CN110271309A - 加工介质、数据生成方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

一种加工介质、数据生成方法以及记录介质。上述加工介质具备：第一表面，是包含通过加热而膨胀的膨胀层的加工介质的第一表面，通过将电磁能转换为热能的第一材料形成有第一图案；以及第二表面，是上述加工介质的与上述第一表面相反侧的表面，比上述第一表面更接近上述膨胀层，通过将电磁能转换为热能的第二材料形成有第二图案，该第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；上述第二图案设置在上述加工介质中的与上述第一图案的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一图案的区域相比更窄的范围形成。

Description

加工介质、数据生成方法以及记录介质
本申请是2017年3月17日提交的申请号为201710160475.0、发明名称为“数据生成方法、程序可读取的存储介质以及构造物制造方法”的中国专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请基于并主张2016年3月22日提交的日本专利申请第2016-057209号的优先权，通过引用将其全部内容包含于此。
技术领域
本发明涉及加工介质、数据生成方法以及记录介质。
背景技术
作为制造立体构造物的技术之一，已知这样的技术：用黑色的墨或调色剂对包含通过加热膨胀的膨胀层的被印刷介质印刷期望的图案，然后均匀地向被印刷介质照射光。该技术利用了被黑色的墨或调色剂印刷后的区域与未被印刷的区域相比、热的吸收率较高而被加热到高温的特性，被黑色的墨或调色剂印刷后的区域膨胀而隆起。在专利文献日本特开2012－171317号公报中，记载了使用该技术的立体印刷装置。
立体构造物不仅通过视觉来提供信息，还能够通过对其进行触摸的人的触觉来提供信息。因此，使用印刷技术来制造立体构造物的上述技术被大大期待在点字、触摸图等领域中的利用。
另外，上述的技术中，所形成的构造物的高度由印刷浓度指定。但是，在上述的技术中，存在如下课题：尽管以一定浓度印刷了规定区域，但在该区域中形成的构造物的高度不均匀，构造物的边缘部分钝化。因此，难以制造期望的形状的构造物。
发明内容
根据以上情况，本发明的课题是提供一种用于在被印刷介质上制造期望的形状的立体构造物的技术。
本发明的一个技术方案提供一种加工介质，其特征在于，具备：第一表面，是包含通过加热而膨胀的膨胀层的加工介质的第一表面，通过将电磁能转换为热能的第一材料形成有第一图案；以及第二表面，是上述加工介质的与上述第一表面相反侧的表面，比上述第一表面更接近上述膨胀层，通过将电磁能转换为热能的第二材料形成有第二图案，该第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；上述第二图案设置在上述加工介质中的与上述第一图案的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一图案的区域相比更窄的范围形成。
本发明的一个技术方案提供一种数据生成方法，其特征在于，取得在被印刷介质的第一表面由第一材料应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层，上述第一材料将电磁能转换为热能；基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质，在上述被印刷介质的第二表面生成由第二材料应形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据，上述第二表面是上述第一表面的相反侧的表面并且比上述第一表面更接近上述膨胀层，上述第二材料将电磁能转换为热能，上述第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；上述第二图案设置在上述被印刷介质中的与上述第一图案的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一图案的区域相比更窄的范围形成。
本发明的一个技术方案提供一种记录介质，存储有程序，其特征在于，上述程序使计算机作为如下单元发挥功能：取得单元，取得在被印刷介质的第一表面由第一材料应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层，上述第一材料将电磁能转换为热能；以及生成单元，基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质，在上述被印刷介质的第二表面生成由第二材料应形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据，上述第二表面是上述第一表面的相反侧的表面并且比上述第一表面更接近上述膨胀层，上述第二材料将电磁能转换为热能，上述第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；上述第二浓度图像设置在上述被印刷介质中的与上述第一浓度图像的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一浓度图像的区域相比更窄的范围形成。
本发明的一个技术方案提供一种数据生成方法，生成将电磁能转换为热能的材料的浓度的浓淡图案数据，其特征在于，进行以下步骤：取得通过上述材料而在被印刷介质的第一表面应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层；基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质的识别信息，生成通过上述材料而在第二表面形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据，上述第二表面是上述被印刷介质的上述第一表面的相反侧的表面，并且上述第二表面比上述第一表面更接近上述膨胀层。
本发明的一个技术方案提供一种控制具备控制部的数据生成装置的计算机可读取的存储介质，其特征在于，使得进行以下的处理：取得通过将电磁能转换为热能的材料而在被印刷介质的第一表面应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据的处理，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层；以及基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质，生成通过上述材料而在第二表面形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据的处理，上述第二表面是上述被印刷介质的上述第一表面的相反侧的表面，并且上述第二表面比上述第一表面更接近上述膨胀层。
本发明的一个技术方案提供一种构造物制造方法，通过使包含因加热膨胀的膨胀层的被印刷介质的上述膨胀层膨胀来制造构造物，其特征在于，进行以下步骤：在上述被印刷介质的第一表面，通过将电磁能转换为热能的第一材料形成第一图案；在第二表面，通过将电磁能转换为热能的第二材料，形成用于使上述膨胀层膨胀的第二图案，以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀，上述第二表面是上述被印刷介质的上述第一表面的相反侧的表面，并且上述第二表面比上述第一表面更接近上述膨胀层；从上述被印刷介质的上述第一表面侧照射电磁波；从上述被印刷介质的上述第二表面侧照射电磁波。
发明效果
根据本发明，能够提供用于在被印刷介质上制造期望的形状的立体构造物的技术。
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是例示由以往的立体构造物制造系统制造出的立体构造物的图。
图6A、图6B是例示由构造物制造系统1制造出的立体构造物的图。
图7A、图7B是例示第一图案P1和第二图案P2的图。
图8A、图8B是例示由以往的立体构造物制造系统能够制造的立体构造物的图。
图9是图像数据生成处理的流程图。
图10是第二浓度图像数据生成处理的流程图。
图11是用于说明通过第一图案P1形成的构造物的形状的图。
图12是例示在第二浓度图像数据生成处理中参照的预先存储的数据的构造的图。
图13A、图13B是例示第一图案P1′和第二图案P2′的图。
图14是第一实施方式的立体构造物形成处理的流程图。
图15是第二实施方式的立体构造物形成处理的流程图。
图16是第三实施方式的立体构造物形成处理的流程图。
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和加热装置50。构造物制造系统1中，通过印刷装置40将由计算机10生成的作为浓度图像的浓淡图案形成在包含膨胀层的被印刷介质M上，通过加热装置50将形成有浓淡图案的被印刷介质M加热，从而在被印刷介质M上制造立体构造物。构造物制造系统1还通过印刷装置40在被印刷介质M上形成由计算机10生成的作为彩色图像的彩色图案，制造被着色的立体构造物。
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的多层构造的热膨胀性片材。膨胀层M2是在热塑性树脂内包含通过加热膨胀的无数微胶囊(microcapsule)的层，根据吸收的热量而膨胀。基材M1例如由纸、帆布质地等的布、塑料等的板材等构成，但是其材质没有特别限定。另外，在膨胀层M2的表面FS和基材M1的表面BS，如后所述那样通过印刷装置形成黑的浓淡图案。另外，关于表面FS，由于形成后述的第二图案因此也记作第二表面。并且，关于表面BS，由于形成后述的第一图案因此也记作第一表面。表面BS和表面FS可以说是被印刷介质M的相互相反侧的表面。
如后所述，在膨胀层M2，通过电磁波热变换材料(例如包含炭黑的黑色K的墨)，在其表面直接形成或接近地形成基于面积覆盖度(area coverage modulation)的浓淡的图案。照射到该材料的电磁能被电磁波热变换材料吸收，变换为热能。这里，膨胀层M2中的由电磁波热变换材料形成有图案的部分与没有由电磁波热变换材料形成图案的部分相比，能更有效地进行电磁波热能变换。这样生成的热能进行传导，从而膨胀层M2中的由电磁波热变换材料形成有图案的部分被主要加热，膨胀层M2膨胀为与由电磁波热变换材料形成的图案相对应的形状。另外，通过在膨胀层M2上用电磁波热变换材料以包含基于面积覆盖度的浓淡的方式形成图案，从而在电磁波热变换材料的形成浓度高的部分，传导比其形成浓度低的部分更多的热能，能够使膨胀层M2更高地膨胀。另外，本说明书中，所谓通过某种物质在膨胀层M2的表面形成图案，是指在其表面通过该物质直接形成或接近地形成图案。
如图1所示，计算机10是具备处理器11、存储器12、保存部(storage)13的运算装置。计算机10通过由处理器11执行程序来生成图像数据，并将与图像数据相应的印刷数据向印刷装置40输出。显示装置20例如是液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence)显示器、CRT(Cathode Ray Tube)显示器等，按照来自计算机10的信号显示图像。输入装置30例如是键盘、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向被印刷介质M进行印刷的喷墨打印机。如图3所示，印刷装置40具备在用与介质输送方向(副扫描方向D1)正交的双向箭头表示的方向(主扫描方向D2)上能够往复移动的厢体(carriage)41。在厢体41，安装着执行印刷的印刷头42和收容有墨的墨盒43(43k、43c、43m、43y)。墨盒43k、43c、43m、43y中分别收容有黑色K、青色C、品红M、黄色Y的彩色墨。各色的墨被从印刷头42的对应的喷嘴喷出。
另外，如后所述，黑色K的墨有包含作为电磁波热变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的墨在膨胀层M2的表面形成了浓度图像(灰度(grayscale)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，在通过不含炭黑的黑色K的墨及青色C、品红M、黄色Y的彩色墨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，因此膨胀层M2的形成浓度图像的部分不会膨胀。
厢体41被导辊44滑动自如地支承，并被驱动带45夹持。通过马达45m的旋转将驱动带45驱动，从而厢体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，配设有沿主扫描方向D2延伸的压板(platen)48。进而，供纸辊对49a(下方的辊不图示)和排纸辊对49b(下方的辊不图示)配设为，将被压板48支承的被印刷介质M沿副扫描方向D1输送。
经由柔性通信线缆46而与印刷头42连接的印刷装置40的控制部，基于来自计算机10的印刷数据以及印刷控制数据，控制马达45m、印刷头42、供纸辊对49a以及排纸辊对49b。由此，在被印刷介质M上至少形成浓淡图案(shading pattern)，进而根据需要形成颜色图案。换言之，至少形成上述的浓度图像(density image)，进而根据需要印刷彩色图像。另外，在不需要使膨胀层M2膨胀的情况下，当然可以不形成浓淡图案而在膨胀层M2上仅形成彩色图案。
这里，浓淡图案是为了通过在其形成后照射电磁波而通过加热来使膨胀层M2膨胀到期望的高度从而得到期望的构造物、而形成在膨胀层M2的表面的图像。因此，本说明书中所谓的浓淡图案是指，使用上述的电磁波热变换材料而形成在膨胀层M2的表面的图像，使用不包含电磁波热变换材料的材料而形成的包含浓淡的图像不是浓淡图案。此外，也可以将彩色图像的至少一部分用电磁波热变换材料形成。但是，由于若在形成那样的彩色图像后照射电磁波，则膨胀层M2超过通过浓淡图案的形成而预先确定的期望高度地膨胀，因此优选的是，在形成彩色图像后，避免从形成有彩色图像的膨胀层M2的表面侧照射电磁波，详细情况在后面叙述。
加热装置50是通过照射电磁波而加热被印刷介质M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、和具有光源的光源单元54。在载置台51，载置形成了浓淡图案的被印刷介质M。支柱53构成为，沿着引导槽52滑动。光源单元54中设置的光源放射电磁波。
加热装置50中，光源单元54一边放射电磁波一边与支柱53一起在方向D3上移动，从而电磁波均匀照射到被印刷介质M。如上所述，由于电磁波在印刷有浓淡图案的区域被有效地吸收并转换为热能，所以与浓淡图案对应的区域被加热而膨胀，制造出与浓淡图案相应的立体构造物。
另外，在用包含炭黑的黑色K的墨印刷浓淡图案的情况下，电磁波优选包含红外区域的波长。但是，只要被在浓淡图案的形成中使用的墨印刷的区域比未被印刷的区域更有效地吸收热而被加热，则电磁波的波段不特别限定。此外，在浓淡图案的形成中使用的墨只要包含将电磁波吸收并转换为热的材料即可。
图5是例示由以往的立体构造物制造系统形成的立体构造物的图。如上所述，在以往的构造物制造系统中，即使在被印刷介质M的表面BS上形成整体均匀的浓度的浓淡图案即第一图案P1并照射电磁波，也不形成遍及形成有第一图案P1的区域整体而具有均匀的高度的构造物，而是如图5所示，形成边缘部分钝化的构造物E1。换言之，第一图案P1的边界区域即外周缘(轮廓)处的剖面形状的曲率小的构造物E1被形成。为了避免在立体构造物的表面残留黑色墨而将第一图案P1形成在距膨胀层M2远的表面BS的情况下，与将第一图案P1形成在膨胀层M2的表面FS的情况相比，这种情况更加显著。另外，本说明书中，将与第一图案P1的外周缘大致正交的平面作为截断面时表现出的构造物E1的平面形状称作剖面形状。
因此，在构造物制造系统1中，预想到即使在被印刷介质M(表面BS，第一表面)形成图7A所示那样的均匀浓度的第一图案P1、在其边界区域也会形成边缘部分钝化的构造物的情况，如图6A及图7B所示，在表面BS的相反侧的表面即相比表面BS更靠近膨胀层M2的表面FS(第二表面)，以补充由第一图案P1带来的膨胀层M2的膨胀的方式，形成用于使膨胀层M2膨胀的第二图案P2。更详细来说，第二图案P2是对由第一图案P1确定的应该形成的构造物的形状、和通过从表面BS侧照射电磁波而膨胀层M2膨胀从而形成的构造物的形状之差进行补充的图案。结果，通过与第二图案P2对应的构造物E2(图6B所示的构造物E中的在其剖面形状中比虚线靠外侧的部分)补充构造物E的边缘部分，因此如图6B所示能够形成整体具有大致均匀的高度的期望的构造物E。
即，通过将构造物E2对构造物E1进行补充，能够形成整体具有大致均匀的高度的期望的构造物E。(构造物E的边缘部分相当于构造物E2)。
换言之，第二图案P2是这样的图案，即：与将第一图案P1形成在基材M1的表面BS并且没有将第二图案P2形成在膨胀层M2的表面FS的情况相比，用于使想要制造的构造物E中的与第一图案P1的边界区域对应的部分的剖面形状的曲率更大(即减小曲率半径)的图案、用于使该剖面形状的角部接近于更近似直角的形状的图案、或用于使构造物E的边缘部分更加尖锐的图案。由此，特别是对于改善第一图案P1的边界区域处的剖面形状、即在边界区域中也使构造物E膨胀到期望的高度，第二图案P2是有效的。
第二图案P2是用于补充第一图案P1的图案，因此如图7B所示那样形成在比第一图案P1小的范围。因此，能够将因在立体构造物的表面残留黑色墨而引起的不良影响抑制得较少。
另外，在表面FS形成的浓淡的图案不是对第一图案P1进行补充的第二图案P2的情况下，如图8A及图8B所示，不形成期望的构造物E。这是因为，与不考虑第一图案P1的浓度及被印刷介质M等而形成的图案(第三图案P3)相对应的构造物E3，不具有将具有期望的形状的构造物的边缘部分进行补充那样的形状。
以下，参照图9到图12具体说明生成第一图案P1和第二图案P2的图像数据的方法。图9是图像数据生成处理的流程图。图10是第二浓度图像数据生成处理的流程图。图11是用于说明通过第一图案P1形成的构造物的形状的图。图12是例示在第二浓度图像数据生成处理中参照的预先存储的数据的构造的图。另外，第一图案P1和第二图案P2都是通过黑墨K形成的浓淡的图案，是浓度图像。因而，以下将第一图案P1和第二图案P2也分别记作第一浓度图像、第二浓度图像。
图9所示的图像数据生成处理例如通过由计算机10执行图像生成程序而被执行。首先，计算机10取得第一浓度图像的图像数据(之后记作第一浓度图像数据)(步骤S10)。在步骤S10中，计算机10例如可以通过根据利用者使用输入装置30输入的信息来生成第一浓度图像数据从而取得第一浓度图像数据，也可以从未图示的外部装置取得第一浓度图像数据。
第一图案P1(第一浓度图像)是将应形成的构造物的形状置换为浓淡的图案而得到的，应形成在被印刷介质M上的构造物的形状通过第一图案P1而确定。另外，以下，为了简化说明，以取得了表示图7A所示那样的整体浓度均匀的浓淡图案即第一图案P1的第一浓度图像数据的情况为例进行说明。
当取得第一浓度图像数据，计算机10基于所取得的第一浓度图像数据和形成有第一图案P1的被印刷介质M，生成第二浓度图像数据(步骤S20)。第二浓度图像数据是对第一图案P1进行补充的第二图案P2即第二浓度图像的图像数据。
当图10所示的第二浓度图像数据生成处理开始，计算机10从第一浓度图像提取轮廓(步骤S21)。例如，在第一浓度图像是图7A所示的图案P1的情况下，提取出长方形的轮廓。
当提取出轮廓，计算机10基于提取出的轮廓，确定补充对象部位(步骤S22)。例如，由于缺乏对构成被印刷介质M的轮廓(被印刷介质M的端部)的部分进行补充的必要，将不构成被印刷介质M的轮廓的部分确定为补充对象部位。由此能够省去无用的补充处理。这里，将图7A所示的图案P1的长方形的轮廓中的、沿着不构成被印刷介质M的轮廓的2个长边l1、l2延伸的部分确定为补充对象部位。另外，如果需要，也可以还将沿着构成被印刷介质M的轮廓的2个短边s1、s2延伸的部分也确定为补充对象部位。此外，补充对象部位至少包含于上述的均匀浓度区域。在该例中，如图7B所示，补充对象部位呈沿2个长边l1、l2延伸的细长的矩形状。
另外，被印刷介质M的轮廓(s1、s2)是印刷区域的端部和纸的端部，不构成被印刷介质M的轮廓的2个长边l1、l2是印刷区域(图案P1)和被印刷区域(图案P1以外的区域)的分界线。
当补充对象部位得到确定，计算机10基于第一浓度图像的代表浓度，算出应形成的构造物的高度H(步骤S23)。代表浓度例如是第一浓度图像中的补充对象部位的浓度。按每个被印刷介质M，高度H和浓度的关系是已知的，因此在步骤S23中基于该已知的关系算出高度H。
当算出高度H，计算机10基于第一浓度图像的宽度W判定是否需要进行补充(步骤S24)。这里，例如，计算机10可以在第一浓度图像的宽度W小于规定长度的情况下判定为不需补充。相反，在第一浓度图像的宽度W大于规定长度的情况下可以判定为需要补充。此外，也可以基于宽度W和高度H来判定是否需要补充。如图11所示，在第一图案P1遍及整体具有均匀的浓度的情况下，由第一图案P1形成的构造物的高度H及其边缘部分的长度L具有一定的相关关系。此外，例如在不满足2L＜W的条件的情况下，由于由第一图案P1形成的构造物的高度H的区域过于狭小，因此可以判定为不需补充。相反，在满足2L＜W的条件的情况下，可以判断定为需要补充。
当基于宽度W判断为需要补充，计算机10进一步基于高度H判定是否需要补充(步骤S25)。这里，判定由步骤S23算出的高度H是否是规定的高度(例如0.5mm)以上。在高度H过低的情况下，由于通过补充得到的效果较小，因此判定为不需要补充。相反，只要高度H在规定的高度(例如0.5mm)以上则判定为需要补充。
另外，在通过步骤S24或步骤S25判定为不需要补充的情况下，计算机10不生成第二浓度图像数据，结束第二浓度图像数据生成处理。
当基于高度H判定为需要补充，计算机10基于被印刷介质M和高度H，取得灰度数据(步骤S26)。灰度数据是表示用于补充边缘部分的浓度分布的数据，按被印刷介质M和高度H的每个组合而被预先记录在计算机10的保存部13中。计算机10基于被印刷介质M和在步骤S23中算出的高度H，从保存部13取得对应的灰度数据。
保存部13中，如图12所示，按被印刷介质M的每个种类，设有作为被印刷介质的识别信息的表(这里，是与被印刷介质M1到M4对应的表T1到T4)。各表中，按构造物的每个高度H，保存有边缘部分的长度L、数据长、灰度数据。数据长是通过印刷装置40印刷到补充对象部位的像素数(点数)，灰度数据是该数据长的量的灰阶值构成的数据。灰度数据在大致中心的像素(例如若是由n像素量的灰阶值构成的灰度数据则为第n/2个像素)具有最大的灰阶值，具有从中心朝向外侧灰阶值降低那样的灰阶分布。灰度数据例如按被印刷介质M和高度H的每个组合预先进行实验等从而求出能够补充各边缘部分的浓淡的图案、基于该浓淡的图案而被决定并被记录在保存部13中。
当取得灰度数据，计算机10基于在步骤S22中确定的补充对象部位和在步骤S26中取得的灰度数据，生成第二浓度图像数据(步骤S27)。这里，计算机10首先依次选择构成成为矩形状的补充对象部位的轮廓的长边l1、l2的像素。然后，按选择出的每个像素，从该像素向与长边l1、l2正交的方向朝向环的内侧(朝向第一图案P1的内方)1像素1像素地依次分配构成灰度数据的灰度值。即，如果是取得了数据长为n的灰度数据的情况，则从矩形区域朝向内侧对n像素分配灰度值。计算机10对于补充对象部位的全部的像素反复进行上述的处理，从而生成第二浓度图像数据。另外，在上述的例子中，补充对象部位的轮廓是直线，但曲线的情况也能够同样地处理。该情况下，在多个浓度值(灰阶值)对应于某一个像素的情况下，例如可以将它们的平均值作为该一个像素的浓度值。此外，在没有一个浓度值对应于某一个像素的情况下，可以将附近的像素的平均值作为该一个像素的浓度值。
当生成第二浓度图像数据，计算机10记录在步骤S10中取得的第一浓度图像数据和在步骤S20中生成的第二浓度图像数据(步骤S30)，结束图9所示的图像数据生成处理。
根据图9所示的图像数据生成处理，能够算出对由第一图案P1确定的应形成的构造物的形状、和由第一图案P1形成的构造物的形状之差进行补充的第二图案P2，生成并记录表示第二图案P2的第二浓度图像数据。
另外，以上示出了补充对象部位有两个的例子，但补充对象部位只要是1个以上即可，优选的是，第二图案是与第一图案的轮廓的至少一部分对应的图案。例如，在第一浓度图像是图13A所示的图案P1′的情况下，在步骤S22中确定的补充对象部位仅是长方形的轮廓的1边。该情况下，生成表示图13B所示的图案P2′的第二浓度图像数据。
以下，在第一实施方式到第三实施方式中具体说明使用在图9所示的图像数据生成处理中生成的第一浓度图像数据和第二浓度图像数据而在被印刷介质M上制造所期望的形状的构造物的方法。
[第一实施方式]
图14是本实施方式的立体构造物形成处理的流程图。本实施方式中，印刷装置40的墨盒43k中收容有含有炭黑的黑色K的墨。另外，含有炭黑的黑色K的墨是将电磁波吸收并转换为热能的材料。
构造物制造系统1，首先在第二表面(表面FS)形成第二图案P2(步骤S101)。这里，首先，利用者以使表面FS朝向印刷头42侧的方式在印刷装置40中设置被印刷介质M，并向计算机10输入第二图案P2的形成指示。由此，计算机10生成与第二浓度图像数据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，向被印刷介质M的表面FS，通过黑色K的墨形成第二图案P2。另外，印刷装置40例如通过面积覆盖度来控制印刷浓度。
接着，构造物制造系统1在第二表面(表面FS)形成彩色图案(步骤S102)。这里，利用者向计算机10输入彩色图案的形成指示。由此，计算机10生成与彩色图像数据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通过青色C、品红M、黄色Y的彩色墨形成彩色图案。另外，彩色图案中包含的黑色通过青色C、品红M、黄色Y的混色而制作。青色C、品红M、黄色Y的彩色墨完全不包含以炭黑为代表的、将电磁波吸收并转换为热能的材料。因而，即使向构成通过它们的混色制作的黑色的墨照射电磁波，其也不将电磁波吸收并转换为热能。另外，步骤S101和步骤S102的图案形成可以一次进行。
当在第二表面形成图案，构造物制造系统1在第一表面(表面BS)形成第一图案P1(步骤S103)。这里，利用者以使表面BS朝向印刷头42侧的方式在印刷装置40中设置被印刷介质M，向计算机10输入第一图案P1的形成指示。由此，计算机10生成与第一浓度图像数据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通过黑色K的墨形成第一图案P1。
由此，例如图6A所示那样的、在第一表面通过将电磁能转换为热能的材料形成有第一图案P1、在第二表面通过将电磁能转换为热能的材料形成有对第一图案进行补充的第二图案的加工介质完成。仅通过将该加工介质以规定的条件照射电磁波，就能够制造期望的形状的构造物。
之后，构造物制造系统1从被印刷介质M的第二表面(表面FS)侧朝向被印刷介质M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以表面FS朝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电磁波。由此，向形成了第二图案P2的包含炭黑的黑色K的墨照射电磁波而产生热。结果，膨胀层M2中的形成有第二图案P2的区域被加热而膨胀，在最终的立体构造物中形成对边缘部分进行补充的补充立体构造物。
最后，构造物制造系统1从被印刷介质M的第一表面(表面BS)侧朝向被印刷介质M照射电磁波(步骤S105)，结束图14所示的立体构造物形成处理。这里，利用者将形成有图案的被印刷介质M以表面BS朝上的状态载置于加热装置50的载置台51。之后，加热装置50向被印刷介质M的表面BS均匀地照射红外线等电磁波。由此，向形成有第一图案P1的包含炭黑的黑色K的墨照射电磁波而产生热。由此，与第一图案P1对应的膨胀层M2的区域经由基材M1被加热而膨胀。
根据本实施方式，能够制造边缘部分的钝化得到抑制而整体成为大致均匀的高度的构造物E。换言之，与在膨胀层M2的表面FS没有形成第二图案P2的情况相比，能够增大想要制造的构造物中的与第一图案P1的边界区域对应的部分的剖面形状的曲率，使该剖面形状的角部接近于更近似直角的形状，或使其边缘部分更加尖锐。
[第二实施方式]
图15是本实施方式的立体构造物形成处理的流程图。本实施方式中也使用构造物制造系统1。但是，构造物制造系统1中，代替印刷装置40而具备如下印刷装置，其除了具有收容包含炭黑的黑色K的墨的墨盒43k以外，还具有收容不包含炭黑的黑色K′的墨的墨盒43k′。
构造物制造系统1首先在第二表面(表面FS)形成第二图案P2和彩色图案(步骤S201)。这里，首先，利用者以使表面FS朝向印刷头42侧的方式在印刷装置40中设置被印刷介质M，向计算机10输入第二图案P2和彩色图案的形成指示。由此，计算机10生成与第二浓度图像数据和彩色图像数据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，通过黑色K的墨形成第二图案P2，通过青色C、品红M、黄色Y以及黑色K′的墨形成彩色图案。
当在第二表面形成图案，构造物制造系统1在第一表面(表面BS)形成第一图案P1(步骤S202)。另外，步骤S202与图14的步骤S103同样。通过到此为止的处理，在第一表面通过将电磁能转换为热能的材料形成有第一图案P1、在第二表面通过将电磁能转换为热能的材料形成有对第一图案进行补充的第二图案的、例如图6A所示的加工介质完成。
进而，构造物制造系统1向第二表面(表面FS)照射电磁波(步骤S203)，之后，向第一表面(表面BS)照射电磁波(步骤S204)，结束图15所示的立体构造物形成处理。另外，步骤S203、步骤S204与图14的步骤S104、步骤S205是同样的。
通过本实施方式，也能够制造边缘部分的钝化得到抑制而整体成为大致均匀的高度的构造物E。换言之，与在膨胀层M2的表面FS没有形成第二图案P2的情况相比，能够增大想要制造的构造物中的与第一图案P1的边界区域对应的部分的剖面形状的曲率，使该剖面形状的角部接近于更近似直角的形状，或使其边缘部分更尖锐。并且，本实施方式中，由于彩色图案中包含的黑色由不包含炭黑的黑色K′的墨表现，因此与由青色C、品红M、黄色Y表现黑色的情况相比，能够抑制墨的消耗量并实现显色良好的表现。
[第三实施方式]
图16是本实施方式的立体构造物形成处理的流程图。本实施方式中，在印刷装置40的墨盒43k中也收容有包含炭黑的黑色K的墨。
构造物制造系统1首先在第二表面(表面FS)形成第二图案P2(步骤S301)。步骤S301与图14的步骤S101是同样的。
接着，构造物制造系统1从第二表面(表面FS)侧照射电磁波(步骤S302)。步骤S302与图14的步骤S104是同样的。
之后，构造物制造系统1在第二表面(表面FS)形成彩色图案(步骤S303)。这里，利用者向计算机10输入彩色图案的形成指示。由此，计算机10生成与彩色图像数据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通过青色C、品红M、黄色Y以及黑色K的墨形成彩色图案。
另外，步骤S303中，在表面FS形成了与第二图案对应的立体构造物，但这用于补充由后述的第一图案形成的立体构造物的边缘部分，因此其最大高度也是规定的高度以内。因此，不会妨碍印刷装置40形成彩色图案，并且印刷品质的降低也几乎不发生。
当在第二表面形成彩色图案，构造物制造系统1在第一表面(表面BS)形成第一图案P1(步骤S304)，之后，从第一表面(表面BS)侧照射电磁波(步骤S305)，结束图16所示的立体构造物形成处理。步骤S304、步骤S305与图14的步骤S103、步骤S105是同样的。
通过本实施方式，也能够制造边缘部分的钝化得到抑制而整体成为大致均匀的高度的构造物E。换言之，与在膨胀层M2的表面FS没有形成第二图案P2的情况相比，能够增大想要制造的构造物中的与第一图案P1的边界区域对应的部分的剖面形状的曲率，使该剖面形状的角部接近于更近似直角的形状，或使其边缘部分更加尖锐。并且，本实施方式中，由于彩色图案中包含的黑色由包含炭黑的黑色K的墨表现，因此与用青色C、品红M、黄色Y表现黑色的情况相比，能够抑制墨的消耗量并实现显色良好的表现。
上述的实施方式中，为了使发明的理解容易而示出了具体例，本发明不限定于这些实施方式。构造物制造方法、加工介质、数据生成方法以及程序在不脱离权利要求书所记载的本发明的范围内能够进行各种变形、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。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，加热装置只要是对被印刷介质M均匀地照射电磁波的装置即可。即，例如，可以是，加热装置50以在载置台51上将光源单元54固定设置、并且具有未图示的输送机构的方式构成，通过输送机构输送被印刷介质M，以使被印刷介质M相对于光源单元54相对移动。并且，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。
并且，上述的实施方式所示的顺序是制造立体构造物的顺序的例示，各工序的次序可以变更。例如，在图14到图16中，示出了在形成第二图案后形成第一图案的例子，但也可以在形成第一图案后形成第二图案，此外，也可以将这些图案同时形成。此外，在图14到图16中，示出了在从第一表面侧向形成了第一图案的材料照射电磁波之前、从第二表面侧向形成了第二图案的材料照射电磁波的例子。关于这点，优选的是，以实施方式所示的次序进行处理，即在向第二表面照射了电磁波后向第一表面照射电磁波。这是因为，由第二图案形成的构造物比由第一图案形成的构造物小，所以根据条件(例如膨胀层M2的状态或到光源的距离)的变化而形状容易变化。
此外，虽然示出了将第一图案和第二图案用相同的材料形成的例子，但形成第一图案的材料和形成第二图案的材料只要是将电磁能转换为热能的材料即可。因此，形成第一图案的第一材料和形成第二图案的第二材料可以是将电磁能转换为热能的不同的材料。
此外，虽然示出了第二图案是第一图案的轮廓部分的至少一部分的例子，但第二图案不限于第一图案的轮廓部分。例如，在第一图案中具有阶差的情况下，第二图案可以是该阶差部分的至少一部分。阶差部分与轮廓部分同样地，是构造物容易钝化的部分，在容易发挥通过进行补充而接近于期望的形状的效果这一点上是优选的。
并且，在上述的各实施方式中，第一图案P1设为整体浓度均匀的浓淡图案进行了说明，但也可以是至少在包含其边界区域的周缘部包含均匀的浓度即均匀浓度区域的浓淡图案。该情况下，通过在膨胀层M2的表面FS中的、均匀浓度区域的外周缘中的与第一图案P1的外周缘一致的部分形成第二图案P2，能够制造构造物的边缘部分变得更加尖锐的构造物。换言之，与在膨胀层M2的表面FS没有形成第二图案P2的情况相比，能够增大想要制造的构造物中的与第一图案P1的边界区域(外周缘)对应的部分的剖面形状的曲率，使该剖面形状的角部接近于更近似直角的形状，或使其边缘部分更加尖锐。

Claims (10)

1.一种加工介质，其特征在于，
具备：
第一表面，是包含通过加热而膨胀的膨胀层的加工介质的第一表面，通过将电磁能转换为热能的第一材料形成有第一图案；以及
第二表面，是上述加工介质的与上述第一表面相反侧的表面，比上述第一表面更接近上述膨胀层，通过将电磁能转换为热能的第二材料形成有第二图案，该第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；
上述第二图案设置在上述加工介质中的与上述第一图案的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一图案的区域相比更窄的范围形成。
2.如权利要求1记载的加工介质，其特征在于，
在上述第一表面中，上述第一图案形成在上述加工介质的轮廓以外的区域。
3.如权利要求1或2记载的加工介质，其特征在于，
上述第一图案形成为，随着从该第一图案的端部朝向中心，上述第二材料的浓度变浓。
4.一种数据生成方法，其特征在于，
取得在被印刷介质的第一表面由第一材料应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层，上述第一材料将电磁能转换为热能；
基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质，在上述被印刷介质的第二表面生成由第二材料应形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据，上述第二表面是上述第一表面的相反侧的表面并且比上述第一表面更接近上述膨胀层，上述第二材料将电磁能转换为热能，上述第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；
上述第二图案设置在上述被印刷介质中的与上述第一图案的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一图案的区域相比更窄的范围形成。
5.如权利要求4记载的数据生成方法，其特征在于，
上述第二图案基于上述第一图案的宽度的长度而形成。
6.如权利要求5记载的数据生成方法，其特征在于，
上述第二图案基于与形成上述第一图案的区域对应的上述膨胀层的膨胀高度而形成。
7.如权利要求5记载的数据生成方法，其特征在于，
上述第二图案基于与形成上述第一图案的区域对应的上述膨胀层的膨胀部分的边缘的长度以及上述第一图案的宽度的长度而形成。
8.如权利要求4～7中任一项记载的数据生成方法，其特征在于，
上述第二浓度图像对应于上述被印刷介质的种类而生成。
9.如权利要求4～8中任一项记载的数据生成方法，其特征在于，
上述第二浓度图像由灰度数据形成，具有随着从中心朝向外侧而灰阶值降低的灰阶分布。
10.一种记录介质，存储有程序，其特征在于，
上述程序使计算机作为如下单元发挥功能：
取得单元，取得在被印刷介质的第一表面由第一材料应形成的第一图案即第一浓度图像的图像数据，上述被印刷介质包含通过加热而膨胀的膨胀层，上述第一材料将电磁能转换为热能；以及
生成单元，基于上述第一浓度图像的图像数据和上述被印刷介质，在上述被印刷介质的第二表面生成由第二材料应形成的第二图案即第二浓度图像的图像数据，上述第二表面是上述第一表面的相反侧的表面并且比上述第一表面更接近上述膨胀层，上述第二材料将电磁能转换为热能，上述第二图案用于使上述膨胀层膨胀以补充由上述第一图案带来的上述膨胀层的膨胀；
上述第二浓度图像设置在上述被印刷介质中的与上述第一浓度图像的区域的外周缘对应的部分，以与形成上述第一浓度图像的区域相比更窄的范围形成。
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