JP2022025272A - 立体物印刷装置および立体物印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷対象となる面が曲率の異なる複数の部分を有する場合において、印刷誤差を目立たたせることなく、印刷速度を向上させる。【解決手段】ワークに対する印刷動作は、ワークの第１領域に対して液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、ワークの第１領域の一部に重複する第２領域に対して液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、ワークの第３領域に対して液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、ワークの第３領域の一部に重複する第４領域に対して液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、第１領域および第２領域からなる面の曲率は、第３領域および第４領域からなる面の曲率よりも大きく、第１領域と第２領域との重複する幅は、第３領域と第４領域との重複する幅よりも小さい、立体物印刷装置。【選択図】図７

Description

本発明は、立体物印刷装置および立体物印刷方法に関する。

立体物の表面にインクジェット方式により印刷を行う立体物印刷装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の装置は、ロボットアームと、ロボットアームの端部に固定されるプリントヘッドと、を有する。特許文献１には、プリントすべき対象物として車両の湾曲した表面が記載される。

特開２０１４－５０８３２号公報

特許文献１には、プリントヘッドの１パスにより印刷可能な幅よりも大きい幅の画像を形成する場合について具体的な開示がない。紙等の平面的なワークを印刷対象とする一般的な印刷装置では、複数のパスで移動するプリントヘッドによる印刷画像を繋げることにより、当該大きい幅の画像が形成される。ここで、隣り合うパス間の画像の一部同士が互いに重なる。

しかし、隣り合うパス間の画像の重複する幅が一般的な印刷装置と同様に設定されると、印刷対象となる面が曲率の異なる複数の部分を有する場合、曲率の小さい部分において、つなぎ目の印刷誤差が目立ってしまう場合がある。この印刷誤差が目立たないように、当該重複する幅を単に大きくすると、印刷時間に長時間を要してしまう。以上から、印刷対象となる面が曲率の異なる複数の部分を有する場合において、印刷誤差を目立たたせることなく、印刷速度を向上させることが望まれる。

以上の課題を解決するために、本発明に係る立体物印刷装置の一態様は、曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ワークに対する前記液体吐出ヘッドの相対的な位置および姿勢を変化させる移動機構と、を有し、前記ワークに対する印刷動作は、前記ワークの第１領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、前記ワークの第３領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、前記第１領域および前記第２領域からなる面の曲率は、前記第３領域および前記第４領域からなる面の曲率よりも大きく、前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい。

本発明に係る立体物印刷装置の他の一態様は、曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ワークに対する前記液体吐出ヘッドの相対的な位置および姿勢を変化させる移動機構と、を有し、前記ワークに対する印刷動作は、前記ワークの第１領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、前記ワークの第３領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、前記第１ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第２ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度は、前記第３ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第４ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度よりも大きく、前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい。

本発明に係る立体物印刷方法の一態様は、曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いて印刷を行う立体物印刷方法であって、前記ワークに対する印刷動作は、前記ワークの第１領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、前記ワークの第３領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、前記第１領域および前記第２領域からなる面の曲率は、前記第３領域および前記第４領域からなる面の曲率よりも大きく、前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい。

実施形態に係る立体物印刷装置の概略を示す斜視図である。 実施形態に係る立体物印刷装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態における液体吐出ヘッドユニットの概略構成を示す斜視図である。 実施形態における液体吐出ヘッドの構成例を示す断面図である。 実施形態における印刷動作を説明するための図である。 実施形態における印刷対象となる各領域の幅および領域間の重複する幅を説明するための図である。 実施形態における各領域の幅の決定方法を説明するための図である。 実施形態に係る立体物印刷方法を説明するためのフローチャートである。 変形例１における印刷対象となる各領域の幅および領域間の重複する幅を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

以下の説明は、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向といい、Ｘ１方向と反対の方向をＸ２方向という。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向をＹ１方向およびＹ２方向という。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向をＺ１方向およびＺ２方向という。

ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、後述のワークＷおよび基台２１０が設置される空間に設定されるベース座標系の座標軸である。典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。なお、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、直交しない場合もある。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が８０°以上１００°以下の範囲内の角度で互いに交差すればよい。

１．実施形態
１－１．立体物印刷装置の概略
図１は、実施形態に係る立体物印刷装置１００の概略を示す斜視図である。立体物印刷装置１００は、立体的なワークＷの表面にインクジェット方式により印刷を行う装置である。ワークＷは、曲率の一定でない曲面ＷＦを有する。

図１に示す例では、ワークＷは、長軸ＡＸまわりの長球状をなすラグビーボールである。本実施形態では、ワークＷは、長軸ＡＸがＸ軸に平行となるように配置される。なお、ワークＷは、ラグビーボールに限定されない。ここで、ワークＷの形状または大きさ等の態様は、曲率の異なる複数の部分を含む曲面を有していればよく、図１に示す例に限定されず、任意である。また、ワークＷの表面は、曲面のみで構成されてもよいし、曲面のほか、平面、段差面または凹凸面等の他の面を有してもよい。また、ワークＷの設置姿勢も、図１に示す例に限定されず、任意である。

図１に示す例では、立体物印刷装置１００は、垂直多関節ロボットを用いるインクジェットプリンターである。具体的には、図１に示すように、立体物印刷装置１００は、ロボット２００と液体吐出ヘッドユニット３００と液体貯留部４００と供給流路５００と制御装置６００とを有する。以下、まず、立体物印刷装置１００の各部を順次簡単に説明する。

ロボット２００は、ワークＷに対する液体吐出ヘッドユニット３００の位置および姿勢を変化させる移動機構の一例である。図１に示す例では、ロボット２００は、いわゆる６軸の垂直多関節ロボットである。具体的には、ロボット２００は、基台２１０とアーム２２０とを有する。

基台２１０は、アーム２２０を支持する台である。図１に示す例では、基台２１０は、Ｚ１方向を向く床面等の設置面にネジ止め等により固定される。なお、基台２１０が固定される設置面は、いかなる方向を向く面でもよく、図１に示す例に限定されず、例えば、壁、天井、移動可能な台車等が有する面でもよい。

アーム２２０は、基台２１０に取り付けられる基端と、当該基端に対して３次元的に位置および姿勢を変化させる先端と、を有する６軸のロボットアームである。具体的には、アーム２２０は、アーム２２１、２２２、２２３、２２４、２２５および２２６を有し、これらがこの順に連結される。

アーム２２１は、基台２１０に対して第１回動軸Ｏ１まわりに回動可能に関節部２３１を介して連結される。アーム２２２は、アーム２２１に対して第２回動軸Ｏ２まわりに回動可能に関節部２３２を介して連結される。アーム２２３は、アーム２２２に対して第３回動軸Ｏ３まわりに回動可能に関節部２３３を介して連結される。アーム２２４は、アーム２２３に対して第４回動軸Ｏ４まわりに回動可能に関節部２３４を介して連結される。アーム２２５は、アーム２２４に対して第５回動軸Ｏ５まわりに回動可能に関節部２３５を介して連結される。アーム２２６は、アーム２２５に対して第６回動軸Ｏ６まわりに回動可能に関節部２３６を介して連結される。

図１に示す例では、関節部２３１～２３６のそれぞれは、隣り合う２つのアームの一方を他方に対して回動可能に連結する機構である。図示しないが、関節部２３１～２３６のそれぞれには、隣り合う２つのアームの一方を他方に対して回動させる駆動機構が設けられる。当該駆動機構は、例えば、当該回動のための駆動力を発生させるモーターと、当該駆動力を減速して出力する減速機と、当該回動の角度等を検出するロータリーエンコーダー等のエンコーダーと、を有する。なお、当該駆動機構は、後述の図２に示すアーム駆動機構２３０に相当する。

第１回動軸Ｏ１は、基台２１０が固定される図示しない設置面に対して垂直な軸である。第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１に対して垂直な軸である。第３回動軸Ｏ３は、第２回動軸Ｏ２に対して平行な軸である。第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３に対して垂直な軸である。第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４に対して垂直な軸である。第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５に対して垂直な軸である。

なお、これらの回動軸について、「垂直」とは、２つの回動軸のなす角度が厳密に９０°である場合のほか、２つの回動軸のなす角度が９０°から±５°程度の範囲内でずれる場合も含む。同様に、「平行」とは、２つの回動軸が厳密に平行である場合のほかに、２つの回動軸の一方が他方に対して±５°程度の範囲内で傾斜する場合も含む。

以上のアーム２２１の先端、すなわち、アーム２２６には、エンドエフェクターとして、液体吐出ヘッドユニット３００が装着される。

液体吐出ヘッドユニット３００は、液体の一例であるインクをワークＷに向けて吐出する液体吐出ヘッド３１０を有する機構である。本実施形態では、液体吐出ヘッドユニット３００は、液体吐出ヘッド３１０のほか、液体吐出ヘッド３１０に供給されるインクの圧力を調整する圧力調整弁３２０と、ワークＷとの間の距離を計測する変位センサー３３０と、を有する。これらは、ともにアーム２２６に固定されるので、互いの位置および姿勢の関係が固定される。

液体吐出ヘッド３１０については、後に詳述する。圧力調整弁３２０は、液体吐出ヘッド３１０内のインクの圧力に応じて開閉する弁機構である。この開閉により、液体吐出ヘッド３１０内のインクの圧力が所定範囲内の負圧に維持される。このため、液体吐出ヘッド３１０のノズルＮに形成されるインクのメニスカスの安定化が図られる。この結果、ノズルＮ内に気泡が入り込んだり、ノズルＮからインクが溢れ出したりすることが防止される。

変位センサー３３０は、液体吐出ヘッド３１０とワークＷとの間の距離を計測する光学式の変位センサーである。なお、変位センサー３３０は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、図１に示す例では、液体吐出ヘッドユニット３００が有する液体吐出ヘッド３１０および圧力調整弁３２０のそれぞれの数が１個であるが、当該数は、図１に示す例に限定されず、２個以上でもよい。また、圧力調整弁３２０および変位センサー３３０の設置位置は、アーム２２６に限定されず、例えば、他のアーム等でもよい。

液体貯留部４００は、インクを貯留する容器である。液体貯留部４００は、例えば、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパックである。液体貯留部４００に貯留されるインクは、例えば、染料または顔料等の色材を含むインクである。なお、液体貯留部４００に貯留されるインクの種類は、色材を含むインクに限定されず、例えば、金属粉末等の導電材料を含むインクでもよい。また、インクが紫外線硬化性等の硬化性を有してもよい。インクが紫外線硬化性等の硬化性を有する場合、例えば、液体吐出ヘッドユニット３００に紫外線照射機構が搭載される。

図１に示す例では、液体貯留部４００は、常に液体吐出ヘッド３１０よりもＺ１方向に位置するように、壁、天井または柱等に固定される。すなわち、液体貯留部４００は、液体吐出ヘッド３１０の移動領域よりも鉛直方向での上方に位置する。このため、ポンプ等の機構を用いなくても、液体貯留部４００から液体吐出ヘッド３１０に所定の加圧力でインクを供給することができる。

なお、液体貯留部４００の設置場所は、液体貯留部４００から液体吐出ヘッド３１０に所定の圧力でインクを供給することができればよく、液体吐出ヘッド３１０よりも鉛直方向での下方に位置してもよい。この場合、例えば、ポンプを用いて、液体貯留部４００から液体吐出ヘッド３１０に所定の圧力でインクを供給すればよい。

供給流路５００は、液体貯留部４００から液体吐出ヘッド３１０にインクを供給する流路である。供給流路５００の途中には、圧力調整弁３２０が設けられる。このため、液体吐出ヘッド３１０と液体貯留部４００との位置関係が変化しても、液体吐出ヘッド３１０内のインクの圧力の変動を低減することができる。

供給流路５００は、圧力調整弁３２０により上流流路５１０と下流流路５２０とに区分される。すなわち、供給流路５００は、液体貯留部４００と圧力調整弁３２０とを連通させる上流流路５１０と、圧力調整弁３２０と液体吐出ヘッド３１０とを連通させる下流流路５２０と、を有する。

上流流路５１０および下流流路５２０のそれぞれは、例えば、管体の内部空間で構成される。ここで、上流流路５１０に用いる管体は、例えば、ゴム材料またはエラストマー材料等の弾性材料で構成されており、可撓性を有する。このように、可撓性を有する管体を用いて上流流路５１０を構成することにより、液体貯留部４００と圧力調整弁３２０との相対的な位置関係の変化が許容される。したがって、液体貯留部４００の位置および姿勢を固定したまま、液体吐出ヘッド３１０の位置または姿勢が変化しても、液体貯留部４００から圧力調整弁３２０へインクを供給することができる。一方、下流流路５２０に用いる管体は、可撓性を有さなくてもよい。したがって、下流流路５２０に用いる管体は、ゴム材料またはエラストマー材料等の弾性材料で構成されてもよいし、樹脂材料等の硬質材料で構成されてもよい。

なお、上流流路５１０の一部が可撓性を有しない部材で構成されてもよい。また、下流流路５２０は、管体を用いる構成に限定されない。例えば、下流流路５２０の一部または全部は、圧力調整弁３２０からのインクを複数箇所に分配する分配流路を有する構成でもよいし、液体吐出ヘッド３１０または圧力調整弁３２０と一体で構成されてもよい。

制御装置６００は、立体物印刷装置１００の各部の駆動を制御する装置である。ここで、制御装置６００は、液体吐出ヘッド３１０およびロボット２００の駆動を制御する。制御装置６００については、以下の立体物印刷装置１００の電気的な構成の説明とともに詳述する。

１－２．立体物印刷装置の電気的な構成
図２は、実施形態に係る立体物印刷装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図２では、立体物印刷装置１００の構成要素のうち、電気的な構成要素が示される。図２に示すように、制御装置６００は、処理回路６１０と記憶回路６２０と電源回路６３０と駆動信号生成回路６４０とを有する。

なお、以下に述べる制御装置６００に含まれるハードウェア構成は、適宜に分割されてもよい。例えば、制御装置６００のアーム制御部６１２と駆動信号生成回路６４０とは異なるハードウェア構成において個別に設けられることもある。また、制御装置６００の機能の一部または全部は、制御装置６００に接続される外部装置７００により実現されてもよいし、ＬＡＮ（Local Area Network）またはインターネット等のネットワークを介して制御装置６００に接続されるＰＣ（personal computer）等の他の外部装置により実現されてもよい。

処理回路６１０は、立体物印刷装置１００の各部の動作を制御する機能と、各種データを処理する機能と、を有する。処理回路６１０は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを含む。なお、処理回路６１０は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。

記憶回路６２０は、処理回路６１０が実行するプログラムＰ等の各種プログラムと、処理回路６１０が処理する曲率情報Ｄａ、配置情報Ｄｂおよびパス情報Ｄｃ等の各種データと、を記憶する。記憶回路６２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリーとＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）またはＰＲＯＭ（Programmable ROM）等の不揮発性メモリーとの一方または両方の半導体メモリーを含む。なお、記憶回路６２０は、処理回路６１０の一部として構成されてもよい。

曲率情報Ｄａは、ワークＷの曲面ＷＦの曲率に関する情報である。曲率情報Ｄａは、例えば、ワークＷの３次元形状を示す情報であるか、または、前述の変位センサー３３０の計測により得られる情報である。配置情報Ｄｂは、液体吐出ヘッド３１０が有する複数のノズルＮの数、ピッチおよび配列方向等の配置に関する情報である。パス情報Ｄｃは、ワークＷに対する印刷動作におけるパス数、パス幅およびパス位置等のパスに関する情報である。

電源回路６３０は、図示しない商用電源から電力の供給を受け、所定の各種電位を生成する。生成した各種電位は、立体物印刷装置１００の各部に適宜に供給される。例えば、電源回路６３０は、電源電位ＶＨＶとオフセット電位ＶＢＳとを生成する。オフセット電位ＶＢＳは、液体吐出ヘッドユニット３００に供給される。また、電源電位ＶＨＶは、駆動信号生成回路６４０に供給される。

駆動信号生成回路６４０は、液体吐出ヘッド３１０が有する各圧電素子３１１を駆動するための駆動信号Ｃｏｍを生成する回路である。具体的には、駆動信号生成回路６４０は、例えば、ＤＡ変換回路と増幅回路とを有する。駆動信号生成回路６４０では、当該ＤＡ変換回路が処理回路６１０からの後述の波形指定信号ｄＣｏｍをデジタル信号からアナログ信号に変換し、当該増幅回路が電源回路６３０からの電源電位ＶＨＶを用いて当該アナログ信号を増幅することで駆動信号Ｃｏｍを生成する。ここで、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうち、圧電素子３１１に実際に供給される波形の信号が駆動パルスＰＤである。駆動パルスＰＤは、圧電素子３１１を駆動するための駆動回路３４０を介して、駆動信号生成回路６４０から圧電素子３１１に供給される。駆動回路３４０は、後述の制御信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうちの少なくとも一部を駆動パルスＰＤとして供給するか否かを切り替える。

以上の制御装置６００では、処理回路６１０が、記憶回路６２０に記憶されるプログラムＰを実行することにより、立体物印刷装置１００の各部の動作を制御する。具体的には、処理回路６１０は、プログラムＰの実行により、情報取得部６１１、アーム制御部６１２、吐出制御部６１３およびパス決定部６１４として機能する。

情報取得部６１１は、ロボット２００および液体吐出ヘッドユニット３００の駆動に必要な各種情報を取得する。具体的には、情報取得部６１１は、外部装置７００からの印刷データＩｍｇと、アーム駆動機構２３０に含まれるエンコーダーからの情報Ｄ１と、変位センサー３３０からの情報Ｄ２と、を取得する。また、情報取得部６１１は、記憶回路６２０に記憶される曲率情報Ｄａ、配置情報Ｄｂおよびパス情報Ｄｃ等の情報を適宜に読み込んで取得したり、取得後の各種情報を記憶回路６２０に適宜に記憶させたりする。

アーム制御部６１２は、情報取得部６１１からの情報に基づいて、ロボット２００の駆動を制御する。具体的には、アーム制御部６１２は、ワークＷの３次元形状を示す情報とアーム駆動機構２３０からの情報Ｄ１とパス情報Ｄｃとに基づいて、制御信号Ｓｋを生成する。制御信号Ｓｋは、液体吐出ヘッド３１０が所望の位置および姿勢となるように、アーム駆動機構２３０に含まれるモーターの駆動を制御する。当該３次元形状を示す情報は、例えば、印刷データＩｍｇに含まれるか、または、変位センサー３３０等を用いた測定により得られる。なお、当該３次元形状を示す情報は、印刷データＩｍｇとは別途に外部装置７００から制御装置６００に入力されてもよい。

なお、情報Ｄ１と液体吐出ヘッドの位置および姿勢との対応関係は、あらかじめ、キャリブレーション等により取得されており、記憶回路６２０に記憶される。そして、アーム制御部６１２は、実際のアーム駆動機構２３０からの情報Ｄ１と、当該対応関係と、に基づいて、実際の液体吐出ヘッド３１０の位置および姿勢に関する情報を取得する。その上で、当該位置および姿勢に関する情報を用いて制御を行う。また、アーム制御部６１２は、変位センサー３３０からの情報Ｄ２を用いて、液体吐出ヘッド３１０とワークＷの表面との間の距離が所定範囲内に維持されるように、制御信号Ｓｋを適宜に調整してもよい。

吐出制御部６１３は、情報取得部６１１からの情報に基づいて、液体吐出ヘッドユニット３００の駆動を制御する。具体的には、吐出制御部６１３は、印刷データＩｍｇとパス情報Ｄｃとに基づいて、制御信号ＳＩと波形指定信号ｄＣｏｍとを生成する。制御信号ＳＩは、液体吐出ヘッド３１０が有する後述の圧電素子３１１の動作状態を指定するためのデジタルの信号である。ここで、制御信号ＳＩには、圧電素子３１１の駆動タイミングを規定するためのタイミング信号等の他の信号が含まれてもよい。当該タイミング信号は、例えば、アーム駆動機構２３０に含まれるエンコーダーからの情報Ｄ１に基づいて生成される。波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するためのデジタル信号である。印刷データＩｍｇは、２次元または３次元の画像を示す情報であり、パーソナルコンピューター等の外部装置７００から供給される。

パス決定部６１４は、情報取得部６１１からの情報に基づいて、パス情報Ｄｃを生成する。具体的には、パス決定部６１４は、曲率情報Ｄａおよび配置情報Ｄｂに基づいて、パス情報Ｄｃを生成する。パス情報Ｄｃの決定については、後に詳述する。

１－３．液体吐出ヘッドユニット
図３は、実施形態における液体吐出ヘッドユニット３００の概略構成を示す斜視図である。

以下の説明は、互いに交差するａ軸、ｂ軸およびｃ軸を適宜に用いて行う。また、ａ軸に沿う一方向をａ１方向といい、ａ１方向と反対の方向をａ２方向という。同様に、ｂ軸に沿って互いに反対の方向をｂ１方向およびｂ２方向という。また、ｃ軸に沿って互いに反対の方向をｃ１方向およびｃ２方向という。

ここで、ａ軸、ｂ軸およびｃ軸は、液体吐出ヘッドユニット３００に設定されるツール座標系の座標軸であり、前述のロボット２００の動作により前述のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸との相対的な位置および姿勢の関係が変化する。図３に示す例では、ｃ軸が前述の第６回動軸Ｏ６に平行な軸である。なお、ａ軸、ｂ軸およびｃ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、８０°以上１００°以下の範囲内の角度で交差すればよい。

液体吐出ヘッドユニット３００は、前述のように、液体吐出ヘッド３１０と圧力調整弁３２０と変位センサー３３０とを有する。これらは、図３中の二点鎖線で示される支持体３５０に支持される。

支持体３５０は、例えば、金属材料等で構成されており、実質的な剛体である。なお、図３では、支持体３５０が扁平な箱状をなすが、支持体３５０の形状は、特に限定されず、任意である。

以上の支持体３５０は、前述のアーム２２０の先端、すなわちアーム２２６に装着される。このため、液体吐出ヘッド３１０と圧力調整弁３２０と変位センサー３３０とのそれぞれは、アーム２２６に固定される。

図３に示す例では、圧力調整弁３２０は、液体吐出ヘッド３１０に対してｃ１方向に位置する。変位センサー３３０は、液体吐出ヘッド３１０に対してａ２方向に位置する。

また、図３に示す例では、供給流路５００の下流流路５２０の一部が流路部材５２１で構成される。流路部材５２１は、圧力調整弁３２０からのインクを液体吐出ヘッド３１０の複数箇所に分配する流路を有する。流路部材５２１は、例えば、樹脂材料で構成される複数の基板の積層体であり、各基板には、インクの流路のための溝または孔が適宜に設けられる。

液体吐出ヘッド３１０は、ノズル面Ｆと、ノズル面Ｆに開口する複数のノズルＮと、を有する。図３に示す例では、ノズル面Ｆの法線方向がｃ２方向であり、当該複数のノズルＮは、ａ軸に沿う方向に互いに間隔をあけて並ぶ第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２とに区分される。第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれは、ｂ軸に沿う方向に直線状に配列される複数のノズルＮの集合である。ここで、液体吐出ヘッド３１０における第１ノズル列Ｌ１の各ノズルＮに関連する要素と第２ノズル列Ｌ２の各ノズルＮに関連する要素とがａ軸に沿う方向で互いに略対称な構成である。

ただし、第１ノズル列Ｌ１における複数のノズルＮと第２ノズル列Ｌ２における複数のノズルＮとのｂ軸に沿う方向での位置が互いに一致してもよいし異なってもよい。また、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のうちの一方の各ノズルＮに関連する要素が省略されてもよい。以下では、第１ノズル列Ｌ１における複数のノズルＮと第２ノズル列Ｌ２における複数のノズルＮとのｂ軸に沿う方向での位置が互いに一致する構成が例示される。

図４は、実施形態における液体吐出ヘッド３１０の構成例を示す断面図である。図４に示すように、液体吐出ヘッド３１０は、流路基板３１２と圧力室基板３１３とノズル板３１４と吸振体３１５と振動板３１６と複数の圧電素子３１１と配線基板３１７と筐体部３１８とを有する。

流路基板３１２および圧力室基板３１３は、複数のノズルＮにインクを供給するための流路を形成する。流路基板３１２と圧力室基板３１３とは、この順でｃ１方向に積層される。流路基板３１２および圧力室基板３１３のそれぞれは、ｂ軸に沿う方向に長尺な板状部材である。流路基板３１２および圧力室基板３１３は、例えば接着剤により、互いに接合される。

圧力室基板３１３よりもｃ１方向に位置する領域には、振動板３１６と配線基板３１７と筐体部３１８と駆動回路３４０とが設置される。他方、流路基板３１２よりもｃ２方向に位置する領域には、ノズル板３１４と吸振体３１５とが設置される。これらの各要素は、概略的には流路基板３１２および圧力室基板３１３と同様にｂ軸に沿う方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により、互いに接合される。

ノズル板３１４は、複数のノズルＮが形成された板状部材である。複数のノズルＮのそれぞれは、インクを通過させる円形状の貫通孔である。ノズル板３１４は、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等の加工技術を用いる半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、ノズル板３１４の製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

ここで、前述のノズル面Ｆは、液体吐出ヘッド３１０の外形を構成する面のうち、ノズルＮのｃ２方向での一端の開口からｃ軸に垂直な方向に沿って拡がる面である。図４に示す例では、液体吐出ヘッド３１０のｃ２方向を向く面がノズル面Ｆであり、ノズル面Ｆには、ノズル板３１４のｃ２方向を向く面が含まれる。また、ノズル面Ｆのａ２方向での端、すなわちノズル面Ｆの最もａ２方向に位置する部分が第１端Ｅ１であり、ノズル面Ｆのａ１方向での端、すなわちノズル面Ｆの最もａ１方向に位置する部分が第２端Ｅ２である。本実施形態では、第１端Ｅ１および第２端Ｅ２のそれぞれがｂ軸に沿う辺である。ノズル面Ｆにおける第１端Ｅ１と第２端Ｅ２との間には、前述の第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２が設けられる。

流路基板３１２には、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれについて、空間Ｒａと複数の供給流路３１２ａと複数の連通流路３１２ｂと供給液室３１２ｃとが設けられる。空間Ｒａは、ｃ軸に沿う方向でみた平面視で、ｂ軸に沿う方向に延びる長尺状の開口である。供給流路３１２ａおよび連通流路３１２ｂのそれぞれは、ノズルＮごとに形成される貫通孔である。供給液室３１２ｃは、複数のノズルＮにわたりｂ軸に沿う方向に延びる長尺状の空間であり、空間Ｒａと複数の供給流路３１２ａとを互いに連通させる。複数の連通流路３１２ｂのそれぞれは、当該連通流路３１２ｂに対応する１個のノズルＮに平面視で重なる。

圧力室基板３１３は、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれについて、キャビティと称される複数の圧力室Ｃｖが形成された板状部材である。複数の圧力室Ｃｖは、ｂ軸に沿う方向に配列される。各圧力室Ｃｖは、ノズルＮごとに形成され、平面視でａ軸に沿う方向に延びる長尺状の空間である。流路基板３１２および圧力室基板３１３のそれぞれは、前述のノズル板３１４と同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、流路基板３１２および圧力室基板３１３のそれぞれの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

圧力室Ｃｖは、流路基板３１２と振動板３１６との間に位置する空間である。第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれについて、複数の圧力室Ｃｖがｂ軸に沿う方向に配列される。また、圧力室Ｃｖは、連通流路３１２ｂおよび供給流路３１２ａのそれぞれに連通する。したがって、圧力室Ｃｖは、連通流路３１２ｂを介してノズルＮに連通し、かつ、供給流路３１２ａと供給液室３１２ｃとを介して空間Ｒａに連通する。

圧力室基板３１３のｃ２方向を向く面には、振動板３１６が配置される。振動板３１６は、弾性的に振動可能な板状部材である。振動板３１６は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される弾性膜と、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）で構成される絶縁膜と、を有し、これらが積層される。当該弾性膜は、例えば、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。当該絶縁膜は、例えば、スパッタ法によりジルコニウムの層を形成し、当該層を熱酸化することにより形成される。

振動板３１６のｃ１方向を向く面には、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれについて、各ノズルＮに対応する複数の圧電素子３１１が配置される。各圧電素子３１１は、前述の駆動パルスＰＤの供給により変形する受動素子である。各圧電素子３１１は、平面視でａ軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。複数の圧電素子３１１は、複数の圧力室Ｃｖに対応するようにｂ軸に沿う方向に配列される。圧電素子３１１の変形に連動して振動板３１６が振動すると、圧力室Ｃｖ内の圧力が変動することで、インクがノズルＮから吐出される。この際、インクが吐出される理想的な方向はｃ２方向であるが、実際には液体吐出ヘッドユニット３００の移動に伴う慣性力や、外気の流れによる影響等を受けることで多少の誤差が生じ、ｃ２方向からずれる場合もある。なお、以下の説明では、こうした誤差を考慮せず、インクが吐出される吐出方向をｃ２方向とした理想的な状態を前提とする。

筐体部３１８は、複数の圧力室Ｃｖに供給されるインクを貯留するためのケースである。図４に示すように、本実施形態の筐体部３１８には、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のそれぞれについて、空間Ｒｂが形成される。筐体部３１８の空間Ｒｂと流路基板３１２の空間Ｒａとは、互いに連通する。空間Ｒａと空間Ｒｂとで構成される空間は、複数の圧力室Ｃｖに供給されるインクを貯留する液体貯留室（リザーバー）Ｒとして機能する。液体貯留室Ｒには、筐体部３１８に形成された導入口３１８ａを介してインクが供給される。液体貯留室Ｒ内のインクは、供給液室３１２ｃと各供給流路３１２ａとを介して圧力室Ｃｖに供給される。吸振体３１５は、液体貯留室Ｒの壁面を構成する可撓性のフィルム（コンプライアンス基板）であり、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。

配線基板３１７は、駆動回路３４０と複数の圧電素子３１１とを電気的に接続するための配線が形成された板状部材である。配線基板３１７のｃ２方向を向く面は、振動板３１６に導電性の複数のバンプＴを介して接合される。一方、配線基板３１７のｃ１方向を向く面には、駆動回路３４０が実装される。

駆動回路３４０は、各圧電素子３１１を駆動するための駆動信号および基準電圧を出力するＩＣ（Integrated Circuit）チップである。具体的には、駆動回路３４０は、前述の制御信号ＳＩに基づいて、複数の圧電素子３１１のそれぞれについて、駆動信号Ｃｏｍを駆動パルスＰＤとして供給するか否かを切り替える。

配線基板３１７のｃ１方向を向く面には、図示しないが、制御装置６００に電気的に接続される外部配線の端部が接合される。当該外部配線は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の接続部品で構成される。なお、配線基板３１７がＦＰＣまたはＦＦＣ等であってもよい。

以上のように、立体物印刷装置１００は、液体吐出ヘッド３１０と、「移動機構」の一例であるロボット２００と、を有する。前述のように、液体吐出ヘッド３１０は、曲面ＷＦを有する立体的なワークＷに対して、「液体」の一例であるインクを吐出する。ロボット２００は、ワークＷに対する液体吐出ヘッド３１０の相対的な位置および姿勢を変化させる。

１－４．立体物印刷装置の動作および立体物印刷方法
図５は、実施形態における印刷動作を説明するための図である。図５では、ワークＷの曲面ＷＦに４つのパスＡ、Ｂ、ＣおよびＤにより画像を形成する場合が例示される。パスＡは、「第１パス」の一例である。パスＢは、「第２パス」の一例である。パスＣは、「第３パス」の一例である。パスＤは、「第４パス」の一例である。ここで、「パス」とは、ワークＷの曲面ＷＦに対して液体吐出ヘッド３１０のノズル面Ｆを向かい合わせた状態で、ロボット２００を駆動することによって、液体吐出ヘッド３１０が曲面ＷＦ上にインクを吐出させつつ、曲面ＷＦに沿って液体吐出ヘッド３１０を走査させる一連の動作である。なお、複数のパスが連続的に実行される場合、任意のパスの実行とそれに続く別のパスの実行との間には、液体吐出ヘッド３１０がインクを吐出しない時間を含む。

本実施形態では、４つのパスＡ、Ｂ、ＣおよびＤにより画像を形成する場合について説明するが、後述の変形例のように、パスＢおよびパスＣの一方が他方を兼ねてもよい。また、印刷すべき画像を５以上のパスにより形成してもよく、この場合、パスＢとパスＣとの間には、任意の数のパスが実行される。さらに、パスＡおよびＢによる印刷とパスＣおよびＤによる印刷とのそれぞれは、個別の印刷でもよく、この場合、これらの印刷の時期的関係は、任意である。

各パスにおいて、ロボット２００は、液体吐出ヘッド３１０と曲面ＷＦとの間の距離が所定範囲内に維持されるよう、長軸ＡＸを中心とする円弧に沿って液体吐出ヘッド３１０を移動させる。ただし、印刷すべき画像が小さい等の場合、ロボット２００は、長軸ＡＸに交差する方向、例えば、Ｙ１方向またはＹ２方向に沿って、直線的に、液体吐出ヘッド３１０を移動させてもよい。なお、図５に示す例では、長軸ＡＸがＸ軸に平行である。

パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤは、この順でＸ２方向に並んでおり、長軸ＡＸに沿う方向での位置が互いに異なる。これらのパスが実行されることにより、各パスで形成される画像を繋ぎ合わせて、印刷すべき画像が形成される。ここで、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤの実行順序は、いかなる順序でもよいが、印刷速度を高める観点から、これらのパスの並び順、すなわち、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤの順またはこの逆順であることが好ましい。なお、パスＡを実行するステップは、「第１ステップ」の一例である。パスＢを実行するステップは、「第２ステップ」の一例である。パスＣを実行するステップは、「第３ステップ」の一例である。パスＤを実行するステップは、「第４ステップ」の一例である。

ここで、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤのうちの互いに隣り合う２つのパスの印刷領域の一部同士が互いに重なる。また、これらのパスの印刷領域の幅は、印刷領域における曲面ＷＦの曲率に応じて決められる。ここで、以下、各パスの印刷領域について説明する。

図６は、実施形態における印刷対象となる各領域の幅および領域間の重複する幅を説明するための図である。図６には、ワークＷの曲面ＷＦに設定される領域として、パスＡの印刷領域である領域ＲＥ１と、パスＢの印刷領域である領域ＲＥ２と、パスＣの印刷領域である領域ＲＥ３と、パスＤの印刷領域である領域ＲＥ４と、が示される。なお、領域ＲＥ１は、「第１領域」の一例である。領域ＲＥ２は、「第２領域」の一例である。領域ＲＥ３は、「第３領域」の一例である。領域ＲＥ４は、「第４領域」の一例である。なお、図６に示す例では、領域ＲＥ２と領域ＲＥ３との一部同士が重複するが、これらの領域の間に印刷されない領域が介在してもよい。本実施形態では、詳細な説明を省略するが、領域ＲＥ２と領域ＲＥ３との重複する幅は、他の領域間の重複する幅と同様、曲面ＷＦの曲率に応じて決められる。

各パスにおいて、液体吐出ヘッド３１０の姿勢は、ノズル面Ｆの中心をｃ２方向に延長した線分と曲面ＷＦとの交点における接平面に対してノズル面Ｆが平行となるように制御される。また、前述の第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２の延びる方向であるｂ軸が各パスにおける液体吐出ヘッド３１０の走査方向に対して交差する。なお、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２とは、パスＡまたはパスＢにおける液体吐出ヘッド３１０の走査方向に対して直交する方向での一部同士が互いに重なるように配置される。また、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４とは、パスＣまたはパスＤにおける液体吐出ヘッド３１０の走査方向に対して直交する方向での一部同士が互いに重なるように配置される。

図６に示すように、長軸ＡＸに沿う方向における領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の位置が互いに異なる。ここで、前述のパスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤの順に従い、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４は、この順でＸ２方向に並ぶ。これらの領域のうち、領域ＲＥ１が最も長軸ＡＸに近く、領域ＲＥ４が最も長軸ＡＸから遠い。

領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４のうち、互いに隣り合う２つの領域の一部同士は、互いに重複する。ここで、パスＡおよびＢにより印刷される領域である面ＦＡ１の曲率は、パスＣおよびＤにより印刷される領域である面ＦＡ２の曲率よりも大きい。このため、比較的曲率が大きい面ＦＡ１では、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複によるつなぎ目の印刷誤差が視覚的および形状的な要因により目立ち難いのに対し、比較的曲率が小さい面ＦＡ２では、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複によるつなぎ目の印刷誤差が視覚的および形状的な要因により目立ちやすい。なお、「曲率」は、対象となる面を円弧で近似したときにおける当該円弧の曲率である。また、視覚的なおよび形状的な要因について詳しく説明すると、曲率が大きい面は一般的にワークＷの端部に設けられる場合が多く、ワークＷが立体物であるために観察する方向よっては影になりやすいこともあり、印刷誤差が観察者に認識されにくく、目立ち難い。一方、曲率が小さい面は一般的にワークＷの中央に設けられる場合が多く、観察する方向よっても影になりにくいため、印刷誤差が観察者に認識されやすく、目立ちやすい。

そこで、立体物印刷装置１００では、比較的曲率が小さい面ＦＡ２においては、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複する幅ＯＬ２が、比較的曲率が大きい面ＦＡ１における領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１よりも大きい。このため、前述のように視覚的および形状的な要因により印刷誤差が目立ちやすい面ＦＡ２においては、パスＣとパスＤとによって誤差を相互に補完することができる面積が大きくなり、結果的に印刷誤差を目立ち難くさせることができる。一方で、比較的曲率が大きい面ＦＡ１においては、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１が、比較的曲率が小さい面ＦＡ２における領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複する幅ＯＬ２よりも小さい。このため、前述のように視覚的および形状的な要因により印刷誤差が目立ち難い面ＦＡ１においては、パスＡとパスＢとによって誤差を相互に補完する面積を小さくすることができ、印刷速度を向上させることできる。以上を組み合わせることによって印刷誤差を目立たたせることなく、印刷速度を向上させることができる。

ここで、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各領域は、曲面ＷＦにおいて、対応するパスにおける液体吐出ヘッド３１０からインクの付与を受けることが許容される最大の領域である。なお、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各領域の幅は、対応するパスにおける液体吐出ヘッド３１０の複数のノズルＮのうち使用が許容されるノズルＮの幅に対応する。当該使用が許容されるノズルＮは、対応する領域の曲率に応じて決められる。すなわち、液体吐出ヘッド３１０が有する複数のノズルＮは、印刷すべき領域の曲率に応じて、使用が許容される複数のノズルＮと、使用が禁止される複数のノズルＮと、に区分される。

図６に示す例では、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各曲率は、この順で、領域ＲＥ１の曲率が最も大きく、領域ＲＥ４の曲率が最も小さい。これに伴い、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各幅は、この順で、領域ＲＥ１の幅Ｗ１が最も小さく、領域ＲＥ４の幅Ｗ４が最も大きい。このように曲率が大きいほど領域の幅を小さくすることにより、ノズルＮと曲面ＷＦとの間の距離ＷＧのバラつきを低減することができる。以下、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各幅の決定について説明する。

図７は、実施形態における各領域の幅の決定方法を説明するための図である。図７では、パスＡにおける領域ＲＥ１の幅Ｗ１と最大印刷幅Ｗ０との関係が示される。最大印刷幅Ｗ０は、液体吐出ヘッド３１０のすべてのノズルＮを用いたときに印刷可能な領域の幅である。液体吐出ヘッド３１０のすべてのノズルＮにおいて、ノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧの最大値ＷＧｍａｘと最小値ＷＧｍｉｎとの差ΔＷＧは、曲面ＷＦの曲率が大きくなるほど、大きくなる。このため、曲面ＷＦの曲率が大きくなるほど、ノズルＮ間での着弾誤差が大きくなる。

そこで、立体物印刷装置１００は、液体吐出ヘッド３１０が有する複数のノズルＮについて、ノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧを算出し、当該複数のノズルＮのうち、距離ＷＧが閾値ＳＷＧ以下となるノズルＮを用いる。したがって、各パスに用いるノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧは、閾値ＳＷＧ以下である。ここで、閾値ＳＷＧは、最大値ＷＧｍａｘと最小値ＷＧｍｉｎとの間で適宜に設定される。以上のように、各領域の幅および領域間の重複する幅を決定することにより、パス情報Ｄｃを得ることができる。以下、パス情報Ｄｃの生成を含む立体物印刷の流れを説明する。

図８は、実施形態に係る立体物印刷方法を説明するためのフローチャートである。図８に示すように、まず、ステップＳ１１０において、曲率情報Ｄａおよび配置情報Ｄｂが取得される。この取得は、情報取得部６１１により行われる。具体的には、ステップＳ１１０において、情報取得部６１１は、記憶回路６２０から曲率情報Ｄａおよび配置情報Ｄｂを読み込む。

次に、ステップＳ１２０において、走査方向の決定が行われる。この決定は、パス決定部６１４により自動的に行われてもよいし、ユーザーからの入力により手動で行われてもよい。この決定をパス決定部６１４により自動的に行う場合、例えば、ワークＷの形状および配置等に基づいて決められる。なお、ワークＷの形状等によらず走査方向があらかじめパス決定部６１４に設定されていてもよく、この場合、ステップＳ１２０が省略されてもよい。

次に、ステップＳ１３０において、パス数の決定が行われる。この決定は、パス決定部６１４により行われる。具体的には、ステップＳ１３０において、パス決定部６１４は、曲率情報Ｄａおよび配置情報Ｄｂに基づいて、ワークＷの印刷すべき領域を印刷するのに必要なパス数を決定する。例えば、走査方向に交差する方向におけるワークＷの長さが大きくなるほど、パス数が多くなる。

次に、ステップＳ１４０において、仮領域の決定が行われる。この決定は、パス決定部６１４により行われる。具体的には、ステップＳ１４０において、パス決定部６１４は、前述のステップＳ１３０で決定されたパス数に基づいて、パス数に応じた数の複数の仮領域を決定する。この仮領域は、本実施形態の場合、暫定的な領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４である。ここで、各仮領域の幅は、液体吐出ヘッド３１０の印刷可能な最大幅である。

次に、ステップＳ１５０において、領域幅の決定が行われる。この決定は、パス決定部６１４により行われる。具体的には、ステップＳ１５０において、パス決定部６１４は、前述のステップＳ１４０で決定された各仮領域における曲率に基づいて、前述の領域の幅の決定方法に従い、各仮領域の幅を調製する。この結果、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各幅が決定される。

次に、ステップＳ１６０において、領域間の重複する幅の決定が行われる。この決定は、パス決定部６１４により行われる。具体的には、ステップＳ１６０において、パス決定部６１４は、前述のステップＳ１５０で幅の調整された複数の仮領域について、互いに隣り合う２つの仮領域からなる面の曲率に基づいて、前述の重複する幅の決定方法に従い、当該２つの仮領域の重複する幅を決定する。この決定に伴い、各仮領域の長軸ＡＸに沿う方向における位置が調整される。この結果、領域ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３およびＲＥ４の各重複する幅が決定される。

次に、ステップＳ１７０において、画像情報の取得が行われる。この取得は、情報取得部６１１により行われる。具体的には、ステップＳ１７０において、情報取得部６１１は、外部装置７００または記憶回路６２０から印刷データＩｍｇを読み込む。なお、本ステップは、前述のステップＳ１６０よりも前に実行されてもよい。例えば、前述のステップＳ１１０が本ステップを兼ねてもよく、この場合はステップＳ１２０やステップＳ１３０において、印刷データＩｍｇに応じた走査方向の決定やパス数の決定が行われる。

次に、ステップＳ１８０において、印刷が行われる。この印刷は、前述のように、アーム制御部６１２および吐出制御部６１３により行われる。

前述のように、ワークＷに対する印刷動作は、「第１パス」の一例であるパスＡを実行する第１ステップと、「第２パス」の一例であるパスＢを実行する第２ステップと、「第３パス」の一例であるパスＣを実行する第３ステップと、「第４パス」の一例であるパスＤを実行する第４ステップと、を含む。

前述のように、パスＡは、ワークＷの「第１領域」の一例である領域ＲＥ１に対して、ロボット２００が液体吐出ヘッド３１０を相対的に移動させつつ、液体吐出ヘッド３１０がインクを吐出する。パスＢは、ワークＷの領域ＲＥ２の一部に重複する「第２領域」の一例である領域ＲＥ２に対して、ロボット２００が液体吐出ヘッド３１０を相対的に移動させつつ、液体吐出ヘッド３１０がインクを吐出する。パスＢは、ワークＷの「第３領域」の一例である領域ＲＥ３に対して、ロボット２００が液体吐出ヘッド３１０を相対的に移動させつつ、液体吐出ヘッド３１０がインクを吐出する。パスＤは、ワークＷの領域ＲＥ３の一部に重複する「第４領域」の一例であるＲＥ４に対して、ロボット２００が液体吐出ヘッド３１０を相対的に移動させつつ、液体吐出ヘッド３１０がインクを吐出する。

領域ＲＥ１および領域ＲＥ２からなる面ＦＡ１の曲率は、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４からなる面ＦＡ２の曲率よりも大きい。なお、面ＦＡ１の曲率が面ＦＡ２の曲率よりも大きければ、領域ＲＥ１の曲率は、領域ＲＥ２の曲率と等しくてもよいし、領域ＲＥ２の曲率よりも大きくても小さくてもよい。同様に、領域ＲＥ３の曲率は、領域ＲＥ４の曲率と等しくてもよいし、領域ＲＥ４の曲率よりも大きくても小さくてもよい。さらに、領域ＲＥ１および領域ＲＥ２のうちの一方が平面でもよい。同様に、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４のうちの一方が平面でもよい。また、各領域は、凸状に湾曲した曲面に限定されず、凹状に湾曲した曲面でもよい。

前述のように、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１は、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複する幅ＯＬ２よりも小さい。このため、各重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差を目立たたせることなく、印刷速度を向上させることができる。

具体的に説明すると、領域ＲＥ１および領域ＲＥ２からなる面ＦＡ１の曲率は、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４からなる面ＦＡ２の曲率よりも大きい。このため、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１を小さくしても、この重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差が視覚的および形状的な要因により目立ち難い。

これに対し、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４からなる面ＦＡ２の曲率は、領域ＲＥ１および領域ＲＥ２からなる面ＦＡ１の曲率よりも小さい。このため、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複する幅ＯＬ２を小さくすると、この重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差が視覚的および形状的な要因により目立ちやすい。

ここで、隣り合う２つの領域の重複する幅を小さくすると、当該重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差が目立ちやすくなるが、印刷時間が短くなる。一方、２つの領域の重複する幅を大きくすると、当該重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差が目立ち難くなるが、印刷時間が長くなる。

以上から、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１を、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複する幅ＯＬ２よりも小さくすることにより、高画質化と印刷速度の向上との両立を図ることができる。

前述のように、第１ステップにおける液体吐出ヘッド３１０からのインクの吐出方向であるｃ２方向は、方向ｃ２＿１である。第２ステップにおける液体吐出ヘッド３１０からのインクの吐出方向であるｃ２方向は、方向ｃ２＿２である。第３ステップにおける液体吐出ヘッド３１０からのインクの吐出方向である方向ｃ２は、方向ｃ２＿３である。第４ステップにおける液体吐出ヘッド３１０からのインクの吐出方向である方向ｃ２は、方向ｃ２＿４である。

前述のように、面ＦＡ１の曲率が面ＦＡ２の曲率よりも大きいので、パスＡにおけるインクの吐出方向である方向ｃ２＿１と、パスＢにおけるインクの吐出方向である方向ｃ２＿２と、のなす角度θ１は、パスＣにおけるインクの吐出方向である方向ｃ２＿３と、パスＤにおけるインクの吐出方向である方向ｃ２＿４と、のなす角度θ２よりも大きい。つまり、パスＡとパスＢとの間の方向ｃ２の角度変化を示す角度θ１は、パスＣとパスＤとの間の方向ｃ２の角度変化を示す角度θ２よりも大きい。なお、このような角度θ１および角度θ２の関係は、液体吐出ヘッド３１０の各パスの走査方向における同一位置での関係である。言い換えると、このような角度θ１および角度θ２の関係は、液体吐出ヘッド３１０の走査方向に対して直交する断面でみたときの関係である。本実施形態では、当該断面は、例えば、長軸ＡＸを含む平面である。

角度θ１が角度θ２よりも大きいため、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複によるつなぎ目では、インクの吐出方向の違いによるインクの着弾誤差が生じやすいのに対し、領域ＲＥ３と領域ＲＥ４との重複によるつなぎ目では、インクの吐出方向の違いによるインクの着弾誤差が生じ難い。この吐出方向の違いに由来する印刷誤差は、パス間での移動のずれに由来する印刷誤差よりも影響が大きくなり易い。

ここで、吐出方向の違いによる着弾誤差が出やすい条件下において、パス間の重複する幅を大きくすると、印刷誤差が生じる範囲が広がることにより、画像に太いスジが現れてしまう。他方で、吐出方向の違いによる着弾誤差が出にくい条件下において、パス間の重複する幅を大きくしても、印刷誤差が目立ち難いので、スジの発生を抑えることができる。その上で、パス間の重複する幅を大きくすることにより、パス間での移動（例えばパスＣにおける液体吐出ヘッド３１０の位置からパスＤにおける液体吐出ヘッド３１０の位置まで液体吐出ヘッド３１０の移動）における移動のずれに由来する印刷誤差は低減することができる。つまり、本実施形態は、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２のつなぎ目では、重複する幅ＯＬ１を小さくすることで、影響が大きくなり易い吐出方向の違いに由来する画質低下を抑制し、一方で領域ＲＥ３と領域ＲＥ４のつなぎ目では、吐出方向の違いに由来する画質低下は生じにくいので、重複する幅ＯＬ２を大きくすることで、パス間の移動のずれに由来する画質低下を抑制する、という効果もある。

なお、前述のように、液体吐出ヘッド３１０は、ノズル列を構成する複数のノズルＮを有する。当該複数のノズルＮについてインクの吐出方向であるｃ２方向に沿うノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧのうちの最小値ＷＧｍｉｎと最大値ＷＧｍａｘとの差は、差ΔＷＧである。ここで、前述のように、面ＦＡ１の曲率が面ＦＡ２の曲率よりも大きいので、第１ステップおよび第２ステップにおける差ΔＷＧは、第３ステップおよび第４ステップにおける差ΔＷＧよりも大きい。

前述のように、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤの実行順序は、特に限定されず、いかなる順序でもよいが、パスＡとパスＢとが連続して実行されることが好ましい。この場合、パスＡとパスＢとの間に他のパスを実行する場合に比べて、領域ＲＥ１および領域ＲＥ２に対する印刷時間を短くすることができる。なお、「連続する２つのパス」とは、当該２つのパスの間に他のパスを含まずに、当該２つのパスのうちの一方のパスの直後に他方のパスが実行されることをいう。

同様の観点から、パスＣとパスＤとが連続して実行されることが好ましい。この場合、パスＣとパスＤとの間に他のパスを実行する場合に比べて、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４に対する印刷時間を短くすることができる。

さらに、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤがこの順に実行されることが好ましい。本実施形態のように、領域ＲＥ１、領域ＲＥ２、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４がこの順で並ぶ場合、パスＡ、パスＢ、パスＣおよびパスＤがこの順に実行されることにより、各パスを他の順で実行する場合に比べて、これらの領域に対する印刷時間を短くすることができる。

また、領域ＲＥ１の幅Ｗ１と領域ＲＥ２の幅Ｗ２との合計幅は、領域ＲＥ３の幅Ｗ３と領域ＲＥ４の幅Ｗ４との合計幅よりも小さい。言い換えると、面ＦＡ１に対する印刷における液体吐出ヘッド３１０の使用ノズル数の合計は、面ＦＡ２に対する印刷における液体吐出ヘッド３１０の使用ノズル数の合計よりも少ない。このような合計幅の関係を有することにより、各パスにおけるノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧの変動を低減することができる。この結果、画質を向上させることができる。

また、領域ＲＥ１の幅をＷ１とし、領域ＲＥ２の幅をＷ２とし、領域ＲＥ３の幅をＷ３とし、領域ＲＥ４の幅をＷ４とするとき、Ｗ１＜Ｗ２≦Ｗ３＜Ｗ４の関係を満たすことが好ましい。本実施形態のように、曲率の大きいほうから小さいほうへ、領域ＲＥ１、領域ＲＥ２、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４の順となる場合、各ステップにおけるノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧの変動を低減することができる。

前述のように、ロボット２００は、液体吐出ヘッド３１０を含む「エンドエフェクター」の一例である液体吐出ヘッドユニット３００が装着される多関節ロボットである。このため、ロボット２００として既存の多関節ロボットを用いることができる。また、ワークＷを移動させる構成に比べて、ワークＷと液体吐出ヘッド３１０との位置および姿勢の関係を把握しやすいため、曲面を有する立体的なワークＷに対して好適に印刷を行うことができる。

前述のように、液体吐出ヘッド３１０は、「ノズル列」の一例である第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２を構成する複数のノズルＮを有する。当該複数のノズルＮのそれぞれについてインクの吐出方向であるｃ２方向に沿うノズルＮとワークＷとの間の距離をＷＧとし、閾値をＳＷＧとするとき、当該複数のノズルＮのうち、ＷＧ≦ＳＷＧの関係を満たすノズルＮからインクを吐出し、当該複数のノズルＮのうち、ＷＧ＞ＳＷＧの関係を満たすノズルＮからインクを吐出しない。このように液体吐出ヘッド３１０が有する複数のノズルＮのうちインクの吐出に用いるノズルＮを設定することにより、各ステップに用いるノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧの変動を低減することができる。この結果、画質を向上させることができる。

したがって、複数のノズルＮのそれぞれについてインクの吐出方向であるｃ２方向に沿うノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧと閾値ＳＷＧとに基づいて、領域ＲＥ１、領域ＲＥ２、領域ＲＥ３および領域ＲＥ４のうちの少なくとも１つの幅を決定することが好ましい。

前述のように、立体物印刷装置１００は、ワークＷの曲面ＷＦの曲率に関する曲率情報Ｄａと、複数のノズルＮの配置に関する配置情報Ｄｂと、に基づいて、複数のノズルＮのそれぞれについてインクの吐出方向であるｃ２方向に沿うノズルＮとワークＷとの間の距離ＷＧを算出する。この場合、ワークＷの各部ごとに曲率を演算した結果に基づいて各領域の幅を決定する場合に比べて、各領域の幅を決定するための演算が簡単に済むという利点がある。

ここで、曲率情報Ｄａは、ワークＷの３次元形状を示す情報であるか、または、液体吐出ヘッド３１０とワークＷとの間の距離ＷＧを計測するセンサーである変位センサー３３０の計測により得られる情報であることが好ましい。

ワークＷの３次元形状を示す情報を曲率情報Ｄａとして用いる場合、センサー等のハードウェアを別途必要としないので、装置構成を簡単化することができる。また、変位センサー３３０の計測により得られる情報を曲率情報Ｄａとして用いる場合、ワークＷの３次元形状を示す情報を曲率情報Ｄａとして用いる場合に比べて、各領域の幅を決定するための演算が簡単である。また、この場合、現実のワークＷの３次元形状に基づいて各領域の幅が決定されるので、ワークＷの製造誤差等の起因する形状のバラつきに対応しやすいという利点もある。なお、曲率情報Ｄａとして前述の両情報を併用してもよい。

２．変形例
以上の例示における各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択される２以上の態様は、互いに矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

２－１．変形例１
前述の実施形態では、４つのパスにより画像を形成する場合が例示されるが、パス数は、３以上であればよい。以下、パス数が３つである場合について説明する。

図９は、変形例１における印刷対象となる各領域の幅および領域間の重複する幅を説明するための図である。図９に示す変形例１は、パスＤを省略した以外は、前述の実施形態と同様である。

変形例１におけるワークＷに対する印刷動作は、「第１パス」の一例であるパスＡを実行する第１ステップと、「第２パス」の一例であるパスＢを実行する第２ステップと、「第４パス」の一例であるパスＤを実行する第４ステップと、を含む。変形例１では、パスＢの印刷領域である第２領域は、「第３領域」を兼ねており、第２パスは、「第３パス」を兼ねる。このため、第２ステップは、「第３ステップ」を兼ねる。

ここで、領域ＲＥ１および領域ＲＥ２からなる面ＦＡ１の曲率は、領域ＲＥ２および領域ＲＥ３からなる面ＦＡ２の曲率よりも大きい。また、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２との重複する幅ＯＬ１は、領域ＲＥ２と領域ＲＥ３との重複する幅ＯＬ３よりも小さい。このため、各重複により形成されるつなぎ目における印刷誤差を目立たたせることなく、印刷速度を向上させることができる。

２－２．変形例２
前述の形態では、移動機構として６軸の垂直多軸ロボットを用いる構成が例示されるが、当該構成に限定されない。移動機構は、ワークに対して液体吐出ヘッドの相対的な位置および姿勢を３次元的に変化させることができればよい。したがって、移動機構は、例えば、６軸以外の垂直多軸ロボットでもよいし、水平多軸ロボットでもよい。また、ロボットアームが有する可動部は、回動機構に限定されず、例えば、伸縮機構等でもよい。また、前述の形態では、液体吐出ヘッドを移動させる構成の移動機構が例示されるが、当該構成に限定されず、例えば、液体吐出ヘッドの位置が固定されており、移動機構がワークを移動させ、液体吐出ヘッドに対してワーク相対的な位置および姿勢を３次元的に変化させる構成でもよい。

２－３．変形例３
前述の形態では、１種類のインクを用いて印刷を行う構成が例示されるが、当該構成に限定されず、２種以上のインクを用いて印刷を行う構成にも本発明を適用することができる。

２－４．変形例４
本発明の立体物印刷装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する立体物印刷装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する立体物印刷装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１００…立体物印刷装置、２００…ロボット（移動機構）、３１０…液体吐出ヘッド、３３０…変位センサー（センサー）、Ａ…パス（第１パス）、ＡＸ…長軸、Ｂ…パス（第２パス、第３パス）、Ｃ…パス（第３パス）、Ｄ…パス（第４パス）、Ｄａ…曲率情報、Ｄｂ…配置情報、Ｌ１…第１ノズル列（ノズル列）、Ｌ２…第２ノズル列（ノズル列）、Ｎ…ノズル、ＲＥ１…領域（第１領域）、ＲＥ２…領域（第２領域、第３領域）、ＲＥ３…領域（第３領域）、ＲＥ４…領域（第４領域）、ＳＷＧ…閾値、Ｗ…ワーク、ＷＦ…曲面、ＷＧ…距離、ＷＧｍａｘ…最大値、ＷＧｍｉｎ…最小値、θ１…角度、θ２…角度。

Claims (17)

1. 曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記ワークに対する前記液体吐出ヘッドの相対的な位置および姿勢を変化させる移動機構と、を有し、
   前記ワークに対する印刷動作は、
   前記ワークの第１領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、
   前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、
   前記ワークの第３領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、
   前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、
   前記第１領域および前記第２領域からなる面の曲率は、前記第３領域および前記第４領域からなる面の曲率よりも大きく、
   前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい、
   ことを特徴とする立体物印刷装置。
2. 前記第１ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第２ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度は、
   前記第３ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第４ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の立体物印刷装置。
3. 曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記ワークに対する前記液体吐出ヘッドの相対的な位置および姿勢を変化させる移動機構と、を有し、
   前記ワークに対する印刷動作は、
   前記ワークの第１領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、
   前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、
   前記ワークの第３領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、
   前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記移動機構が前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、
   前記第１ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第２ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度は、
   前記第３ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第４ステップにおける前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、のなす角度よりも大きく、
   前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい、
   ことを特徴とする立体物印刷装置。
4. 前記第１パスと前記第２パスとが連続して実行される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
5. 前記第３パスと前記第４パスとが連続して実行される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
6. 前記第１パス、前記第２パス、前記第３パスおよび前記第４パスがこの順に実行される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
7. 前記第１領域の幅と前記第２領域の幅との合計幅は、
   前記第３領域の幅と前記第４領域の幅との合計幅よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
8. 前記第１領域の幅をＷ１とし、前記第２領域の幅をＷ２とし、前記第３領域の幅をＷ３とし、前記第４領域の幅をＷ４とするとき、
   Ｗ１＜Ｗ２≦Ｗ３＜Ｗ４
   の関係を満たす、
   ことを特徴とする請求項７に記載の立体物印刷装置。
9. 前記第２領域は、前記第３領域を兼ねており、
   前記第２パスは、前記第３パスを兼ねており、
   前記第２ステップは、前記第３ステップを兼ねる、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
10. 前記移動機構は、前記液体吐出ヘッドを含むエンドエフェクターが装着される多関節ロボットである、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
11. 前記液体吐出ヘッドは、ノズル列を構成する複数のノズルを有し、
    前記複数のノズルのそれぞれについて液体の吐出方向に沿うノズルと前記ワークとの間の距離をＷＧとし、
    閾値をＳＷＧとするとき、
    前記複数のノズルのうち、ＷＧ≦ＳＷＧの関係を満たすノズルから液体を吐出し、
    前記複数のノズルのうち、ＷＧ＞ＳＷＧの関係を満たすノズルから液体を吐出しない、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
12. 前記複数のノズルのそれぞれについて液体の吐出方向に沿うノズルと前記ワークとの間の距離と閾値とに基づいて、前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域および前記第４領域のうちの少なくとも１つの幅を決定する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の立体物印刷装置。
13. 前記ワークの曲面の曲率に関する曲率情報と、前記複数のノズルの配置に関する配置情報と、に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれについて液体の吐出方向に沿うノズルと前記ワークとの間の距離を算出する、
    ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の立体物印刷装置。
14. 前記曲率情報は、前記ワークの３次元形状を示す情報であるか、または、前記液体吐出ヘッドと前記ワークとの間の距離を計測するセンサーの計測により得られる情報である、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の立体物印刷装置。
15. 前記液体吐出ヘッドは、ノズル列を構成する複数のノズルを有し、
    前記第１ステップおよび前記第２ステップにおける前記複数のノズルについて液体の吐出方向に沿うノズルと前記ワークとの間の距離のうちの最小値と最大値との差は、
    前記第３ステップおよび前記第４ステップにおける前記複数のノズルについて液体の吐出方向に沿うノズルと前記ワークとの間の距離のうちの最小値と最大値との差よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
16. 前記第１領域と前記第２領域とは、前記第１パスまたは前記第２パスにおける前記液体吐出ヘッドの前記ワークに対する相対的な移動の方向に対して交差する方向に重複し、
    前記第３領域と前記第４領域とは、前記第３パスまたは前記第４パスにおける前記液体吐出ヘッドの前記ワークに対する相対的な移動の方向に対して交差する方向に重複する、
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
17. 曲面を有する立体的なワークに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いて印刷を行う立体物印刷方法であって、
    前記ワークに対する印刷動作は、
    前記ワークの第１領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第１パスを実行する第１ステップと、
    前記ワークの前記第１領域の一部に重複する第２領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第２パスを実行する第２ステップと、
    前記ワークの第３領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第３パスを実行する第３ステップと、
    前記ワークの前記第３領域の一部に重複する第４領域に対して、前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する第４パスを実行する第４ステップと、を含み、
    前記第１領域および前記第２領域からなる面の曲率は、前記第３領域および前記第４領域からなる面の曲率よりも大きく、
    前記第１領域と前記第２領域との重複する幅は、前記第３領域と前記第４領域との重複する幅よりも小さい、
    ことを特徴とする立体物印刷方法。

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