本发明涉及结构物形成方法、结构物形成装置、结构物形成程序及结构物形成用加工介质。
背景技术：
目前，已知有如下的发泡造形方法：在具有会因加热而发生膨胀的膨胀层的介质的、与设有该膨胀层的一侧相反侧的面上以期望的图案形成浓淡图像，对形成有该浓淡图像的介质从该相反侧照射光，由此使介质的膨胀层中的形成有浓淡图像的部位膨胀而鼓起(例如专利文献1)。在专利文献1中，浓淡图像通过吸收光而产生热量，该热量经由介质的基材层向膨胀层传导，使膨胀层与传导来的热量相应地膨胀。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-150812号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，由于基材层的厚度比较大，因此在该基材层中传导期间热量容易向基材层的面方向分散。因此，例如在介质的相反侧的面上形成有细图案的浓淡图像的情况下，存在如下问题：无法将与这样的图案的浓淡图像忠实地对应的凹凸形成在介质的设有膨胀层的一侧。
本发明的课题在于，将第一凹凸以及第二凹凸形成在介质的设有膨胀层的一侧，其中，第一凹凸与作为细图案的第一图案忠实地对应，第二凹凸与作为比所述第一图案粗的图案的第二图案对应。
用于解决课题的方案
本发明的结构物形成方法包括第一工序及第二工序，所述第一工序包括：在包括会因加热而膨胀的膨胀层在内的介质的设有所述膨胀层的一侧即第一面上使用电磁波热量转换材料来形成作为细图案的第一图案的处理；之后朝向所述电磁波热量转换材料照射电磁波来使所述膨胀层的与所述第一图案对应的部分膨胀的处理，所述第二工序包括：在所述介质的与设有所述膨胀层的一侧相反的一侧即第二面上使用电磁波热量转换材料来形成包含比所述第一图案粗的图案的第二图案的处理；之后朝向所述电磁波热量转换材料照射电磁波来使所述膨胀层的与所述第二图案对应的部分膨胀的处理。
本发明的结构物形成装置具备：材料形成部，其在包括会因加热而膨胀的膨胀层在内的介质的所述膨胀层上形成电磁波热量转换材料；照射部，其朝向所述电磁波热量转换材料照射电磁波，来使形成有所述电磁波热量转换材料的所述膨胀层膨胀；以及控制部，其执行第一工序及第二工序，所述第一工序包括：利用所述形成部在所述介质的设有所述膨胀层的一侧即第一面上使用电磁波热量转换材料来形成作为细图案的第一图案的处理；之后利用所述膨胀部使所述膨胀层的与所述第一图案对应的部分膨胀的处理，所述第二工序包括：利用所述形成部在所述介质的与设有所述膨胀层的一侧相反的一侧即第二面上使用电磁波热量转换材料来形成包含比所述第一图案粗的图案的第二图案的处理；之后利用所述膨胀部使所述膨胀层的与所述第二图案对应的部分膨胀的处理。
本发明的结构物形成程序使结构物形成装置的控制部执行第一工序及第二工序，所述结构物形成装置具备：形成部，其在包括会因加热而膨胀的膨胀层在内的介质的所述膨胀层上形成电磁波热量转换材料；膨胀部，其朝向所述电磁波热量转换材料照射电磁波，来使形成有所述电磁波热量转换材料的所述膨胀层膨胀；以及控制部，其对所述形成部及所述膨胀部进行控制，所述第一工序包括：利用所述形成部在所述介质的设有所述膨胀层的一侧即第一面上使用电磁波热量转换材料来形成作为细图案的第一图案的处理；之后利用所述膨胀部使所述膨胀层的与所述第一图案对应的部分膨胀的处理，所述第二工序包括：利用所述形成部在所述介质的与设有所述膨胀层的一侧相反的一侧即第二面上使用电磁波热量转换材料来形成包含比所述第一图案粗的图案的第二图案的处理；之后利用所述膨胀部使所述膨胀层的与所述第二图案对应的部分膨胀的处理。
本发明的结构物形成用加工介质是包括会因加热而膨胀的膨胀层在内的介质，其特征在于，在所述介质的设有所述膨胀层的一侧即第一面上，在作为细图案的第一图案形成电磁波热量转换材料，所述膨胀层的与所述第一图案对应的部分的厚度比所述膨胀层的剩余的部分的厚度大。
发明效果
根据本发明，能够将第一凹凸及第二凹凸形成在介质的设有膨胀层的一侧，第一凹凸与作为细图案的第一图案忠实地对应，第二凹凸与作为比所述第一图案粗的图案的第二图案对应。
附图说明
图1a～图1d是表示本发明的第一实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式的结构物形成方法的流程图。
图3a～图3c是说明为了形成第一结构物而使用的多个图像的图。
图4a～图4c是说明为了形成第二结构物而使用的多个图像的图。
图5a～图5c是说明为了形成第三结构物而使用的多个图像的图。
图6是本发明的实施方式的结构物形成装置的控制框图。
图7是表示本发明的实施方式中的喷墨打印机部的结构的立体图。
图8a是表示本发明的第一实施方式的照射部的结构的立体图。
图8b是表示照射部的结构的侧视图。
图9a～图9d是表示本发明的第二实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图10是用于说明本发明的第二实施方式的结构物形成方法的流程图。
图11a～图11c是表示本发明的第二实施方式的变形例的结构物形成工序的剖视图。
图12是用于说明本发明的第二实施方式的变形例的结构物形成方法的流程图。
图13a是表示本发明的第二实施方式的变形例的照射部的结构的立体图。
图13b是表示照射部的结构的侧视图。
图14a～图14d是表示本发明的第三实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图15是用于说明本发明的第三实施方式的结构物形成方法的流程图。
具体实施方式
<第一实施方式>
图1a～图1d是表示本发明的第一实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式的结构物形成方法的流程图。
参照各图并对本发明的实施方式的结构物形成用加工介质m12、m12’、m12”、m14’及结构物m14”的形成方法进行说明。
需要说明的是，在本说明书中，将通过使介质m11、结构物形成用加工介质m12、m12’、m12”、m14’的膨胀层102、102’至少沿其厚度方向膨胀而在表面形成有凹凸的结构称作结构物m14”。
[结构物形成用加工介质]
图1a所示的结构物形成用加工介质(以下，简记作“加工介质”)m12由依次层叠有基材101、膨胀层102和墨液接受层103的介质m11加工而得到，处于通过加热使膨胀层102膨胀之前的状态。
就介质m11而言，在通过加热使膨胀层102膨胀之前，表面是平坦的，即便在通过印刷在表面上形成有层的情况下，只要不通过加热使膨胀层102膨胀，则就能维持表面的平坦性。
在本说明书中，介质的表面平坦意味着，介质的表面平滑或者介质表面的凹凸小或少到如下程度：能够通过使用以向表面平坦的印刷介质印刷为前提而设计的通用的喷墨方式或激光方式的打印机来进行的印刷，而使欲做出的印刷物的原本的色调以期望的印刷品质再现出来。
另外，无论形成在介质的表面上的凹凸的粗细、截面形状如何，只要介质的墨液喷出方向的厚度、即在介质的表面存在凹凸的情况下从介质的背面到凹凸的最高的部分为止的厚度例如为5mm以下，则就说该介质的表面是平坦的。
基材101包括纸、帆布布料等布、塑料等板材等，材质没有特别限定。
膨胀层102构成为，在设置于基材101上的作为热塑性树脂的粘合剂内分散配置有热发泡剂(热膨胀性微囊)。由此，膨胀层102根据所吸收的热量(热能)而发生膨胀。
墨液接受层103以覆盖膨胀层102的上表面整体的方式形成为例如10μm的厚度。
墨液接受层103用于接受喷墨方式的打印机所使用的印刷用的墨液、激光方式的打印机所使用的印刷用的色粉、圆珠笔或钢笔的墨液、铅笔的石墨等，至少其表面由适于定影的材料构成，可以使用喷墨用纸等所使用的通用的墨液接受层。
需要说明的是，也可以通过对膨胀层的表面实施适当的加工处理(墨液接受层的涂敷处理等)而使其能够接受墨液，并将这样处理后的膨胀层作为膨胀层102，这种情况下，可以不设置墨液接受层103。
另外，也可以用能够接受墨液的材料来制作膨胀层102的粘合剂材料。墨液接受层103以表面的至少一部分不被后述的第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106覆盖而露出的状态设置。
由此，能够利用印刷用的墨液或色粉、其它书写工具的墨液等容易地在墨液接受层103的表面的露出的部分追加信息、图表、图画等。
在墨液接受层103、第一电磁波热量转换材科层104及彩色材料层106分别具有伸缩性的情况下，这些层会追随着膨胀层102的膨胀而发生变形，由此不容易在墨液接受层103与第一电磁波热量转换材料层104之间以及第一电磁波热量转换材料层104与彩色材料层106之间产生间隙。
若产生这样的间隙，则有可能会抑制从后述的电磁波热量转换材料层104向膨胀层102的热传导量，因此期望墨液接受层103、第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106的伸缩性比较高。
[结构物形成方法]
以下，对实施方式的结构物形成方法进行说明。
首先，准备上述的介质m11，接着，在介质m11的设有膨胀层102的一侧的面即第一面11a、也就是墨液接受层103的上表面上，在想要使膨胀层102膨胀的部分中的、要通过其膨胀来形成与作为细图案的第一图案对应的凹凸的区域，基于预先准备好的第一图案形成用图像数据，使用图7所示的通用的喷墨打印机部300并利用喷墨方式，来印刷包含作为具有电磁波热量转换特性的电磁波热量转换材料的碳黑在内的黑色墨液(黑色材料)，由此形成第一电磁波热量转换材料层104(步骤s1：第一电磁波热量转换材料形成工序)。
将形成有第一电磁波热量转换材料层104的介质m11称为加工介质m12。第一电磁波热量转换材料层104由与介质m11所包含的基材101、膨胀层102、墨液接受层103的各层的材料相比更容易将电磁波能量转换为热能的材料形成。
关于第一图案形成用图像数据，在后会详细说明。
喷墨打印机部300对在第一图案形成用图像数据中按坐标设定的灰度值进行读取，并基于读取到的值，将黑色材料(黑色墨液)例如根据面积灰阶来控制其浓度并同时进行印刷。
就介质m11而言，由于处于使膨胀层102膨胀之前的状态，因此能够使用以向表面平坦的印刷介质印刷为前提而设计的通用的喷墨方式的打印机并通过印刷而形成将欲表现的原本的色调高质量地再现出来的结构物。
在本说明书中，通用的打印机是指，设计成相对于某厚度(例如0.5mm)以下的介质无需改变墨液喷出方向上的喷头位置就能够高品质地进行印刷的一般的打印机。
这样的通用的打印机包括例如家庭用的喷墨打印机、办公室用的激光打印机。
需要说明的是，在介质m11的印刷面不平坦的情况下，若使用这样的通用的喷墨方式或激光方式的打印机，则会出现如下情况：无法印刷，或者与向表面平坦的介质印刷的情况相比，印刷品质降低、即无法将欲做出的原本的色调高质量地再现出来。
这里，使用图3至图5来说明为了形成一个结构物而使用的多个图像数据。
图3至图5分别是表示形成第一至第三结构物时使用的多个图像数据的图。
图3a、图4a及图5a是表示在形成分别表现古墓、微生物及鱼的第一结构物m14”、第二结构物m14”及第三结构物m14”时，对在介质m11的设有膨胀层102的一侧即第一面11a上使用黑色材料而形成的第一电磁波热量转换材料层104进行俯视观察时的、示出该黑色材料的浓度分布的第一图像(第一图案)104p的图。
第一图像104p是以与形成的结构物m14”中的要形成忠实地对应于细图案的凹凸的部分对应的方式在介质m11的第一面11a上形成的图像。
用于确定第一图像104p的第一图案形成用图像数据是包含按照与该图像104p对应的二维坐标的坐标而设定的灰度值在内的数据。在介质m11等的第一面11a上形成第一图像104p时，在该灰度值大的坐标处，以比灰度值小的坐标处的浓度高的浓度来形成黑色材料。
图3a的第一图像104p表现的是包含要由第一结构物m14”表现的与古墓相关的信息在内的凸字所构成的第一部分104p1。
图4a的第一图像104p表现的是包含要由第二结构物m14”表现的与微生物相关的信息在内的凸字所构成的第一部分104p1、以及微生物的触角或脚这样的要比其它部分更细地绘制的第二部分104p2。
图5a的第一图像104p表现的是包含要由第三结构物m14”表现的与鱼相关的信息在内的凸字所构成的第一部分104p1、以及鱼的轮廓或鳍这样的要比其它部分更细地绘制的第二部分104p2。
在任一种情况下，在第一部分104p1及第二部分104p2各自的部分内都设定均等的灰度值。另外，在第一部分104p1内设定比在第二部分104p2内设定的灰度值大的灰度值。
将对图3a、图4a及图5a的第一图像104p的第一部分104p1进行指定的第一部分用第一图案形成用图像数据作为与对图4a及图5a的第一图像104p的第二部分104p2进行指定的第二部分用第一图案形成用图像数据不同的图像文件或图像层来管理。
另外，第一部分用第一图案形成用图像数据不像接下来叙述的第二部分用第一图案形成用图像数据那样是通过对预先准备的彩色图像即原图像进行图像解析而生成的数据，而是作为与彩色图像独立的另外的图像数据来预先准备。
图4a及图5a的第一图像104p的第二部分104p2通过如下方式来生成：对预先准备的彩色图像即原图像进行图像解析，对满足预先设定的条件的至少一部分的部分(细图案)进行提取，对提取出来的部分设定期望的均等的灰度值。
上述的图像解析可以通过将图4c及图5c所示的各第三图像106p作为原图像来进行。另外，图像解析的方法可以是任意的已知的方法。上述的预先设定的条件例如可以如下例举。
具体而言，上述的预先设定的条件是由多个线区域构成的条纹图案。换言之，是仅在各线区域内形成黑色材料且在与该线区域分别相邻的区域不形成黑色材料这样的部分，且是该条纹图案的空间频率比后述的第二图像中的黑色材料的浓度分布的空间频率小或者比预先设定的空间频率值小的部分。
另外，具体而言，上述的预先设定的条件是线区域，且是表示原图像的轮廓的部分或表示轮廓以外的部分。换言之，是仅在该线区域内形成黑色材料且在与该线区域分别邻接的区域不形成黑色材料这样的部分，且是该部分的线区域的宽度比后述的第二图像中的黑色材料的浓度分布所形成的线区域的宽度小或者比预先设定的宽度值小的部分。
需要说明的是，线区域的宽度是指与线的延伸方向交叉的方向(例如正交方向)上的大小。
上述的预先设定的面积值、预先设定的空间频率值及线区域的宽度可以根据预备实验或要求规格等来适当决定。
另外，也可以将仅在区域内形成黑色材料且在与该线区域分别相邻的区域以比在该区域内形成的黑色材料淡的方式形成黑色材料的部分、或者黑色材料的浓度差超过既定值的部分包含在上述的预先设定的条件中。
此外，作为上述的预先设定的条件，也可以根据要求规格等而适当追加其它的条件。
需要说明的是，在没有将上述的第一部分用第一图案形成用图像数据作为与彩色图像独立的其它的图像数据来预先准备的情况下，也可以对作为彩色图像的原图像进行图像解析来生成第一部分用第一图案形成用图像数据。
这种情况下，具体而言，也可以将由多个点区域构成的区域作为凸字区域来识别。
上述预先设定的条件是仅在该凸字区域、换言之各点区域内形成黑色材料且在与该点区域相邻的区域不形成黑色材料这样的部分，且是该部分的面积比后述的第二图像所包含的封闭区域的面积小或者比预先设定的面积值小的部分。
需要说明的是，凸字的各点区域的尺寸根据jis(日本工业规格)、iso规格(国际标准化机构规格)、iec规格(国际电气标准会议规格)等来规定。
因而，也可以将形成在通过使加工介质m12等膨胀来制造的结构物m14”上的凸字成为由各规格来规定的尺寸这样的区域或者由该各规格规定的尺寸的点区域包含在上述的预先设定的条件中。
例如，在jis的规格编号jist0921中，规定了直径：1.3～1.7mm、高度：0.3～0.5mm的凸字尺寸，因此可以将形成在通过使加工介质m12等膨胀来制造的结构物m14”上的凸字成为直径：1.3～1.7mm、高度：0.3～0.5mm这样的区域、或者直径1.7mm以下的点区域包含在上述的预先设定的条件中。
图3b、图4b及图5b是表示在形成上述的第一结构物m14”、第二结构物m14”及第三结构物m14”时，对在介质m11的与设有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b上使用黑色材料而形成的第二电磁波热量转换材料层105进行俯视观察时的、示出该黑色材料的浓度分布的第二图像(第二图案)105p的例子的图。
第二图像105p是以与形成的结构物m14”中的要形成对应于比上述的第一图案粗的图案的凹凸的部分对应的方式在介质m11的第二面11b上形成的图像。另外，第二图像105p基本上是后述的第三图像106p的镜像。
另外，第二图像105p以在介质11的第二面11b的区域中的与相对于介质11的第一面11a而形成第一图像104p的部分不重叠的区域至少配置上述的粗图案的方式，形成在介质11的第二面11b上。用于确定第二图像105p的第二图案形成用图像数据是包含按照与该图像105p对应的二维坐标的坐标而设定的灰度值在内的数据。
与第一图案形成用图像数据同样，在介质m11等的第二面11b形成第二图像105p时，在该灰度值大的坐标处，以比灰度值小的坐标处的浓度高的浓度来形成黑色材料。
图3b、图4b及图5b的第二图像105p是与要形成于第一结构物m14”、第二结构物m14”及第三结构物m14”的凹凸对应的浓淡图像，基于另行预先设定的该图像浓度与膨胀量的对应关系，而设定为，使膨胀层102膨胀的量比较大的部分与使膨胀层102膨胀的量比较小的部分相比，图像浓度更浓。
具体而言，第二图像105p如图1c、图9b、图11b及图14b等所示包括浓度比较淡的第一部分105a和比第一部分的浓度浓的第二部分105b。
第一部分105a是在形成的结构物m14”中使膨胀层102鼓起的高度比与第二部分105b对应的部分低的部分，第二部分105b是使膨胀层102鼓起的高度比与第一部分105a对应的部分高的部分。
图3b、图4b及图5b的各第二图像105p也可以通过如下方式来生成：对预先准备的作为彩色图像的原图像进行图像解析，对包含不满足上述的预先设定的条件中的任一条件的部分(比第一图案粗的图案)在内的第二图案进行提取，并对提取出的部分设定期望的灰度值。
具体而言，粗图案是不满足由多个点区域构成的凸字、由多个线区域构成的条纹图案、表示原图像的轮廓部分的线区域及表示轮廓部分以外的部分的线区域中的至少任一个的图案。
另外，如前所述，也可以是不满足与适当附加的预先设定的其它条件相应的图案的部分。
图3b的第二图像105p通过如下方式来生成：对古墓的原图像进行图像解析，对表示古墓的各种树木的绿色的部分进行提取，并对提取出的部分设定期望的均等的灰度值。
图4b的第二图像105p通过如下方式来生成：对微生物的原图像进行图像解析，对微生物的轮廓部分和内部组织的部分进行提取，对轮廓部分设定最大的灰度值，对内部组织的部分设定第二大的灰度值，并对剩余的部分设定最小的灰度值。
图5b的第二图像105p通过如下方式生成：对鱼的原图像进行图像解析，对鱼的尾鳍部分和鱼腹的部分进行提取，对尾鳍部分设定最大的灰度值，对鱼腹的部分设定第二大的灰度值，对剩余的部分设定最小的灰度值。
图3c、图4c及图5c是表示在形成上述的第一结构物m14”、第二结构物m14”及第三结构物m14”时，对在介质m11的第一面11a上使用彩色材料而形成的彩色材料层106进行俯视观察时的、示出该彩色材料的明暗的浓度分布的第三图像(第三图案)106p的例子的图。
需要说明的是，图3c、图4c及图5c实际上使用彩色图像，但为了便于图示而采用灰度图像。第三图像106p可以是与上述的原图像相同的图像，也可以是在该原图像的基础上，进行例如转换为油画风或彩色蜡笔画风这样的期望的画面风格的绘画转换处理、强调轮廓的处理、hdr处理等各种已知的图像处理而得到的转换图像。
用于确定第三图像106p的第三图案形成用图像数据是包含按照与该图像106p对应的二维坐标的坐标而设定的例如rgb的各显示色的灰度值在内的数据。
在介质m11等的第二面11b上形成第二图像105p时，将rgb的各显示色的灰度值转换为cmy的各印刷色的灰度值，在灰度值大的坐标处以比灰度值小的坐标处的浓度高的浓度形成cmy的各彩色材料。
另外，第三图像106p如本第一实施方式的图1c、后述的第二实施方式的图9b、第二实施方式的变形例的图11b及第三实施方式的图14b、前述的图3b、图4b及图5b所示，包括第一部分106a、第二部分106b及第三部分106c。
第二图像105p的第一部分105a是以与第三图像106p的第一部分106a重叠的方式形成的部分，是第一部分106a的镜像。
第二图像105p的第二部分105b是以与第三图像106p的第二部分106b重叠的方式形成的部分，但不是第一部分106a的完全的镜像，是基于该镜像而生成的部分。第二图像105p不存在与第三图像106p的第三部分106c对应的部分。
接着，对电磁波热量转换材料的形成密度、朝向电磁波热量转换材料照射的电磁波能量的量以及由此使膨胀层102膨胀的量之间的关系进行说明。
在对第一电磁波热量转换材料层104以与其表面的位置无关的方式均等地照射电磁波的情况下，越是第一电磁波热量转换材料层104中的电磁波热量转换材料的形成浓度高的部分，在该部分产生的热能(热量)越大。
由此，与第一电磁波热量转换材料层104中的电磁波热量转换材料的形成浓度设定得高的部分重叠的膨胀层102的部分相较于与第一电磁波热量转换材料层104中的电磁波热量转换材料的形成浓度设定得低的部分重叠的膨胀层102的部分而言，会被传导更多的热量，进而吸收更多的热量。
另外，膨胀层102所在的部分膨胀的高度与该部分所吸收的热量具有正相关性。
因而，在对第一电磁波热量转换材料层104以与供该第一电磁波热量转换材料层104形成的介质m11的第一面11a上的位置无关的方式均等地照射电磁波的情况下，与第一电磁波热量转换材料层104中的电磁波热量转换材料的形成浓度设定得高的部分重叠的膨胀层102的部分相较于与第一电磁波热量转换材料层104中的电磁波热量转换材料的形成浓度设定得低的部分重叠的膨胀层102的部分而言，膨胀的高度更高。
另外，虽然膨胀层102的膨胀量存在限度，但在其限度的范围内，若第一电磁波热量转换材料层104的形成密度相同，则在每单位面积及每单位时间内朝向第一电磁波热量转换材料层104照射的电磁波能量的量越多，被照射了电磁波的部分的膨胀层102的膨胀量越大。
因而，第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的形成浓度及朝向其照射的电磁波能量的量可以在考虑彼此的影响的情况下适当变更来设定。
在膨胀层102中的未形成第一电磁波热量转换材料层104的部分处，电磁波的能量难以转换为热能，因此在该部分处，第一电磁波热量转换材料层104实质上不发生膨胀或者与其它部分相比膨胀量小到可以忽视。
需要说明的是，同样，对于后述的第二电磁波热量转换材料层105而言，其形成浓度及朝向其照射的电磁波能量的量也可以在考虑彼此的影响的情况下适当变更来设定。
这里，朝向电磁波热量转换材料照射的电磁波的波长也可以根据电磁波热量转换材料而适当变更。
就作为电磁波热量转换材料的碳黑而言，与其它波长的电磁波相比，容易吸收以近红外区域(750～1400nm)为中心而包括可见光区域(380～750nm)及中红外区域(1400～4000nm)在内的波长的电磁波。
也可以使用碳黑以外的材料来作为电磁波热量转换材料，根据所使用的材料，从全波长区域中照射期望的波长区域的电磁波即可。
因而，根据材料的不同，也可以照射近紫外区域(200～380nm)、远紫外区域(10～200nm)、除近红外、中红外以外的红外区域(4000～15000nm)等其它波长的电磁波。
需要说明的是，上述的数值仅为一例，波长区域的边界不限定于该数值。
返回到本第一实施方式的结构物形成方法的说明。
接着第一电磁波热量转换材料形成工序s1，将加工介质m12以其第一面11a朝上的状态向照射部200搬入。
如图8b所示，照射部200在其铅垂方向上部具有包括卤素灯等光源54a的光源单元54(放射部)。
如图1b所示，照射部200的光源54a朝向搬入到照射部200内的加工介质m12而从该加工介质m12的形成有膨胀层102的第一面11a侧照射电磁波l。朝向加工介质m12照射的电磁波l的一部分在第一电磁波热量转换材料层104中被转换为热能，转换而成的热能向膨胀层102传导来对膨胀层102进行加热而使其膨胀(步骤s2：第一膨胀工序)。
经过该第一膨胀工序s2，加工介质m12的膨胀层102中的形成有第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的部分102a发生膨胀，从而得到如图1b所示的一部分膨胀而成的结构物形成用加工介质m12’。
此时，以使膨胀的高度最大为0.5mm以下的方式适当设定第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的形成浓度及向其照射的电磁波能量的量。
另外，如图1b、后述的第二实施方式的图9b、第二实施方式的变形例的图11b及第三实施方式的图14b、前述的图3a、图4a及图5a所示，第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的形成图案为前述的作为细图案的第一图案。
在将这样的第一图案直接形成在介质m11的第二面11b、即直接形成在介质m11的以与膨胀层102之间夹着基材101的方式配置的面上的情况下，在由第一电磁波热量转换材料层104产生的热量经由基材101向膨胀层102传导的期间，该热量会在与介质m11的第二面11b平行的方向上分散，无法将该第一图案忠实地对应的凹凸形成在介质m11的第一面11a侧。
然而，在本第一实施方式中，如上所述，由于将这样的第一图案直接形成在介质m11的第二面11a、即直接形成在介质m11的以与膨胀层102之间不夹着基材101的方式配置的面上，因此在热量向膨胀层102传导的期间，热量不会在与介质m11的第二面11b平行的方向上分散，进而，能够将与该第一图案忠实地对应的凹凸形成在介质m11的第一面11a侧。
需要说明的是，在本说明书中，与图案忠实地对应的凹凸是指，例如图案与和该图案对应的凹凸的截面的宽度实质上相同。
接着，基于预先准备的第三图案形成用图像数据，在加工介质m12’的设有膨胀层102’的这侧的面上，使用图7所示的通用的喷墨打印机部300并通过喷墨方式来印刷作为彩色材料的青色c、品红色m、黄色y、黑色k这四色的彩色墨液，由此形成彩色材料层106(步骤s3：彩色材料形成工序)。
由此，如图1c所示，作为形成有彩色材料层106的加工介质m12’而得到加工介质m13’。在该彩色材料形成工序s3或后述的第二电磁波热量转换材料形成工序s4中，以第二图像105p与作为其镜像的第三图像106p的对应的部分彼此重叠的方式形成黑色材料或彩色材料。
在彩色材料形成工序s3中，使用四色的彩色墨液，因此通过该工序，使加工介质m12’的表面整体在视觉上彩色化为期望的色调。
在进行彩色材料形成工序s3的阶段中，加工介质12’的厚度被抑制为5mm以下，因此如前所述，能够使用通用的喷墨打印机部300来形成彩色材料层106。
另外，基于同样的理由，也可以使用通用的喷墨打印机部300而如图1c所示那样将彩色材料层106以覆盖第一电磁波热量转换材料层104的至少一部分的方式设置。
另外，在彩色材料形成工序s3中，针对想要彩色化为黑或灰的部分，使用包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液来进行印刷。
由此，与利用青色c、品红色m、黄色y这三色的彩色墨液的颜色混合来表现黑或灰的情况相比，能够表现出外观更好的色调。
另外，在形成第一电磁波热量转换材料层104及第二电磁波热量转换材料层105时，也使用包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液来进行印刷，因此喷墨打印机部300针对黑色k的墨液仅具备用于收容包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液的墨盒即可，也可以不具备用于收容不包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液的墨盒。
这里，这种情况下的黑色k的形成浓度并不与要使膨胀层102膨胀的高度对应，而仅仅是与要形成的结构物m14”的作为视觉上的效果的黑或灰的色调对应，因此，在彩色材料形成工序s3中印刷的黑色k的墨液的形成浓度与要使膨胀层102膨胀的高度独立地被设定。
另外，在本第一实施方式中，在第一膨胀工序s2之后，执行彩色材料形成工序s3，因此，即便是利用包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液来形成彩色材料层106，也不会对由第二图案形成用图像指定的膨胀层102所要膨胀的高度造成影响，能够对要形成的结构物m14”外观良好地实施黑或灰的期望的色调。
加工介质m12’被抑制为膨胀层102的膨胀高度最大为5mm以下，因此，在彩色材料形成工序s3中，也与前述的第一电磁波热量转换材料形成工序s1同样，可以使用通用的喷墨方式的打印机来进行印刷。
需要说明的是，在形成第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106的情况下，在墨液接受层103的至少一部分，可以设置均不形成第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106的部分，即，可以设置使墨液接受层103的表面露出的部分。
对于第一图案形成用图像数据与第三图案形成用图像数据共用的一部分的坐标区域，预先将值设定为0，由此能够设置使墨液接受层103的表面露出的部分。
由此，在形成结构物m14”之后，能够在该结构物m14”的表面设置可供使用者使用圆珠笔等来添写手写文字等的露出部分。
这里，在后述的第二膨胀工序s5中，随着膨胀层102膨胀而其表面积扩张，形成的彩色材料层106的密度也变小，由此，通过使加工介质12’膨胀而形成的结构物m14”相较于膨胀前的加工介质m12’而言，视觉上的色调变淡。
因此，第三图案形成用图像数据可以以在加工介质m12’膨胀后在视觉上成为期望的色调的方式设定值。即，可以以如下方式设定第三图案形成用图像数据：越是加工介质m12’的膨胀量设定得大的部分，向该部分形成的彩色材料的形成浓度越大。
接着，在介质m11的与设有膨胀层102的一侧相反侧的面即第二面11b上，也就是基材101的下表面上，在想要使膨胀层102膨胀的部分中的、要通过其膨胀来形成与前述的包含粗图案的第二图案对应的凹凸的区域，基于预先准备的第二图案形成用图像数据，使用图7所示的通用的喷墨打印机部300并通过喷墨方式，来印刷包含作为具有电磁波热量转换特性的电磁波热量转换材料的碳黑在内的黑色墨液(黑色材料)，由此形成第二电磁波热量转换材料层105(步骤s4：第二电磁波热量转换材料形成工序)。
由此，如图1c所示，作为形成有第二电磁波热量转换材料层105的加工介质m12’而得到加工介质m14’。
接着，将加工介质m14’以其第二面11b朝上的状态向照射部200搬入。如图1d所示，照射部200的光源54a朝向搬入到照射部200内的加工介质m14’而从该加工介质m14’的与形成有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b侧照射电磁波l。
朝向加工介质m14’照射的电磁波l的一部分在第二电磁波热量转换材料层105中被转换为热能，转换而成的热能经由基材101向膨胀层102传导来对膨胀层102进行加热而使其膨胀(步骤s5：第二膨胀工序)。
经过该第二膨胀工序s5，加工介质m14’的膨胀层102’中的形成有第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料的部分102b发生膨胀，从而得到图1d所示的期望的结构物m14”。
如图1c、后述的第二实施方式的图9b、第二实施方式的变形例的图11b及第三实施方式的图14b、前述的图3b、图4b及图5b所示，第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料的形成图案是包含粗图案的第二图案。
在将这样的第二图案直接形成在介质m11的第二面11b、即直接形成在介质m11的以与膨胀层102之间夹着基材101的方式配置的面上的情况下，在由第二电磁波热量转换材料层105生成的热量经由基材101向膨胀层102传导的期间，该热量会在与介质m11的第二面11b平行的方向上分散，无法将该第一图案忠实地对应的凹凸形成在介质m11的第一面11a侧。
因而，如图1d、图9d、图11c及图14d、或图14c所示，结构物m14”或加工介质m14’中的膨胀部分102b的上表面的沿着介质m11的第二面11b的宽度102w比第二图像105p的第一部分105a及第三图像106p的第一部分106a各自的沿着介质m11的第二面11b的宽度105w大。
接着，对经由上述的第一膨胀工序s2而得到的加工介质m12’以及经由上述的第二膨胀工序s5而得到的结构物m14”进行说明。
第一电磁波热量转换材料层104形成在介质m11的形成有膨胀层102的这侧的第一面11a上，在第一电磁波热量转换材料层104与膨胀层102之间不夹有基材101。
因而，在第一电磁波热量转换材料层104中生成的热能在向膨胀层102传导的期间不会向基材101的面方向分散。因此，即便第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料是按照作为细图案的第一图案的浓淡图像而形成的，也能够形成与这样的图案的浓淡图像忠实地对应的凹凸设置在介质m11的膨胀层102侧的表面上的加工介质m12’。
另外，第二电磁波热量转换材料层105形成在介质m11的与形成有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b上，在第二电磁波热量转换材料层105与膨胀层102之间夹有基材101。
因而，在第二电磁波热量转换材料层105中生成的热能在向膨胀层102传导的期间会向基材101的面方向分散。
因此，在第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料按照作为细图案的第一图案的浓淡图像而形成的情况下，无法将与这样的图案的浓淡图像忠实地对应的凹凸形成在介质m11的设有膨胀层102的一侧。
然而，如上所述，第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料以成为包含粗图案的第二图案的浓淡图像的方式形成。
若为这样的图案的浓淡图像，则即便是第二电磁波热量转换材料层105形成在介质m11的第二面11b上，也能够形成与该第二图案对应的凹凸设置在介质m11的膨胀层102侧的表面上的结构物m14”。
另外，就经由以上的各工序而形成的结构物m14”而言，由于形成在介质m11的第一面11a的与第一图案对应的区域上的电磁波热量转换材料的一部分露出，因此，在从介质m11的第一面11a侧观察时，该区域看上去发黑。
然而，如前所述，在第一图案是表示凸字或轮廓的数据的情况下，即便该部分看上去发黑，大多也没什么问题。
另外，关于与第二图案对应的区域，由于不是在介质m11的第一面11a而是在介质m11的第二面11b上形成电磁波热量转换材料，因此从介质m11的第一面11a侧观察时，该区域看上去不发黑。
因而，在本第一实施方式中，无需为了抑制从介质m11的第一面11a观察时发黑而形成白色材料，因此即便没有形成白色材料的工序也能够形成外观良好的彩色的结构物。
需要说明的是，关于以与第一电磁波热量转换材料层104重叠的方式设置彩色材料层106的部分，由该彩色材料层106来抑制第一电磁波热量转换材料层104造成的发黑。
[结构物形成装置]
图6是本发明的实施方式的结构物形成装置1的控制框图。
结构物形成装置1的控制部400作为对喷墨打印机部(材料形成部)300及照射部200进行控制并与它们协同动作来形成结构物的结构物形成控制部401而发挥功能。
另外，结构物形成装置1的控制部400作为取得存储在存储器控制电路600中的印刷数据及印刷控制数据的印刷数据取得部402而发挥功能，并基于取得的数据来控制结构物形成控制部401所进行的结构物形成。
接着，参照图7对作为材料形成部的一例的喷墨打印机部300的一般的结构进行说明。
在本发明的实施方式中，喷墨打印机部300不是具备本实施方式所特有的结构的构件，可以使用通用的构件。喷墨打印机部300具备设置成能够沿着与用纸输送方向(副扫描方向)正交的两方向箭头a所示的方向(主扫描方向)往复移动的滑架31。在该滑架31安装有收容有墨液的墨盒33以及使用墨盒33内的墨液来向介质进行印刷的印刷喷头32。
青色c、品红色m、黄色y的各彩色墨液及黑色k的黑色墨液以彼此分离的方式收容在喷墨打印机部300的墨盒33中。
墨盒33的墨液收容部与和各墨液对应的独立的印刷喷头32连结。
在滑架31设有贯通孔，滑架31由贯穿贯通孔的导轨34支承为滑动自如。
另外，在滑架31设有被夹持部，该被夹持部由驱动带35夹持，通过对驱动带35进行驱动，由此印刷喷头32及墨盒33与滑架31一起沿着主扫描方向移动。
结构物形成装置1的控制部400经由柔性通信线缆36与印刷喷头32连接。
结构物形成控制部401将取得的印刷数据及印刷控制数据经由柔性通信线缆36向印刷喷头32送出，并基于这些数据来控制印刷喷头32。
在内部框架37的下部，在与印刷喷头32对置的位置处以沿着主扫描方向延伸的方式配设有压板38。
该压板38构成用纸输送路的一部分。
介质m11及加工介质m12以下表面与压板38上接触的状态由供纸辊对39(下方的辊未图示)及排纸辊对41(下方的辊未图示)沿着副扫描方向间歇性地输送。
供纸辊对39及排纸辊对41由结构物形成装置1的控制部400来驱动。
结构物形成装置1的控制部400通过对电动机42、印刷喷头32、供纸辊对39及排纸辊对41进行控制，由此经由与电动机42连结的驱动带35而将印刷喷头32与滑架31一起向主扫描方向上的适当位置输送，并且在介质m11及加工介质m13’输送的停止期间，通过印刷喷头32将黑色k的黑色墨滴朝向各介质喷射，由此在介质m11的第一面11a及加工介质m13’的第二面11b上分别进行第一电磁波热量转换材料层104及第二电磁波热量转换材料层105的印刷。
另外，在加工介质m12’输送的停止期间，通过印刷喷头32将青色c、品红色m、黄色y的各彩色墨滴及黑色k的黑色墨滴朝向加工介质m12’喷射，由此在加工介质m12’的第一面11a上进行彩色材料层106的印刷。
图8a是表示照射部200的结构的立体图。
图8b是表示照射部200的结构的侧视图。
如图8a所示，在向照射部200内搬入时，加工介质m12或加工介质m14’以能够由分别装入到照射部200的载置台50a、50b上的输送辊55a、55b沿着空心箭头f的方向(以下，也称作方向f)进行输送的方式，载置在载置台50a、50b上。
照射部200中，装入有光源单元54的热源部51以配置在载置台50a、50b的上方的方式设置。
热源部51的两侧由支承柱52a、52b来支承。
结构物形成装置1的控制部400通过对输送辊55a、55b进行控制，由此使载置于载置台50a、50b的加工介质m12或加工介质m14’相对于热源部51进行相对移动。
在使加工介质m12或加工介质m14’与热源部51进行相对移动的期间，结构物形成装置1的控制部400对热源部51所具有的光源单元54的光源54a进行控制，并通过光源单元54将电磁波朝向加工介质m12或加工介质m14’照射。光源单元54具有反射镜54b，能够通过反射镜54b将从光源54a放射出的电磁波有效地向加工介质m12或加工介质m14’照射。
如前所述，就膨胀层102而言，在每单位面积及每单位时间朝向形成在膨胀层102的表面上的电磁波热量转换材料层104照射的电磁波能量的量越多，膨胀层102膨胀得越大。
结构物形成装置1的控制部400可以例如以使热源部51相对于加工介质m12或加工介质m14’的相对移动速度固定且光源54a的输出固定的方式控制支承柱52a、52b及光源54a。
然而，只要在每单位面积及每单位时间朝向膨胀层102的电磁波热量转换材料层104照射的电磁波能量的量对加工介质m12或加工介质m14’的整体而言是同样的，则结构物形成装置1的控制部400进行控制的方法并不局限于此。
作为光源54a，使用例如900w的卤素灯，且从加工介质m12或加工介质m14’离开约4cm地配置。
光源单元27相对于加工介质m12或加工介质m14’的相对移动速度设定为约20mm/秒。
在该条件下，加工介质m12或加工介质m14’被加热到100℃～110℃，加工介质m12或加工介质m14’中的形成有第一电磁波热量转换材料层104或第二电磁波热量转换材料层105的部分发生膨胀。
根据以上所说明的第一实施方式的结构物形成方法，包括：第一工序，在第一工序中，进行在包括会因加热而膨胀的膨胀层102在内的介质11的设有膨胀层102的一侧即第一面11a上使用电磁波热量转换材料来至少形成作为细图案的第一图案104的第一电磁波热量转换材料形成工序s1，之后进行朝向形成于第一图案104的电磁波热量转换材料照射电磁波来使膨胀层102的与第一图案104对应的部分膨胀的第一膨胀工序s2；第二工序，在第二工序中，进行在介质m11的与设有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b上的不与第一图案104对应的区域使用电磁波热量转换材料来形成包含比第一图案104粗的图案的第二图案105的第二电磁波热量转换材料形成工序s4，之后进行朝向形成于第二图案105的电磁波热量转换材料照射电磁波来使膨胀层102的与第二图案105对应的部分膨胀的第二膨胀工序s5。
因而，根据本第一实施方式，能够形成与作为细图案的第一图案104忠实地对应的凹凸以及与包含比第一图案104粗的图案的第二图案105对应的凹凸形成在介质m11的设有膨胀层102的一侧的结构物m14”。
以下对上述的第一实施方式的变形例进行说明。在上述的第一实施方式中，将第二电磁波热量转换材料形成工序s4在彩色材料形成工序s3之后进行，但第二电磁波热量转换材料形成工序s4至少比第二膨胀工序s5先进行即可，例如也可以比第一膨胀工序s2先进行。
这种情况下，在将第二电磁波热量转换材料层105形成于加工介质之后进行第一膨胀工序s2及第二膨胀工序s5，因此可能会出现“在第一膨胀工序s2中，膨胀层102的与第二图像105p对应的部分发生膨胀，在第二膨胀工序s5中，膨胀层102的与第一图像104p对应的部分发生膨胀”这样的状况，但是，由于各部分的电磁波热量转换材料以在从电磁波l的照射方向观察时夹着基材101的方式形成在相反侧，因此上述影响小或者是可以无视的程度。
需要说明的是，通过将膨胀层102的与第二图像105p对应的部分以及膨胀层102的与第一图像104p对应的部分以在从介质m11的厚度方向观察时彼此不重叠的方式预先设定，由此能够消除该影响。
另外，在上述的第一实施方式中，在第一膨胀工序s2和第二膨胀工序s5中，热源部51的热量也相同，并且，热源部51相对于加工介质m12或加工介质m14’的相对移动的速度相同。
换言之，在每单位时间及每单位面积从光源54a向加工介质m12或加工介质m14’照射的电磁波能量的量相同。
因此，在第一膨胀工序s2和第二膨胀工序s5中，也可以将在每单位时间及每单位面积照射的电磁波能量的量设为相同的同时，例如使第一膨胀工序s2相较于第二膨胀工序s5而言增大热源部51的热量且加速相对移动的速度。
由此，与上述的第一实施方式相比，能够缩短形成结构物m14”所需要的时间，并且在从介质m11的第一面11a侧照射电磁波l的期间，能够将在形成于介质m11的第二面11b的第二图像105p中从电磁波转换而生成的热量、即向膨胀层102传导的多余的传热量抑制得低。
另外，在第一电磁波热量转换材料层104所包含的电磁波热量转换材料的形成浓度大的情况下，相应地看起来也是浓黑色，在第一电磁波热量转换材料层104上形成有彩色材料时，彩色材料层106的色调也很有可能看上去更加发黑。
另一方面，在要使膨胀层102膨胀为某期望的高度时，通过与上述的第一实施方式相比增大热源部51的热量且加快相对移动的速度，由此与上述的第一实施方式相比，能够将第一电磁波热量转换材料层104所包含的电磁波热量转换材料的形成浓度抑制得小。
由此，在第一电磁波热量转换材料层104上重叠印刷彩色材料层106的情况下，能够使彩色材料层106的色调更为鲜明且外观良好。
另外，在上述的第一实施方式中，彩色材料形成工序s3只要在第一膨胀工序s2之后且在第二膨胀工序s5之前进行，则可以随时进行。
若为了表现结构物m14”的黑或灰的色调而在彩色材料层106含有碳黑的情况下将彩色材料形成工序在第一膨胀工序之前进行，则膨胀层102膨胀的高度会受到碳黑的影响，会无法膨胀到当初预定那样的期望的高度。
另外，在经过第二膨胀工序s5之后介质m11”的第一面11a超过5mm地膨胀，因此无法使用通用的喷墨方式的打印机来进行印刷。
如上所述，通过将第一实施方式的彩色材料形成工序s3在第一膨胀工序之后且在第二膨胀工序之前进行，由此能够避免上述的问题。
<第二实施方式>
以下，使用附图来说明本发明的第二实施方式。
针对第二实施方式，对与上述的第一实施方式共通的结构为了方便而使用共通的附图标记并适当省略说明。
第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，将第一电磁波热量转换材料及彩色材料通过同样的工序同时形成在膨胀层102的第一面11a上。
图9是表示第二实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图10是表示第二实施方式的结构物形成方法的流程图。
首先，准备上述的介质m11，接着，使用喷墨打印机部300，在介质m11的第一面11a上，基于预先准备的第一图案形成用图像数据来印刷黑色墨液(黑色材料)，由此形成第一电磁波热量转换材料层104，与此同时，基于预先准备的第三图案形成用图像数据来印刷青色c、品红色m、黄色y这三色的彩色墨液(彩色材料)，由此形成彩色材料层106(步骤s11：第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序)。
通过上述工序，如图9a所示，得到形成有第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106的介质m11即加工介质m13。在图9a中，第一电磁波热量转换材料层104和彩色材料层106以不重叠的方式形成，但也可以将这些层重叠形成。
在将这些层重叠形成的情况下，通过将彩色材料层106形成在第一电磁波热量转换材料层104上，由此能够使第一电磁波热量转换材料层104的发黑不显眼。
在该第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s11中，针对想要彩色化为黑或灰的部分，不使用包含碳黑那样的电磁波热量转换材料的黑色k的墨液，而是使用不包含电磁波热量转换材料的青色c、品红色m、黄色y这三色的彩色墨液来进行印刷。
由此，由于彩色材料层106的黑或灰的部分不包含电磁波热量转换材料，因此在后述的第一膨胀工序s13中从介质m11的第一面11a侧照射电磁波l时，在彩色材料层106的黑或灰的部分，电磁波的能量不会被转换成热量。
因而，与前述的第一实施方式不同，可以在形成彩色材料层106之后实施第一膨胀工序s13，因此能够同时地形成第一电磁波热量转换材料层104和彩色材料层106，进而，与将第一电磁波热量转换材料层104和彩色材料层106在不同的工序中形成的情况相比，能够将工序数减少一个。
接着，在介质m13的第二面11b上，基于预先准备的第二图案形成用图像数据来印刷黑色墨液，由此形成第二电磁波热量转换材料层105(步骤s12：第二电磁波热量转换材料形成工序)。
通过该工序，如图9b所示，得到形成有第二电磁波热量转换材料层105的加工介质m13即加工介质m14。
在上述的第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s11、第二电磁波热量转换材料形成工序s12中，由于形成各材料层104、105、106的面设置为表面平坦，因此与上述的第一实施方式同样，能够使用通用的喷墨方式的打印机并通过印刷而形成将欲表现的原本的色调高质量地再现出来的结构物。
接着，将加工介质m14以其第一面11a朝上的状态向照射部200搬入。
朝向加工介质m14照射的电磁波l的一部分在第一电磁波热量转换材料层104中被转换为热能，转换而成的热能通过向膨胀层102传导来加热膨胀层102而使其膨胀(步骤s13：第一膨胀工序)。
经过该第一膨胀工序s13，在加工介质m13的膨胀层102中，形成有彩色材料层106的彩色材料的部分104不发生膨胀，仅形成有第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的部分102a发生膨胀，如图9c所示，得到一部分膨胀的加工介质m14’。
此时，以使膨胀的高度最大为0.5mm以下的方式适当设定第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的形成浓度以及朝向其照射的电磁波能量的量。
接着，将加工介质m14’以其第二面11b朝上的状态向照射部200搬入。
朝向加工介质m14’照射的电磁波l的一部分在第二电磁波热量转换材料层105中被转换为热能，转换而成的热能通过经由基材101向膨胀层102’传导来加热膨胀层102’而使其膨胀(步骤s14：第二膨胀工序)。
经过该第二膨胀工序s14，在加工介质m14’的膨胀层102’中，形成有第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料的部分102b发生膨胀，得到图9d所示的期望的结构物m14”。
根据以上所说明的第二实施方式的结构物形成方法，包括：第一工序，在第一工序中，进行在包括会因加热而膨胀的膨胀层102在内的介质11的设有膨胀层102的一侧即第一面11a上使用电磁波热量转换材料来至少形成作为细图案的第一图案104的第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s11，之后进行朝向形成于第一图案104的电磁波热量转换材料照射电磁波来使膨胀层102的与第一图案104对应的部分膨胀的第一膨胀工序s13；第二工序，在第二工序中，进行在介质m11的与设有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b上的不与第一图案104对应的区域使用电磁波热量转换材料来形成包含比第一图案104粗的图案的第二图案105的第二电磁波热量转换材料形成工序s12，之后进行朝向形成于第二图案105的电磁波热量转换材料照射电磁波来使膨胀层102的与第二图案105对应的部分膨胀的第二膨胀工序s14。
因而，根据本第二实施方式，能够形成与作为细图案的第一图案104忠实地对应的凹凸以及与包含比第一图案104粗的图案的第二图案105对应的凹凸形成在介质m11的设有膨胀层102的一侧的结构物m14”。
<第二实施方式的变形例>
以下，使用附图来说明本发明的第二实施方式的变形例。
针对第二实施方式的变形例，对与上述的第二实施方式共通的结构为了方便而使用共通的附图标记并适当省略说明。
图11是表示第二实施方式的变形例的结构物形成工序的剖视图。
图12是表示第二实施方式的变形例的结构物形成方法的流程图。
图13是表示第二实施方式的变形例的照射部200’的结构的侧视图。
如图12所示，第二实施方式的变形例与第二实施方式的不同点在于，将在第二实施方式中分两个工序进行的膨胀工序(第一膨胀工序s13和第二膨胀工序s14)同时地进行。
由此，与将膨胀工序分两个工序进行的情况相比，能够减少工序数。
在第二实施方式的变形例中，使用图13所示的照射部200’。
照射部200’中，装入有光源单元54的热源部51以配置在载置台50a、50b的上方的方式设置，并且，装入有光源单元54’的热源部51’以配置在载置台50a、50b的下方的方式设置。
如图11c所示，照射部200’的光源54a及54’a朝向搬入到照射部200’内的加工介质m14而从该加工介质m14的第一面11a侧及第二面11b侧照射电磁波l及l’。朝向加工介质m14照射的电磁波l、l’的一部分在第一电磁波热量转换材料层104中被转换为热能，转换而成的热能通过向膨胀层102传导来加热膨胀层102而使其膨胀(步骤s23：膨胀工序)。
经过该膨胀工序s23，在加工介质m14的膨胀层102中，形成有第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的部分102a发生膨胀，如图11c所示，得到一部分膨胀了的结构物m14”。
根据以上所说明的第二实施方式的变形例的结构物形成方法，除了能够获得与前述的第二实施方式同样的效果以外，与将膨胀工序分为两个工序进行的情况相比，还能够减少工序数。
<第三实施方式>
以下，使用附图对本发明的第二实施方式的变形例进行说明。
针对第三实施方式，对与上述的第二实施方式共通的结构为了方便而使用共通的附图标记并适当省略说明。
图14是表示第三实施方式的结构物形成工序的剖视图。
图15是表示第三实施方式的结构物形成方法的流程图。
首先，准备上述的介质m11，接着，使用喷墨打印机部300，在介质m11的第一面11a上，基于预先准备的第一图案形成用图像数据来印刷黑色墨液(黑色材料)，由此形成第一电磁波热量转换材料层104，与此同时，基于预先准备的第三图案形成用图像数据来印刷黑色k、青色c、品红色m、黄色y这四色的彩色墨液(彩色材料)，由此形成彩色材料层106(步骤s31：第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序)。
通过该工序，如图14a所示，得到形成有第一电磁波热量转换材料层104及彩色材料层106的介质m11即加工介质m13。
在该第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s31中，与第二实施方式及其变形例同样，针对想要彩色化为黑或灰的部分，使用不包含碳黑这样的电磁波热量转换材料的黑色k的墨液来进行印刷。
由于彩色材料层106的黑或灰的部分不包含电磁波热量转换材料，因此，在后述的第一膨胀工序s34中从介质m11的第一面11a侧照射电磁波l时，在彩色材料层106的黑或灰的部分，电磁波的能量不会被转换为热量。
因此，在第三实施方式中，能够在形成彩色材料层106之后进行后述的第一膨胀工序s34。
接着，在介质m13的第二面11b上，基于预先准备的第二图案形成用图像数据来印刷黑色墨液，由此形成第二电磁波热量转换材料层105(步骤s32：第二电磁波热量转换材料形成工序)。
通过该工序，如图14b所示，得到形成有第二电磁波热量转换材料层105的加工介质m13即加工介质m14。
接着，将加工介质m14以其第二面11b朝上的状态向照射部200搬入。
朝向加工介质m14照射的电磁波l的一部分在第一电磁波热量转换材料层104中被转换为热能，转换而成的热能通过向膨胀层102传导来加热膨胀层102而使其膨胀(步骤s33：第二膨胀工序)。
经过该第二膨胀工序s33，在加工介质m13的膨胀层102中，形成有彩色材料层106的彩色材料的部分102a不发生膨胀，仅形成有第二电磁波热量转换材料层105的电磁波热量转换材料的部分102b发生膨胀，如图14c所示，得到一部分膨胀了的结构物形成用加工介质m14’。
接着，将加工介质m14’以其第一面11a朝上的状态向照射部200搬入。
朝向加工介质m14’照射的电磁波l的一部分在第二电磁波热量转换材料层105中被转换为热能，转换而成的热能通过经由基材101向膨胀层102’传导来加热膨胀层102’而使其膨胀(步骤s34：第一膨胀工序)。
经过该第一膨胀工序s34，在加工介质m14’的膨胀层102’中，形成有第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的部分102a发生膨胀，得到图14d所示的期望的结构物m14”。
根据以上所说明的第三实施方式的结构物形成方法，针对彩色材料层106的想要彩色化为黑或灰的部分，使用不包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液来进行印刷，因此与第一实施方式同样，相较于通过青色c、品红色m、黄色y这三色的彩色墨液的颜色混合来表现黑或灰的情况而言，能够表现出外观更良好的色调，另外，喷墨打印机部300针对黑色k的墨液具备用于收容不包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液的墨盒即可，可以不具备用于收容包含电磁波热量转换材料的黑色k的墨液的墨盒。
需要说明的是，在第三实施方式中，与第二实施方式的变形例同样，可以同时进行第二膨胀工序s33和第一膨胀工序s34。
需要说明的是，在上述的第三实施方式中，彩色材料层106的黑或灰的部分不包括电磁波热量转换材料，但在一定的条件下，彩色材料层106的黑或灰的部分也可以包含电磁波热量转换材料。
即，在第一电磁波热量转换材料层104中的黑色材料的浓度比彩色材料层106的黑或灰的部分的浓度淡的情况下，由于彩色材料层106的黑或灰的部分的膨胀量比第一电磁波热量转换材料层104的膨胀量少，因此可以说影响比较小。
因此，在该情况下，即便彩色材料层106的黑或灰的部分包含电磁波热量转换材料，也可以在形成彩色材料层106之后进行后述的第一膨胀工序s34。
另外，在彩色材料层106的黑或灰的部分的黑色材料的形成浓度为比第一电磁波热量转换材料层104中的黑色材料的浓度小的值并且为通过预备实验等而预先设定的值时，可以说彩色材料层106的黑或灰的部分所带来的影响比较小，因此可以通过含有电磁波热量转换材料的材料来形成彩色材料层106的黑或灰的部分。
本发明的实施方式并不局限于此，可以在本发明的目的的范围内适当变形。以下，具体地例示变形例，但并仅局限于这些变形例。
例如，从介质的第一面侧照射电磁波来使膨胀层膨胀的处理只要至少在使用电磁波热量转换材料在该第一面上形成第一图案之后进行，则可以随时进行，在介质的与该第一面相反侧的第二面上使用电磁波热量转换材料来形成第二图案的处理只要至少在从介质的第二面侧照射电磁波来使膨胀层膨胀之前进行，则可以随时进行。
这种情况下，也可以从介质的第一面侧和第二面侧同时照射电磁波来使膨胀层膨胀。
另外，在第二实施方式、第二实施方式的变形例及第三实施方式的第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s11、s21及s31中，基于第一图案形成用图像数据和第三图案形成用图像数据来进行印刷，但也可以基于它们的合成图像数据即合成图案形成用图像数据来印刷。
该合成图像数据可以是如下数据：在与第一图案形成用图像数据对应的部分包含使用黑色k的黑色墨滴并使喷墨打印机部300进行印刷的印刷控制信息，且在与第三图案形成用图像数据对应的部分包含使用青色c、品红色m、黄色y的各彩色墨滴并使喷墨打印机部300进行印刷的印刷控制信息。
由此，在第三图案形成用图像数据中被指定为黑或灰的颜色的部分，可以仅使用不包含电磁波热量转换材料的墨滴来进行印刷。
另外，在第二实施方式中，无需在第一膨胀工序s13之后对介质的第一面11a进行印刷，在第二实施方式的变形例中，无需在膨胀工序s23之后对介质的第一面11a进行印刷，进而在第三实施方式中，无需在第一膨胀工序s34之后对介质的第一面11a进行印刷，因此在上述的各膨胀工序s13、s23及s34中，可以以使膨胀的高度超过0.5mm的方式来适当设定第一电磁波热量转换材料层104的电磁波热量转换材料的形成浓度以及向其照射的电磁波能量的量。
由此，在形成的结构物m14”中的膨胀层102的第一面11a侧的部分102a的膨胀的高度超过0.5mm的情况下，相较于其高度为0.5mm以下的情况而言，在用手触碰该部分102a时，容易掌握凸字或轮廓的凹凸。
另一方面，若通过第一膨胀工序s13得到的加工介质m14’的部分102a的高度为0.5mm以下，则能够使用通用的打印机追加地在该加工介质m14’的第一面11a上形成第一图像或第三图像、或者在第二面11b上形成第二图像。
需要说明的是，在第一实施方式中，在无须将结构物m14”形成为彩色的情况下，当然可以省略彩色材料形成工序s3。
另外，在无需将结构物m14”形成为彩色的情况下，在第二实施方式、第二实施方式的变形例及第三实施方式中，可以在第一电磁波热量转换材料及彩色材料形成工序s11、s21及s31中省略彩色材料的形成。
另外，喷墨打印机部300是形成第一电磁波热量转换材料层104、第二电磁波热量转换材料层105及彩色材料层106的机构即形成部的一例，当然也可以使用激光方式的打印机等。
在使用激光方式的打印机的情况下，黑色材料及彩色材料不是各色的墨液而使用各色的色粉。
另外，在上述的各实施方式及其变形例中，在介质m11的与设有膨胀层102的一侧相反的一侧即第二面11b上的不与第一图案对应的区域，使用电磁波热量转换材料来形成包含比第一图案粗的图案的第二图案，但第二图案也可以形成在介质m11的第二面11b的与第一图案对应的区域。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但发明内容所记载的发明及其均等的范围均包含在本发明中。