CN107215097B - 加工介质制造方法、数据生成方法及构造物制造方法 - Google Patents

Abstract

在通过使包含通过加热而膨胀的膨胀层(M2)的被印刷介质(M)的膨胀层(M2)膨胀而制造包含膨胀层(M2)的构造物的构造物制造方法中，首先在被印刷介质(M)的第1表面，以与想要制造的构造物(C0)的形状对应的浓度形成电磁波热转换材料。这里，膨胀层(M2)中使膨胀层(M2)以第1高度(H1)膨胀的第1部分与使膨胀层(M2)以第2高度(H2)膨胀的第2部分间的边界部分处的第1表面即边界区域(A0)，以比第1部分中的电磁波热转换材料的浓度及第2部分中的电磁波热转换材料的浓度中的任一浓度都小的浓度形成电磁波热转换材料、或者不形成所述材料。之后，向被印刷介质(M)照射电磁波。

Description

加工介质制造方法、数据生成方法及构造物制造方法

关联申请的交叉引用

本申请基于并主张2016年3月22日在日本提出申请的日本专利申请第2016-057229号的优先权，本申请通过参考而包含该日本专利申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及加工介质制造方法、数据生成方法及构造物制造方法。

背景技术

作为制造构造物的技术之一，已知有如下技术，即，在包括通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质上用将光(电磁波)转换为热的材料(电磁波热转换材料)即黑的墨水或调色剂印刷所期望的图案，之后对被印刷介质均匀地照射光而使膨胀层加热膨胀的技术。是利用在印刷了黑的墨水或调色剂的区域中产生热而膨胀层被加热、但其以外的区域中不产生热而膨胀层也不被加热的情况，对想要使膨胀层膨胀的区域印刷黑的墨水或调色剂的技术。在日本特开2012－171317号公报中记载了利用了该技术的立体印刷装置。

另一方面，一般来说，作为电磁波热转换材料的黑的墨水或调色剂的在被印刷介质的表面的基于面积色阶(area coverage modulation)的形成浓度(formationdensity)、与在被印刷介质的一面侧所设置的膨胀层中形成有电磁波热转换材料的部分膨胀的高度彼此有相关关系。因此，按被印刷介质的每个种类，通过预备实验等，它们的关系即电磁波热转换材料的形成浓度与膨胀高度的关系是已知的。若采用别的说法，如果想要使膨胀层膨胀的膨胀高度确定，则用于实现该膨胀高度的电磁波热转换材料的形成浓度也唯一地确定。因此，如果想要使被印刷介质的膨胀层膨胀而制造的构造物的高度、即与被印刷介质的表面的各坐标位置建立对应的膨胀预定的高度是已知的，则进一步基于上述的已知的关系唯一地求出与被印刷介质的表面的各坐标位置建立对应的浓度。基于这样求出的浓度分布，对被印刷介质的表面印刷电磁波热转换材料。然而，实际上，被印刷介质的膨胀层膨胀的高度不仅受到各坐标位置的电磁波热转换材料的形成浓度的影响，有时也受到各坐标位置的周边区域的电磁波热转换材料的形成浓度的影响。

发明内容

基于如以上那样的实际情况，本发明的课题在于，提供用于通过使被印刷介质的膨胀层膨胀来制造所期望的形状的构造物的技术。

本发明提供的加工介质制造方法，其特征在于，进行如下处理：

在包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的第1表面，以与想要通过使所述膨胀层膨胀而制造的构造物的形状相应的浓度形成将电磁能转换为热能的材料，

在所述膨胀层中使该膨胀层以第1高度膨胀的第1部分与使该膨胀层以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分处的所述第1表面即边界区域，以比所述第1部分中的所述材料的浓度及所述第2部分中的所述材料的浓度中的任一浓度都小的浓度形成所述材料、或者不形成所述材料。

本发明提供的数据生成方法，生成将电磁能转换为热能的材料的浓度的底纹图案数据，其特征在于，进行以下处理：

取得输入底纹图案数据，该输入底纹图案数据指定与使包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的所述膨胀层膨胀而制造的构造物的形状相应的所述浓度，

基于所述输入底纹图案数据，确定边界区域，该边界区域是所述膨胀层中以第1高度膨胀的第1部分与以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分处的所述第1表面，

将所述输入底纹图案数据中与确定的所述边界区域对应的数据，转换为低浓度数据，并生成包含所述低浓度数据的输出底纹图案数据，所述低浓度数据表现为比与所述第1高度对应的浓度及与所述第2高度对应的浓度中的任一浓度都小的浓度或零浓度。

本发明提供的构造物制造方法，通过使包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的所述膨胀层膨胀来制造构造物，其特征在于，进行以下处理：

在所述被印刷介质的第1表面，以与所述构造物的形状对应的浓度形成将电磁能转换为热能的材料，

向所述被印刷介质照射电磁波，

在所述膨胀层中使该膨胀层以第1高度膨胀的第1部分与使该膨胀层以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分的所述第1表面即边界区域，以比所述第1部分中的所述材料的浓度及所述第2部分中的所述材料的浓度中的任一浓度都小的浓度形成所述材料、或者不形成所述材料。

发明的效果

根据本发明，能够提供用于通过使被印刷介质的膨胀层膨胀来制造所期望的形状的构造物的技术。

附图说明

图1是表示构造物制造系统1的构成的图。

图2是表示被印刷介质M的构成的图。

图3是表示印刷装置40的构成的图。

图4是表示加热装置50的构成的图。

图5是例示通过以往的构造物制造系统制造的构造物的图。

图6是例示通过构造物制造系统1制造的构造物的图。

图7是用于对边界区域的宽度与立体形状的关系进行说明的图。

图8是用于说明在边界区域形成了低浓度的图案的情况和未形成低浓度的图案的情况的差异的图。

图9是表示通过以往的构造物制造系统制造的构造物的别的例子的图。

图10是表示通过构造物制造系统1制造的构造物的别的例子的图。

图11是表示制造出了示出人的侧脸的构造物的例子的图。

图12是底纹图案数据(shading pattern data)生成处理的流程图。

图13是第1实施方式的构造物制造处理的流程图。

图14是例示通过图13所示的构造物制造处理的过程而制造的加工介质的图。

图15是例示通过图13所示的构造物制造处理的过程而制造的构造物的图。

图16是第2实施方式的构造物制造处理的流程图。

图17是第3实施方式的构造物制造处理的流程图。

具体实施方式

图1是表示构造物制造系统1的构成的图。图2是表示被印刷介质M的构成的图。图3是表示印刷装置40的构成的图。图4是表示加热装置50的构成的图。

如图1所示，构造物制造系统1具备计算机10、显示装置20、输入装置30、印刷装置40及加热装置50。构造物制造系统1，通过印刷装置40将计算机10中所生成的浓度图像即底纹图案形成在包含膨胀层的被印刷介质M上，并通过加热装置50对形成有底纹图案的被印刷介质M加热，从而制造构造物。构造物制造系统1还通过印刷装置40将计算机10中所生成的彩色图像即彩色图案形成在被印刷介质M上，制造被着色了的构造物。

如图2所示，被印刷介质M是具有在基材M1上层叠有膨胀层M2和墨水接收层M3的多层构造的热膨胀性片材。墨水接收层M3是接收从印刷装置40吐出的墨水的层。膨胀层M2是在热可塑性树脂内包含通过加热而膨胀的无数的微胶囊的层，相应于所吸收的热量而膨胀。基材M1由例如纸、帆布等的布、塑料等板材等构成，但其材质不特别限定。另外，在被印刷介质M中，墨水接收层M3与基材M1相比形成得更薄，因此被印刷介质M的表面BS(基材M1的表面BS)是被印刷介质M的表面中的距膨胀层M2较远的表面，被印刷介质M的表面FS(墨水接收层M3的表面FS)是被印刷介质M的表面中的距膨胀层M2近的表面。另外，在被印刷介质M的表面FS及表面BS，如后述那样通过印刷装置40形成黑的底纹图案。另外，关于表面FS，会形成后述的第2图案所以也记作第2表面。另外，关于表面BS，会形成后述的第1图案所以也记作第1表面。

如后述那样，在与膨胀层M2接近的表面(例如，表面FS、表面BS)用将电磁能转换为热能的材料(以后，记为电磁波热转换材料。电磁波热转换材料是例如包括炭黑的黑色K的墨水)形成基于面积色阶的底纹的图案。对该材料照射的电磁能被电磁波热转换材料吸收，并被转换为热能。这里，在膨胀层M2中，用电磁波热转换材料形成有图案的部分，与未用电磁波热转换材料形成有图案的部分相比，可更高效地进行电磁波热能转换。这样生成的热能传导，从而膨胀层M2中用电磁波热转换材料形成有图案的部分主要被加热，膨胀层M2膨胀为与用电磁波热转换材料形成的图案对应的形状。另外，通过与膨胀层M2接近地用电磁波热转换材料形成包含基于面积色阶的底纹的图案，在电磁波热转换材料的形成浓度高的部分，与电磁波热转换材料的形成浓度低的部分相比传导更多的热能，能够使膨胀层M2膨胀得更高。另外，在本说明书中设为，称为在膨胀层M2用某物质形成图案的情况及称为在被印刷介质M的表面FS、BS用某物质形成图案的情况意味着，对膨胀层M2直接或与其接近地用该物质形成图案。另外，在本说明书中，将在表面用物质(材料)形成图案也称为在表面形成物质(材料)。

如图1所示，计算机10是具备处理器11、内存12、存储器13的运算装置。计算机10为，处理器11执行程序从而生成图像数据，并将与图像数据对应的印刷数据向印刷装置40输出。显示装置20是例如液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器、CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)显示器等，根据来自计算机10的信号显示图像。输入装置30是例如键盘、鼠标等，向计算机10输出信号。

印刷装置40是基于所输入的印刷数据对被印刷介质M进行印刷的喷墨打印机。如图3所示，印刷装置40具备被设为在与介质输送方向(副扫描方向D1)正交的用双向箭头表示的方向(主扫描方向D2)上能够往复移动的滑架41。在滑架41上，安装有执行印刷的印刷头42、收纳墨水的墨盒43(43k、43c、43m、43y)。墨盒43k、43c、43m、43y中分别收纳有黑色K、青色C、品红M、黄色Y的墨水。各色的墨水从印刷头42的对应的喷嘴吐出。

另外，如后述那样，黑色K的墨水有包含作为电磁波热转换材料的炭黑的情况和不包含的情况。在使用包含炭黑的黑色K的墨水在膨胀层M2的表面形成了浓度图像(灰度图像)的情况下，对该图像照射电磁波而生成的热能传导，膨胀层M2膨胀。但是，在通过不包含炭黑的黑色K的墨水、青色C、品红M、黄色Y的墨水的混色形成了同样的浓度图像的情况下，即使对该浓度图像照射电磁波也不生成热能，所以膨胀层M2的形成有浓度图像的部分不会膨胀。

滑架41滑动自如地支承于导轨44，并被驱动带45夹持。通过马达45m的旋转来对驱动带45进行驱动，从而滑架41与印刷头42和墨盒43一起，沿主扫描方向D2移动。在框架47的下部，在与印刷头42对置的位置，设置有在主扫描方向D2上延伸的压纸部件(platen)48。并且，供纸辊对49a(下面的辊未图示)和排纸辊对49b(下面的辊未图示)被配设为将支承于压纸部件48的被印刷介质M沿副扫描方向D1输送。

经由柔性通信线缆46与印刷头42连接的印刷装置40的控制部，基于来自计算机10的印刷数据及印刷控制数据，对马达45m、印刷头42、供纸辊对49a及排纸辊对49b进行控制。由此，在被印刷介质M上至少形成底纹图案，进一步根据需要形成彩色图案。换言之，至少印刷上述的浓度图像，并进一步根据需要印刷彩色图像。另外，不言而喻，在不需要使膨胀层M2膨胀的情况下，也可以不形成底纹图案而仅将彩色图案形成于膨胀层M2。

这里，底纹图案是，为了在其形成后照射电磁波从而通过加热使膨胀层M2膨胀到所期望的高度来获得所期望的构造物，而在膨胀层M2的表面形成的图像。因此，在本说明书中称为底纹图案的情况，意味着使用上述的电磁波热转换材料在膨胀层M2的表面所形成的图像，包含使用不包含电磁波热转换材料的材料形成的底纹的图像不是底纹图案。另外，也可以使用电磁波热转换材料形成彩色图像的至少一部分。其中，详细情况后述，但在形成这样的彩色图像后照射电磁波时，膨胀层M2将超过通过仅底纹图案的形成而预定的所期望的高度地膨胀，因此希望在形成了彩色图像后避免从形成有彩色图像的膨胀层M2的表面侧照射电磁波。

加热装置50是通过照射电磁波从而对被印刷介质M加热的装置。如图4所示，加热装置50具备形成有引导槽52的载置台51、支承光源单元54的支柱53及具备光源的光源单元54。在载置台51上，载置形成有底纹图案的被印刷介质M。支柱53构成为沿着引导槽52滑动。设置于光源单元54的光源放射电磁波。

在加热装置50中，光源单元54在放射电磁波的同时沿方向D3与支柱53一起移动，从而均匀地对被印刷介质M照射电磁波。如前所述，电磁波在印刷有底纹图案的区域被高效地吸收并转换为热能，因此与底纹图案对应的区域被加热而膨胀，与底纹图案对应的构造物被制造出来。

另外，在底纹图案用包含炭黑的黑色K的墨水印刷的情况下，希望电磁波包含红外区域的波长。但是，只要用底纹图案的形成中使用的墨水印刷的区域比未印刷的区域更高效地吸收热并被加热，电磁波的波段不特别限定。另外，底纹图案的形成中使用的墨水只要包含吸收电磁波并转换为热能的材料即可。

图5是例示通过以往的构造物制造系统制造的构造物的图。如图5所示，在以往的构造物制造系统中，在被印刷介质M的表面BS(基材M1的表面)的相邻的2个区域(第1区域A1和第2区域A2)形成与不同的高度对应的均匀的浓度的底纹图案(底纹图案P1和底纹图案P2)时，照射电磁波而制造的构造物C1的立体形状，与从形成于表面BS的底纹图案基于前述的已知的关系确定的构造物C0的各坐标位置的高度，即用形成于表面BS的底纹图案指定的构造物C0的立体形状不同。这是由于，在包含2个区域的边界即边界线B0的区域且为沿着该边界线B0延伸的区域(以后，记为边界区域)A0中，在被第1区域A1包含的区域，受到第2区域A2的影响而膨胀层M2膨胀得比指定的高度H1更高，在被第2区域A2包含的区域，受到第1区域A1的影响而膨胀层M2膨胀得比指定的高度H2更低。这样的现象，不仅仅制造出与指定的立体形状不同的形状的构造物，而且也使具有尖锐的立体形状的构造物的制造变得困难。另外，以后，将膨胀层M2中的边界区域A0上的部分记为边界部分，与边界区域相区别。

因此，在构造物制造系统1中，预先推测如上所述的现象的发生，并如图6所示那样，在边界区域A0形成比与高度H1和高度H2这两者的高度对应的浓度低的低浓度(也称为小的浓度)的底纹图案P0。这里，低浓度例如是与高度0对应的浓度。作为与高度0对应的浓度，例如是(相对于最大的浓度)为0～10％左右。如果在该浓度范围内，即使在基材M1的表面BS形成电磁波热转换材料，也认为不会影响膨胀层的膨胀，但该浓度范围只不过是低浓度的一例，并不限定于此。另外，边界区域A0是包含第1区域A1与第2区域A2的边界线B0的区域。边界区域A0更希望为以该边界线B0为中心向左右扩展相同的幅度的区域。另外，也可以代替在边界区域A0形成低浓度的图案P0而不形成图案本身。

由此，在照射了电磁波时，在边界区域A0中第1区域A1侧的区域上，膨胀层M2的膨胀受抑制，并且在边界区域A0中第2区域A2侧的区域上，膨胀层M2受到第2区域A2的影响。因此，如图6所示，在边界区域A0中相比于边界线B0在第1区域A1侧的区域上的部分的高度与第1区域A1上的部分的高度H1大致相等，在边界区域A0中相比于边界线B0在第2区域A2侧的区域上的部分的高度与第2区域A2上的部分的高度H2大致相等。也就是说，能够在膨胀预定的高度为H1的第1区域A1上的几乎整体的部分使膨胀层M2如预定那样膨胀为高度H1，并且能够在膨胀预定的高度为H2的第2区域A2上的部分的几乎整体使膨胀层M2如预定那样膨胀为高度H2。另外，其结果是，高度H1的区域与高度H2的区域形成的阶差的角度，即高度H1的区域和高度H2的区域间的斜面、与膨胀前的被印刷介质M的表面FS的交叉角大致为90度。通过上述的方法，能够制造具有从底纹图案P1和底纹图案P2基于前述的已知的关系确定的构造物C0的各坐标位置的高度、即与通过底纹图案P1和底纹图案P2指定的构造物C0的立体形状近似的立体形状的构造物C2。这样制造出的构造物C2，与前述的构造物C1相比，阶差部分即边界区域A0的形状不钝而具有尖锐的立体形状。

接着，按每个想要制造的构造物C0的立体形状，说明应当印刷的底纹图案。

图7A至图7C是用于说明能够通过相应于想要制造的构造物C0的立体形状改变边界区域A0的宽度来分别制造所期望的构造物C0的图。图7A至图7C的墨水接收层M3的底纹表示被印刷介质M的表面FS上所形成的彩色图案的底纹，基材M1的底纹表示被印刷介质M的表面BS上所形成的底纹图案的底纹。因此，膨胀层M2表示出不是膨胀为与各图的墨水接收层M3的浓度对应的高度而是膨胀为与基材1的浓度对应的高度的结果。

首先，如图7B所示，将边界区域A0的宽度调整为既定的范围内时，能够制造使在边界区域A0中相比于边界线B0在第1区域侧的区域上的部分的高度与第1区域A1上的部分的高度H1相等的所期望的构造物C0。换别的说法时，通过使与边界区域A0的边界线B0交叉的方向的宽度为既定的尺寸，能够使想要制造的所期望的构造物C0的边界区域A0中的沿着高度方向的截面形状的角部，比边界区域A0中未使材料形成为小的浓度的情况或使材料形成为小的浓度的情况，更接近大致直角。另外，在图7A至图7C中，示出了既定的范围为0.5mm左右的例子，但既定的范围能够相应于被印刷介质M的种类、形成图案的表面(例如，形成在表面BS、表面FS中的哪个面)等而不同。该既定的范围能够按被印刷介质的每个种类通过预备实验等预先求出。

接着，如图7A所示，通过使边界区域A0的宽度比上述的既定的范围窄，与未设置边界区域A0的情况相比，制造的构造物C0的边界区域A0中的沿高度方向的截面形状的角部(膨胀部的A0侧的侧面)稍微接近直角。如果换别的说法，通过使与边界区域A0的边界线B0交叉的方向的宽度为比既定的尺寸更小的宽度，能够使想要制造的所期望的构造物C0的边界区域A0中的沿着高度方向的截面形状的角部，比在边界区域A0中不使材料形成为小的浓度的情况或形成了材料的情况，更接近直角。其中，边界区域A0的对于膨胀层M2的膨胀抑制作用弱，因此边界区域A0中相比于边界线B0在第1区域侧的区域上的部分的高度不会降低到第1区域A1上的部分的高度H1，能够制造别的所期望的构造物。

另一方面，如图7C所示，在使边界区域A0的宽度比上述的既定的范围宽时，边界区域A0的对于膨胀层M2的膨胀抑制作用强，因此能够制造边界区域A0中相比于边界线B0在第1区域侧的区域上的部分的高度被抑制为比第1区域A1上的部分的高度H1低的、其他的所期望的构造物。如果换别的说法，通过使与边界区域A0的边界线B0交叉的方向的宽度比既定的尺寸更大，能够制造在第1部分与第2部分之间设置有高度比第1部分及第2部分低的部分的构造物。另外，所谓的第1部分，是在膨胀层M2中使膨胀层M2膨胀为第1高度H1的部分，所谓的第2部分，是在膨胀层M2中使膨胀层M2膨胀为第2高度H2的部分。在该例子中，第1部分是从膨胀层M2中的第1区域A1上的部分去掉了与边界区域A0重复的区域上的部分(第1边界部分)的部分。另外，第2部分是从膨胀层M2中的第2区域A2上的部分去掉了与边界区域A0重复的区域上的部分(第2边界部分)的部分。

在设为图7A至图7C所示的各个构造物为所期望的构造物时，为了形成这些所期望的构造物而形成底纹图案的工序能够如下面那样总括地表现。

形成底纹图案的工序为如下工序，即，在膨胀层M2中、使膨胀层M2膨胀为第1高度H1的第1部分与使膨胀层M2膨胀为第2高度H2的第2部分之间的边界部分处的第1表面BS即边界区域A0，以比第1部分中该材料的浓度及第2部分中该材料的浓度的任一浓度都小的浓度形成电磁波热转换材料、或不形成所述材料那样的工序。

图8A及图8B中示出了在形成有均匀的浓度的图案的区域中形成了更高的浓度的图案时，在这些边界区域形成了低浓度的图案的情况和未形成低浓度的图案的情况的差异。如图8A所示，设为，在形成有浓度30％(K30)的图案的区域A1与被区域A1包围的高浓度的区域(浓度80％(K80)的区域A2、浓度60％(K60)的区域A3)之间的区域的一部分形成有浓度0％的图案。在此情况下，对被印刷介质M照射电磁波而制造出的构造物，如图8A所示的X－X′面的截面图即图8B所示那样，在形成有浓度0％的图案的边界区域A0的附近具有锐利的边缘E1、E3，但在未形成浓度0％的图案的区域中具有高度缓慢变化的边缘E2、E4。虽未图示，但也能够通过进一步使形成浓度0％的图案的边界区域的宽度增大，来如例如图7C所示那样在边界区域形成凹陷。图8及图8B所示的区域A0是沿着区域A2或区域A3的轮廓的至少一部分的带状的边界区域，B0及B1表示边界区域中沿着轮廓形成的线即边界线。

图9和图10是说明在想要制造各图中所示的构造物C0时根据形成于被印刷介质M的表面BS的底纹图案如何变化的图。构造物C0是在第1区域A1具有某高度H1，在夹着第1区域A1位于两侧的第2区域A2具有比第1区域高的高度H2的构造物。图9示出了，以基于在各区域A1、A2中想要实现的构造物C0的高度与前述的已知的关系决定的浓度，在各区域A1、A2形成了电磁波热转换材料的情况下，实际制造的构造物C1。这样单纯地形成基于前述的已知的关系的底纹图案时，会制造出与本来想要制造的构造物C0不同形状的构造物C1。具体而言，在第1区域A1的宽度即2个第2区域A2的间隔比某一尺寸狭窄时，构造物C1的与第1区域A1对应的部分整体与指定的相比膨胀得更高。

因此，在构造物制造系统1中，预先推测如上所述的现象的发生，并如图10所示那样、在包含第1区域A1与2个第2区域A2的每个第2区域A2的边界线B0的区域即2个边界区域A0的每个边界区域A0中，形成相比于与高度H1和高度H2这两方的高度对应的浓度低的低浓度的底纹图案P0。第1区域A1中被夹在2个边界区域A0间的剩余的区域，残留图案P1。即，在图11的截面图中，使底纹图案的浓度从左起依次为“与高度H2对应的浓度”、“低浓度”、“与高度H1对应的浓度”、“低浓度”、“与高度H2对应的浓度”。也可以代替形成低浓度的图案P0而不形成图案本身。由此，在照射了电磁波时，在边界区域A0和第1区域A1中膨胀层M2的膨胀整体上被抑制，因此如图10所示，边界区域A0中相比于边界线B0在第1区域A1侧的区域上的部分和第1区域A1上的部分的高度与通过底纹图案P1指定的高度H1大致相等。其结果是，能够制造具有与通过底纹图案P1和底纹图案P2指定的构造物C0的立体形状更近似的立体形状的构造物C2。另外，构造物C2与构造物C1相比，不钝而具有尖锐的立体形状。

通过使用如以上说明那样的抑制边界区域的浓度的技术，能够大幅改善使用包含膨胀层M2的被印刷介质M制造的构造物的形状表现。由此，通过以往的技术难以表现的例如图11A及图11B所示的人的鼻子旁边的纹(鼻唇沟)等也能够更自然地表现。另外，图11A本身被印刷介质M上所形成的底纹图案，图11B表示通过图11A所示的底纹图案制造的构造物的立体形状。

图12是底纹图案数据生成处理的流程图。以下，参照图12具体地说明生成对与通过膨胀层M2的膨胀应当制造的构造物的立体形状对应的底纹图案进行表示的底纹图案数据的方法。

图12所示的底纹图案数据生成处理，例如通过计算机10执行底纹图案数据生成程序来进行。首先，计算机10取得输入底纹图案数据(步骤S10)。在步骤S10中，计算机10例如既可以通过根据利用者使用输入装置30输入的信息生成输入底纹图案数据来取得输入底纹图案数据，也可以从未图示的外部装置取得输入底纹图案数据。

输入底纹图案数据，表示将使用包含膨胀层M2的被印刷介质M想要制造的构造物的形状置换为底纹图案的图案。因此，使用被印刷介质M想要制造的构造物的形状通过输入底纹图案数据表示的图案(以后，记为输入底纹图案)来确定。

取得输入底纹图案数据时，计算机10根据所取得的输入底纹图案数据确定边界区域(步骤S20)。边界区域是形成输入底纹图案的区域中的、距形成不同的均匀的浓度的图案的2个区域的边界为既定的范围内存在的区域为，是包含第1区域A1与第2区域A2的边界，并且以该边界为中心向左右以相同幅度扩展(也就是说，夹着该边界向两方向以相同幅度扩展)的区域。既定的范围按每个被印刷介质M或者按被印刷介质M与形成图案的表面的每个组合预先决定。例如，以边界为中心的幅度为0.5mm的范围。换言之，这里，计算机10根据输入底纹图案数据，确定距构造物的具有第1高度的部分应当被制造的区域(第1区域)与具有比第1高度高的第2高度的部分应当被制造的区域(第2区域)的边界为既定的范围内存在的区域。

在确定边界区域时，计算机10根据输入底纹图案数据生成输出底纹图案数据(步骤S30)。这里，计算机10通过将输入底纹图案数据中包含的与边界区域对应的部分的数据转换为表示比与第1高度对应的浓度小的浓度的低浓度数据，从而生成包含低浓度数据的输出底纹图案数据。这里，转换的低浓度数据也可以是表示不形成电磁波热转换材料的零浓度。并且，在输出底纹图案数据生成后，计算机10将所生成的数据记录在存储器13中，底纹图案数据生成处理结束。

通过图12所示的底纹图案数据生成处理，能够生成受到相邻的区域的影响的边界区域的浓度已被调整的底纹图案数据。并且，通过使用所生成的底纹图案数据，能够减小应当制造的构造物的形状与实际制造的构造物的形状的差异。

以下，关于使用通过图12所示的图像数据生成处理所生成的底纹图案数据并使用被印刷介质M制造所期望的形状的构造物的方法，通过第1实施方式至第3实施方式具体进行说明。另外，在各实施方式中，说明将应当制造的构造物中的与比较大的构造部分对应的底纹图案(以后，记为第1图案)形成于表面BS，将与比较小的构造部分对应的底纹图案(以后，记为第2图案)形成于表面FS，并且将彩色图案形成于表面FS的情况的例子。

[第1实施方式]

图13是本实施方式的构造物制造处理的流程图。在本实施方式中，在印刷装置40的墨盒43k中收纳有包含炭黑的黑色K的墨水。另外，包含炭黑的黑色K的墨水，是吸收电磁波并转换为热能的材料。

构造物制造系统1，首先在第2表面(表面FS)形成第2图案GP2(步骤S101)。这里，首先，利用者以表面FS朝向印刷头42侧的方式在印刷装置40上设置被印刷介质M，并对计算机10输入第2图案GP2的形成指示。由此，计算机10根据表示第2图案GP2的底纹图案数据生成对应的印刷数据及印刷控制数据并向印刷装置40输出。印刷装置40基于印刷数据及印刷控制数据，在被印刷介质M的表面FS上用黑色K的墨水形成第2图案GP2。另外，印刷装置40通过例如面积色阶来控制印刷浓度。

进而，构造物制造系统1在第2表面(表面FS)形成彩色图案(步骤S102)。这里，利用者对计算机10输入彩色图案的形成指示。由此，计算机10根据表示彩色图案的彩色图案数据生成对应的印刷数据及印刷控制数据并向印刷装置40输出。印刷装置40基于印刷数据及印刷控制数据，在被印刷介质M的表面FS用青色C、品红M、黄色Y的墨水形成彩色图案。另外，彩色图案中包含的黑色通过青色C、品红M、黄色Y的混色来制作。青色C、品红M、黄色Y的墨水，完全不包含以炭黑为主的吸收电磁波并转换为热能的材料。因此，即使对构成通过这些的混色而制作出的黑色的墨水照射电磁波，其也不会吸收电磁波并转换为热能。另外，步骤S101和步骤S102的图案形成也可以一次进行。

当在第2表面形成图案时，构造物制造系统1在第1表面(表面BS)形成第1图案GP1(步骤S103)。这里，利用者以表面BS朝向印刷头42侧的方式在印刷装置40上设置被印刷介质M，并对计算机10输入第1图案GP1的形成指示。由此，计算机10根据表示第1图案GP1的底纹图案数据生成对应的印刷数据及印刷控制数据并向印刷装置40输出。印刷装置40基于印刷数据及印刷控制数据，在被印刷介质M的表面BS用黑色K的墨水形成第1图案GP1。

由此，在第1表面形成有第1图案GP1的、如例如图14所示的加工介质PM完成。在该加工介质PM中，形成有考虑相邻的区域的影响而对于受到相邻的区域的影响而过度膨胀的区域的浓度预先进行了调整的底纹图案，因此仅仅以预先确定的条件照射电磁波，就能够构筑所期望的形状的构造物。

之后，构造物制造系统1对第2表面(表面FS)照射电磁波(步骤S104)。这里，利用者将形成有图案的被印刷介质M(加工介质PM)以使表面FS向上的状态载置于加热装置50的载置台51。之后，加热装置50对被印刷介质M的表面FS均匀地照射红外线等的电磁波。由此，对形成了第2图案GP2的包含炭黑的黑色K的墨水照射电磁波而产生热。其结果是，膨胀层M2中形成有第2图案GP2的区域被加热而膨胀。

最后，构造物制造系统1对第1表面(表面BS)照射电磁波(步骤S105)，并结束图13所示的构造物形成处理。这里，利用者将形成有图案的被印刷介质M(加工介质PM)以使表面BS朝向上方的状态载置于加热装置50的载置台51。之后，加热装置50对被印刷介质M的表面BS均匀地照射红外线等的电磁波。由此，对形成了第1图案GP1的包含炭黑的黑色K的墨水照射电磁波而产生热。其结果是，膨胀层M2形成有第1图案GP1的区域通过基材M1被加热而膨胀。图15中例示通过图13所示的构造物制造处理的过程制造出的构造物C。

通过本实施方式，使用将受到相邻的区域的影响的区域的浓度进行了调整的底纹图案制造构造物，因此能够减小应当制造的构造物的形状与实际制造的构造物的形状的差异。因此，能够使用被印刷介质M制造所期望的形状的构造物。

[第2实施方式]

图16是本实施方式的构造物形成处理的流程图。在本实施方式中也使用构造物制造系统1。但是，在构造物制造系统1中，代替印刷装置40，而具备除了具有用于收纳包含炭黑的黑色K的墨水的墨盒43k以外还具有用于收纳不包含炭黑的黑色K′的墨水的墨盒43k′的印刷装置。

构造物制造系统1，首先在第2表面(表面FS)形成第2图案GP2和彩色图案(步骤S201)。这里，首先，利用者以表面FS朝向印刷头42侧的方式对印刷装置40设置被印刷介质M，并对计算机10输入第2图案GP2和彩色图案的形成指示。由此，计算机10根据表示第2图案GP2的浓度图案数据和彩色图案数据生成对应的印刷数据及印刷控制数据并向印刷装置40输出。印刷装置40基于印刷数据及印刷控制数据，在被印刷介质M的表面FS用黑色K的墨水形成第2图案GP2，并用青色C、品红M、黄色Y及黑色K′的墨水形成彩色图案。

在第2表面形成图案后，构造物制造系统1在第1表面(表面BS)形成第1图案GP1(步骤S202)。另外，步骤S202与图13的步骤S103是同样的。通过此前的处理，例如如图14所示那样的加工介质被制造出来。另外，在图14中为了简便，而仅图示了在被印刷介质M的表面FS形成的图案中的第2图案GP2，彩色图案并未图示。

进而，构造物制造系统1对第2表面(表面FS)照射电磁波(步骤S203)，之后，对第1表面(表面BS)照射电磁波(步骤S204)，并结束图16所示的构造物形成处理。另外，步骤S203、步骤S204与图13的步骤S104、步骤S105是同样的。

根据本实施方式，也能够减小应当制造的构造物的形状与实际制造的构造物的形状的差异，因此能够使用被印刷介质M制造所期望的形状的构造物。另外，在本实施方式中，彩色图案中包含的黑色是用不包含炭黑的黑色K′的墨水表现的，因此与用青色C、品红M、黄色Y表现黑色的情况相比，能够抑制墨水的消耗量同时能够进行显色好的表现。

[第3实施方式]

图17是本实施方式的构造物形成处理的流程图。在本实施方式中，也在印刷装置40的墨盒43k中收纳有包含炭黑的黑色K的墨水。

构造物制造系统1首先在第2表面(表面FS)形成第2图案GP2(步骤S301)。步骤S301与图13的步骤S101是同样的。

接着，构造物制造系统1对第2表面(表面FS)照射电磁波(步骤S302)。步骤S302与图13的步骤S104是同样的。

之后，构造物制造系统1在第2表面(表面FS)形成彩色图案(步骤S303)。这里，利用者对计算机10输入彩色图案的形成指示。由此，计算机10根据彩色图案数据生成对应的印刷数据及印刷控制数据并向印刷装置40输出。印刷装置40基于印刷数据及印刷控制数据，在被印刷介质M的表面FS，用青色C、品红M、黄色Y及黑色K的墨水形成彩色图案。

另外，在步骤S303中，与第2图案GP2对应的构造物形成于表面FS，但与通过后述的第1图案GP1形成的构造物相比是小的构造，所以其最大高度也在规定的高度以内。因此，不会妨碍印刷装置40进行的彩色图案的形成，而且也几乎不产生印刷质量的降低。

在第2表面形成彩色图案时，构造物制造系统1在第1表面(表面BS)形成第1图案GP1(步骤S304)，之后对第1表面(表面BS)照射电磁波(步骤S305)，使图17所示的构造物形成处理结束。步骤S304、步骤S305与图13的步骤S103、步骤S105是同样的。

通过本实施方式，也能够减小应当制造的构造物的形状与实际制造的构造物的形状的差异，因此能够使用被印刷介质M制造所期望的形状的构造物。另外，在本实施方式中，彩色图案中包含的黑色用包含炭黑的黑色K的墨水来表现，因此与用青色C、品红M、黄色Y表现黑色的情况相比，能够抑制墨水的消耗量同时能够进行显色好的表现。

上述的实施方式，是为了使发明的理解更容易而示出了具体例的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式。构造物制造方法、加工介质制造方法、加工介质、数据生成方法及程序，能够在不脱离权利要求书记载的本发明的范围中进行各种变形、变更。

图3中例示了喷墨打印机，但印刷装置不限于喷墨打印机。例如也可以是激光打印机等任意的印刷装置。在图4中，例示了光源单元相对于被印刷介质M移动的加热装置，但这只不过是加热装置50的一例。加热装置只要对被印刷介质M均匀地照射电磁波即可。即，例如，加热装置50也可以为，光源单元54被固定设置于载置台51，并且构成为具有未图示的输送机构，通过输送机构以被印刷介质M相对于光源单元54相对地移动的方式输送被印刷介质M。另外，也可以是具备对被印刷介质M整体同时照射电磁波的光源单元的加热装置。

另外，上述的实施方式中示出的步骤是制造构造物的步骤的例示，各工序的顺序可以变更。例如，在图13、图16、图17中，示出了在形成第2图案后形成第1图案的例子，但也可以在形成了第1图案后形成第2图案，另外也可以同时形成这些图案。另外，在图13、图16、图17中，例示了在从第1表面的侧对形成了第1图案GP1的材料照射电磁波前，从第2表面的侧对形成了第2图案GP2的材料照射电磁波的例子。关于该点，希望以实施方式示出的顺序进行处理，也就是说希望在对第2表面照射了电磁波后对第1表面照射电磁波。这是由于，通过第2图案GP2形成的构造物比通过第1图案GP1形成的构造物小，因此形状容易根据条件(例如，膨胀层M2的状态、到光源的距离)的变化而变化。另外，示出了形成第1图案GP1和第2图案GP2这两方的例子，但也可以仅形成它们中的某一方。另外，由于形成图案的表面越远离膨胀层，则对膨胀层的热传导扩散而越容易受到相邻的区域的影响，因此上述的技术对于在距膨胀层远的表面形成的图案的调整中尤其有效。

另外，形成第1图案的材料和形成第2图案的材料只要是将电磁能转换为热能的材料即可。因此，形成第1图案的第1材料和形成第2图案的第2材料既可以是将电磁能转换为热能的相同的材料也可以是不同的材料。

Claims (16)

1.一种加工介质制造方法，其特征在于，进行如下处理：

在包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的第1表面，以与想要通过使所述膨胀层膨胀而制造的构造物的形状相应的浓度形成将电磁能转换为热能的材料，

在所述膨胀层中使该膨胀层以第1高度膨胀的第1部分与使该膨胀层以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分处的所述第1表面即边界区域，以比所述第1部分中的所述材料的浓度及所述第2部分中的所述材料的浓度中的任一浓度都小的浓度形成所述材料、或者不形成所述材料。

2.如权利要求1所述的加工介质制造方法，其特征在于，

所述边界区域，是夹着所述边界部分中包含的边界向两个方向以相同的幅度扩展为规定的尺寸的区域。

3.如权利要求2所述的加工介质制造方法，其特征在于，

所述边界，是使所述膨胀层以第1高度膨胀的第1浓度的所述材料与使所述膨胀层以第2高度膨胀的第2浓度的所述材料的边界。

4.如权利要求1所述的加工介质制造方法，其特征在于，

所述小的浓度是与高度0对应的浓度。

5.如权利要求1所述的加工介质制造方法，其特征在于，

所述第1表面是所述被印刷介质的表面中距所述膨胀层远的表面。

6.如权利要求1所述的加工介质制造方法，其特征在于，

在所述边界区域形成的基材的浓度，是相对于最大的浓度为10％以下的浓度。

7.一种数据生成方法，生成将电磁能转换为热能的材料的浓度的底纹图案数据，其特征在于，进行以下处理：

取得输入底纹图案数据，该输入底纹图案数据指定与使包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的所述膨胀层膨胀而制造的构造物的形状相应的所述浓度，

基于所述输入底纹图案数据，确定边界区域，该边界区域是所述膨胀层中以第1高度膨胀的第1部分与以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分处的第1表面，

将所述输入底纹图案数据中与确定的所述边界区域对应的数据，转换为低浓度数据，并生成包含所述低浓度数据的输出底纹图案数据，所述低浓度数据表现为比与所述第1高度对应的浓度及与所述第2高度对应的浓度中的任一浓度都小的浓度或零浓度。

8.如权利要求7所述的数据生成方法，其特征在于，

所述边界区域，是包含使所述膨胀层以第1高度膨胀的第1底纹图案与使所述膨胀层以第2高度膨胀的第2底纹图案的边界的、规定的尺寸的区域。

9.如权利要求8所述的数据生成方法，其特征在于，

所述边界区域，是以所述边界为中心向两个方向以相同的幅度扩展为规定的尺寸的区域。

10.如权利要求7所述的数据生成方法，其特征在于，

相应于想要制造的所述构造物的所述边界区域中的沿着所述高度的方向的截面形状的角部，设定所述边界区域的尺寸。

11.如权利要求7所述的数据生成方法，其特征在于，

将所述小的浓度设定为与高度0对应的浓度。

12.如权利要求7所述的数据生成方法，其特征在于，

将在所述边界区域形成的基材的浓度设定为相对于最大的浓度为10％以下的浓度。

13.一种构造物制造方法，通过使包含通过加热而膨胀的膨胀层的被印刷介质的所述膨胀层膨胀来制造构造物，其特征在于，进行以下处理：

在所述被印刷介质的第1表面，以与所述构造物的形状对应的浓度形成将电磁能转换为热能的材料，

向所述被印刷介质照射电磁波，

在所述膨胀层中使该膨胀层以第1高度膨胀的第1部分与使该膨胀层以第2高度膨胀的第2部分之间的边界部分的所述第1表面即边界区域，以比所述第1部分中的所述材料的浓度及所述第2部分中的所述材料的浓度中的任一浓度都小的浓度形成所述材料、或者不形成所述材料。

14.如权利要求13所述的构造物制造方法，其特征在于，

所述边界区域，是夹着所述边界部分中包含的边界向两个方向以相同的幅度扩展为规定的尺寸的区域。

15.如权利要求13所述的构造物制造方法，其特征在于，

使所述小的浓度为与高度0对应的浓度，将所述小的浓度形成在所述边界区域。

16.如权利要求13所述的构造物制造方法，其特征在于，

所述第1表面是所述被印刷介质的表面中距所述膨胀层远的表面。