印刷データ生成装置、印刷データ生成方法、及び、印刷データ生成プログラム
【課題】三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合に、印刷画像の見かけ上の濃度ばらつきを低減することが可能な印刷データ生成装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る印刷データ生成装置４０は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段４１と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段４２と、を備える。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る印刷データ生成装置４０は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段４１と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段４２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置、印刷データ生成方法、及び、印刷データ生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタが記載されている。特許文献１には、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸（Ｂ軸）に対してメディアを自転させるように回転させて、メディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタが記載されており、メディアの球面プリント面にプリントされる画像が、見かけ上、その球面プリント面の周囲方向（Ｙ方向）に向けて、次第に縮んだ状態に歪んでしまう問題点が記載されている。
【０００３】
この問題点に関し、特許文献１には、三次元プリンタを制御するホストコンピュータによって、インクジェットヘッドから噴射させてその直下の球面プリント面に着弾させて形成する画像プリント用のＹ方向に並ぶインクのドットの間に、空白箇所を加入して、その球面プリント面にプリントされる画像の歪みを補正することが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−８１１０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、三次元形状、例えば球状や半球状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合、印刷バンドごとに印刷を行う。この場合、メディアの回転Ｂ軸に対する赤道側の印刷バンドは長く、頂上側の印刷バンドは短くなる。しかしながら、Ｂ軸に対する回転速度は印刷バンドによらず一定であるので、各印刷バンドにおいてＢ軸に対して１周回転に要する時間は印刷バンドによらず一定である。そのため、赤道側から頂上側へ向けて印刷ドット間隔が狭くなる。更に、印刷後の画像を１点から見た場合、赤道側から頂上側へ向けて、見かけ上、印刷ドット間隔が狭く見える。その結果、印刷後の画像は、見かけ上、Ｘ方向に向けて、濃度が濃くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合に、印刷画像の見かけ上の濃度ばらつきを低減することが可能な印刷データ生成装置、印刷データ生成方法、及び、印刷データ生成プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の印刷データ生成装置は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明の別の一側面に係る印刷データ生成方法は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求め、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する。
【０００８】
また、本発明の更に別の一側面に係る印刷データ生成プログラムは、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成プログラムであって、コンピュータを、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段と、として機能させる。
【０００９】
本発明によれば、メディアの相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成するので、この画像を三次元形状のメディアの表面に印刷した場合に、印刷画像の見かけ上の濃度バラツキを低減することができる。
【００１０】
上記した相対曲率生成手段は、基準印刷バンドに対応するメディアの基準周長であって、当該基準周長に対するメディアの周長を表す相対曲率を、印刷バンドごとに求めることが好ましい。この場合、上記した画像データ間引手段は、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やすことが好ましく、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合に、印刷画像の見かけ上の濃度ばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る三次元プリンタとプリンタ制御装置との構成を示す図である。本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置は、三次元プリンタ２００を制御するためのプリンタ制御装置１００に搭載される。
【００１４】
プリンタ制御装置１００には、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）が用いられる。プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００と、例えばイーサネット（１０ｂａｓｅＴ）方式によって、コマンド及びステータスを用いた双方向通信を行う。具体的には、プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００のステータスを取得するためのコマンドを三次元プリンタ２００へ送信する。三次元プリンタ２００は、プリンタ制御装置１００からコマンドを受信すると、現在の状態、例えば印刷可能か否かのステータスをプリンタ制御装置１００へ返信する。
【００１５】
プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００からのステータスを確認し、印刷可能である場合には、画像の印刷を行うための座標データ及びヘッドデータを順次に三次元プリンタ２００へ送信する。三次元プリンタ２００は、これらの座標データ及びヘッドデータを順次にメモリに保存する。
【００１６】
その後、プリンタ制御装置１００が印刷を実行するためのコマンドを送信すると、三次元プリンタ２００がこのコマンドを受信し、座標データ及びヘッドデータに基づいて印刷を実行する。
【００１７】
図２は、三次元プリンタ２００の主要部の構成を示す図である。図２に示す三次元プリンタ２００は、三次元形状、例えば球状のメディア３００の表面に画像の印刷を行うためのプリンタである。三次元プリンタ２００は、メディア３００の表面にインクを吐き出すヘッド２１０と、メディア３００及びヘッド２１０を支持する支持部２２０を備える。
【００１８】
支持部２２０は、メディア３００をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動部２２１と、メディア３００をＺ軸方向に移動させるＺ軸方向移動部２２３と、メディア３００をＸ軸（Ｂ軸）に対して自転させるように回転させるＢ軸回転部２２４と、メディア３００をＹ軸（Ａ軸）に対して公転させるように回転させるＡ軸回転部２２５と、ヘッド２１０をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動部２２２とを備える。
【００１９】
この支持部２２０は、プリンタ制御装置１００から受ける座標データに基づいて、メディア３００及びヘッド２１０の位置を定めると共に、メディア３００をＡ軸に対して次第に回転させることによって印刷対象の印刷バンドを定める。また、支持部２２０は、メディア３００をＢ軸に対して回転させることによって、ヘッド幅に対応する印刷バンドの印刷を可能とする。
【００２０】
また、ヘッド２１０は、座標データにおける印刷パラメータ、及び、プリンタ制御装置１００から受けるヘッドデータに基づいて、複数のノズルごとにインクを吐出し及びインク量を調整する。
【００２１】
以下では、プリンタ制御装置１００として、二つの実施形態１００Ａ、１００Ｂについて説明する。
［第１実施形態］
【００２２】
図３は、第１実施形態のプリンタ制御装置１００Ａの構成を示す図である。図３に示すプリンタ制御装置１００Ａは、ＲＩＰ（Raster Image Processor）部２０と、三次元座標生成部３０と、ヘッドデータ生成部（本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置）４０と、データ転送・印刷制御部５０とを備える。
【００２３】
ＲＩＰ部２０は、画像データを受けて、ＰＣ用画像データからプリンタ用画像データに変換する。例えば、ＲＩＰ部２０は、画像データから、画像サイズといった画像情報及びラスターデータを生成する。ＲＩＰ部２０は、画像情報を三次元座標生成部３０へ供給すると共に、ラスターデータをヘッドデータ生成部４０へ供給する。
【００２４】
三次元座標生成部３０は、ＲＩＰ部２０からのＲＩＰ済み画像データとメディア形状情報とを受け、三次元プリンタ２００が印刷を行うための座標データを生成する。
【００２５】
ヘッドデータ生成部４０は、ＲＩＰ部２０からのラスターデータと三次元座標生成部３０からの座標データとを受けて、座標データに１対１に対応するヘッドデータであって、三次元プリンタ２００が印刷を行うためのヘッドデータを生成する。
【００２６】
図４に、これらの座標データ及びヘッドデータの一例を示す。図４では、３グループ（列）×１０６個＝３１８個のノズルを有するヘッド２１０を用いて印刷を行う場合について例示する。座標データ及びヘッドデータは、メディア３００における各印刷バンドＢの各印刷セルＣに対して、１対１に対応して複数生成される。なお、印刷バンドの幅及び印刷セルの大きさは、ヘッドの大きさ、すなわちノズルの個数及び間隔によって定まる。
【００２７】
座標データは、例えば、ヘッド２１０における左下のノズルの位置をヘッドの基準点とし、この基準点の座標値を有する。具体的には、座標データは、三次元プリンタ２００におけるメディア３００及びヘッド２１０を支持する支持部２２０を制御するための複数の座標値を有する。すなわち、座標データは、Ｘ軸方向移動部２２１を制御するためのＸ軸座標値と、Ｙ軸方向移動部２２２を制御するためのＹ軸座標値と、Ｚ軸方向移動部２２３を制御するためのＸ軸座標値と、Ｂ軸回転部２２４を制御するためのＢ軸座標値と、Ａ軸回転部２２５を制御するためのＡ軸座標値とを有する。
【００２８】
本実施形態では、Ｃ軸座標制御、Ｄ軸座標制御及びＥ軸座標制御を行わない形態を例示したが、これらの制御を行う場合には、座標データは、Ｃ軸座標値、Ｄ軸座標値及びＥ軸座標値を有することとなる。
【００２９】
また、座標データには、インク色（例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）に対応するヘッド番号や、ＵＶ硬化パラメータが付加される。
【００３０】
これらの座標値、ヘッド番号及びＵＶ硬化パラメータは、対応付けされた格納位置に従って、メモリに格納されている。
【００３１】
一方、ヘッドデータは、ラスターデータを三次元プリンタ向けに１ヘッド１吐出単位にまとめたものであり、座標データと１対１に対応付けられている。ヘッドデータは、インクを吐き出すノズルごとに階調値を定める。また、ヘッドデータは、ノズルグループ間（列間）の吐出遅延パラメータを定める。
【００３２】
これらのノズルの階調値及びノズルグループ間の吐出遅延パラメータは、対応付けされた格納位置に従って、メモリに格納されている。
【００３３】
なお、印刷範囲外、すなわち空送り範囲における印刷セルＣａでは、ヘッドデータにおけるノズルの階調ではなく、座標データにおけるヘッド番号を指定しないことによって対応する。これらの座標データ及びヘッドデータは、データ転送・印刷制御部５０へ供給される。
【００３４】
ここで、ヘッドデータ生成部４０は、本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置として機能する。印刷データ生成装置４０は、メディア３００の形状を示すメディア形状情報と、ＲＩＰ部２０からのＲＩＰ済み画像データを受けて、メディア３００の形状に応じて画像データを変更する。印刷データ生成装置４０は、図５に示すように、相対曲率生成部４１と画像データ間引部４２とを有する。
【００３５】
相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める。具体的には、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応するメディア３００の基準周長であって、当該基準周長に対するメディア３００の周長を表す相対曲率を、印刷バンドごとに求める。
【００３６】
例えば、相対曲率生成部４１は、印刷バンドごとに周長を求める。相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける１つを基準印刷バンドとし、この基準印刷バンドの周長を基準周長とする。例えば、図６に示すように、球状のメディア３００では、Ｂ軸に対して最も赤道側の印刷バンドを基準印刷バンドＢ０とすると、基準印刷バンドＢ０の基準周長ＢＬ０とその他の印刷バンドＢの周長ＢＬとは、下記式によって求められる。
ＢＬ０＝２πＲ０
ＢＬ＝２πＲ＝２πＲ０ｃｏｓθ
Ｒ０：基準印刷バンドＢ０のＢ軸回転半径、すなわちメディア３００の赤道半径
Ｒ：その他の印刷バンドＢのＢ軸回転半径
θ：基準印刷バンドＢ０に対するその他の印刷バンドＢの中心角
【００３７】
そして、相対曲率生成部４１は、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣを、下記式によって、印刷バンドごとに求める。
ＲＣ＝ＢＬ／ＢＬ０＝ｃｏｓθ
相対曲率生成部４１は、図７に示すような印刷バンドごとに求めた相対曲率ＲＣを画像データ間引部４２へ供給する。
【００３８】
画像データ間引部４２は、相対曲率ＲＣに応じて、画像データを印刷バンドごとに間引いた印刷データを生成する。具体的には、画像データ間引部４２は、下記式によって画像データの間引率ＰＯＲを印刷バンドごとに求める。
ＰＯＲ＝（１／ＲＣ）
そして、画像データ間引部４２は、求めた間引率に応じて、印刷バンドごとに画像データを間引く。例えば、画像データ間引部４２は、ヘッドデータにおける各ノズルの階調値をゼロとすることによって、画像データを間引く。
【００３９】
これによって、画像データ間引部４２は、図８に示すように、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすこととなる。特に、球状のメディア３００では、画像データ間引部４２は、メディア３００のＢ軸に対する赤道から頂点へ向けて次第に画像データの間引き量を増やすこととなる。
【００４０】
図３に戻り、データ転送・印刷制御部５０は、三次元プリンタ２００の印刷制御を行う。例えば、データ転送・印刷制御部５０は、上記したように、三次元プリンタ２００へコマンドを送信し三次元プリンタ２００のステータスを確認する。三次元プリンタ２００のステータスが印刷可能を示すときに、データ転送・印刷制御部５０は、三次元座標生成部３０からの座標データとヘッドデータ生成部４０からのヘッドデータとを三次元プリンタ２００へ順次に出力する。その後、データ転送・印刷制御部５０が、印刷実行コマンドを送信すると、三次元プリンタ２００によってメディア３００の表面への画像の印刷が行われる。
【００４１】
次に、印刷データ生成装置４０の動作を説明すると共に、本発明の実施形態に係る印刷データ生成方法を説明する。図９は、印刷データ生成処理を示すフローチャートである。
【００４２】
印刷データ生成装置４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、図５に示した印刷データ生成装置４０の各機能は、ＲＯＭやＲＡＭ上に印刷データ生成プログラムを読み込ませ、この印刷データ生成プログラムをＣＰＵによって実行することで実現される。すなわち、ＣＰＵによって、印刷データ生成装置４０の動作が統括的に制御され、印刷データ生成プログラムが実行されて、図９のフローチャートに示す印刷データ生成処理が行われる。
【００４３】
ここで、印刷データ生成プログラムは、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体、あるいは半導体メモリに格納されて提供されるものであってもよく、また、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。この場合、印刷データ生成装置４０は、上記の記録媒体からプログラム等のデータを読み取るための読取装置（図示略）や、ネットワークを介してプログラム等のデータを取得するための通信装置（図示略）を有する。
【００４４】
この場合、ＣＰＵが、印刷データ生成装置４０の各部として機能する。印刷データ生成装置４０は、プリンタ制御装置１００に実装されるＡＳＩＣやＦＰＧＡ等であってもよい。また、印刷データ生成装置４０は、プリンタ制御装置１００の全体を制御するＣＰＵと、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等とを含む構成であってもよい。この場合、印刷データ生成装置４０の一部の構成は、例えば、ＣＰＵとは別のＡＳＩＣやＦＰＧＡ等により構成される。例えば、印刷データ生成装置４０における相対曲率生成部４１や画像データ間引部４２の上記演算処理を行う部分をＡＳＩＣやＦＰＧＡ等により構成することが考えられる。このように構成すれば、例えば、相対曲率生成部４１や画像データ間引部４２の演算処理を適切かつ高速に行うことが可能になる。
【００４５】
まず、相対曲率生成部４１によって、印刷バンドＢごとに周長ＢＬが求められ（Ｓ０１）、印刷バンドにおける基準印刷バンドＢ０が決定されると共に、この基準印刷バンドＢ０の周長が基準周長ＢＬ０として決定される（Ｓ０２）。次に、相対曲率生成部４１によって、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣが印刷バンドごとに求められる（Ｓ０３）（図７）。
【００４６】
次に、画像データ間引部４２によって、相対曲率ＲＣに基づく間引率ＰＯＲが印刷バンドごとに求められ（Ｓ０４）、この間引率ＰＯＲに応じて印刷バンドごとに画像データが間引かれた印刷データが生成される（Ｓ０５）。
【００４７】
ところで、三次元形状、例えば球状や半球状のメディア３００の表面に画像の印刷を行う場合、印刷バンドごとに印刷を行う。この場合、メディア３００の回転Ｂ軸に対する赤道側の印刷バンドは長く、頂上側の印刷バンドは短くなる。しかしながら、Ｂ軸に対する回転速度は印刷バンドによらず一定であるので、各印刷バンドにおいてＢ軸に対して１周回転に要する時間は印刷バンドによらず一定である。そのため、赤道側から頂上側へ向けて印刷ドット間隔が狭くなる。更に、印刷後の画像を１点から見た場合、赤道側から頂上側へ向けて、見かけ上、印刷ドット間隔が狭く見える。その結果、印刷後の画像は、見かけ上、Ｘ方向に向けて、濃度が濃くなってしまう。
【００４８】
しかしながら、本実施形態の印刷データ生成装置４０、印刷データ生成方法及び印刷データ生成プログラムによれば、メディア３００の相対曲率に応じて、印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する。具体的には、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすので、この画像を三次元形状のメディア３００の表面に印刷した場合に、印刷画像の見かけ上の濃度バラツキを低減することができる。したがって、球状や半球状のメディア３００の表面に、高画質の画像を印刷することが可能となる。
［第２実施形態］
【００４９】
図１０は、第２実施形態に係るプリンタ制御装置１００Ｂの構成を示す図である。図１０に示すプリンタ制御装置１００Ｂは、プリンタ制御装置１００Ａにおいて画像形状変形装置１０を更に備える点で第１実施形態と異なる。プリンタ制御装置１００Ｂの他の構成は、プリンタ制御装置１００Ａと同一である。
【００５０】
画像形状変形部１０は、メディア３００の形状を示すメディア形状情報と、印刷を行う画像データとを受けて、メディア３００の形状に応じて画像データを変更する。画像形状変形部１０は、図１１に示すように、上記した相対曲率生成部４１と同一の相対曲率生成部１１及び画像拡大縮小部１２を有する。
【００５１】
画像拡大縮小部１２は、相対曲率ＲＣに応じて、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。具体的には、画像拡大縮小部１２は、下記式によって画像の拡大縮小率ＥＲを印刷バンドごとに求める。
ＥＲ＝（１／ＲＣ）
そして、画像拡大縮小部１２は、求めた拡大縮小率に応じて、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。
【００５２】
ここで、従来の画像展開手法では、図１２に示すように、例えば半球状のメディア３００の表面を矩形に展開し、その上に矩形画像を対応させる手法であった。そのため、図１３に示すように、矩形の画像を半球状のメディア３００にそのまま印刷すると、見かけ上、画像が歪んでしまう。具体的には、メディア３００の赤道上方（図１３の紙面の表側）に視点をおいた場合に、赤道に沿う画像の下辺が長く、球面の頂上にむけて画像が縮んだ状態に歪んで見える。
【００５３】
しかしながら、本実施形態の画像形状変形装置１０によれば、図１４（ａ）に示すように、メディア３００の相対曲率に応じて、相対曲率が小さいほど画像を拡大し、相対曲率が大きいほど画像を縮小するように、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。特に、球状のメディア３００では、画像拡大縮小部１２は、メディア３００のＢ軸に対する赤道から頂点へ向けて次第に画像を拡大する。したがって、図１４（ｂ）に示すように、矩形画像を三次元形状のメディア３００の表面に印刷した場合に、特定の視点に応じた印刷画像の見かけ上の歪みを低減することができる。
【００５４】
ここで、図１５を参照する。図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す球状のメディア３００の表面を矩形に展開した図であり、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）の各印刷バンド長を周長に変換した図である。図１５（ｂ）において、インク吐出間隔を等間隔に設定すると、座標データ数、すなわちインク吐出数が印刷バンドごとに異なることとなる。すなわち、インク吐出数が、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けて多くなる。
【００５５】
しかしながら、４０によれば、相対曲率に応じて、画像データの間引き量を増やすので、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けて画像データの間引き量を増やすこととなる。具体的には、ヘッドデータにおける階調値をゼロとすることによって画像データを間引く。したがって、印刷バンドごとのヘッドデータの長さをそろえつつ、図１５（ｂ）に示す矩形に展開した図において、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けてインク吐出間隔を大きくすることができる。その結果、図１５（ｃ）に示すように、印刷バンド長を周長に変換すると、見かけ上、インク吐出間隔、すなわち解像度を印刷バンドごとにそろえることができる。
【００５６】
このように、本実施形態の印刷データ生成装置４０、印刷データ生成方法及び印刷データ生成プログラムによれば、画像形状を変形する場合に、特定の視線方向（ここでは赤道上方）からの見かけ上の解像度を印刷バンドごとにそろえつつ、見かけ上の濃度ばらつきを低減することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態は、球状や半球状のメディアに限定されることなく、種々の三次元形状のメディアの印刷に適用可能である。例えば、楕円体状やひょうたん状のメディアであっても、本発明の思想を適用すれば、特定の視点に応じた印刷画像の見かけ上の歪みを低減することができる。
【００５８】
以下では、変形例として、楕円体状の相対曲率の求め方を例示する。図１６に示すような楕円体状のメディアでは、印刷バンドの周長ＢＬは下記式によって求められる。
ＢＬ＝π×√（２（ａ２＋ｂ２））−（ａ−ｂ）２／２．２
ａ：メディアにおける一方の回転半径
ｂ：メディアにおける他方の回転半径
よって、このようにして求めた周長のうちの１つを基準周長ＢＬ０とし、上記したように、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣを印刷バンドごとに求め、この相対曲率ＲＣに応じて画像を拡大又は縮小すればよい。
【００５９】
なお、近似値が実際のメディア長以上になることを防止するために、上記式における係数２．２を例えば２．１に変更してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応するメディア３００の基準周長であって、当該基準周長に対するメディア３００の周長を表す相対曲率を求めたが、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応する基準曲率１／Ｒ０であって、この基準周長に対する曲率１／Ｒを表す相対曲率を求めてもよい。この場合、画像データ間引部４２は、この相対曲率に応じて、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を減らすこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係る三次元プリンタとプリンタ制御装置との構成を示す図である。
【図２】図１に示す三次元プリンタの主要部の構成を示す図である。
【図３】図１に示すプリンタ制御装置の第１実施形態の電気的な構成を示す図である。
【図４】座標データ及びヘッドデータを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る印刷データ生成装置の電気的な構成を示す図である。
【図６】相対曲率の求め方の概念図である。
【図７】印刷バンドごとの相対曲率を示す図である。
【図８】図５に示す印刷データ生成装置による画像データの間引きの概念図である。
【図９】本発明の実施形態に係る印刷データ生成方法のフローチャートである。
【図１０】図１に示すプリンタ制御装置の第２実施形態の電気的な構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る印刷データ生成装置の電気的な構成を示す図である。
【図１２】従来の印刷結果を示す図である。
【図１３】本発明の画像形状変形手法の概念図である。
【図１４】本発明の印刷結果を示す図である。
【図１５】図１１に示す印刷データ生成装置による画像データの間引きの概念図である。
【図１６】楕円体形状のメディアの相対曲率の求め方の概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…画像形状変形部（画像形状変形装置）、１１…相対曲率生成部、１２…画像拡大縮小部、２０…ＲＩＰ部、３０…三次元座標生成部、４０…ヘッドデータ生成部（印刷データ生成装置）、４１…相対曲率生成部（相対曲率生成手段）、４２…画像データ間引部（画像データ間引手段）、５０…データ転送・印刷制御部、１００，１００Ａ，１００Ｂ…プリンタ制御装置、２００…三次元プリンタ、２１０…ヘッド、２２０…支持部、２２１…Ｘ軸方向移動部、２２２…Ｙ軸方向移動部、２２３…Ｚ軸方向移動部、２２４…Ｂ軸回転部
２２５…Ａ軸回転部、３００…メディア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置、印刷データ生成方法、及び、印刷データ生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタが記載されている。特許文献１には、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸（Ｂ軸）に対してメディアを自転させるように回転させて、メディアの表面に画像の印刷を行う三次元プリンタが記載されており、メディアの球面プリント面にプリントされる画像が、見かけ上、その球面プリント面の周囲方向（Ｙ方向）に向けて、次第に縮んだ状態に歪んでしまう問題点が記載されている。
【０００３】
この問題点に関し、特許文献１には、三次元プリンタを制御するホストコンピュータによって、インクジェットヘッドから噴射させてその直下の球面プリント面に着弾させて形成する画像プリント用のＹ方向に並ぶインクのドットの間に、空白箇所を加入して、その球面プリント面にプリントされる画像の歪みを補正することが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−８１１０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、三次元形状、例えば球状や半球状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合、印刷バンドごとに印刷を行う。この場合、メディアの回転Ｂ軸に対する赤道側の印刷バンドは長く、頂上側の印刷バンドは短くなる。しかしながら、Ｂ軸に対する回転速度は印刷バンドによらず一定であるので、各印刷バンドにおいてＢ軸に対して１周回転に要する時間は印刷バンドによらず一定である。そのため、赤道側から頂上側へ向けて印刷ドット間隔が狭くなる。更に、印刷後の画像を１点から見た場合、赤道側から頂上側へ向けて、見かけ上、印刷ドット間隔が狭く見える。その結果、印刷後の画像は、見かけ上、Ｘ方向に向けて、濃度が濃くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合に、印刷画像の見かけ上の濃度ばらつきを低減することが可能な印刷データ生成装置、印刷データ生成方法、及び、印刷データ生成プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の印刷データ生成装置は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明の別の一側面に係る印刷データ生成方法は、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求め、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する。
【０００８】
また、本発明の更に別の一側面に係る印刷データ生成プログラムは、三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成プログラムであって、コンピュータを、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する画像データ間引手段と、として機能させる。
【０００９】
本発明によれば、メディアの相対曲率に応じて印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成するので、この画像を三次元形状のメディアの表面に印刷した場合に、印刷画像の見かけ上の濃度バラツキを低減することができる。
【００１０】
上記した相対曲率生成手段は、基準印刷バンドに対応するメディアの基準周長であって、当該基準周長に対するメディアの周長を表す相対曲率を、印刷バンドごとに求めることが好ましい。この場合、上記した画像データ間引手段は、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やすことが好ましく、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、三次元形状のメディアの表面に画像の印刷を行う場合に、印刷画像の見かけ上の濃度ばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る三次元プリンタとプリンタ制御装置との構成を示す図である。本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置は、三次元プリンタ２００を制御するためのプリンタ制御装置１００に搭載される。
【００１４】
プリンタ制御装置１００には、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）が用いられる。プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００と、例えばイーサネット（１０ｂａｓｅＴ）方式によって、コマンド及びステータスを用いた双方向通信を行う。具体的には、プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００のステータスを取得するためのコマンドを三次元プリンタ２００へ送信する。三次元プリンタ２００は、プリンタ制御装置１００からコマンドを受信すると、現在の状態、例えば印刷可能か否かのステータスをプリンタ制御装置１００へ返信する。
【００１５】
プリンタ制御装置１００は、三次元プリンタ２００からのステータスを確認し、印刷可能である場合には、画像の印刷を行うための座標データ及びヘッドデータを順次に三次元プリンタ２００へ送信する。三次元プリンタ２００は、これらの座標データ及びヘッドデータを順次にメモリに保存する。
【００１６】
その後、プリンタ制御装置１００が印刷を実行するためのコマンドを送信すると、三次元プリンタ２００がこのコマンドを受信し、座標データ及びヘッドデータに基づいて印刷を実行する。
【００１７】
図２は、三次元プリンタ２００の主要部の構成を示す図である。図２に示す三次元プリンタ２００は、三次元形状、例えば球状のメディア３００の表面に画像の印刷を行うためのプリンタである。三次元プリンタ２００は、メディア３００の表面にインクを吐き出すヘッド２１０と、メディア３００及びヘッド２１０を支持する支持部２２０を備える。
【００１８】
支持部２２０は、メディア３００をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動部２２１と、メディア３００をＺ軸方向に移動させるＺ軸方向移動部２２３と、メディア３００をＸ軸（Ｂ軸）に対して自転させるように回転させるＢ軸回転部２２４と、メディア３００をＹ軸（Ａ軸）に対して公転させるように回転させるＡ軸回転部２２５と、ヘッド２１０をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動部２２２とを備える。
【００１９】
この支持部２２０は、プリンタ制御装置１００から受ける座標データに基づいて、メディア３００及びヘッド２１０の位置を定めると共に、メディア３００をＡ軸に対して次第に回転させることによって印刷対象の印刷バンドを定める。また、支持部２２０は、メディア３００をＢ軸に対して回転させることによって、ヘッド幅に対応する印刷バンドの印刷を可能とする。
【００２０】
また、ヘッド２１０は、座標データにおける印刷パラメータ、及び、プリンタ制御装置１００から受けるヘッドデータに基づいて、複数のノズルごとにインクを吐出し及びインク量を調整する。
【００２１】
以下では、プリンタ制御装置１００として、二つの実施形態１００Ａ、１００Ｂについて説明する。
［第１実施形態］
【００２２】
図３は、第１実施形態のプリンタ制御装置１００Ａの構成を示す図である。図３に示すプリンタ制御装置１００Ａは、ＲＩＰ（Raster Image Processor）部２０と、三次元座標生成部３０と、ヘッドデータ生成部（本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置）４０と、データ転送・印刷制御部５０とを備える。
【００２３】
ＲＩＰ部２０は、画像データを受けて、ＰＣ用画像データからプリンタ用画像データに変換する。例えば、ＲＩＰ部２０は、画像データから、画像サイズといった画像情報及びラスターデータを生成する。ＲＩＰ部２０は、画像情報を三次元座標生成部３０へ供給すると共に、ラスターデータをヘッドデータ生成部４０へ供給する。
【００２４】
三次元座標生成部３０は、ＲＩＰ部２０からのＲＩＰ済み画像データとメディア形状情報とを受け、三次元プリンタ２００が印刷を行うための座標データを生成する。
【００２５】
ヘッドデータ生成部４０は、ＲＩＰ部２０からのラスターデータと三次元座標生成部３０からの座標データとを受けて、座標データに１対１に対応するヘッドデータであって、三次元プリンタ２００が印刷を行うためのヘッドデータを生成する。
【００２６】
図４に、これらの座標データ及びヘッドデータの一例を示す。図４では、３グループ（列）×１０６個＝３１８個のノズルを有するヘッド２１０を用いて印刷を行う場合について例示する。座標データ及びヘッドデータは、メディア３００における各印刷バンドＢの各印刷セルＣに対して、１対１に対応して複数生成される。なお、印刷バンドの幅及び印刷セルの大きさは、ヘッドの大きさ、すなわちノズルの個数及び間隔によって定まる。
【００２７】
座標データは、例えば、ヘッド２１０における左下のノズルの位置をヘッドの基準点とし、この基準点の座標値を有する。具体的には、座標データは、三次元プリンタ２００におけるメディア３００及びヘッド２１０を支持する支持部２２０を制御するための複数の座標値を有する。すなわち、座標データは、Ｘ軸方向移動部２２１を制御するためのＸ軸座標値と、Ｙ軸方向移動部２２２を制御するためのＹ軸座標値と、Ｚ軸方向移動部２２３を制御するためのＸ軸座標値と、Ｂ軸回転部２２４を制御するためのＢ軸座標値と、Ａ軸回転部２２５を制御するためのＡ軸座標値とを有する。
【００２８】
本実施形態では、Ｃ軸座標制御、Ｄ軸座標制御及びＥ軸座標制御を行わない形態を例示したが、これらの制御を行う場合には、座標データは、Ｃ軸座標値、Ｄ軸座標値及びＥ軸座標値を有することとなる。
【００２９】
また、座標データには、インク色（例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）に対応するヘッド番号や、ＵＶ硬化パラメータが付加される。
【００３０】
これらの座標値、ヘッド番号及びＵＶ硬化パラメータは、対応付けされた格納位置に従って、メモリに格納されている。
【００３１】
一方、ヘッドデータは、ラスターデータを三次元プリンタ向けに１ヘッド１吐出単位にまとめたものであり、座標データと１対１に対応付けられている。ヘッドデータは、インクを吐き出すノズルごとに階調値を定める。また、ヘッドデータは、ノズルグループ間（列間）の吐出遅延パラメータを定める。
【００３２】
これらのノズルの階調値及びノズルグループ間の吐出遅延パラメータは、対応付けされた格納位置に従って、メモリに格納されている。
【００３３】
なお、印刷範囲外、すなわち空送り範囲における印刷セルＣａでは、ヘッドデータにおけるノズルの階調ではなく、座標データにおけるヘッド番号を指定しないことによって対応する。これらの座標データ及びヘッドデータは、データ転送・印刷制御部５０へ供給される。
【００３４】
ここで、ヘッドデータ生成部４０は、本発明の実施形態に係る印刷データ生成装置として機能する。印刷データ生成装置４０は、メディア３００の形状を示すメディア形状情報と、ＲＩＰ部２０からのＲＩＰ済み画像データを受けて、メディア３００の形状に応じて画像データを変更する。印刷データ生成装置４０は、図５に示すように、相対曲率生成部４１と画像データ間引部４２とを有する。
【００３５】
相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を印刷バンドごとに求める。具体的には、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応するメディア３００の基準周長であって、当該基準周長に対するメディア３００の周長を表す相対曲率を、印刷バンドごとに求める。
【００３６】
例えば、相対曲率生成部４１は、印刷バンドごとに周長を求める。相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける１つを基準印刷バンドとし、この基準印刷バンドの周長を基準周長とする。例えば、図６に示すように、球状のメディア３００では、Ｂ軸に対して最も赤道側の印刷バンドを基準印刷バンドＢ０とすると、基準印刷バンドＢ０の基準周長ＢＬ０とその他の印刷バンドＢの周長ＢＬとは、下記式によって求められる。
ＢＬ０＝２πＲ０
ＢＬ＝２πＲ＝２πＲ０ｃｏｓθ
Ｒ０：基準印刷バンドＢ０のＢ軸回転半径、すなわちメディア３００の赤道半径
Ｒ：その他の印刷バンドＢのＢ軸回転半径
θ：基準印刷バンドＢ０に対するその他の印刷バンドＢの中心角
【００３７】
そして、相対曲率生成部４１は、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣを、下記式によって、印刷バンドごとに求める。
ＲＣ＝ＢＬ／ＢＬ０＝ｃｏｓθ
相対曲率生成部４１は、図７に示すような印刷バンドごとに求めた相対曲率ＲＣを画像データ間引部４２へ供給する。
【００３８】
画像データ間引部４２は、相対曲率ＲＣに応じて、画像データを印刷バンドごとに間引いた印刷データを生成する。具体的には、画像データ間引部４２は、下記式によって画像データの間引率ＰＯＲを印刷バンドごとに求める。
ＰＯＲ＝（１／ＲＣ）
そして、画像データ間引部４２は、求めた間引率に応じて、印刷バンドごとに画像データを間引く。例えば、画像データ間引部４２は、ヘッドデータにおける各ノズルの階調値をゼロとすることによって、画像データを間引く。
【００３９】
これによって、画像データ間引部４２は、図８に示すように、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすこととなる。特に、球状のメディア３００では、画像データ間引部４２は、メディア３００のＢ軸に対する赤道から頂点へ向けて次第に画像データの間引き量を増やすこととなる。
【００４０】
図３に戻り、データ転送・印刷制御部５０は、三次元プリンタ２００の印刷制御を行う。例えば、データ転送・印刷制御部５０は、上記したように、三次元プリンタ２００へコマンドを送信し三次元プリンタ２００のステータスを確認する。三次元プリンタ２００のステータスが印刷可能を示すときに、データ転送・印刷制御部５０は、三次元座標生成部３０からの座標データとヘッドデータ生成部４０からのヘッドデータとを三次元プリンタ２００へ順次に出力する。その後、データ転送・印刷制御部５０が、印刷実行コマンドを送信すると、三次元プリンタ２００によってメディア３００の表面への画像の印刷が行われる。
【００４１】
次に、印刷データ生成装置４０の動作を説明すると共に、本発明の実施形態に係る印刷データ生成方法を説明する。図９は、印刷データ生成処理を示すフローチャートである。
【００４２】
印刷データ生成装置４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、図５に示した印刷データ生成装置４０の各機能は、ＲＯＭやＲＡＭ上に印刷データ生成プログラムを読み込ませ、この印刷データ生成プログラムをＣＰＵによって実行することで実現される。すなわち、ＣＰＵによって、印刷データ生成装置４０の動作が統括的に制御され、印刷データ生成プログラムが実行されて、図９のフローチャートに示す印刷データ生成処理が行われる。
【００４３】
ここで、印刷データ生成プログラムは、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体、あるいは半導体メモリに格納されて提供されるものであってもよく、また、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。この場合、印刷データ生成装置４０は、上記の記録媒体からプログラム等のデータを読み取るための読取装置（図示略）や、ネットワークを介してプログラム等のデータを取得するための通信装置（図示略）を有する。
【００４４】
この場合、ＣＰＵが、印刷データ生成装置４０の各部として機能する。印刷データ生成装置４０は、プリンタ制御装置１００に実装されるＡＳＩＣやＦＰＧＡ等であってもよい。また、印刷データ生成装置４０は、プリンタ制御装置１００の全体を制御するＣＰＵと、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等とを含む構成であってもよい。この場合、印刷データ生成装置４０の一部の構成は、例えば、ＣＰＵとは別のＡＳＩＣやＦＰＧＡ等により構成される。例えば、印刷データ生成装置４０における相対曲率生成部４１や画像データ間引部４２の上記演算処理を行う部分をＡＳＩＣやＦＰＧＡ等により構成することが考えられる。このように構成すれば、例えば、相対曲率生成部４１や画像データ間引部４２の演算処理を適切かつ高速に行うことが可能になる。
【００４５】
まず、相対曲率生成部４１によって、印刷バンドＢごとに周長ＢＬが求められ（Ｓ０１）、印刷バンドにおける基準印刷バンドＢ０が決定されると共に、この基準印刷バンドＢ０の周長が基準周長ＢＬ０として決定される（Ｓ０２）。次に、相対曲率生成部４１によって、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣが印刷バンドごとに求められる（Ｓ０３）（図７）。
【００４６】
次に、画像データ間引部４２によって、相対曲率ＲＣに基づく間引率ＰＯＲが印刷バンドごとに求められ（Ｓ０４）、この間引率ＰＯＲに応じて印刷バンドごとに画像データが間引かれた印刷データが生成される（Ｓ０５）。
【００４７】
ところで、三次元形状、例えば球状や半球状のメディア３００の表面に画像の印刷を行う場合、印刷バンドごとに印刷を行う。この場合、メディア３００の回転Ｂ軸に対する赤道側の印刷バンドは長く、頂上側の印刷バンドは短くなる。しかしながら、Ｂ軸に対する回転速度は印刷バンドによらず一定であるので、各印刷バンドにおいてＢ軸に対して１周回転に要する時間は印刷バンドによらず一定である。そのため、赤道側から頂上側へ向けて印刷ドット間隔が狭くなる。更に、印刷後の画像を１点から見た場合、赤道側から頂上側へ向けて、見かけ上、印刷ドット間隔が狭く見える。その結果、印刷後の画像は、見かけ上、Ｘ方向に向けて、濃度が濃くなってしまう。
【００４８】
しかしながら、本実施形態の印刷データ生成装置４０、印刷データ生成方法及び印刷データ生成プログラムによれば、メディア３００の相対曲率に応じて、印刷バンドごとに画像データを間引いた印刷データを生成する。具体的には、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を減らすので、この画像を三次元形状のメディア３００の表面に印刷した場合に、印刷画像の見かけ上の濃度バラツキを低減することができる。したがって、球状や半球状のメディア３００の表面に、高画質の画像を印刷することが可能となる。
［第２実施形態］
【００４９】
図１０は、第２実施形態に係るプリンタ制御装置１００Ｂの構成を示す図である。図１０に示すプリンタ制御装置１００Ｂは、プリンタ制御装置１００Ａにおいて画像形状変形装置１０を更に備える点で第１実施形態と異なる。プリンタ制御装置１００Ｂの他の構成は、プリンタ制御装置１００Ａと同一である。
【００５０】
画像形状変形部１０は、メディア３００の形状を示すメディア形状情報と、印刷を行う画像データとを受けて、メディア３００の形状に応じて画像データを変更する。画像形状変形部１０は、図１１に示すように、上記した相対曲率生成部４１と同一の相対曲率生成部１１及び画像拡大縮小部１２を有する。
【００５１】
画像拡大縮小部１２は、相対曲率ＲＣに応じて、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。具体的には、画像拡大縮小部１２は、下記式によって画像の拡大縮小率ＥＲを印刷バンドごとに求める。
ＥＲ＝（１／ＲＣ）
そして、画像拡大縮小部１２は、求めた拡大縮小率に応じて、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。
【００５２】
ここで、従来の画像展開手法では、図１２に示すように、例えば半球状のメディア３００の表面を矩形に展開し、その上に矩形画像を対応させる手法であった。そのため、図１３に示すように、矩形の画像を半球状のメディア３００にそのまま印刷すると、見かけ上、画像が歪んでしまう。具体的には、メディア３００の赤道上方（図１３の紙面の表側）に視点をおいた場合に、赤道に沿う画像の下辺が長く、球面の頂上にむけて画像が縮んだ状態に歪んで見える。
【００５３】
しかしながら、本実施形態の画像形状変形装置１０によれば、図１４（ａ）に示すように、メディア３００の相対曲率に応じて、相対曲率が小さいほど画像を拡大し、相対曲率が大きいほど画像を縮小するように、画像を印刷バンドごとに拡大又は縮小する。特に、球状のメディア３００では、画像拡大縮小部１２は、メディア３００のＢ軸に対する赤道から頂点へ向けて次第に画像を拡大する。したがって、図１４（ｂ）に示すように、矩形画像を三次元形状のメディア３００の表面に印刷した場合に、特定の視点に応じた印刷画像の見かけ上の歪みを低減することができる。
【００５４】
ここで、図１５を参照する。図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す球状のメディア３００の表面を矩形に展開した図であり、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）の各印刷バンド長を周長に変換した図である。図１５（ｂ）において、インク吐出間隔を等間隔に設定すると、座標データ数、すなわちインク吐出数が印刷バンドごとに異なることとなる。すなわち、インク吐出数が、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けて多くなる。
【００５５】
しかしながら、４０によれば、相対曲率に応じて、画像データの間引き量を増やすので、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けて画像データの間引き量を増やすこととなる。具体的には、ヘッドデータにおける階調値をゼロとすることによって画像データを間引く。したがって、印刷バンドごとのヘッドデータの長さをそろえつつ、図１５（ｂ）に示す矩形に展開した図において、メディア３００のＢ軸に対する赤道側から頂上側に向けてインク吐出間隔を大きくすることができる。その結果、図１５（ｃ）に示すように、印刷バンド長を周長に変換すると、見かけ上、インク吐出間隔、すなわち解像度を印刷バンドごとにそろえることができる。
【００５６】
このように、本実施形態の印刷データ生成装置４０、印刷データ生成方法及び印刷データ生成プログラムによれば、画像形状を変形する場合に、特定の視線方向（ここでは赤道上方）からの見かけ上の解像度を印刷バンドごとにそろえつつ、見かけ上の濃度ばらつきを低減することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態は、球状や半球状のメディアに限定されることなく、種々の三次元形状のメディアの印刷に適用可能である。例えば、楕円体状やひょうたん状のメディアであっても、本発明の思想を適用すれば、特定の視点に応じた印刷画像の見かけ上の歪みを低減することができる。
【００５８】
以下では、変形例として、楕円体状の相対曲率の求め方を例示する。図１６に示すような楕円体状のメディアでは、印刷バンドの周長ＢＬは下記式によって求められる。
ＢＬ＝π×√（２（ａ２＋ｂ２））−（ａ−ｂ）２／２．２
ａ：メディアにおける一方の回転半径
ｂ：メディアにおける他方の回転半径
よって、このようにして求めた周長のうちの１つを基準周長ＢＬ０とし、上記したように、基準周長ＢＬ０に対する周長ＢＬを表す相対曲率ＲＣを印刷バンドごとに求め、この相対曲率ＲＣに応じて画像を拡大又は縮小すればよい。
【００５９】
なお、近似値が実際のメディア長以上になることを防止するために、上記式における係数２．２を例えば２．１に変更してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応するメディア３００の基準周長であって、当該基準周長に対するメディア３００の周長を表す相対曲率を求めたが、相対曲率生成部４１は、印刷バンドにおける基準印刷バンドに対応する基準曲率１／Ｒ０であって、この基準周長に対する曲率１／Ｒを表す相対曲率を求めてもよい。この場合、画像データ間引部４２は、この相対曲率に応じて、相対曲率が大きいほど画像データの間引き量を増やし、相対曲率が小さいほど画像データの間引き量を減らすこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係る三次元プリンタとプリンタ制御装置との構成を示す図である。
【図２】図１に示す三次元プリンタの主要部の構成を示す図である。
【図３】図１に示すプリンタ制御装置の第１実施形態の電気的な構成を示す図である。
【図４】座標データ及びヘッドデータを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る印刷データ生成装置の電気的な構成を示す図である。
【図６】相対曲率の求め方の概念図である。
【図７】印刷バンドごとの相対曲率を示す図である。
【図８】図５に示す印刷データ生成装置による画像データの間引きの概念図である。
【図９】本発明の実施形態に係る印刷データ生成方法のフローチャートである。
【図１０】図１に示すプリンタ制御装置の第２実施形態の電気的な構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る印刷データ生成装置の電気的な構成を示す図である。
【図１２】従来の印刷結果を示す図である。
【図１３】本発明の画像形状変形手法の概念図である。
【図１４】本発明の印刷結果を示す図である。
【図１５】図１１に示す印刷データ生成装置による画像データの間引きの概念図である。
【図１６】楕円体形状のメディアの相対曲率の求め方の概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…画像形状変形部（画像形状変形装置）、１１…相対曲率生成部、１２…画像拡大縮小部、２０…ＲＩＰ部、３０…三次元座標生成部、４０…ヘッドデータ生成部（印刷データ生成装置）、４１…相対曲率生成部（相対曲率生成手段）、４２…画像データ間引部（画像データ間引手段）、５０…データ転送・印刷制御部、１００，１００Ａ，１００Ｂ…プリンタ制御装置、２００…三次元プリンタ、２１０…ヘッド、２２０…支持部、２２１…Ｘ軸方向移動部、２２２…Ｙ軸方向移動部、２２３…Ｚ軸方向移動部、２２４…Ｂ軸回転部
２２５…Ａ軸回転部、３００…メディア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する画像データ間引手段と、
を備える、
印刷データ生成装置。
【請求項２】
前記相対曲率生成手段は、前記基準印刷バンドに対応する前記メディアの基準周長であって、当該基準周長に対する前記メディアの周長を表す前記相対曲率を、前記印刷バンドごとに求める、
請求項１に記載の印刷データ生成装置。
【請求項３】
前記画像データ間引手段は、前記相対曲率が小さいほど前記画像データの間引き量を増やす、
請求項２に記載の印刷データ生成装置。
【請求項４】
前記画像データ間引手段は、前記相対曲率が大きいほど前記画像データの間引き量を減らす、
請求項２に記載の印刷データ生成装置。
【請求項５】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求め、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する、
印刷データ生成方法。
【請求項６】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成プログラムであって、
コンピュータを、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する画像データ間引手段と、
として機能させる、
印刷データ生成プログラム。
【請求項１】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成装置であって、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する画像データ間引手段と、
を備える、
印刷データ生成装置。
【請求項２】
前記相対曲率生成手段は、前記基準印刷バンドに対応する前記メディアの基準周長であって、当該基準周長に対する前記メディアの周長を表す前記相対曲率を、前記印刷バンドごとに求める、
請求項１に記載の印刷データ生成装置。
【請求項３】
前記画像データ間引手段は、前記相対曲率が小さいほど前記画像データの間引き量を増やす、
請求項２に記載の印刷データ生成装置。
【請求項４】
前記画像データ間引手段は、前記相対曲率が大きいほど前記画像データの間引き量を減らす、
請求項２に記載の印刷データ生成装置。
【請求項５】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求め、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する、
印刷データ生成方法。
【請求項６】
三次元形状のメディアの表面に印刷バンドごとに印刷を行う三次元プリンタのための印刷データを生成する印刷データ生成プログラムであって、
コンピュータを、
前記印刷バンドにおける基準印刷バンドに対する相対曲率を前記印刷バンドごとに求める相対曲率生成手段と、
前記相対曲率に応じて前記印刷バンドごとに画像データを間引いた前記印刷データを生成する画像データ間引手段と、
として機能させる、
印刷データ生成プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１６】
【図４】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１６】
【図４】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１２８９３２（Ｐ２０１０−１２８９３２Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０４６５８（Ｐ２００８−３０４６５８）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．フロッピー
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．フロッピー
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
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