CN110582746A - 立体物印刷系统以及立体物印刷方法 - Google Patents

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Abstract

立体物印刷系统(S1、S2)具备：印刷工作台(T)，其用于载置作为印刷对象的立体物(10)；检测部(101)，其用于检测被载置在印刷工作台(T)上的立体物(10)的位置和方向；印刷数据生成部(102)，其用于根据基于检测部(101)的立体物的位置和方向的检测结果来生成使立体物(10)对应的印刷数据；印刷部(103)，其通过由印刷数据生成部(102)生成的印刷数据对各个立体物(10)执行印刷；以及控制部(104)，其用于控制检测部(101)、印刷数据生成部(102)、印刷部(103)的动作。

Description

立体物印刷系统以及立体物印刷方法
技术领域
本发明涉及立体物印刷系统以及立体物印刷方法。
背景技术
作为用于在立体物上印刷图像的现有例子的立体物印刷装置，已知一种打印机(参照专利文献1)，其具备喷墨式的记录头和在使记录头的喷嘴面相对于立体物的侧面的状态下可旋转地支持该立体物的立体物支持部，通过立体物支持部使立体物旋转并且通过记录头在立体物的侧面印刷图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-335019号公报(JP 2006-2335019 A)
发明内容
在现有例的立体物印刷装置中，由于通过立体物支持部能够旋转的立体物是单一的，因此对多个立体物进行印刷时的生产效率较低。
另外，在现有例的立体物印刷装置中，为了提高印刷质量，需要适当地控制作为印刷对象的立体物的旋转。因此，需要复杂且精密的控制技术，也会有成本增高的难点。
进一步地，作为现有例的立体物印刷方法也提出一种使用印刷用夹具的方法。但是，在这种印刷方法中，对每个不同形状的立体物都需要印刷用夹具，另外需要在印刷用夹具上固定立体物的时间。因此会有印刷所需要的费用增高等的问题。
本发明鉴于上述情况，其目的在于，提供不需要立体物的旋转控制，而且不使用固定夹具就能够进行高精细的印刷的立体物印刷系统以及立体物印刷方法。
为了解决上述问题，本发明第一方式所涉及的立体物印刷系统具备：印刷工作台，其用于载置作为印刷对象的立体物；检测部，其用于检测被载置在印刷工作台上的立体物的位置和方向；印刷数据生成部，其用于根据基于检测部的立体物的位置和方向的检测结果来生成使立体物对应的印刷数据；印刷部，其用于通过由印刷数据生成部生成的印刷数据对立体物执行印刷；以及控制部，其用于控制检测部、印刷数据生成部、印刷部的动作。
本发明第二实施方式所涉及的立体物印刷方法包括：检测载置在印刷工作台上的立体物的位置和方向的检测过程；根据检测出的立体物的位置和方向来生成使立体物对应的印刷数据的印刷数据生成过程；以及通过所生成的印刷数据对立体物执行印刷的印刷过程。
根据本发明，能够提供不需要立体物的旋转控制且不使用固定夹具就能够进行高精细的印刷的立体物印刷系统以及立体物印刷方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的立体物印刷系统的整体结构的功能框图。
图2是表示第一实施方式所涉及的立体物印刷系统的结构例的说明图。
图3是表示印刷渲染数据的生成步骤的说明图。
图4是表示印刷渲染数据的生成步骤的后续的说明图。
图5是表示印刷渲染数据的生成步骤的后续的说明图。
图6中的(a)、(b)是表示通过图形匹配发现检测基准点的步骤的说明图。
图7中的(a)-(c)是表示印刷渲染数据的生成步骤的例子的说明图。
图8是表示检测基准标记的实施例的摄像图。
图9中的(a)、(b)是表示立体物的印刷例的说明图。
图10中的(a)、(b)是表示针对立体物的印刷例的局部放大图。
图11是表示第一实施方式所涉及的应用于立体物印刷系统的传送带式的印刷工作台的概略结构图。
图12是表示第二实施方式所涉及的立体物印刷系统的整体结构的功能框图。
图13是表示第二实施方式所涉及的立体物印刷系统的主要部件的结构的框图。
图14是表示第二实施方式所涉及的立体物印刷系统的结构例的说明图。
图15中的(a)、(b)是表示第二实施方式所涉及的立体物印刷系统的主要部件的结构例的概略结构图。
图16是表示立体姿势的检测原理的说明图。
图17是表示立体姿势检测中的照明角度和姿势角度的例子的说明图。
图18中的(a)、(b)是表示立体姿势检测中的照明角度和姿势角度的其他例子的说明图。
图19是表示第二实施方式所涉及的通过立体物印刷系统执行的校正处理的处理步骤的流程图。
图20是表示校正处理的校正数据的生成步骤的说明图。
图21中的(a)、(b)是表示校正处理中的校正数据的生成步骤的说明图。
图22中的(a)-(c)是表示校正处理中的校正数据的生成步骤的说明图。
图23是表示印刷数据群的存储例的说明图。
图24是表示扫描印刷头的扫描方向与墨水滴的飞溅角度等之间的关系的说明图。
图25是表示扫描印刷头的扫描方向和印刷例的说明图。
具体实施方式
以下根据附图详细说明实施方式。这里，在附图中对相同的部件标注相同的标记，并省略重复的说明。
(第一实施方式)
参照图1、2来说明第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1的结构例。
图1是表示第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1的整体结构的功能框图，图2是表示第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1的结构例的说明图。
如图1所示，第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1具备：印刷工作台T，其用于载置作为印刷对象的一个以上的立体物10；检测部101，其用于检测载置在印刷工作台T上的各个立体物10的位置和方向；印刷数据生成部102，其用于根据检测部101的检测结果生成使各个立体物10对应的印刷数据；印刷部103，其通过由印刷数据生成部102生成的印刷数据对各个立体物10执行印刷；以及控制部104，其用于控制检测部101、印刷数据生成部102、印刷部(例如平头型UV喷墨打印机)103的动作。
检测部101例如具备预定的光学传感器或取得被载置在印刷工作台T上的各个立体物10的三维姿势信息的光学传感器(三维传感器)200。
在印刷工作台T中在四角印刷并形成可通过光学传感器200检测的检测基准15。
检测部101具备：指示部105，其由对立体物10的表面预先指示多个检测点的XY滑块301等构成。另外，图2中标记B表示光线，标记300表示印刷部103的外壳。
检测部101检测通过指示部105对各个立体物10进行指示的检测点的位置和检测基准的位置。由工作站104A、104B等构成的控制部104根据检测出的检测点的位置和检测基准的位置来计算印刷工作台T上的各个立体物10的位置和旋转角度。
控制部104能够通过图形匹配来判定各个立体物10的姿势，该图形匹配基于计算出的各个立体物10的位置和旋转角度相关的数据、预先取得的立体物10的姿势相关的数据。
印刷数据生成部102能够由作为硬件的工作站104B和预定的数据处理软件等构成。
印刷数据生成部102具备：第一数据生成部102A，其根据通过控制部104判定的各个立体物10的姿势和在各个立体物10的表面上印刷的描绘信息来生成第一印刷数据(描绘数据)；以及第二数据生成部102B，其根据由检测部101检测出的各个立体物10的位置和旋转角度，生成对第一印刷数据实施旋转处理并合理化的第二印刷数据。
立体物印刷系统S1还可以具备用于检测被载置在印刷工作台T上的各个立体物10的高度的高度检测部(未图示)。
此时，印刷数据生成部102能够根据由高度检测部检测出的各个立体物10的高度信息来校正第二印刷数据。
在通过取得被载置在印刷工作台T上的各个立体物10的三维姿势信息的三维传感器构成光学传感器200时，第一数据生成部102A根据三维传感器的检测结果来生成第一印刷数据，第二数据生成部102B根据由三维传感器或三维传感器以外的检测单元取得的各个立体物10的位置和旋转角度，生成对第一印刷数据实施旋转处理并合理化的第二印刷数据。
光学传感器200检测针对各个立体物10的表面的印刷状态，控制部104可以根据印刷状态的检测结果来判定印刷是否良好。
(关于第一数据生成部的处理)
接着，详细说明第一数据生成部102A的处理。
首先，将针对立体物10的具有三维形状信息的3DCAD数据和具有对立体物10的表面实施的彩色和描绘相关的信息的设计数据输入给第一数据生成部102A。
3DCAD数据中包括印刷工作台T上的姿势信息并被输入给第一数据生成部102A。
另外，在构成第一数据生成部102A的工作站104B的操作画面上能够根据3DCAD数据指示决定在印刷工作台T上最稳定的姿势。
接着，第一数据生成部102A合成与印刷工作台T上的立体物姿势信息对应的3DCAD数据和描绘信息，并在平行光透视像的条件下提取二维渲染数据。
接着，第一数据生成部102A根据提取出的二维渲染数据和与二维渲染数据对应的深度信息来生成第一印刷数据(描绘数据)。
更具体地说，印刷装置一般用于在平面上印刷二维数据，所以针对远离平面的深度的印刷特性与在平面上的印刷特性是不同的。预先保存与该平面不同的深度印刷特性，参照所保存的特性，根据与渲染数据对应的深度信息来生成最优的描绘数据。
例如，在喷墨印刷装置的情况下，根据墨水滴的飞溅特性而依赖于针对深度的印刷特性。因此为了补偿由于墨水滴对比较远的位置的着陆精度变差造成的印刷特性的混乱，有深度的轮廓部有必要扩大渲染数据并作为最优的描绘数据。
(印刷渲染数据的生成步骤)
参照图3～图5来说明第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1中的印刷渲染数据的生成步骤。
另外，在第一实施方式中，例示吉祥物娃娃D1作为印刷对象的立体物10。
在图3所示的生成步骤中，在构成第一数据生成部102A的工作站104B的操作画面400上使用鼠标等指示设备等来操作吉祥物娃娃D1a～D1d的方向等，并决定吉祥物娃娃D1的姿势。
接着，在图4所示的生成步骤中，在工作站104B的操作画面400上合成决定好的姿势的吉祥物娃娃D1的3DCAD数据和设计数据(在图4所示的例子中，服装的设计数据)W1。
在图5所示的生成步骤中，在平行光透视图像的条件下提取二维渲染数据，并根据该二维渲染数据和与该渲染数据对应的深度信息，通过第一数据生成部102A生成描绘数据W1a。
(关于检测部的具体例)
接着，参照图2等说明作为检测部101的读取装置的实施例。
在图2所示的实施例中，读取装置(检测部)101具备：XY滑块301，其配置在收容平板型的UV喷墨打印机(印刷部)103等的外壳300的上面侧；以及光学传感器200，其由通过该XY滑块301能够在XY方向移动的数字摄像机组成。
这里，UV喷墨打印机103的印刷数据需要在与立体物10的印刷工作台T上的位置一致的位置上生成。
将UV喷墨打印机103的描绘位置精度作为基于事先调查结果的目标值设为200μm，读取装置101能够以100μm的精度检测印刷工作台T上的立体物10的位置，以1度的精度检测旋转角度。
光学传感器200具备例如像素数2478万的数字摄像机。XY滑块301使数字摄像机移动，使得由在印刷工作台T上进行了8分割后的检测区域A1～A8(参照图7等)来进行拍摄。
通过被安装在工作站104B上的读取用软件的处理，数字摄像机所进行的立体物10的基准点(具体例后述)的指定和读取结果来运算印刷工作台T上的位置和旋转角度。
以摄影时的振动等的影响不会使读取图像产生误差的方式来进行XY滑块301的加减速控制，为了兼顾检测时间缩短和读取精度，各个检测区域间的移动时间优选为1～4秒。
另外，在使用了像素数2478万的数字摄像机的情况下，印刷工作台T的大小为30cm×42cm。
在这种条件下，根据相当于读取区域的印刷工作台T的大小与读取分辨率之间的关系将1次摄影的各个检测区域A1～A8的大小设为15cm×10.5cm。
数字摄像机以离印刷工作台T大约80cm的高度配置在用于使与印刷工作台T的平面平行的平面移动的XY滑块301上。
配置在印刷工作台T上的立体物10的高度尺寸将根据摄影视野度而缩小与印刷工作台T上的位置不一致造成的误差，这在印刷精度上是重要的。
关于能够预先把握的高度可以进行校正运算，但是为了排除立体物10的尺寸误差或立体姿势误差等的影响需要在原则上缩小视野角度。
即，优选设计为视野角度满足5.7度以下使得高度误差0.5mm的影响为读取误差0.05mm的范围。
(关于基于印刷基准的读取基准标记和图形匹配)
需要使通过数字摄像机读取的立体物10的印刷工作台T上的位置信息的基准点和印刷基准高精度地一致。
因此，在印刷工作台T上固定打印表，在该打印表上印刷图8例示的基准标记(检测基准)15。
并且，根据摄影信息来决定这些基准标记15与印刷工作台T上的立体物10之间的位置关系，生成印刷数据，并在印刷工作台T上的立体物10进行印刷。
更具体地说，例如如图7那样在A3(297mm×420mm)大小的印刷工作台T上固定与工作台相同大小的PET胶片，按照检测区域A1～A8来印刷检测标记。
另外，在图8～10所示的例子中，在将各个检测区域的基准点设为交点的十字线上以等距印刷4个圆。
并且，由检测部101通过图形匹配来检测该4个圆，求出4个圆的中心点，将通过直线连接相对的中心点，并将其交点决定为基准点。
由此，能够使印刷部103的印刷基准与印刷在印刷工作台T上固定的打印表上的基准标记15(检测基准)高精度地一致。
另外，为了根据数字摄像机的摄影信息以高精度且短时间地决定各个立体物10的位置和旋转角度(在印刷工作台T平面内的旋转角度)，指示立体物10的轮廓信息的2个以上的特征点作为读取参照点，并进行图形匹配处理。
即，在图6中的(a)所示的例子中，预先取得立体物10的轮廓信息，指示2个轮廓的特征点P1、P2作为读取基准点。
接着，根据数字摄像机的读取图像信息通过图形匹配来提取读取基准点Q1、Q2(参照图6中的(b))。
而且，在提取出2个读取基准点Q1、Q2后，决定该立体物的重心位置C和旋转角度θ1。
如图6中的(b)、图7中的(a)所示，为了使用这种轮廓数据检测立体物10的印刷工作台T上的位置和姿势(在印刷工作台T的平面内的旋转角度θ1)，指示2个以上的读取基准点。
在图7中的(a)所示的例子中，在印刷工作台T的检测区域A1～A8以随机的方向载置2～3个立体物10。
这里，如果将检测区域A4作为例子，关于各个立体物10a～10c，用图7中的(a)右侧所示的方法根据读取基准点，例如能够针对立体物10决定位置(x1、y1)和旋转角度(θ1)(参照图7中的(b))。
并且，将配置在如上述那样取得的印刷工作台T上的所有立体物10各自的位置和旋转角度θ1的信息传送给生成第一印刷数据(描绘数据)的第一数据生成部102A。
接着，通过第二数据生成部102B根据各个立体物10点位置(x1、y1)和旋转角度(θ1)，生成对第一印刷数据实施旋转处理并合理化的第二印刷数据。
第二印刷数据的生成能够将与印刷读取基准点时的数据基准点的位置关系设为一致或预定的值。由此，能够使读取判定位置和印刷位置的高精度一致。
在图7中的(a)所示的例子中各个立体物被载置在印刷工作台T的各个检测区域A1～A8的内部，但是即使是跨越了检测区域A1～A8的位置也能够通过结合检测区域来进行各个处理。
即使是有多个立体物或描绘数据时，也能够通过应用本实施方式来同样地进行高精度的印刷。
(印刷的执行例)
首先，如图9中的(a)、10中的(a)所示，将多个立体物10配置在印刷工作台T上。
此时，如果各个立体物10的配置维持在事先决定的印刷工作台T上的姿势，则在印刷工作台T的平面内的旋转角度和位置是自由的。另外，立体物10的数量如果是在能够配置在印刷工作台T上的范围内则也没有限制。
并且，通过上述的方法检测关于各个立体物10的位置和旋转角度，通过根据该检测结果生成的印刷数据来驱动印刷部103，对各个立体物10执行印刷。由此，能够得到图9中的(b)、图10中的(b)所示的印刷物10A。
另外，在第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1中，如图11所示，能够通过传送带700构成印刷工作台T，该传送带700具备载置立体物10并能够从上游侧移动到下游侧的皮带(例如无限轨道状的皮带)B。
皮带B通过驱动装置(未图示)在D11方向(在图11上为右方向)移动。
在皮带B的表面印刷有多个能够通过检测部(光学传感器)200检测出的检测基准(读取基准标记)15。
这里，检测部200配置在比喷墨式的印刷装置(印刷部)103更靠上游侧。另外，图11中，标记10A表示通过印刷部103实施了预定印刷的立体物。
(第二实施方式)
参照图12～25来说明第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2的结构例。
另外，在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，针对与第一实施方式所涉及的立体物印刷系统S1相同的结构标注相同的标记并省略重复的说明。
这里，图12是表示第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2的整体结构的功能框图，图13是表示立体物印刷系统S2的主要部件的结构的框图。
如图12所示，在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，印刷数据生成部102除了第一数据生成部102A和第二数据生成部102B还具备第三数据生成部102C，印刷部103具备扫描印刷头130这方面与第一实施方式的立体物印刷系统S1不同。
扫描印刷头130依次高速地扫描印刷工作台上并进行移动，从而能够高速地印刷整个工作台上。
这里，如图24所示，例如当扫描印刷头130是在扫描方向D20上高速地扫描的印刷部时，所吐出的墨水滴300A倾斜地飞溅。
另外，例如在墨水粒子的突出速度＝5.0m/sec，扫描印刷头130的扫描速度＝0.5m/sec时，墨水粒子的飞翔角度的估算值(预期值)为tan-1(0.5/5.0)tan-10.1＝5.7deg。
另外，如图24所示，墨水滴300A由于伴随着扫描印刷头130的扫描的气流的影响，飞溅轨道有时会如墨水滴300B那样成为曲线状。
这样，当立体表面由于墨水飞翔角度的影响而为曲面时，就飞溅轨道而言，曲线状的墨水滴300B的着陆位置与平面上不同，会影响直线性或尺寸精度。
在图25所示的例子中，当扫描印刷头130的扫描方向为D20时，针对按照90度改变了方向的立体物10a～10d实施了线状的印刷P20a～P20d。
其结果为在扫描方向与D20大概平行的线状印刷P20a、P20c中维持直线性。
另一方面，已知在扫描方向与D20大概正交的线状印刷P20b、P20d中失去直线性。
因此，在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，印刷部103具备喷墨式的扫描印刷头130，印刷数据生成部102具备：第三数据生成部102C，其根据从扫描印刷头130射出的墨水粒子(墨水滴)的飞溅角度和各个立体物的描绘面的形状来生成最优化的印刷数据。
并且，通过工作站等构成的控制部104根据通过第三数据生成部102C进行了最优化的印刷数据来控制印刷部103。
由此，在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，使从扫描印刷头130吐出的墨水滴着陆在希望的位置，能够提高印刷精度。
如图13的框图所示，第三数据生成部102C具备用于存储描绘面的立体形状数据的存储部(例如闪存等)501和印刷数据最优化部502。第三数据生成部102C通过例如CPU、RAM等硬件与执行校正处理的软件的协作来实现。后面详细描述校正处理。
在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，如图11所示，可以通过传送带700构成印刷工作台T，该传送带700具备载置立体物10并能够从上游侧移动到下游侧的皮带(例如无限轨道状的皮带)B。
在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，三维传感器200具备由数字摄像机等构成的二维传感器200A和由对立体物10照明的LED灯等构成的照明部250。
在图14、15中的(a)所示的结构例中，作为照明部250的LED灯，在二维传感器200A的周围通过臂部件251每90度被设置为4个。
为了把握立体物的姿势，作为照明部250的LED灯从附加预定阴影的观点来看优选是多个，例如可以设置5个以上。
另外，如图15中的(b)所示，通过臂部件251将多个LED等(灯？)配置为环装的照明部260安装在二维传感器200A的周围。
二维传感器200A检测通过照明部250(260)形成的立体物10的描绘面的阴影并取得立体物10的三维姿势。
这里，图16是表示立体姿势的检测原理的说明图，图17是表示立体姿势检测中的照明角度和姿势角度的例子的说明图，图18是表示立体姿势检测中的照明角度和姿势角度的其他例子的说明图。
如图16所示，当照明部250的灯的位置位于图上右侧(Lz+方向)时将对立体物10的照射角设为-θ，当照明部250的灯的位置位于图上左侧(Lz-方向)时将对立体物(例如娃娃的脸部)10的照射角设为+θ。
并且，如图17那样取得预定的照明角度(例如-45度、0度、+45度)的立体物10的凹凸阴影图形(照明角度和姿势角度的组合)并数据库化而存储在闪存中。
由此，通过检测部200取得例如被载置在图11所示的传送带700的皮带B上的立体物10的凹凸阴影，与数据库化后的图形对照，从而能够检测出各个立体物10的立体角度(立体姿势)。
另外，省略图示，但是可以取得立体物10的上下方向和横向(所谓XYZ方向)的阴影变化的图形并进行数据化来存储。由此，能够更高精度地检测出各个立体物的立体角度(立体姿势)。
另外，如图18中的(a)、18中的(b)所示，可以将预定的明暗图形801照射给立体物10，通过该立体物10的明暗图形的变化来检测各个立体物10的立体角度(立体姿势)。
(关于印刷数据的最优化)
这里，在详细说明校正处理之前，说明第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中的印刷数据的校正(最优化)的结构。
在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，作为印刷部103使用具备喷墨式的扫描印刷头130的印刷装置。
因此，由于对扫描印刷头130的扫描方向的移动和气流的影响，从印刷头130射出的墨水粒子所飞溅的轨道与垂直直下的轨道不同。
另外，例如在墨水粒子的突出速度＝5.0m/sec，扫描印刷头130的扫描速度＝0.5m/sec时，墨水粒子的飞溅角度的估算值(预期值)为tan-1(0.5/5.0)tan-10.1＝5.7deg。
另外，在对立体物10的印刷中，需要使墨水粒子准确地着陆在高度不同的位置(即具有凹凸的立体物的表面)。
即，如果将二维印刷对象(例如印刷用纸等)的使用中所生成的印刷数据直接投影到立体物并执行印刷，则会产生墨水粒子的着陆位置偏离当初的目标位置而得不到希望的印刷结果的问题。
因此，为了针对立体物10得到希望的印刷结果，需要进行考虑了与墨水粒子的轨道高度不同的位置的着陆位置的偏离等的校正并生成最优化的印刷数据。
因此，在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2中，在第三数据生成部102C等中，根据从印刷头130射出的墨水粒子的飞溅角度和各个立体物10的描绘面的形状来进行生成最优化的印刷数据的校正处理。
(关于校正处理)
参照图19的流程图和图20～23的说明图来说明在第二实施方式所涉及的立体物印刷系统S2执行的校正处理的处理步骤。
如果开始校正处理，则首先通过检测部101取得立体物10的平面旋转角度并转到步骤S11。
在步骤S11，从控制部104的存储装置等读出与像素单位的三维数据成对的源设计数据。
这里，源设计数据相当于通过立体物10的标准姿势的平面投影法得到的基本印刷数据。在图20所例示的坐标中，带有小窗口的像素(区域)PD1符合基本印刷数据。
基本印刷数据是按照每一个像素(在图20所示的例子中，像素(x7、y9))将高度信息H和包括相邻像素的曲面信息(在图20所示的例子中，像素(x7、y9)的y9切片的曲面信息)关联起来的数据，存储在控制部104的存储装置等中。
在步骤S12中，根据标准姿势的变位角度检测立体物10的立体姿势，并转到步骤S13。
在步骤S13中，按照每个像素来预测墨水飞溅角度的着陆位置。
图21中的(a)、(b)所示的例子是检测出立体物10的平面旋转角度180度、立体姿势的变位角(x轴上为5度)的变位时的墨水着陆位置的预测例。
如该预测例所示，可知当平面旋转角度为180°且立体姿势为5°时，墨水的飞溅距离变长，着陆位置涉及到比基准位置更远。
在图21中的(a)、(b)所示的例子中，立体物10的印刷面的形状如图示那样成为凸面的形状，并且高度(离墨水吐出面400的距离)变得不同，从而墨水的飞溅轨道300C、300D和着陆位置产生不同。
对各个像素执行这种墨水着陆位置的预测，生成墨水着陆位置的预测数据。
接着，在步骤S14，按照每个像素计算着陆位置的墨水着陆位置的预测数据与目标着陆位置之间的偏离。
例如，关于图22中的(a)所示的源设计数据PD1，如图22中的(b)所示墨水着陆位置为在D11方向上偏离的预测。
接着，在步骤S15，生成为了成为目标着陆位置而对着陆位置进行校正而得的校正印刷数据(例如图22中的(c)所示的校正印刷数据PD2)并结束处理。
另外，为了使墨水着陆位置偏离的预测和校正墨水着陆位置的运算相关的处理时间加快，可以预先将运算结果存储在闪存等中。
即，例如如图23所示，将按照每个立体姿势角关联了平面旋转角度和印刷数据后得到的运算结果作为印刷数据群(校正印刷数据)并通过表形式等存储在闪存等非易失性存储器或硬盘装置等中。
另外，为了针对所存储的运算结果的量在实用的规模得到充分的运算精度，可以对存储了多个运算结果增加补充处理。
使用这样而生成的校正印刷数据来执行针对各个立体物10的印刷，从而能够对由传送带700依次运送来的以随机的方向和倾斜度载置的多个立体物10准确地实施希望的印刷。
这里，与墨水飞溅角度和立体物10的描绘面形状之间的关系对应的最优的印刷数据可以生成与预先准备好的各个姿势对应的最优印刷数据群并存储在存储装置等中。
另外，当与准备好的各个姿势对应的最优印刷数据群中丢失与被检测出的立体姿势和平面旋转角度对应的数据时，也可以仅限于该立体物而设为白纸印刷数据(例如对立体物什么都不印刷的状态)。
另外，可以根据产生了丢失数据的工作履历并列进行丢失数据的运算和存储。此时，可以通过自主学习来推进最优印刷数据群的成长，来提高生产性。
如上所述，根据实施方式所涉及的立体物印刷系统以及立体物印刷方法，能够不需要像目前那样直到得到印刷物为止的试错，能够提高生产效率。
另外，能够不使用印刷用夹具以高精度对多个立体物实施高精细的印刷，能够使印刷成本低廉化。
以上根据实施方式具体地说明了由本发明人完成的发明，但是应该考虑本说明书公开的实施方式在所有的方面为例示，并且不限于公开的技术。即，本发明的技术范围不根据上述实施方式的说明限制地进行解释，终究应该按照权利要求书的记载进行解释，包括与权利要求书记载的技术同等的技术以及在权利要求书内的所有变更。
例如，印刷部103不限于UV喷墨打印机而能够应用各种印刷方式的打印机。
另外，控制部104也可以不限于工作站而可以使用个人计算机等。
另外，也可以在通过照明部和二维摄像机构成三维传感器时，通过描绘面的阴影数据与预先存储的立体物的三维姿势所对应的阴影数据的比较运算来决定立体物10的三维姿势。
另外，也可以设置针对立体物的照射角度不同的多个照明部(LED灯250、260等)，依次重复进行基于照明工序和二维摄像机的摄影工序，根据所得到的多个摄影结果来检测立体物的立体姿势。

Claims (14)

1.一种立体物印刷系统，其特征在于，
该立体物印刷系统具备：
印刷工作台，其用于载置作为印刷对象的立体物；
检测部，其用于检测载置在上述印刷工作台上的上述立体物的位置和方向；
印刷数据生成部，其用于根据基于上述检测部的上述立体物的位置和方向的检测结果来生成与上述立体物对应的印刷数据；
印刷部，其用于通过由上述印刷数据生成部生成的上述印刷数据，执行对上述立体物的印刷；以及
控制部，其用于控制上述检测部、上述印刷数据生成部、上述印刷部的动作。
2.根据权利要求1所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述检测部具备光学传感器。
3.根据权利要求2所述的立体物印刷系统，其特征在于，
在上述印刷工作台形成有能够通过上述光学传感器检测的检测基准。
4.根据权利要求3所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述检测部具备用于对上述立体物的表面预先指示多个检测点的指示部，
上述检测部检测通过上述指示部对上述立体物指示的上述检测点的位置和上述检测基准的位置，
上述控制部根据检测出的上述检测点的位置和上述检测基准的位置，计算上述印刷工作台上的上述立体物的位置和旋转角度。
5.根据权利要求4所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述控制部通过基于计算出的上述立体物的位置和旋转角度相关的数据和预先取得的上述立体物的姿势相关的数据的图形匹配来判定上述立体物的姿势。
6.根据权利要求5所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述印刷数据生成部具备：
第一数据生成部，其根据通过上述控制部判定的上述立体物的姿势和在上述立体物的表面印刷的描绘信息来生成第一印刷数据；以及
第二数据生成部，其根据由上述检测部检测出的上述立体物的位置和旋转角度，生成对上述第一印刷数据实施旋转处理而合理化的第二印刷数据。
7.根据权利要求6所述的立体物印刷系统，其特征在于，
该立体物印刷系统还具备用于检测载置在上述印刷工作台的上述立体物的高度的高度检测部，
上述印刷数据生成部根据由上述高度检测部检测出的上述立体物的高度来校正上述第二印刷数据。
8.根据权利要求6所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述光学传感器具备取得载置在印刷工作台的上述立体物的三维姿势信息的三维传感器，
上述第一数据生成部根据上述三维传感器的检测结果来生成上述第一印刷数据，
上述第二数据生成部根据由上述三维传感器或者其他检测部取得的上述立体物的位置和旋转角度，生成对上述第一印刷数据实施旋转处理而合理化的第二印刷数据。
9.根据权利要求2所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述光学传感器检测对上述立体物的表面的印刷状态，
上述控制部根据上述印刷状态的检测结果来判定印刷是否良好。
10.根据权利要求1所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述印刷工作台具备传送带，该传送带具备载置上述立体物并能够从上游侧移动到下游侧的皮带。
11.根据权利要求10所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述检测部配置在比上述印刷部更靠上游侧。
12.根据权利要求6所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述印刷部具备印刷装置，该印刷装置具备喷墨式的印刷头，
上述印刷数据生成部还具备：第三数据生成部，其根据从上述印刷头射出的墨水粒子的飞溅角度和上述立体物的描绘面的形状来生成最优化的印刷数据，
上述控制部根据由上述第三数据生成部进行最优化的印刷数据来控制上述印刷装置。
13.根据权利要求8所述的立体物印刷系统，其特征在于，
上述三维传感器具备二维传感器和对上述立体物照明的照明部，
上述二维传感器检测由上述照明部形成的上述立体物的描绘面的阴影并取得上述立体物的三维姿势。
14.一种立体物印刷方法，其特征在于，
该方法包括：
检测载置在印刷工作台上的立体物的位置和方向的检测过程；
根据检测出的上述立体物的位置和方向生成与上述立体物对应的印刷数据的印刷数据生成过程；以及
通过所生成的印刷数据执行对上述立体物的印刷的印刷过程。
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