生する。熱変換層８１は、電磁波の照射により、熱を帯びるため、帯熱層とも呼べる。なお、熱変換材料は、グラファイトに限られず、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）又はセシウム酸化タングステンのような赤外線吸収材料も使用することができる。なお、上記無機赤外線吸収剤はいずれかを単独で用いてもよく、又は２つ以上の異なる材料を併用してもよい。
【００２３】
導電層８２は、基材１１の凹部１１ｂ上に設けられ、導電性材料、例えば導電性高分子を含む。導電性高分子としては、チオフェン系導電性ポリマーを用いることができ、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸）（以下、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を用いる。導電層８２は、例えば、表面抵抗率１０２〜１０３Ω（Ω／ｓｑ．）である。また、導電層８２は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを含むインクを印刷することによって形成される。このような導電性インクとしては、例えばナガセケムテックス株式会社製Ｄｅｎａｔｒｏｎ  ＰＴ８０１等が挙げられる。
【００２４】
本実施形態では、後述するように、樹脂成形シート１０の上面に設けられた熱変換層８１へ電磁波を照射することで、熱変換層８１を発熱させる。熱変換層８１で生じた熱は、熱膨張層１２へと伝達することにより、熱膨張層１２中の熱膨張性材料が発泡し、その結果、熱膨張層１２が膨張して隆起する。このため熱変換層８１の近傍の領域のみを選択的に加熱することができ、熱膨張層１２の特定の領域のみを選択的に膨張させることができる。加えて、熱変換層８１で生じた熱は、基材１１へと伝達され、基材１１を軟化させる。また、基材１１は、熱膨張層１２を発泡、膨張させる際に熱膨張層１２の膨張する方向に追従する形で変形する。具体的に基材１１は熱膨張層が隆起する方向へと変形し、変形後はその形状を維持する。
【００２５】
このように、熱変換層８１が設けられる領域では基材１１が変形して凸部１１ａが設けられるため、導電層８２は、図２に示すように、基材１１及び熱膨張層１２を介して熱変換層８１と対向するように設けられる。また、後述するように本実施形態では、樹脂成形シート１０を成形する前に、凸部１１ａ（凹部１１ｂ）が形成される領域に導電層８２を設けておく。これにより、凸部１１ａの内側（凹部１１ｂ上）に良好に導電層８２を形成することができる。なお、導電層８２は、図２に示すように完全に熱変換層８１と対向している必要はなく、少なくとも熱変換層８１の一部と対向していればよい。また、導電層８２は更に熱変換層８１と対向しない領域に設けられていてもよい。従って、導電層８２の少なくとも一部が、熱変換層８１の少なくとも一部と対向していればよい。
【００２６】
また、本実施形態では、図２に示す凸部１２ａが形成される際、熱膨張層１２が膨張する力は基材１１とは反対の方向（図３に示す上側）に働く。この膨張する力に引かれるようにして、基材１１は図２に示す上方向に変形し、凸部１１ａが形成される。また、基材１１の裏面では、表面に形成される凸部１１ａの形状に対応する凹部１１ｂが形成される。凹部１１ｂの形状は、凸部１１ａとほぼ同じ形状であり、基材１１の厚み分だけ凸部１１ａを縮小させた形状である。本明細書では、このような熱膨張層１２の凸部１２ａ、基材１１の凸部１１ａ及び凹部１１ｂの形状をエンボス形状と表現する。このような形状を「エンボス形状」と呼ぶのは、通常のエンボス加工と異なり、金型を利用していないが、変形後の形状は、エンボス加工を用いて形成される形状に類似するためである。
【００２７】
また、本実施形態の造形物２０では、特に熱膨張層１２を利用して基材１１を変形させるため、図２に示すように、基材１１の変形量Δｈ１は、熱膨張層１２の発泡高さΔｈ２と比較して大きいことが好ましい。なお、変形量Δｈ１は、基材１１の変形していない領域の表面と比較した凸部１１ａの高さである。また、熱膨張層１２の発泡高さ（差分）Δｈ２は、熱膨張層１２の膨張後の高さから、熱膨張層１２の膨張前の高さを引いたものである。また、差分Δｈ２は、熱膨張性材料の膨張によって生じた熱膨張層１２の高さの増加量とも言いうる。
【００２８】
（スイッチ３０）
次に、本実施形態の造形物２０を用いたスイッチ３０について図面を用いて説明する。本実施形態のスイッチ３０は、造形物２０を備える製品の一例である。スイッチ３０は、例えば、電卓などの電子機器のキートップとして使用する。なお、電子機器は、電卓に限られず、プリンタ、リモコン等であってもよい。また、本実施形態のスイッチ３０は、その機能は任意である。
【００２９】
スイッチ３０は、図３に示すように、いわゆるメンブレンスイッチであり、回路基板３６上に設けられた下部コンタクト部３７（コンタクトパッド３７ａ，３７ｂ）を備え、回路基板３６上に、造形物２０が配置される。造形物２０の導電層８２は上部コンタクト部として機能する。
【００３０】
下部コンタクト部３７のコンタクトパッド３７ａ、３７ｂとは一体に形成されており、下部コンタクト部３７が導電層８２と対向する領域において、平面形状がつづら折り状に形成されている。また、コンタクトパッド３７ａ及び３７ｂは、それぞれが図示しない配線に接続される。この場合、コンタクトパッド３７ａと３７ｂとの間に上部コンタクト部である導電層８２が接触することで、下部コンタクト部３７の抵抗率が変わり、スイッチ３０が押されたことが検知される。
【００３１】
なお、下部コンタクト部３７のコンタクトパッド３７ａ、３７ｂは、相互に離間して配置されていてもよい。この場合、上部コンタクト部である導電層８２が、コンタクトパッド３７ａ及び３７ｂに接触することで、コンタクトパッド３７ａと３７ｂとの間が導通し、スイッチ３０が押されたことが検知される。
【００３２】
スイッチ３０では、図３に示す上側から造形物２０が下方向に押圧される。具体的に、基材１１の凸部１１ａ等が下方向に押圧される。造形物２０は、この力を受け凹むように変形し、その結果、導電層８２が下部コンタクト部３７に接触する。これにより、下部コンタクト部３７における抵抗率が変わり、スイッチ３０が押されたことが検知される。例えばスイッチ３０が電卓に用いられる場合、数字もしくは演算記号が入力されたことが検知される。また、造形物２０等を押圧する力が解放されると、造形物２０は、元の形状へと復元する。
【００３３】
（造形物２０の製造方法）
次に、樹脂成形シート１０を用いて造形物２０を製造する方法（造形物製造処理）を説明する。以下の造形物の製造方法では、ロール状に巻かれた樹脂成形シート１０を使用する場合（ロール式）を例に挙げて説明するが、枚葉式であってもよい。
【００３４】
まず、熱変換層８１及び導電層８２を形成するためには、任意の印刷装置を用いることができる。熱変換層８１は、例えばオフセット印刷装置を利用して印刷する。また、導電層８２は、例えばスクリーン印刷装置を利用して形成する。また、熱膨張層１２を膨張させる際は、図４に示す膨張装置５０を使用する。
【００３５】
膨張装置５０は、図４に示すように照射部５１、反射板５２、温度センサ５３、冷却部５４及び筐体５５を備え、照射部５１、反射板５２、温度センサ５３及び冷却部５４は筐体５５内に収められている。樹脂成形シート１０は、膨張装置５０の下を搬送される。
【００３６】
照射部５１は、ランプヒータ、例えばハロゲンランプを備えており、樹脂成形シート１０に対して、近赤外領域（波長７５０〜１４００ｎｍ）、可視光領域（波長３８０〜７５０ｎｍ）、又は、中赤外領域（波長１４００〜４０００ｎｍ）の電磁波（光）を照射する。熱変換材料を含む発泡インクによる熱変換層８１が印刷された樹脂成形シート１０に電磁波を照射すると、熱変換層８１が印刷された部分では、熱変換層８１が印刷されていない部分に比べて、より効率良く電磁波が熱に変換される。そのため、樹脂成形シート１０のうちの熱変換層８１が印刷された部分が主に加熱され、膨張を開始する温度に達すると熱膨張性材料が膨張する。なお、照射部５１はハロゲンランプに限られず、電磁波を照射可能であれば、他の構成を採ることも可能である。また、電磁波の波長も上記の範囲に限定されるものではない。
【００３７】
反射板５２は、照射部５１から照射された電磁波を受ける被照射体であって、ランプヒータから照射された電磁波を樹脂成形シート１０に向けて反射する機構である。温度センサ５３は、熱電対、サーミスタ等であって、反射板５２の温度を測定する測定手段として機能する。冷却部５４は、反射板５２の上側に設けられており、少なくとも１つの給気ファンを備えており、膨張装置５０の内部を冷却する冷却手段として機能する。
【００３８】
膨張装置５０において、樹脂成形シート１０は、ロールから取り出され、図示しない搬送ローラーによって搬送されながら、照射部５１によって照射される電磁波を受ける。その結果、樹脂成形シート１０に設けられた熱変換層８１が熱を帯びる。この熱が基材１１及び熱膨張層１２へと伝達する。基材１１は、この熱によって軟化し、熱膨張層１２の少なくとも一部は膨張する。結果として基材１１が変形する。熱膨張層１２の膨張後、樹脂成形シート１０は巻き取られる。なお、基材１１の変形量によっては、樹脂成形シート１０は巻き取られず、裁断されてもよい。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャート及び図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す樹脂成形シート１０の断面図を参照して、樹脂成形シート１０を成形し、造形物２０を製造する処理（造形物製造処理）の流れを説明する。
【００４０】
第１に、図１に示す樹脂成形シート１０を準備する。樹脂成形シート１０の表面において発泡及び膨張させる部分を示す発泡データ（熱変換層８１を形成するためのデータ）と、導電層８２を形成するためのデータとは、事前に決定しておく。続いて、オフセット印刷装置等を用いて、樹脂成形シート１０の表側の面に熱変換層８１を印刷する（ステップＳ１）。熱変換層８１は、電磁波熱変換材料を含むインク、例えばカーボンブラックを含む発泡インクを用いて形成された層である。オフセット印刷装置は、指定された発泡データに従って、樹脂成形シート１０の表面に、熱変換材料を含む発泡インクを印刷する。その結果、図６（ａ）に示すように、樹脂成形シート１０の表側の面（熱膨張層１２上）に熱変換層８１が形成される。なお、熱変換層８１を濃く印刷すると発熱量が増えるため、熱膨張層１２が高く膨張する。従って、基材１１の高い変形量が得られる。これを利用して熱変換層８１の濃淡の制御により、変形高さを制御することもできる。
【００４１】
第２に、樹脂成形シート１０の裏側の面に、導電性材料を含む導電性インクを用い、スクリーン印刷装置等を利用して、導電層８２を形成する（ステップＳ２）。ここで、導電性材料としては、導電性ポリマーを使用する。導電性ポリマーは、これに限るものではないが、有機チオフェン系導電性ポリマー、例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを使用する。具体的には、導電性インクを、スクリーン印刷装置等を用いて基材１１の裏面に所望のパターンを印刷する。続いて、インク中の溶剤を揮発させ、導電層８２を形成する。また、導電層８２は、基材１１と熱膨張層１２とを介して熱変換層８１の少なくとも一部と対向するように形成する。その結果、図６（ｂ）に示すように、導電層８２が形成される。
【００４２】
第３に、熱変換層８１と導電層８２とが印刷された樹脂成形シート１０を、表面が上側を向くように膨張装置５０へと搬送する。膨張装置５０では、搬送された樹脂成形シート１０へ照射部５１によって電磁波を照射する（ステップＳ３）。具体的に説明すると、膨張装置５０では、照射部５１によって樹脂成形シート１０の表面に電磁波を照射する。樹脂成形シート１０の表面に印刷された熱変換層８１に含まれる熱変換材料は、照射された電磁波を吸収することによって発熱する。熱変換層８１で生じた熱が伝わり基材１１が軟化する。加えて、熱変換層８１で生じた熱は熱膨張層１２に伝達し、熱膨張性材料が発泡、膨張する。その結果、図６（ｃ）に示すように、樹脂成形シート１０の熱膨張層１２のうちの熱変換層８１が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。熱変換層８１からの熱により軟化された基材１１は、熱膨張層１２の膨張する力に引かれて変形する。変形後、基材１１は冷却され、変形後の形状を維持する。
【００４３】
以上のような手順によって、樹脂成形シート１０を用いて造形物２０が製造される。
【００４４】
なお、ステップＳ１とステップＳ２を実施する順は変更可能であるが、一般に導電性インクは高価であるため、図５に示すように導電層８２を後で形成することが好適である。
【００４５】
このように本実施形態の樹脂成形シート１０を用いた造形物２０の製造方法では、熱変換層８１と導電層８２とを印刷により形成し、熱変換層８１へ電磁波を照射することによって、樹脂成形シート１０を容易に所望の形状に変形させることができる。特に、印刷及び電磁波の照射を用いることで、成形するための金型などが不要となり、樹脂成形シート１０の成形に要する時間及び費用を低減させることが可能となる。また、熱膨張層１２を隆起させる位置、高さ等は、熱変換層（発泡データ）８１の濃淡の制御、電磁波の制御（単位面積当たりに受けるエネルギー量の制御）等を用いることで、容易に制御することが可能である。
【００４６】
従来、凸部が形成された後で、凸部（ドーム）の内側に導電層を印刷によって設けることは困難であった。しかし、本実施形態では基材１１の変形に先立ち、導電層８２を熱変換層８１の少なくとも一部と対向する位置に設けておくことで、基材１１の凸部１１ａの裏側（凹部１１ｂ）に容易に導電層８２を設けることができる。
【００４７】
また、ドーム状に変形された基材１１の上に位置する熱膨張層１２は、基材１１を変形させるために膨張されているが、この領域（凸部１２ａ）はその他の領域と比較し、弾力性が増加しており、クッション性を備える。従って、例えば図３に示すスイッチ３０として使用する場合などに、凸部１２ａのクッション性が加わり好適である。
【００４８】
なお、本実施形態において造形物２０は、着色されていることは必須ではない。もっとも、図７に示すように、熱変換層８１上にカラーインク層８３を設けることも可能である。カラーインク層８３は、任意の印刷装置によってカラーインクを印刷することで形成される。カラーインクとしては、水性インク、溶剤系インク、紫外線硬化インク等の任意のインクを用いることができる。スイッチの色、表示する数字等を表現することができる。また、カラーインク層８３を形成する場合、図５に示す造形物製造処理のステップＳ１の後又はステップＳ２の後にカラーインク層８３を形成するとよい。
【００４９】
また、カラーインク層８３は、図７に示すように熱変換層８１を覆って形成される場合に限られず、更に熱変換層８１が形成されていない領域（例えば、凸部１２ａの周囲）にも設けられていてもよい。また、カラーインク層８３は、造形物２０の表側の面のうち任意の領域に形成することができ、熱変換層８１が形成されていない領域だけに設けられてもよく、熱変換層８１の一部のみを覆うこともできる。
【００５０】
また、カラーインク層８３は、熱変換層８１の上側に設けられる構成に限られない。カラーインク層８３は、熱変換層８１の下側、換言すると熱膨張層１２と熱変換層８１との間に設けられてもよい。この場合は、図５に示す造形物製造処理のステップＳ１の前にカラーインク層８３を形成する。
【００５１】
＜実施形態２＞
以下、実施形態２に係る樹脂成形シート、樹脂成形シートの製造方法及び造形物の製造方法について図面を用いて説明する。本実施形態の樹脂成形シート１４が実施形態１に示す樹脂成形シート１０と異なるのは、熱変換層８１と導電層８２が樹脂成形シート１４を製造する際に形成される点にある。上述した実施形態１と重複する部分については、同一の符号を用い、詳細な説明を省略する。また、本実施形態で製造される造形物は、実施形態１と同様である。
【００５２】
（樹脂成形シート１４）
本実施形態の樹脂成形シート１４は、図８に示すように、基材１１と、熱膨張層１２と、熱変換層８１と、導電層８２とを備える。基材１１、熱膨張層１２、熱変換層８１及び導電層８２は実施形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。実施形態１と同様に導電層８２の少なくとも一部は、基材１１と熱膨張層１２とを介して熱変換層８１の少なくとも一部に対向するように設けられる。
【００５３】
（樹脂成形シート１４の製造方法）
次に、本実施形態の樹脂成形シート１４は、以下に示すようにして製造される。
まず、基材１１としてシート状の材料、例えばポリエチレンテレフタレート（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。
【００５４】
次に、熱可塑性樹脂等からなるバインダと熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル）とを混合させ、熱膨張層１２を形成するための塗布液を調製する。続いて、バーコータ、ローラーコータ、スプレーコータ等の公知の塗布装置を用いて、塗布液を基材１１上に塗布する。熱膨張層１２の形成は、塗布装置以外の装置を用いて形成してもよい。続いて、塗膜を乾燥させ、図９（ａ）に示すように熱膨張層１２を形成する。なお、目標とする熱膨張層１２の厚みを得るため、塗布液の塗布及び乾燥を複数回行ってもよい。なお、一方の面上に熱膨張層１２を備える基材１１を使用する場合は、熱膨張層１２を形成する工程を省略可能である。
【００５５】
続いて、実施形態１と同様にして、オフセット印刷装置等の任意の印刷装置を使用し、熱変換材料を含む発泡インクを熱膨張層１２上に印刷し、図９（ｂ）に示すように熱変換層８１を形成する。
【００５６】
次に、実施形態１と同様にして、スクリーン印刷装置等の任意の印刷装置を使用し、導電性材料を含む導電性インクを基材１１の裏面に印刷し、図９(ｃ)に示すように導電層８２を形成する。導電層８２は、実施形態１と同様に、基材１１と熱膨張層１２とを介して熱変換層８１の少なくとも一部と対向するように形成する。また、ロール状の基材１１を用いた場合、必要であれば裁断を行う。これにより、樹脂成形シート１４が製造される。
【００５７】
また、本実施形態の樹脂成形シート１４を用いて造形物を製造する場合は、実施形態１で用いた図５に示すフローチャートのステップＳ３を実施する。具体的には、図４に示す膨張装置５０に樹脂成形シート１４を搬送し、樹脂成形シート１４に対して電磁波を照射する。電磁波の照射により熱膨張層１２が膨張し、熱膨張層１２の膨張に追従して基材１１が変形する。これにより、樹脂成形シート１４を成形し、造形物を形成することができる。
【００５８】
本実施形態の樹脂成形シート、樹脂成形シートの製造方法及び造形物の製造方法によれば、樹脂成形シート１４では、熱変換層８１と導電層８２とが印刷によって形成されており、熱変換層８１へ電磁波を照射することによって、樹脂成形シート１４を容易に所望の形状に変形させることができる。加えて、基材１１の変形に先立ち、導電層８２を熱変換層８１の少なくとも一部と対向する位置に設けておくことで、基材１１の凸部１１ａの裏側（凹部１１ｂの内側）に容易に導電層８２を設けることができる。
【００５９】
＜実施形態３＞
以下、実施形態３に係る樹脂成形シート、造形物、造形物の製造方法について図面を用いて説明する。本実施形態の樹脂成形シート１５が実施形態１に示す樹脂成形シート１０と異なるのは、基材１１と熱膨張層１２との間に中間層１６を備え、中間層１６によって熱膨張層１２を基材１１から剥離して除去可能な点にある。上述した各実施形態と重複する部分については、詳細な説明を省略する。
【００６０】
（樹脂成形シート１５）
本実施形態の樹脂成形シート１５は、図１０に示すように、基材１１と、中間層１６と、熱膨張層１２と、を備える。基材１１は実施形態１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
中間層１６は、基材１１の第１の面（図１０に示す上面）上に設けられる。中間層１６は、基材１１に対して剥離可能に接着されている。また、中間層１６の上には熱膨張層１２が設けられる。本実施形態では、中間層１６を基材１１と熱膨張層１２との間に設け、更に中間層１６と基材１１との間の剥離強度を、中間層１６と熱膨張層１２との間の剥離強度より弱くすることにより、熱膨張層１２を基材１１から剥離して除去することができる。
【００６２】
なお、中間層１６の剥離強度としては、熱膨張層１２の膨張前に、少なくとも通常の使用範囲において熱膨張層１２が樹脂成形シート１５から剥離してしまわないことが求められる。通常の使用範囲とは、例えば樹脂成形シート１５を持ち運ぶといった、ユーザによって行われる一般的な動作と、樹脂成形シート１５に印刷を施す、熱膨張層１２を膨張させるといった樹脂成形シート１５において通常想定される使用の範囲である。加えて、中間層１６は、熱膨張層１２を剥離する際に内部で破断しない程度の破断強度を有することが好ましい。このような中間層１６としては、一方の面に接着層が設けられた樹脂フィルムが挙げられる。接着層としては、熱硬化系の接着剤を用いることができる。熱硬化系の接着剤としては、例えば塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂を用いた接着剤が好適である。接着剤の溶媒としては、水系、溶剤系のいずれでもよい。また、接着層としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の微粘着力の粘着剤を用いてもよい。樹脂フィルムは、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、又はこれらの共重合体から選択される樹脂からなる。中間層１６としては、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるフィルムを使用することができる。中間層１６のフィルムは、例えば１２〜１５μｍの厚みであり、接着層は２μｍの厚みとする。また、接着層の剥離強度としては、１８０°剥離強度試験で測定した場合、０．０６Ｎ／２０ｍｍ以上であれば、ユーザによる一般的な動作によって中間層１６が基材１１から剥離することを実質的に防ぐことができる。また、接着層の剥離強度が、１８０°剥離強度試験で測定した場合、０．５Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは０．４Ｎ／２０ｍｍ以下であれば、中間層１６を基材１１から容易に剥離させることが可能である。
【００６３】
また、中間層１６は、中間層１６と基材１１との間の剥離強度が、中間層１６と熱膨張層１２との間の剥離強度より弱ければよく、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等から選択される樹脂を用いて形成することができる。このような樹脂として、例えば、高松油脂社製ＮＳ６２５が挙げられる。
【００６４】
熱膨張層１２は、中間層１６上に設けられる。熱膨張層１２は、実施形態１と同様に加熱の程度に応じた大きさに膨張する層であって、バインダ中に熱膨張性材料（熱膨張性マイクロカプセル、マイクロパウダー）が分散配置されている。
【００６５】
（造形物２３）
次に、本実施形態で製造される造形物２３について図面を用いて説明する。図１１（ａ）は、熱膨張層１２を膨張させ、基材１１を変形させた状態の樹脂成形シート１５を示す。熱膨張層１２を膨張させた後の樹脂成形シート１５は、実施形態１の造形物２０と同様である。具体的に、熱膨張層１２に凸部１２ａが形成されており、基材１１に凸部１１ａと凹部１１ｂとが形成されている。凸部１１ａと凸部１２ａとは周囲の領域から突出している。図１１（ａ）に示す樹脂成形シート１５の端部において、中間層１６の一部を基材１１から剥離させ、中間層１６とその上に設けられた熱膨張層１２とを引っ張りながら基材１１から剥離させる。剥離は手作業で行ってもよく、器具、機械などを使用してもよい。これにより、基材１１からなる造形物２３を得る。造形物２３は、図１１（ｂ）に示すように、凸部１１ａと凹部１１ｂとを備える基材１１と、凹部１１ｂ上に設けられた導電層８２とを備える。実施形態１の図３に示すスイッチ３０において、造形物２０に代え、本実施形態の造形物２３を用いることができる。この場合、基材１１を透明又は半透明としてもよい。
【００６６】
本実施形態の造形物２３では、基材１１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に、カラーインクから形成されるカラーインク層（図示せず）を更に備えてもよい。
【００６７】
（造形物２３の製造方法）
次に、図１２に示すフローチャート及び図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示す樹脂成形シート１５の断面図を参照して、樹脂成形シート１５を成形し、造形物２３を製造する処理（造形物製造処理）の流れを説明する。
【００６８】
第１に、樹脂成形シート１５を準備する。本実施形態では、造形物２３を製造する処理中で熱変換層８１と導電層８２とを形成するため、図１０に示す樹脂成形シート１５を準備する。また、樹脂成形シート１５の表面において発泡及び膨張させる部分を示す発泡データ（熱変換層８１を形成するためのデータ）と、導電層８２を形成するためのデータとは、事前に決定しておく。続いて、オフセット印刷装置等によって発泡インクを用いて樹脂成形シート１０の表側の面に熱変換層８１を印刷する（ステップＳ２１）。その結果、図１３（ａ）に示すように、樹脂成形シート１５の表面に熱変換層８１が形成される。
【００６９】
第２に、樹脂成形シート１５の裏側の面に、導電性材料を含む導電性インクを用い、スクリーン印刷装置等を利用して、導電層８２を形成する（ステップＳ２２）。ここで、導電性材料としては、導電性ポリマーを使用する。導電性ポリマーは、これに限るものではないがＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを使用する。本実施形態でも、導電層８２は、基材１１、中間層１６及び熱膨張層１２を介して熱変換層８１の少なくとも一部と対向するように形成する。その結果、図１３（ｂ）に示すように、導電層８２が形成される。
【００７０】
第３に、熱変換層８１と導電層８２とが印刷された樹脂成形シート１５を、表面が上側を向くように膨張装置５０へと搬送する。膨張装置５０では、搬送された樹脂成形シート１０へ照射部５１によって電磁波を照射する（ステップＳ２３）。その結果、図１３（ｃ）に示すように、樹脂成形シート１５の熱膨張層１２のうちの熱変換層８１が印刷された領域が膨張し、盛り上がる。熱変換層８１からの熱により軟化された基材１１は、熱膨張層１２の膨張する力に引かれて変形する。
【００７１】
第４に、樹脂成形シート１５の端において、中間層１６の一部を基材１１から剥離させ、中間層１６とその上に設けられた熱膨張層１２とを引っ張りながら基材１１から剥離させる（ステップＳ２４）。これにより、中間層１６と熱膨張層１２とを基材１１から除去する。剥離は手作業で行ってもよく、器具、機械などを使用してもよい。その結果、図１３（ｄ）に示すように、中間層１６と熱膨張層１２とが除去され、成形された基材１１と基材１１の凹部１１ｂを覆って設けられる導電層８２とを備える造形物２３が製造される。
【００７２】
なお、中間層１６は基材１１上の全体で剥離する必要はなく、部分的に剥離させ除去することも可能である。
【００７３】
本実施形態の樹脂成形シート、造形物の製造方法及び造形物では、樹脂成形シート１５に熱変換層８１と導電層８２とを形成し、熱変換層８１へ電磁波を照射することによって、樹脂成形シート１５を容易に所望の形状に変形させることができる。加えて、基材１１の変形に先立ち、導電層８２を熱変換層８１の少なくとも一部と対向する位置に設けておくことで、基材１１の凸部１１ａの裏側（凹部１１ｂ）に容易に導電層８２を設けることができる。
【００７４】
更に、本実施形態では、樹脂成形シート１５が中間層１６を備えることにより、熱膨張層１２を剥離して除去することも可能となる。
【００７５】
また、本実施形態３でも、実施形態２と同様に、熱変換層８１と導電層８２とを、樹脂成形シートの製造方法時に形成することが可能である。この場合、樹脂成形シート１５は、基材１１と、中間層１６と、熱膨張層１２と、熱変換層８１と、導電層８２とを備える。
【００７６】
また、このような樹脂成形シートを製造する場合、実施形態２で説明した熱膨張層１２を製造する工程の前に、中間層１６を形成する工程を備える。具体的には、一方の面に接着層が設けられたフィルムを、接着層が基材１１と接触するようにして、熱圧着によって基材１１上に貼り付ける。接着層としては、熱硬化系の接着剤を用い、例えば塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂を用いることが好適である。また、接着層としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の微粘着力の粘着剤を用いてもよい。これにより、基材１１上に中間層１６を設ける。続いて、中間層１６上には、実施形態２と同様の方法によって熱膨張層１２を形成する。以降の工程は、実施形態２と同じである。また、造形物を製造する際は、図１２に示すフローチャートのステップＳ２３とステップＳ２４とを実行する。
【００７７】
また、本実施形態のように熱膨張層１２を除去する場合、中間層１６を備えず、樹脂成形シート１５を基材１１と熱膨張層１２とから構成してもよい。この場合は、熱膨張層１２を引っ張りながら基材１１から剥離させるため、熱膨張層１２が破断しにくいよう、熱膨張層１２は、熱可塑性エラストマーからなるバインダを含むことが好ましい。また、熱可塑性エラストマーは、これに限るものではないが、ポリ塩化ビニール、エチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、又はポリエステル系熱可塑性エラストマー等から選択される。バインダとしては、スチレン系エラストマーを用いることが好適である。
【００７８】
特に本実施形態では、熱膨張層１２は、剥離させる際に破断しないことが求められる。加えて、熱膨張層１２を膨張させる際に熱膨張層１２が基材１１から剥離してしまうと、熱膨張層１２の表面に所望の凹凸を形成することが困難となる。このため、熱膨張層１２と基材１１との間の接着力は、熱膨張層１２の膨張時に剥離しない程度以上有する必要がある。加えて、熱膨張層１２の破断強度は、熱膨張層１２と基材１１との間の剥離強度と比較して大きく、２倍以上であることが好適である。
【００７９】
本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、上述した実施形態１及び２では、導電層８２が基材１１の凸部１１ａの裏側（凹部１１ｂの内側）に設ける場合を例に挙げたがこれに限られない。導電層８２は、熱膨張層１２の凸部１２ａ上に設けられ、熱変換層８１が、基材１１の凸部１１ａの裏側（凹部１１ｂ）に設けられる構成であってもよい。この場合、図２を用いて説明すると、熱変換層８１が形成されている部分に導電層８２が設けられ、導電層８２が形成されている部分に熱変換層８１が設けられる。この場合、図５に示すステップＳ１で熱変換層８１を形成する場合、図６（ａ）とは異なり、基材１１の下面に熱変換層８１を設け、ステップＳ２では、熱膨張層１２の上に導電層８２を形成する。また、導電層８２の少なくとも一部が、基材１１と熱膨張層１２とを介して熱変換層８１の一部と対向する点は、実施形態１及び２と同様である。
【００８０】
また、熱変換層８１と導電層８２とを樹脂成形シート１０の同一の面に形成することも可能である。この場合、導電層８２の少なくとも一部が熱変換層８１の一部を覆うように設けられる。導電層８２は外部に設けられた接点と接触する必要があるため、熱変換層８１を基材１１側に設け、導電層８２は熱変換層８１の少なくとも一部を覆うように配置する。図２を用いて説明すると、熱変換層８１と導電層８２を樹脂成形シート１０の裏面（図２に示す下側の面）に設ける場合、熱変換層８１は、基材１１と導電層８２との間に設けられる。また、この場合、図５に示すステップＳ１で熱変換層８１を形成する場合、図６（ａ）とは異なり、基材１１の下面に熱変換層８１を設け、ステップＳ２で導電層８２を形成する場合、熱変換層８１の少なくとも一部を覆うように形成する。実施形態２についても同様である。
【００８１】
同様に、熱変換層８１と導電層８２を樹脂成形シート１０の表面（図２に示す上側の面）に設ける場合、導電層８２は、熱変換層８１の上に設けられる。この場合、図５に示すステップＳ１で熱変換層８１を形成した後、ステップＳ２で導電層８２を形成する場合、熱変換層８１の少なくとも一部を覆うように形成する。実施形態２についても同様である。
【００８２】
実施形態３の場合は、熱膨張層１２は膨張後に除去されるため、樹脂成形シート１５の下面に熱変換層８１と導電層８２とを設ける。具体的には図１１（ａ）に示す基材１１と導電層８２との間に熱変換層８１を形成する。また、図１２に示すステップＳ２１で熱変換層８１を形成する場合、図１３（ａ）とは異なり、基材１１の下面に熱変換層８１を設け、ステップＳ２２では、導電層８２を熱変換層８１の少なくとも一部を覆うように形成する。
【００８３】
また、基材１１と熱膨張層１２との間に、基材１１と熱膨張層１２との間の接着性を高めるための層を備えてもよい。また、熱膨張層１２上には、印刷方式に応じて必要とされる層が形成されてもよい。例えば、インクジェット方式で印刷する場合にはインクの定着を向上させるための層を更に備えてもよい。
【００８４】
また、各実施形態において用いられている図は、いずれも各実施形態を説明するためのものである。従って、樹脂成形シートの各層の厚みが、図に示されているような比率で形成されると限定して解釈されることを意図するものではない。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。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。
【００８６】
［付記１］
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記樹脂成形シートの他方の面上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする造形物の製造方法。
【００８７】
［付記２］
前記導電層形成工程では、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含むインクを印刷することによって前記導電層を形成する、
ことを特徴とする付記１に記載の造形物の製造方法。
【００８８】
［付記３］
前記導電層形成工程を、前記熱変換層形成工程を行った後で行う、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の造形物の製造方法。
【００８９】
［付記４］
前記導電層は前記基材の他方の面上に設けられ、前記熱変換層は前記熱膨張層上に設けられており、
前記基材と前記熱膨張層との間に設けられる中間層によって、又は前記熱膨張層自体を剥離することによって、前記熱膨張層の少なくとも一部を前記基材から剥離可能であり、
前記成形工程の後、前記基材から前記熱膨張層を除去する熱膨張層除去工程を更に備える、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１つに記載の造形物の製造方法。
【００９０】
［付記５］
前記熱膨張層上にカラー画像を印刷するカラー印刷工程を更に備える、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１つに記載の造形物の製造方法。
【００９１】
［付記６］
樹脂からなる基材の一方の面上に、熱膨張性材料を含む熱膨張層が形成された樹脂成形シートを用い、
前記樹脂成形シートの一方の面上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱変換層の少なくとも一部を覆うように導電層を形成する導電層形成工程と、
前記熱変換層と前記導電層とを形成した後、前記熱変換層に電磁波を照射し、前記熱変換層を膨張させ、前記基材を前記熱膨張層の膨張に追従して変形させる、成形工程と、
を備える、
ことを特徴とする造形物の製造方法。
【００９２】
［付記７］
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられており、
前記熱変換層が設けられた領域の前記熱膨張層が、熱膨張性材料の膨張によって隆起されており、該領域における前記基材は、前記熱膨張層が隆起された方向に変形されている、
ことを特徴とする造形物。
【００９３】
［付記８］
前記導電層は、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含む、
ことを特徴とする付記７に記載の造形物。
【００９４】
［付記９］
基材の一方の面上に形成され、熱膨張性材料を含む熱膨張層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか一方の上に設けられ、電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に設けられ、導電性を有する導電層と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部は、前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように設けられている、
ことを特徴とする樹脂成形シート。
【００９５】
［付記１０］
前記導電層は、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含む、
ことを特徴とする付記９に記載の樹脂成形シート。
【００９６】
［付記１１］
基材の一方の面上に形成され熱膨張性材料を含む熱膨張層と、前記基材の他方の面と、のいずれか一方の上に電磁波を熱に変換する電磁波熱変換材料を含む熱変換層を形成する熱変換層形成工程と、
前記熱膨張層と前記基材の他方の面とのいずれか他方の上に導電層を形成する導電層形成工程と、を備え、
前記導電層の少なくとも一部が前記基材と前記熱膨張層とを介して、前記熱変換層の少なくとも一部と対向するように、前記熱変換層と前記導電層とを形成する、
ことを特徴とする樹脂成形シートの製造方法。
【００９７】
［付記１２］
前記導電層形成工程では、導電性材料として有機チオフェン系導電性ポリマーを含むインクを印刷することによって前記導電層を形成する、
ことを特徴とする付記１１に記載の樹脂成形シートの製造方法。
【符号の説明】
【００９８】
１０，１４，１５・・・樹脂成形シート、１１・・・基材、１１ａ，１２ａ・・・凸部、１１ｂ・・・凹部、１２・・・熱膨張層、１６・・・中間層、２０，２３・・・造形物、３０・・・スイッチ、３６・・・回路基板、３７・・・下部コンタクト部、３７ａ，３７ｂ・・・コンタクトパッド、５０・・・膨張装置、５１・・・照射部、５２・・・反射板、５３・・・温度センサ、５４・・・冷却部、５５・・・筐体、８１・・・熱変換層、８２・・・導電層、８３・・・カラーインク層
【図１】
2020023133.tif 000003
【図２】
2020023133.tif 000004
【図３】
2020023133.tif 000005
【図４】
2020023133.tif 000006
【図５】
2020023133.tif 000007
【図６】
2020023133.tif 000008
【図７】
2020023133.tif 000009
【図８】
2020023133.tif 000010
【図９】
2020023133.tif 000011
【図１０】
2020023133.tif 000012
【図１１】
2020023133.tif 000013
【図１２】
2020023133.tif 000014
【図１３】
2020023133.tif 000015