印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法および印刷ライン幅設定プログラム
【課題】三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制する。
【解決手段】メディアＭの表面形状情報と、三次元インクジェットプリンタの各軸の移動スケジュール情報とを取得すると、この表面形状情報及び移動スケジュール情報に基づいて、インクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面の印刷可能面Ｊを算出し、この印刷可能面Ｊにおけるインクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出する。そして、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｃから所定距離内にある範囲を印刷対象面Ｋとして算出し、この算出された印刷対象面Ｋに基づいて印刷ライン幅を設定する。印刷ライン幅は、印刷対象面Ｋの幅Ｌにインクジェットヘッド１２に設けられたノズル間解像度を掛け合わせて印刷に使用するノズル数を算出し、このノズル数で形成される幅に設定する。
【解決手段】メディアＭの表面形状情報と、三次元インクジェットプリンタの各軸の移動スケジュール情報とを取得すると、この表面形状情報及び移動スケジュール情報に基づいて、インクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面の印刷可能面Ｊを算出し、この印刷可能面Ｊにおけるインクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出する。そして、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｃから所定距離内にある範囲を印刷対象面Ｋとして算出し、この算出された印刷対象面Ｋに基づいて印刷ライン幅を設定する。印刷ライン幅は、印刷対象面Ｋの幅Ｌにインクジェットヘッド１２に設けられたノズル間解像度を掛け合わせて印刷に使用するノズル数を算出し、このノズル数で形成される幅に設定する。
【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印刷ラインごとに印刷を行う三次元プリンタの印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法および印刷ライン幅設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元形状のメディアに対しても印刷を行いたいとの要求から、特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタが考えられてきた。この特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタは、三次元形状のメディアを回転させながら所定幅の印刷ラインごとにメディアの表面に画像を印刷するものである。
【０００３】
そして、この三次元インクジェットプリンタで画像を印刷するために、ＲＩＰ（Raster Image Processor）では、ビットマップ形式やＪＰＥＧ形式などの画像データを三次元インクジェットプリンタで印刷可能なドット形式の印刷データに変換するとともに、この印刷データを印刷ライン毎に分割している。そして、インクジェットプリンタでは、ＲＩＰから送信された印刷データを受信すると、メディアを回転させながらインクジェットヘッドからインク液滴を吐出することで、印刷ライン毎にメディアの表面に画像を印刷している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−００８１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インクジェットヘッドのノズル面は平面状であるのに対して、三次元形状のメディアはその表面が凹凸状に湾曲している。このため、インクジェットヘッドとメディア表面との間のギャップが全体的に不均一となり、印刷位置によってはギャップの許容範囲を超えてしまうことがある。ギャップの許容範囲を超えてしまうと、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が変化することによりインク液滴の着弾位置がずれてしまい、また、インク液滴にミストが発生することによりメディア表面に着弾したインク液滴のドット形状が変形して、印刷画質が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、印刷ライン幅設定プログラム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】
【０００７】
本発明に係る印刷ライン幅設定装置は、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置であって、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、表面形状情報取得手段により取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得手段により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、印刷対象面算出手段により算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る印刷ライン幅設定装置によれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【０００９】
そして、上記印刷ライン幅設定手段は、印刷対象面に対応するインクジェットヘッドのノズル数を算出し、この算出したノズル数により印刷ライン幅を設定することが好ましい。この印刷ライン幅設定装置によれば、印刷対象面に対応するインクジェットヘッドのノズル数により印刷ライン幅を設定することで、インクジェットヘッドにおけるノズルの密度に対応して印刷ライン幅を設定することができる。
【００１０】
この場合、上記印刷ライン幅設定手段は、印刷対象面の幅にインクジェットヘッドに設けられたノズルの密度を掛け合わせることで、ノズル数を算出することが好ましい。この印刷ライン幅設定装置によれば、印刷対象面の幅にノズルの密度を掛け合わせてノズル数を算出することで、印刷対象面に対応するノズル数を適切に算出することができる。
【００１１】
本発明に係る印刷ライン幅設定方法は、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定方法であって、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得ステップと、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得ステップと、表面形状情報取得ステップにおいて取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得ステップにおいて取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出ステップと、印刷対象面算出ステップにおいて算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る印刷ライン幅設定方法によれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る印刷ライン幅設定プログラムは、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定プログラムであって、コンピュータを、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、表面形状情報取得手段により取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得手段により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、印刷対象面算出手段により算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、として機能させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る印刷ライン幅設定プログラムによれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るＲＩＰを備える三次元インクジェットプリンタシステムの構成を示した図である。
【図２】三次元インクジェットプリンタにおける各軸の関係を示した図である。
【図３】斜め上方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図４】正面から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図５】側方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図６】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図７】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図８】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図９】インク液滴を吐出する場合の動作を説明するための図である。
【図１０】ＲＩＰの機能ブロック構成を示す図である。
【図１１】印刷対象面を説明するための図である。
【図１２】ＲＩＰの処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１４】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１５】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１６】印刷対象面を説明するための図である。
【図１７】ノズル間解像度が低い場合における印刷方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムの好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムをＲＩＰに適用したものである。また、本実施形態では、三次元形状のメディアＭの一例として、球状のメディアＭを用いて説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るＲＩＰを備える三次元インクジェットプリンタシステムの構成を示した図である。図１に示すように、三次元インクジェットプリンタシステム１は、三次元インクジェットプリンタ１０と、パソコン２０とにより構成されている。そして、パソコン２０には、三次元インクジェットプリンタ１０で印刷するための画像データを作成するアプリケーション３０と、この画像データを三次元インクジェットプリンタ１０で印刷できる印刷データに変換するＲＩＰ４０とが組み込まれている。
【００１９】
三次元インクジェットプリンタ１０は、三次元形状のメディアＭに対して所定幅の印刷ラインごとに画像を印刷するものであって、本件出願人が先に出願した国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０７２５５１号や特願２００８−３０４２２８号などに記載されたものである。このため、三次元インクジェットプリンタ１０には、インク液滴が吐出される複数のノズル１１が設けられたインクジェットヘッド１２と、メディアＭを保持するメディア保持部１３とが設けられている。そして、三次元インクジェットプリンタ１０は、メディアＭを回転させてインクジェットヘッド１２とメディア保持部１３とを三次元空間において相対的に移動させながら、インクジェットヘッド１２のノズル１１からインクを吐出させることで、所定の印刷ライン毎にメディアＭの表面に画像を印刷する。
【００２０】
三次元インクジェットプリンタ１０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸の５軸により、インクジェットヘッド１２とメディア保持部１３とを相対的に移動することが可能となっている。図２は、三次元インクジェットプリンタにおける各軸の関係を示した図、図３は、斜め上方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図、図４は、正面から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図、図５は、側方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【００２１】
図２〜図５に示すように、Ｘ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを前後方向に移動させる軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸と垂直な軸であってメディアＭに対してインクジェットヘッド１２を左右方向に移動させる軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と垂直な軸であってインクジェットヘッド１２に対してメディアＭを上下方向に移動させる軸である。Ａ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭの傾斜角度を変更させる軸である。Ｂ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを回転させる軸である。なお、インクジェットヘッド１２は、Ｙ軸にのみ移動可能となっており、メディア保持部１３は、Ｘ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸に移動可能となっている。
【００２２】
ここで、図６〜図９を参照して、三次元インクジェットプリンタ１０の動作について説明する。図６〜図８は、印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図、図９は、インク液滴を吐出する場合の動作を説明するための図である。
【００２３】
まず、図６を参照して、Ａ軸の回転中心ＯＡとメディアＭの中心Ｏとが同一である場合について考える。図６（ａ）に示すように、Ｂ軸を回転させると、現在印刷している印刷ラインＬ１がインクジェットヘッド１２に対して主走査方向に移動する。このため、Ｂ軸を回転させているときにインクジェットヘッド１２からインク液滴を吐出させることで、印刷ラインＬ１に画像が印刷される。そして、図６（ｂ）に示すように、Ａ軸を回転させると、メディアＭの表面がインクジェットヘッド１２に対して副走査方向に送り出されて、インクジェットヘッド１２に対向する面が印刷ラインＬ１から次の印刷ラインである印刷ラインＬ２に切り替わる。なお、メディアＭの形状は半径が一定の球状であるため、Ａ軸のみを移動させることで、メディアＭとインクジェットヘッド１２とのギャップを所定距離に維持した状態で、副走査方向に向けてメディアＭを送り出すことができる。
【００２４】
しかしながら、実際には、図７に示すように、メディアＭはメディア保持部１３により保持されているため、メディアＭの中心ＯがＡ軸の回転中心ＯＡとはならない。すなわち、メディアＭのＡ軸の回転半径は、回転中心ＯＡからメディアＭの中心Ｏまでの長さ（メディアＭの半径＋回転中心ＯＡからメディアＭの長さ）となる。このため、Ａ軸を回転させると、Ａ軸の回転半径に応じてメディアＭがＸ軸方向及びＺ軸方向にずれる。
【００２５】
そこで、図８に示すように、メディアＭを副走査方向に向けて送り出すときは、Ａ軸を回転させながら、Ａ軸を回転させた場合に生ずるメディアＭの中心ＯのＸ軸方向の差分ｄＸ及びＹ軸方向の差分ｄＹだけ、Ｘ軸及びＺ軸を移動させる。これにより、メディアＭの中心Ｏが移動しないため、インクジェットヘッド１２とメディアＭとのギャップを所定距離に維持した状態で、メディアＭを副走査方向に向けて送り出すことができる。
【００２６】
このようにして、メディアＭを副走査方向に送り出して次の印刷ラインＬ２をインクジェットヘッド１２に対向させると、図９に示すように、Ｂ軸のみを回転させることで、メディアＭの印刷ラインＬ２がインクジェットヘッド１２に対して主走査方向に移動するため、Ｂ軸のみを回転させながらインクジェットヘッド１２からインク液滴を吐出させることで、印刷ラインＬ２に画像が印刷される。
【００２７】
図１０は、ＲＩＰの機能ブロック構成を示す図である。ＲＩＰ４０は、アプリケーション３０により作成されたビットマップ形式やＪＰＥＧ形式などの画像データを、三次元インクジェットプリンタ１０で印刷可能なドット形式の印刷データに変換するとともに、三次元インクジェットプリンタ１０のための印刷ライン幅を設定し、変換した印刷データを設定された印刷ライン幅に分割して三次元インクジェットプリンタ１０に送信するものである。このため、図１０に示すように、ＲＩＰ４０は、表面形状情報取得部４１と、移動スケジュール情報取得部４２と、印刷対象面算出部４３と、印刷ライン幅設定部４４として機能する。なお、ＲＩＰ４０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、上記の各機能を実現するためのコンピュータプログラムがＲＯＭなどに記憶されている。そして、ＣＰＵやＲＡＭ上に上記のコンピュータプログラムを読み込ませ、ＣＰＵの制御の下で動作させることで、上記の各機能が実現される。
【００２８】
表面形状情報取得部４１は、アプリケーション３０で作成された画像データとともに、メディアＭの表面形状情報を取得するものである。この表面形状情報は、メディアＭの形状を定義する情報であり、本実施形態では、メディアＭが球状であるため、球の半径ｒが表面形状情報として取得される。なお、表面形状情報は、何れから取得してもよく、例えば、アプリケーション３０から取得してもよく、印刷オペレータからの直接入力により取得してもよい。
【００２９】
移動スケジュール情報取得部４２は、上述した三次元インクジェットプリンタ１０において画像を印刷する場合の各軸の移動スケジュール情報を取得するものである。この移動スケジュール情報は、インクジェットヘッド１２とメディアＭとを相対的に移動させて印刷ライン毎にメディアＭに画像を印刷するためのものである。すなわち、移動スケジュール情報は、メディアＭとインクジェットヘッド１２との間のギャップを所定距離に保持した状態で、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを主走査方向に移動させるとともに、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを副走査方向に送り出させるように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸を移動させるスケジュールである。なお、移動スケジュール情報は、何れから取得してもよく、例えば、アプリケーション３０から取得してもよく、印刷オペレータからの直接入力により取得してもよい。また、表面形状情報取得部４１において取得した表形状情報に基づいて、移動スケジュール情報取得部４２が三次元インクジェットプリンタ１０における各軸の移動スケジュール情報を算出することにより取得してもよい。
【００３０】
印刷対象面算出部４３は、表面形状情報取得部４１により取得された表面形状情報と、移動スケジュール情報取得部４２により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、各印刷ライン幅に対応するメディアＭの印刷対象面を算出するものである。
【００３１】
図１１は、印刷対象面を説明するための図である。図１１に示すように、印刷対象面算出部４３は、まず、表面形状情報と移動スケジュール情報とに基づいて、Ｂ軸が固定された状態でメディアＭがＡ軸方向に回転される場合に、メディアＭの表面におけるインクジェットヘッド１２の全面に対向する印刷可能面Ｊを算出する。印刷可能面Ｊは、インクジェットヘッド１２の全ノズル１１からインク液滴を吐出した場合にメディアＭの表面に画像が印刷される面である。印刷可能面Ｊの算出は、表面形状情報と移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッド１２とメディアＭとが相対的に移動された場合にインクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面形状を算出し、この算出結果から、インクジェットヘッド１２の両端に対応するメディアＭ表面のＡ点及びＥ点を算出し、この算出されたＡ点とＢ点とで挟まれる面を印刷可能面Ｊとする。
【００３２】
また、印刷対象面算出部４３は、印刷可能面Ｊにおけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点Ｃを算出する。すなわち、印刷可能面Ｊの表面形状に基づいて、インクジェットヘッド１２と印刷可能面Ｊとの間のギャップ（離間距離）を算出することで、インクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出することができる。
【００３３】
そして、印刷対象面算出部４３は、インクジェットヘッド１２から離間する方向において、印刷可能面Ｊにおいて近接点Ｃから所定距離内にある印刷対象面Ｋを算出する。すなわち、印刷対象面Ｋは、インクジェットヘッド１２から印刷可能面Ｊに向けてインク液滴が吐出された場合に、近接点Ｃに着弾したインク液滴のドット画質に対して略同一画質のドット画質が得られる範囲である。印刷対象面Ｋの算出は、例えば、印刷可能面Ｊの表面形状に基づいて、インクジェットヘッド１２と印刷可能面Ｊとの間のギャップ（離間距離）を算出し、近接点Ｃのギャップと所定範囲のギャップとなる範囲を算出することで求めることができる。なお、図１１では、Ｂ点とＤ点とで挟まれた範囲が印刷対象面Ｋとなる。
【００３４】
印刷ライン幅設定部４４は、印刷対象面算出部４３において算出された印刷対象面Ｋに基づいて、三次元インクジェットプリンタ１０における印刷ライン幅を設定する。すなわち、印刷ライン幅設定部４４は、印刷ライン幅を設定するために、まず、Ｂ点からＤ点までの直線距離である印刷対象面Ｋの幅Ｌを算出する。そして、この算出した印刷対象面Ｋの幅Ｌにインクジェットヘッド１２に設けられたノズル１１の密度（ノズル間解像度：ｄｐｉ）を掛け合わせて、インクジェットヘッド１２に設けられたノズル１１のうち、印刷に使用するノズル数を算出する。
【００３５】
そして、印刷ライン幅設定部４４は、この算出したノズル数で形成される幅を、印刷ライン幅として設定する。すなわち、インクジェットヘッド１２からインク液滴が吐出されるノズル１１の幅が印刷ライン幅となる。
【００３６】
次に、図１２を参照して、ＲＩＰ４０の処理動作について説明する。図１２は、ＲＩＰの処理動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、ＲＩＰ４０において、ＣＰＵなどで構成される処理部（不図示）が、ＲＯＭなどの記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを実行させることで、以下の処理が行われる。
【００３７】
まず、ＲＩＰ４０は、表面形状情報取得部４１により、メディアＭの表面形状情報を取得するとともに（ステップＳ１）、移動スケジュール情報取得部４２により、三次元インクジェットプリンタ１０における各軸の移動スケジュール情報を取得する（ステップＳ２）。
【００３８】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷対象面算出部４３により、ステップＳ１において取得された表面形状情報とステップＳ２において取得された移動スケジュール情報とに基づいて、メディアＭ表面における印刷可能面Ｊを算出して（ステップＳ３）、この印刷可能面Ｊにおいてインクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出する（ステップＳ４）。そして、ＲＩＰ４０は、ステップＳ３において算出した印刷可能面Ｊから、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｃから所定距離内にある印刷対象面Ｋを算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷ライン幅設定部４４により、ステップＳ５により算出された印刷対象面Ｋに基づいて、印刷に使用するノズル数を算出し（ステップＳ６）、このノズル数で形成される幅を印刷ライン幅として設定する（ステップＳ７）。
【００４０】
このようにして印刷ライン幅が設定されると、ＲＩＰ４０は、ステップＳ６において算出されたノズル数に基づいて、インクジェットヘッド１２に設けられた複数のノズル１１のうち印刷に使用するノズルを選択する。
【００４１】
図１３〜図１５は、印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。図１３に示すように、インクジェットヘッド１２には、Ｘ軸方向に沿って配列された多数個（図では１５個）のノズル１１の列がＹ軸方向に沿って複数段（図では３段）に配列されている。そして、図１４に示すように、このノズル１１から、ステップＳ６において算出されたノズル数だけ、印刷に使用する印刷ノズル１１ａを選択する。印刷ノズル１１ａは、連続するノズル１１であれば如何なるノズル１１を選択してもよく、例えば、図１４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１２の一方端から他方端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択してもよく、図１４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１２の中央部から両端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択してもよい。そして、印刷ノズル１１ａとして選択されない不使用ノズル１１ｂは印刷に使用されないため、実質的には、図１５に示すように、擬似的に印刷ノズル１１ａのみが設けられた小さなインクジェットヘッド１２であるものとして印刷を行う。
【００４２】
なお、図１４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１２の一方端から他方端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択する場合、移動スケジュール情報は、インクジェットヘッド１２の一方端に対応する位置に近接点が通る移動スケジュールとする。この場合、図１６に示すように、インクジェットヘッド１２の両端に対応するメディアＭ表面のＦ点及びＨ点とで挟まれる面が印刷可能面Ｊとなり、インクジェットヘッド１２に最も近接するＨ点が近接点となる。そして、印刷可能面Ｊのうち、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｈから所定距離内にあるＧ点とＨ点とで挟まれた範囲が印刷対象面Ｋとなる。
【００４３】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷データを印刷ライン幅に分割し、この分割した各印刷データをインクジェットヘッド１２の印刷ノズル１１ａに対応付けて、三次元インクジェットプリンタ１０に送信する。
【００４４】
そして、三次元インクジェットプリンタ１０では、ＲＩＰ４０から印刷データを取得すると、ＲＩＰ４０がステップＳ２において取得した移動スケジュール情報と同じスケジュールでメディアＭを回転させながら、ＲＩＰ４０から送信された印刷データに基づいて印刷ノズル１１ａからインク液滴を吐出させる。これにより、印刷ライン毎にメディアＭの表面に画像が印刷される。
【００４５】
なお、印刷データの印刷解像度よりもノズル間解像度（ノズル１１の密度）が低い場合は、図１７に示すように、同一印刷ラインに対して複数回印刷を行うことで（図１７では４回）、所定の印刷解像度を得ることができる。すなわち、同一印刷ラインに対してメディアＭを所定回数させることで、印刷ノズル１１ａに対してメディアＭの同一印刷ラインが所定回数通過する。そこで、メディアＭを１回転させる度にメディアＭを副走査方向に向けて印刷解像度分だけ送り出しながら印刷ノズル１１ａからインク液滴を吐出させることで、所定の印刷解像度の印刷画像が得られる。例えば、印刷解像度が６００ｄｐｉであるのに対して、ノズル間解像度が１５０ｄｐｉである場合は、メディアＭを副走査方向に向けて印刷解像度分ずつ送り出しながらメディアＭを４回転させて同一印刷ラインに４回印刷することで、６００ｄｐｉの印刷解像度を得ることができる。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、インクジェットヘッド１２とメディアＭとの相対的な移動スケジュール情報とメディアＭの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッド１２とメディアＭとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面形状を算出することができる。このため、印刷対象面算出部４３により、メディアＭの印刷可能面Ｊ及びこの印刷可能面Ｊにおける近接点Ｃを算出するとともに、この近接点Ｃから印刷対象面Ｋを算出することができる。この印刷対象面Ｋは、近接点Ｃからインクジェットヘッド１２から離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面Ｋ内では、インクジェットヘッド１２から吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷ライン幅設定部４４により、印刷対象面Ｋに基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアＭに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【００４７】
そして、印刷対象面Ｋに対応するインクジェットヘッド１２のノズル数により印刷ライン幅を設定することで、インクジェットヘッド１２のノズル間解像度に対応して印刷ライン幅を設定することができる。
【００４８】
この場合、印刷対象面Ｋの幅にノズル間解像度を掛け合わせてノズル数を算出することで、印刷対象面に対応するノズル数を適切に算出することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、メディアＭの形状が球状であるものとして説明したが、メディアＭの形状は如何なる形状であってもよい。この場合、メディアＭの形状を定義する情報を表面形状情報に持たせることで、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムをＲＩＰ４０に適用したものとして説明したが、独立したアプリケーションに適用してもよく、三次元インクジェットプリンタ１０に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…三次元インクジェットプリンタシステム、１０…三次元インクジェットプリンタ、１１…ノズル、１１ａ…印刷ノズル、１１ｂ…不使用ノズル、１２…インクジェットヘッド、１３…メディア保持部、２０…パソコン、３０…アプリケーション、４０…ＲＩＰ、４１…表面形状情報取得部、４２…移動スケジュール情報取得部、４３…印刷対象面算出部、４４…印刷ライン幅設定部、Ｃ，Ｈ…近接点、Ｊ…印刷可能面、Ｋ…印刷対象面、Ｌ…印刷対象面の幅、Ｌ１，Ｌ２…印刷ライン、Ｍ…メディア、Ｏ…メディアの中心、ＯＡ…Ａ軸の回転中心。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元形状のメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元プリンタの印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法および印刷ライン幅設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元形状のメディアに対しても印刷を行いたいとの要求から、特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタが考えられてきた。この特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタは、三次元形状のメディアを回転させながら所定幅の印刷ラインごとにメディアの表面に画像を印刷するものである。
【０００３】
そして、この三次元インクジェットプリンタで画像を印刷するために、ＲＩＰ（Raster Image Processor）では、ビットマップ形式やＪＰＥＧ形式などの画像データを三次元インクジェットプリンタで印刷可能なドット形式の印刷データに変換するとともに、この印刷データを印刷ライン毎に分割している。そして、インクジェットプリンタでは、ＲＩＰから送信された印刷データを受信すると、メディアを回転させながらインクジェットヘッドからインク液滴を吐出することで、印刷ライン毎にメディアの表面に画像を印刷している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−００８１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インクジェットヘッドのノズル面は平面状であるのに対して、三次元形状のメディアはその表面が凹凸状に湾曲している。このため、インクジェットヘッドとメディア表面との間のギャップが全体的に不均一となり、印刷位置によってはギャップの許容範囲を超えてしまうことがある。ギャップの許容範囲を超えてしまうと、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が変化することによりインク液滴の着弾位置がずれてしまい、また、インク液滴にミストが発生することによりメディア表面に着弾したインク液滴のドット形状が変形して、印刷画質が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、印刷ライン幅設定プログラム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】
【０００７】
本発明に係る印刷ライン幅設定装置は、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置であって、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、表面形状情報取得手段により取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得手段により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、印刷対象面算出手段により算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る印刷ライン幅設定装置によれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【０００９】
そして、上記印刷ライン幅設定手段は、印刷対象面に対応するインクジェットヘッドのノズル数を算出し、この算出したノズル数により印刷ライン幅を設定することが好ましい。この印刷ライン幅設定装置によれば、印刷対象面に対応するインクジェットヘッドのノズル数により印刷ライン幅を設定することで、インクジェットヘッドにおけるノズルの密度に対応して印刷ライン幅を設定することができる。
【００１０】
この場合、上記印刷ライン幅設定手段は、印刷対象面の幅にインクジェットヘッドに設けられたノズルの密度を掛け合わせることで、ノズル数を算出することが好ましい。この印刷ライン幅設定装置によれば、印刷対象面の幅にノズルの密度を掛け合わせてノズル数を算出することで、印刷対象面に対応するノズル数を適切に算出することができる。
【００１１】
本発明に係る印刷ライン幅設定方法は、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定方法であって、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得ステップと、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得ステップと、表面形状情報取得ステップにおいて取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得ステップにおいて取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出ステップと、印刷対象面算出ステップにおいて算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る印刷ライン幅設定方法によれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る印刷ライン幅設定プログラムは、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させてメディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定プログラムであって、コンピュータを、インクジェットヘッドとメディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、表面形状情報取得手段により取得された表面形状情報と移動スケジュール情報取得手段により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッドに対向するメディアの印刷可能面を算出し、印刷可能面におけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、印刷可能面においてインクジェットヘッドから離間する方向において近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、印刷対象面算出手段により算出された印刷対象面に基づいて、三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、として機能させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る印刷ライン幅設定プログラムによれば、インクジェットヘッドとメディアとの相対的な移動スケジュール情報とメディアの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッドとメディアとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッドに対向するメディアの表面形状を算出することができる。このため、メディアの印刷可能面及びこの印刷可能面における近接点を算出するとともに、この近接点から印刷対象面を算出することができる。この印刷対象面は、近接点からインクジェットヘッドから離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面内では、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷対象面に基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、三次元形状のメディアに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るＲＩＰを備える三次元インクジェットプリンタシステムの構成を示した図である。
【図２】三次元インクジェットプリンタにおける各軸の関係を示した図である。
【図３】斜め上方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図４】正面から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図５】側方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【図６】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図７】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図８】印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図である。
【図９】インク液滴を吐出する場合の動作を説明するための図である。
【図１０】ＲＩＰの機能ブロック構成を示す図である。
【図１１】印刷対象面を説明するための図である。
【図１２】ＲＩＰの処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１４】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１５】印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。
【図１６】印刷対象面を説明するための図である。
【図１７】ノズル間解像度が低い場合における印刷方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムの好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムをＲＩＰに適用したものである。また、本実施形態では、三次元形状のメディアＭの一例として、球状のメディアＭを用いて説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るＲＩＰを備える三次元インクジェットプリンタシステムの構成を示した図である。図１に示すように、三次元インクジェットプリンタシステム１は、三次元インクジェットプリンタ１０と、パソコン２０とにより構成されている。そして、パソコン２０には、三次元インクジェットプリンタ１０で印刷するための画像データを作成するアプリケーション３０と、この画像データを三次元インクジェットプリンタ１０で印刷できる印刷データに変換するＲＩＰ４０とが組み込まれている。
【００１９】
三次元インクジェットプリンタ１０は、三次元形状のメディアＭに対して所定幅の印刷ラインごとに画像を印刷するものであって、本件出願人が先に出願した国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０７２５５１号や特願２００８−３０４２２８号などに記載されたものである。このため、三次元インクジェットプリンタ１０には、インク液滴が吐出される複数のノズル１１が設けられたインクジェットヘッド１２と、メディアＭを保持するメディア保持部１３とが設けられている。そして、三次元インクジェットプリンタ１０は、メディアＭを回転させてインクジェットヘッド１２とメディア保持部１３とを三次元空間において相対的に移動させながら、インクジェットヘッド１２のノズル１１からインクを吐出させることで、所定の印刷ライン毎にメディアＭの表面に画像を印刷する。
【００２０】
三次元インクジェットプリンタ１０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸の５軸により、インクジェットヘッド１２とメディア保持部１３とを相対的に移動することが可能となっている。図２は、三次元インクジェットプリンタにおける各軸の関係を示した図、図３は、斜め上方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図、図４は、正面から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図、図５は、側方から見た三次元インクジェットプリンタを模式的に示した図である。
【００２１】
図２〜図５に示すように、Ｘ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを前後方向に移動させる軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸と垂直な軸であってメディアＭに対してインクジェットヘッド１２を左右方向に移動させる軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と垂直な軸であってインクジェットヘッド１２に対してメディアＭを上下方向に移動させる軸である。Ａ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭの傾斜角度を変更させる軸である。Ｂ軸は、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを回転させる軸である。なお、インクジェットヘッド１２は、Ｙ軸にのみ移動可能となっており、メディア保持部１３は、Ｘ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸に移動可能となっている。
【００２２】
ここで、図６〜図９を参照して、三次元インクジェットプリンタ１０の動作について説明する。図６〜図８は、印刷ラインを変更する場合の軸の動作を説明するための図、図９は、インク液滴を吐出する場合の動作を説明するための図である。
【００２３】
まず、図６を参照して、Ａ軸の回転中心ＯＡとメディアＭの中心Ｏとが同一である場合について考える。図６（ａ）に示すように、Ｂ軸を回転させると、現在印刷している印刷ラインＬ１がインクジェットヘッド１２に対して主走査方向に移動する。このため、Ｂ軸を回転させているときにインクジェットヘッド１２からインク液滴を吐出させることで、印刷ラインＬ１に画像が印刷される。そして、図６（ｂ）に示すように、Ａ軸を回転させると、メディアＭの表面がインクジェットヘッド１２に対して副走査方向に送り出されて、インクジェットヘッド１２に対向する面が印刷ラインＬ１から次の印刷ラインである印刷ラインＬ２に切り替わる。なお、メディアＭの形状は半径が一定の球状であるため、Ａ軸のみを移動させることで、メディアＭとインクジェットヘッド１２とのギャップを所定距離に維持した状態で、副走査方向に向けてメディアＭを送り出すことができる。
【００２４】
しかしながら、実際には、図７に示すように、メディアＭはメディア保持部１３により保持されているため、メディアＭの中心ＯがＡ軸の回転中心ＯＡとはならない。すなわち、メディアＭのＡ軸の回転半径は、回転中心ＯＡからメディアＭの中心Ｏまでの長さ（メディアＭの半径＋回転中心ＯＡからメディアＭの長さ）となる。このため、Ａ軸を回転させると、Ａ軸の回転半径に応じてメディアＭがＸ軸方向及びＺ軸方向にずれる。
【００２５】
そこで、図８に示すように、メディアＭを副走査方向に向けて送り出すときは、Ａ軸を回転させながら、Ａ軸を回転させた場合に生ずるメディアＭの中心ＯのＸ軸方向の差分ｄＸ及びＹ軸方向の差分ｄＹだけ、Ｘ軸及びＺ軸を移動させる。これにより、メディアＭの中心Ｏが移動しないため、インクジェットヘッド１２とメディアＭとのギャップを所定距離に維持した状態で、メディアＭを副走査方向に向けて送り出すことができる。
【００２６】
このようにして、メディアＭを副走査方向に送り出して次の印刷ラインＬ２をインクジェットヘッド１２に対向させると、図９に示すように、Ｂ軸のみを回転させることで、メディアＭの印刷ラインＬ２がインクジェットヘッド１２に対して主走査方向に移動するため、Ｂ軸のみを回転させながらインクジェットヘッド１２からインク液滴を吐出させることで、印刷ラインＬ２に画像が印刷される。
【００２７】
図１０は、ＲＩＰの機能ブロック構成を示す図である。ＲＩＰ４０は、アプリケーション３０により作成されたビットマップ形式やＪＰＥＧ形式などの画像データを、三次元インクジェットプリンタ１０で印刷可能なドット形式の印刷データに変換するとともに、三次元インクジェットプリンタ１０のための印刷ライン幅を設定し、変換した印刷データを設定された印刷ライン幅に分割して三次元インクジェットプリンタ１０に送信するものである。このため、図１０に示すように、ＲＩＰ４０は、表面形状情報取得部４１と、移動スケジュール情報取得部４２と、印刷対象面算出部４３と、印刷ライン幅設定部４４として機能する。なお、ＲＩＰ４０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、上記の各機能を実現するためのコンピュータプログラムがＲＯＭなどに記憶されている。そして、ＣＰＵやＲＡＭ上に上記のコンピュータプログラムを読み込ませ、ＣＰＵの制御の下で動作させることで、上記の各機能が実現される。
【００２８】
表面形状情報取得部４１は、アプリケーション３０で作成された画像データとともに、メディアＭの表面形状情報を取得するものである。この表面形状情報は、メディアＭの形状を定義する情報であり、本実施形態では、メディアＭが球状であるため、球の半径ｒが表面形状情報として取得される。なお、表面形状情報は、何れから取得してもよく、例えば、アプリケーション３０から取得してもよく、印刷オペレータからの直接入力により取得してもよい。
【００２９】
移動スケジュール情報取得部４２は、上述した三次元インクジェットプリンタ１０において画像を印刷する場合の各軸の移動スケジュール情報を取得するものである。この移動スケジュール情報は、インクジェットヘッド１２とメディアＭとを相対的に移動させて印刷ライン毎にメディアＭに画像を印刷するためのものである。すなわち、移動スケジュール情報は、メディアＭとインクジェットヘッド１２との間のギャップを所定距離に保持した状態で、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを主走査方向に移動させるとともに、インクジェットヘッド１２に対してメディアＭを副走査方向に送り出させるように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸を移動させるスケジュールである。なお、移動スケジュール情報は、何れから取得してもよく、例えば、アプリケーション３０から取得してもよく、印刷オペレータからの直接入力により取得してもよい。また、表面形状情報取得部４１において取得した表形状情報に基づいて、移動スケジュール情報取得部４２が三次元インクジェットプリンタ１０における各軸の移動スケジュール情報を算出することにより取得してもよい。
【００３０】
印刷対象面算出部４３は、表面形状情報取得部４１により取得された表面形状情報と、移動スケジュール情報取得部４２により取得された移動スケジュール情報とに基づいて、各印刷ライン幅に対応するメディアＭの印刷対象面を算出するものである。
【００３１】
図１１は、印刷対象面を説明するための図である。図１１に示すように、印刷対象面算出部４３は、まず、表面形状情報と移動スケジュール情報とに基づいて、Ｂ軸が固定された状態でメディアＭがＡ軸方向に回転される場合に、メディアＭの表面におけるインクジェットヘッド１２の全面に対向する印刷可能面Ｊを算出する。印刷可能面Ｊは、インクジェットヘッド１２の全ノズル１１からインク液滴を吐出した場合にメディアＭの表面に画像が印刷される面である。印刷可能面Ｊの算出は、表面形状情報と移動スケジュール情報とに基づいて、インクジェットヘッド１２とメディアＭとが相対的に移動された場合にインクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面形状を算出し、この算出結果から、インクジェットヘッド１２の両端に対応するメディアＭ表面のＡ点及びＥ点を算出し、この算出されたＡ点とＢ点とで挟まれる面を印刷可能面Ｊとする。
【００３２】
また、印刷対象面算出部４３は、印刷可能面Ｊにおけるインクジェットヘッドに最も近接する近接点Ｃを算出する。すなわち、印刷可能面Ｊの表面形状に基づいて、インクジェットヘッド１２と印刷可能面Ｊとの間のギャップ（離間距離）を算出することで、インクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出することができる。
【００３３】
そして、印刷対象面算出部４３は、インクジェットヘッド１２から離間する方向において、印刷可能面Ｊにおいて近接点Ｃから所定距離内にある印刷対象面Ｋを算出する。すなわち、印刷対象面Ｋは、インクジェットヘッド１２から印刷可能面Ｊに向けてインク液滴が吐出された場合に、近接点Ｃに着弾したインク液滴のドット画質に対して略同一画質のドット画質が得られる範囲である。印刷対象面Ｋの算出は、例えば、印刷可能面Ｊの表面形状に基づいて、インクジェットヘッド１２と印刷可能面Ｊとの間のギャップ（離間距離）を算出し、近接点Ｃのギャップと所定範囲のギャップとなる範囲を算出することで求めることができる。なお、図１１では、Ｂ点とＤ点とで挟まれた範囲が印刷対象面Ｋとなる。
【００３４】
印刷ライン幅設定部４４は、印刷対象面算出部４３において算出された印刷対象面Ｋに基づいて、三次元インクジェットプリンタ１０における印刷ライン幅を設定する。すなわち、印刷ライン幅設定部４４は、印刷ライン幅を設定するために、まず、Ｂ点からＤ点までの直線距離である印刷対象面Ｋの幅Ｌを算出する。そして、この算出した印刷対象面Ｋの幅Ｌにインクジェットヘッド１２に設けられたノズル１１の密度（ノズル間解像度：ｄｐｉ）を掛け合わせて、インクジェットヘッド１２に設けられたノズル１１のうち、印刷に使用するノズル数を算出する。
【００３５】
そして、印刷ライン幅設定部４４は、この算出したノズル数で形成される幅を、印刷ライン幅として設定する。すなわち、インクジェットヘッド１２からインク液滴が吐出されるノズル１１の幅が印刷ライン幅となる。
【００３６】
次に、図１２を参照して、ＲＩＰ４０の処理動作について説明する。図１２は、ＲＩＰの処理動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、ＲＩＰ４０において、ＣＰＵなどで構成される処理部（不図示）が、ＲＯＭなどの記憶装置に記録されたコンピュータプログラムを実行させることで、以下の処理が行われる。
【００３７】
まず、ＲＩＰ４０は、表面形状情報取得部４１により、メディアＭの表面形状情報を取得するとともに（ステップＳ１）、移動スケジュール情報取得部４２により、三次元インクジェットプリンタ１０における各軸の移動スケジュール情報を取得する（ステップＳ２）。
【００３８】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷対象面算出部４３により、ステップＳ１において取得された表面形状情報とステップＳ２において取得された移動スケジュール情報とに基づいて、メディアＭ表面における印刷可能面Ｊを算出して（ステップＳ３）、この印刷可能面Ｊにおいてインクジェットヘッド１２に最も近接する近接点Ｃを算出する（ステップＳ４）。そして、ＲＩＰ４０は、ステップＳ３において算出した印刷可能面Ｊから、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｃから所定距離内にある印刷対象面Ｋを算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷ライン幅設定部４４により、ステップＳ５により算出された印刷対象面Ｋに基づいて、印刷に使用するノズル数を算出し（ステップＳ６）、このノズル数で形成される幅を印刷ライン幅として設定する（ステップＳ７）。
【００４０】
このようにして印刷ライン幅が設定されると、ＲＩＰ４０は、ステップＳ６において算出されたノズル数に基づいて、インクジェットヘッド１２に設けられた複数のノズル１１のうち印刷に使用するノズルを選択する。
【００４１】
図１３〜図１５は、印刷に使用するノズルの選択を説明するための図である。図１３に示すように、インクジェットヘッド１２には、Ｘ軸方向に沿って配列された多数個（図では１５個）のノズル１１の列がＹ軸方向に沿って複数段（図では３段）に配列されている。そして、図１４に示すように、このノズル１１から、ステップＳ６において算出されたノズル数だけ、印刷に使用する印刷ノズル１１ａを選択する。印刷ノズル１１ａは、連続するノズル１１であれば如何なるノズル１１を選択してもよく、例えば、図１４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１２の一方端から他方端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択してもよく、図１４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１２の中央部から両端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択してもよい。そして、印刷ノズル１１ａとして選択されない不使用ノズル１１ｂは印刷に使用されないため、実質的には、図１５に示すように、擬似的に印刷ノズル１１ａのみが設けられた小さなインクジェットヘッド１２であるものとして印刷を行う。
【００４２】
なお、図１４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１２の一方端から他方端に向けて順に印刷ノズル１１ａを選択する場合、移動スケジュール情報は、インクジェットヘッド１２の一方端に対応する位置に近接点が通る移動スケジュールとする。この場合、図１６に示すように、インクジェットヘッド１２の両端に対応するメディアＭ表面のＦ点及びＨ点とで挟まれる面が印刷可能面Ｊとなり、インクジェットヘッド１２に最も近接するＨ点が近接点となる。そして、印刷可能面Ｊのうち、インクジェットヘッド１２から離間する方向において近接点Ｈから所定距離内にあるＧ点とＨ点とで挟まれた範囲が印刷対象面Ｋとなる。
【００４３】
その後、ＲＩＰ４０は、印刷データを印刷ライン幅に分割し、この分割した各印刷データをインクジェットヘッド１２の印刷ノズル１１ａに対応付けて、三次元インクジェットプリンタ１０に送信する。
【００４４】
そして、三次元インクジェットプリンタ１０では、ＲＩＰ４０から印刷データを取得すると、ＲＩＰ４０がステップＳ２において取得した移動スケジュール情報と同じスケジュールでメディアＭを回転させながら、ＲＩＰ４０から送信された印刷データに基づいて印刷ノズル１１ａからインク液滴を吐出させる。これにより、印刷ライン毎にメディアＭの表面に画像が印刷される。
【００４５】
なお、印刷データの印刷解像度よりもノズル間解像度（ノズル１１の密度）が低い場合は、図１７に示すように、同一印刷ラインに対して複数回印刷を行うことで（図１７では４回）、所定の印刷解像度を得ることができる。すなわち、同一印刷ラインに対してメディアＭを所定回数させることで、印刷ノズル１１ａに対してメディアＭの同一印刷ラインが所定回数通過する。そこで、メディアＭを１回転させる度にメディアＭを副走査方向に向けて印刷解像度分だけ送り出しながら印刷ノズル１１ａからインク液滴を吐出させることで、所定の印刷解像度の印刷画像が得られる。例えば、印刷解像度が６００ｄｐｉであるのに対して、ノズル間解像度が１５０ｄｐｉである場合は、メディアＭを副走査方向に向けて印刷解像度分ずつ送り出しながらメディアＭを４回転させて同一印刷ラインに４回印刷することで、６００ｄｐｉの印刷解像度を得ることができる。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、インクジェットヘッド１２とメディアＭとの相対的な移動スケジュール情報とメディアＭの表面形状情報とを取得することで、インクジェットヘッド１２とメディアＭとが相対的に移動された場合におけるインクジェットヘッド１２に対向するメディアＭの表面形状を算出することができる。このため、印刷対象面算出部４３により、メディアＭの印刷可能面Ｊ及びこの印刷可能面Ｊにおける近接点Ｃを算出するとともに、この近接点Ｃから印刷対象面Ｋを算出することができる。この印刷対象面Ｋは、近接点Ｃからインクジェットヘッド１２から離間する方向において所定距離内となるため、印刷対象面Ｋ内では、インクジェットヘッド１２から吐出されたインク液滴の飛行軌跡が揃うとともに、ミストの発生などが抑制される。このため、印刷ライン幅設定部４４により、印刷対象面Ｋに基づいて印刷ライン幅を設定することで、三次元形状のメディアＭに印刷する場合に印刷画質が低下するのを抑制することができる。
【００４７】
そして、印刷対象面Ｋに対応するインクジェットヘッド１２のノズル数により印刷ライン幅を設定することで、インクジェットヘッド１２のノズル間解像度に対応して印刷ライン幅を設定することができる。
【００４８】
この場合、印刷対象面Ｋの幅にノズル間解像度を掛け合わせてノズル数を算出することで、印刷対象面に対応するノズル数を適切に算出することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、メディアＭの形状が球状であるものとして説明したが、メディアＭの形状は如何なる形状であってもよい。この場合、メディアＭの形状を定義する情報を表面形状情報に持たせることで、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、本発明に係る印刷ライン幅設定装置、印刷ライン幅設定方法、および、印刷ライン幅設定プログラムをＲＩＰ４０に適用したものとして説明したが、独立したアプリケーションに適用してもよく、三次元インクジェットプリンタ１０に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…三次元インクジェットプリンタシステム、１０…三次元インクジェットプリンタ、１１…ノズル、１１ａ…印刷ノズル、１１ｂ…不使用ノズル、１２…インクジェットヘッド、１３…メディア保持部、２０…パソコン、３０…アプリケーション、４０…ＲＩＰ、４１…表面形状情報取得部、４２…移動スケジュール情報取得部、４３…印刷対象面算出部、４４…印刷ライン幅設定部、Ｃ，Ｈ…近接点、Ｊ…印刷可能面、Ｋ…印刷対象面、Ｌ…印刷対象面の幅、Ｌ１，Ｌ２…印刷ライン、Ｍ…メディア、Ｏ…メディアの中心、ＯＡ…Ａ軸の回転中心。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置であって、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、
前記表面形状情報取得手段により取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得手段により取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、
前記印刷対象面算出手段により算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、
を有することを特徴とする印刷ライン幅設定装置。
【請求項２】
前記印刷ライン幅設定手段は、前記印刷対象面に対応する前記インクジェットヘッドのノズル数を算出し、この算出したノズル数により前記印刷ライン幅を設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷ライン幅設定装置。
【請求項３】
前記印刷ライン幅設定手段は、前記印刷対象面の幅に前記インクジェットヘッドに設けられたノズルの密度を掛け合わせることで、前記ノズル数を算出することを特徴とする請求項２に記載の印刷ライン幅設定装置。
【請求項４】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定方法であって、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得ステップと、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得ステップと、
前記表面形状情報取得ステップにおいて取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得ステップにおいて取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出ステップと、
前記印刷対象面算出ステップにおいて算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定ステップと、
を有することを特徴とする印刷ライン幅設定方法。
【請求項５】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定プログラムであって、
コンピュータを、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、
前記表面形状情報取得手段により取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得手段により取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、
前記印刷対象面算出手段により算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、
として機能させることを特徴とする印刷ライン幅設定プログラム。
【請求項１】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定装置であって、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、
前記表面形状情報取得手段により取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得手段により取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、
前記印刷対象面算出手段により算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、
を有することを特徴とする印刷ライン幅設定装置。
【請求項２】
前記印刷ライン幅設定手段は、前記印刷対象面に対応する前記インクジェットヘッドのノズル数を算出し、この算出したノズル数により前記印刷ライン幅を設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷ライン幅設定装置。
【請求項３】
前記印刷ライン幅設定手段は、前記印刷対象面の幅に前記インクジェットヘッドに設けられたノズルの密度を掛け合わせることで、前記ノズル数を算出することを特徴とする請求項２に記載の印刷ライン幅設定装置。
【請求項４】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定方法であって、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得ステップと、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得ステップと、
前記表面形状情報取得ステップにおいて取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得ステップにおいて取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出ステップと、
前記印刷対象面算出ステップにおいて算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定ステップと、
を有することを特徴とする印刷ライン幅設定方法。
【請求項５】
複数のノズルを備えるインクジェットヘッドと三次元形状のメディアとを相対的に移動させて前記メディアの表面に印刷ラインごとに印刷を行う三次元インクジェットプリンタのための印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定プログラムであって、
コンピュータを、
前記インクジェットヘッドと前記メディアとを相対的に移動させる移動スケジュール情報を取得する移動スケジュール情報取得手段と、
前記メディアの表面形状情報を取得する表面形状情報取得手段と、
前記表面形状情報取得手段により取得された前記表面形状情報と前記移動スケジュール情報取得手段により取得された前記移動スケジュール情報とに基づいて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの印刷可能面を算出し、前記印刷可能面における前記インクジェットヘッドに最も近接する近接点を算出し、前記印刷可能面において前記インクジェットヘッドから離間する方向において前記近接点から所定距離内にある印刷対象面を算出する印刷対象面算出手段と、
前記印刷対象面算出手段により算出された前記印刷対象面に基づいて、前記三次元インクジェットプリンタにおける印刷ライン幅を設定する印刷ライン幅設定手段と、
として機能させることを特徴とする印刷ライン幅設定プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２２４９１０（Ｐ２０１１−２２４９１０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８２２７（Ｐ２０１０−９８２２７）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【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２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【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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