JP5445674B2 - 印刷座標生成装置、印刷座標生成方法、印刷座標生成プログラム、三次元インクジェットプリンタ及び三次元インクジェットプリンタの印刷方法 - Google Patents

Description

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インクジェットプリンタのために印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成装置、印刷座標生成方法及び印刷座標生成プログラムに関する。また、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インクジェットプリンタ及び三次元インクジェットプリンタの印刷方法に関する。

平面状のメディアに画像を印刷する二次元インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを走査方向（Ｙ軸方向ともいう）に移動させながら等ピッチでインク液滴を吐出することで、メディアの１走査ラインに画像を印刷している。そして、パソコンなどの外部装置は、二次元インクジェットプリンタに対して印刷位置における開始印刷座標、終了印刷座標および吐出ピッチの３つの情報を転送しており、二次元インクジェットプリンタでは、この３つの情報からインク液滴を吐出する全ての印刷位置の印刷座標を特定して、メディアの表面に画像を印刷している。

一方、特許文献１に記載されたように、三次元形状のメディアの表面に画像を印刷する三次元インクジェットプリンタは、二次元インクジェットプリンタよりも多くの軸が移動可能になっており、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交座標系と、Ａ軸及びＢ軸の回転座標系と、の５軸が移動可能となっている。そして、この三次元インクジェットプリンタでは、メディアをＢ軸方向に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、メディアの１走査ラインに表面に画像を印刷している。なお、三次元インクジェットプリンタでは、インク液滴の着弾位置を安定させるために、インクジェットヘッドをメディアの印刷位置の法線方向に配置させている。

特開２００７−００８１１０号公報

ところで、三次元インクジェットプリンタにより、球状のメディアの表面に画像を印刷する場合は、メディアの回転によってその表面形状が変わらないため、印刷位置が固定されて印刷位置間の各軸の座標差が常に０となる。このため、二次元インクジェットプリンタと同様に、パソコンなどの外部装置が、三次元インクジェットプリンタに対して印刷位置における開始印刷座標、終了印刷座標および吐出ピッチの３つの情報を転送すると、三次元インクジェットプリンタでは、この３つの情報から的確な位置に各印刷位置の印刷座標を特定することができる。

しかしながら、例えば、楕円柱形状のメディアの表面に画像を印刷する場合は、メディアを回転させるとその表面形状が変わるため、印刷位置がＹ軸方向やＺ軸方向に移動して印刷位置間の各軸の座標差が不規則に変動する。このため、二次元インクジェットプリンタと同様に、パソコンなどの外部装置が、三次元インクジェットプリンタに対して印刷位置における開始印刷座標、終了印刷座標および吐出ピッチの３つの情報を転送しても、三次元インクジェットプリンタでは、この３つの情報から的確な位置に各印刷位置の印刷座標を特定することができないため、印刷画像が低画質化するという問題がある。

そこで、本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像を印刷する場合に印刷画像の高画質化を図ることができる印刷座標を生成する印刷座標生成装置、印刷座標生成方法、印刷座標生成プログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、三次元形状のメディアの表面に画像を印刷する場合に印刷画像の高画質化を図ることができる三次元インクジェットプリンタ及び三次元インクジェットプリンタの印刷方法を提供することを目的とする。

本発明に係る印刷座標生成装置は、三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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してメディアの表面に画像の印刷を行わせるために、メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成装置であって、メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、所定の印刷位置から、メディアを微小角度ずつ回転させたときのメディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、メディアの表面において等間隔に全ての印刷位置を特定するとともに、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成手段を有する。

本発明に係る印刷座標生成装置によれば、座標生成手段により、メディアの表面において等間隔に印刷位置を特定することで、メディアに着弾したインク液滴のドット間隔が均一化されるため、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において印刷座標を生成することで、メディアの表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッドとメディアの印刷位置とを平行に配置させることができるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

また、印刷位置を特定する際、メディアを微小角度ずつ回転させたときのメディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることで、メディア表面における距離を高精度に算出することができる。このため、メディアが複雑な形状であったとしても、印刷位置を等間隔に特定することができる。

そして、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮手段を更に有することが好ましい。このように、座標圧縮手段により、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄することで、印刷座標のデータ量を小さくすることができる。これにより、三次元インクジェットプリンタへのデータ転送量を小さくするとともに、データ転送時間を短縮することができる。しかも、この開始印刷座標と終了印刷座標との間では、全軸の座標差が等しいため、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に、破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定することで、三次元インクジェットプリンタにおいて、破棄した印刷座標を容易に展開することが可能となる。

本発明に係る印刷座標生成方法は、三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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してメディアの表面に画像の印刷を行わせるために、メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成方法であって、メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、所定の印刷位置から、メディアを微小角度ずつ回転させたときのメディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、メディアの表面において等間隔に全ての印刷位置を特定するとともに、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成ステップを有する。

本発明に係る印刷座標生成方法によれば、座標生成ステップにおいて、メディアの表面において等間隔に印刷位置を特定することで、メディアに着弾したインク液滴のドット間隔が均一化されるため、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において印刷座標を生成することで、メディアの表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッドとメディアの印刷位置とを平行に配置させることができるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

そして、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮ステップを更に有することが好ましい。このように、座標圧縮ステップにおいて、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄することで、印刷座標のデータ量を小さくすることができる。これにより、三次元インクジェットプリンタへのデータ転送量を小さくするとともに、データ転送時間を短縮することができる。しかも、この開始印刷座標と終了印刷座標との間では、全軸の座標差が等しいため、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に、破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定することで、三次元インクジェットプリンタにおいて、破棄した印刷座標を容易に展開することが可能となる。

本発明に係る印刷座標生成プログラムは、三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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してメディアの表面に画像の印刷を行わせるために、メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成プログラムであって、メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、所定の印刷位置から、メディアを微小角度ずつ回転させたときのメディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、メディアの表面において等間隔に全ての印刷位置を特定するとともに、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成ステップを、コンピュータに機能させる。

本発明に係る印刷座標生成プログラムによれば、コンピュータに機能させる座標生成ステップにおいて、メディアの表面において等間隔に印刷位置を特定することで、メディアに着弾したインク液滴のドット間隔が均一化されるため、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において印刷座標を生成することで、メディアの表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッドとメディアの印刷位置とを平行に配置させることができるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

そして、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮ステップを、更にコンピュータに機能させることが好ましい。このように、コンピュータに機能させる座標圧縮ステップにおいて、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄することで、印刷座標のデータ量を小さくすることができるため、三次元インクジェットプリンタへのデータ転送量を小さくするとともに、データ転送時間を短縮することができる。しかも、この開始印刷座標と終了印刷座標との間では、全軸の座標差が等しいため、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に、破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定することで、三次元インクジェットプリンタにおいて、破棄した印刷座標を容易に展開することが可能となる。

本発明に係る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インクジェットヘッドからインク液滴を吐出してメディアの表面に画像の印刷を行う三次元インクジェットプリンタであって、メディアに印刷する画像データがインクジェットヘッドの各ノズルに対応付けられた印刷用画像データを取得する画像データ取得手段と、メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、所定の印刷位置から、メディアを微小角度ずつ回転させたときのメディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、インクジェットヘッドからインク液滴が吐出される全ての印刷位置が一定の間隔で特定され、各印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置における各印刷位置の印刷座標を取得する印刷座標取得手段と、画像データ取得手段で取得した印刷用画像データと印刷座標取得手段で取得した印刷座標とに基づいて、三次元形状の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してメディアの表面に画像の印刷を行う印刷処理手段と、を有する。

本発明に係る三次元インクジェットプリンタによれば、印刷座標取得手段により、印刷位置が一定の間隔で特定された印刷座標を取得するため、この取得した印刷座標と画像データ取得手段で取得した印刷用画像データとに基づいてメディアの表面に画像を印刷することで、メディアに着弾したインク液滴のドット間隔を均一化することができ、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、この印刷座標は、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において生成されたものであるため、メディアの表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッドがメディアの印刷位置における法線方向に配置されるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

そして、上記印刷座標取得手段で取得した印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄された印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された印刷座標として展開する展開手段を更に有することが好ましい。このように、印刷座標取得手段で取得した印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄された印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合は、展開手段により、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された印刷座標として展開することで、破棄された印刷座標を容易に展開することが可能となる。

本発明に係る三次元インクジェットプリンタの印刷方法は、メディアに印刷する印刷用画像データを取得する画像データ取得ステップと、インクジェットヘッドからインク液滴が吐出される印刷位置が一定の間隔で特定され、各印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置における各印刷位置の印刷座標を取得する印刷座標取得ステップと、印刷座標取得ステップで取得した印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄された印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された印刷座標として展開する展開ステップと、画像データ取得ステップで取得した印刷用画像データと印刷座標取得ステップで取得した印刷座標及び展開ステップで展開した印刷座標とに基づいて、三次元形状の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してメディアの表面に画像の印刷を行う印刷ステップと、を有する。

本発明に係る三次元インクジェットプリンタの印刷方法によれば、印刷座標取得ステップにおいて、印刷位置が一定の間隔で特定された印刷座標を取得し、この取得した印刷座標と画像データ取得手段で取得した印刷用画像データとに基づいてメディアの表面に画像を印刷することで、メディアに着弾したインク液滴のドット間隔を均一化することができ、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、この印刷座標は、印刷位置の接線が水平方向を向くメディアの回転位置において生成されたものであるため、メディアの表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッドがメディアの印刷位置における法線方向に配置されるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。更に、印刷座標取得ステップにおいて取得した印刷座標のうち、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄された印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合は、展開ステップにおいて、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された印刷座標として展開することで、破棄された印刷座標を容易に展開することが可能となる。

本発明によれば、三次元形状のメディアの表面に画像を印刷する場合に印刷画像の高画質化を図ることができる印刷座標を生成することができる。また、本発明によれば、三次元形状のメディアの表面に画像を印刷する場合に印刷画像の高画質化を図ることができる。

本実施形態に係るプリンタシステムを示すブロック構成図である。 インクジェットヘッド及びメディアの移動軸を示す図である。 インクジェットヘッド及びメディアが移動する軸を示す図である。 プリンタ制御装置のブロック構成を示す図である。 印刷座標と印刷用画像データの一例を示した図である。 図６Ａ〜図６Ｃは、Ｂ軸方向に回転するメディアの断面を示した図である。 印刷位置の特定方法を説明するための図である。 特定された印刷座標の生成方法を説明するための図である。 特定された印刷座標の生成方法を説明するための図である。 連続する３つの印刷位置における印刷座標の関係を示した図である。 印刷座標の圧縮方法を説明するための図である。連続する３つの印刷位置における印刷座標の関係を示した図である。 三次元インクジェットプリンタにおける印刷制御部のブロック構成を示す図である。 印刷座標生成部による印刷座礁生成処理方法を示すフローチャートである。 印刷座標圧縮部による印刷座標圧縮処理方法を示すフローチャートである。 印刷座標圧縮処理を説明するための図である。 印刷座標展開部による印刷座標展開処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る印刷座標生成装置、印刷座標生成方法、印刷座標生成プログラム、三次元インクジェットプリンタ及び三次元インクジェットプリンタの印刷方法の好適な実施形態について詳細に説明する。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。

図１は、本実施形態に係る三次元インクジェット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１に示すように、プリンタ制御装置１００は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）が用いられており、プリンタ制御装置１００と三次元インクジェットプリンタ２００とは、配線ケーブルにより電気的に接続されている。このプリンタ制御装置１００と三次元インクジェットプリンタ２００とは、コマンド及びステータスを用いた双方向通信を行う。

プリンタ制御装置１００と三次元インクジェットプリンタ２００との基本的な通信手順を具体的に説明する。

まず、プリンタ制御装置１００は、三次元インクジェットプリンタ２００のステータスを取得するためのコマンドを三次元インクジェットプリンタ２００へ送信する。三次元インクジェットプリンタ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。

プリンタ制御装置１００は、三次元インクジェットプリンタ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印刷座標及び印刷用画像データを順次に三次元インクジェットプリンタ２００へ送信する。三次元インクジェットプリンタ２００は、これらの印刷座標及び印刷用画像データを順次にメモリに保存する。

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、三次元インクジェットプリンタ２００がこのコマンドを受信し、印刷座標及び印刷用画像データに基づいて印刷を実行する。

図２は、三次元インクジェットプリンタの主要部の構成を示す概念図である。図３は、インクジェットヘッド及びメディアの移動軸を示す図である。図２及び図３に示すように、三次元インクジェットプリンタ２００は、三次元形状（楕円柱状）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。本実施形態では、三次元形状のメディアの一例として、楕円柱状のメディア３００を用いて説明する。三次元インクジェットプリンタ２００は、メディア３００の表面にインク液滴を吐出するインクジェットヘッド２１０と、メディア３００及びインクジェットヘッド２１０を支持する支持部２２０と、これらのインクジェットヘッド２１０及び支持部２２０とを制御する印刷制御部２３０とを備える。

支持部２２０は、メディア３００を水平方向であるＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動部２２１と、メディア３００を垂直方向である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、インクジェットヘッド２１０を水平方向であるＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動部２２２とを備える。このため、三次元インクジェットプリンタ２００では、メディア３００とインクジェットヘッド２１０とが、支持部２２０により、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交座標系と、Ａ軸及びＢ軸の回転座標系との５軸において、移動（回転）可能となっている。

印刷制御部２３０は、プリンタ制御装置１００から受ける印刷座標に基づいて印刷制御を行うものである。印刷制御部２３０は、インクジェットヘッド２１０及び支持部２２０に制御信号Ｓｃを送信することで、支持部２２０の駆動制御を行うとともに、インクジェットヘッド２１０の吐出制御を行う。そして、印刷制御部２３０は、Ｘ軸方向移動部２２１及びＡ軸回転部２２５を制御してメディア３００のＸ軸方向及びＡ軸方向の位置を調整することで、印刷バンドの特定と印刷バンドの切り替えとを行う。そして、印刷制御部２３０は、Ｂ軸回転部２２４を制御してメディア３００をＢ軸方向に回転させながら、Ｙ軸方向移動部２２２を制御してインクジェットヘッド２１０のＹ軸方向における位置を調整するとともに、Ｚ軸方向移動部２２３を制御してメディア３００のＺ軸方向における位置とを調整して、インクジェットヘッド２１０からインク液滴を吐出させることで、メディア３００の表面の当該印刷バンドに画像を印刷する。

この印刷制御部２３０は、本発明の実施形態に係る展開手段としても機能することとなるが、その詳細は後述する。

図４は、プリンタ制御装置のブロック構成を示す図である。図４に示すように、プリンタ制御装置１００は、形状データ入力部１０１と、画像データ入力部１０２と、印刷用画像データ生成部１０３と、印刷座標生成部１０４と、印刷座標圧縮部１０５と、データ出力部１０６と、を備える。

形状データ入力部１０１は、画像の印刷対象であるメディア３００の形状を特定するための形状データを入力するものである。本実施形態におけるメディア３００の形状データは、例えば、メディア３００の軸方向における長さと、楕円の長軸及び短軸の長さとが定義された関係式により定義することができる。

画像データ入力部１０２は、メディア３００に印刷させたい画像データを入力するものである。

印刷用画像データ生成部１０３は、形状データ入力部１０１から入力された形状データと画像データ入力部１０２から入力された画像データとに基づいて、印刷用画像データを生成するものである。印刷用画像データ生成部１０３は、画像データ入力部１０２から入力された画像データを、解像度により特定される間隔毎に、三次元インクジェットプリンタ２００に設けられたインクジェットヘッド２１０の各ノズルに対応付ける。

印刷座標生成部１０４は、形状データ入力部１０１から入力された形状データに基づいて、メディア３００の表面に画像を印刷するための印刷座標を生成するものである。印刷座標生成部１０４は、メディア３００の表面において等間隔に印刷位置を特定し、各印刷位置の接線が水平方向を向くメディア３００の回転位置において各印刷位置の印刷座標を生成する。そして、印刷座標生成部１０４で生成される印刷座標は、メディア３００の表面における印刷位置を示す各軸の座標値と、後述する印刷座標圧縮部１０５で設定される圧縮数とを含んでいる。このため、印刷座標は、Ｘ軸の座標値（Ｘ軸座標）、Ｙ軸の座標値（Ｙ軸座標）、Ｚ軸の座標値（Ｚ軸座標）、Ａ軸の座標値（Ａ軸座標）、Ｂ軸の座標値（Ｂ軸座標）、圧縮数ｎが含まれたものとなり、Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，ｎ）で表される。なお、印刷座標には、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硬化パラメータなども付加されるが、本実施形態とは直接関係が無いため、その説明を省略する。

図５は、印刷座標と印刷用画像データの一例を示した図である。図５に示すように、印刷座標及び印刷用画像データは、メディア３００における各印刷バンドの各印刷セル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Ｃの大きさは、インクジェットヘッド２１０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。そして、インクジェットヘッド２１０の何れかのノズルの位置が、印刷座標として表される。例えば、印刷座標は、インクジェットヘッド２１０における下端のノズルの位置がインクジェットヘッド２１０の基準点として表される。なお、三次元インクジェットプリンタ２００は、メディア３００をＢ軸方向に回転させながら印刷を行うため、メディア３００とインクジェットヘッド２１０とが相対的に移動する方向（図５において左側）がスキャン方向となる。

ところで、三次元インクジェットプリンタ２００では、インク液滴の着弾位置を安定させるために、メディア３００における印刷位置の接線が水平方向に向くときに、インクジェットヘッド２１０を印刷位置の法線方向に配置させて、インク液滴を吐出する。また、上述したように、三次元インクジェットプリンタ２００では、メディア３００をＢ軸方向に回転させながら印刷を行う。このため、各印刷位置の印刷座標は、メディア３００のＢ軸方向への回転に伴い変動する。

図６Ａ〜図６Ｃは、Ｂ軸方向に回転するメディア３００の断面を示した図であり、楕円柱状のメディアをＢ軸方向に回転させたときの印刷位置の変動を示している。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、楕円柱状のメディア３００をＢ軸方向に回転させると、その表面形状が変化する。このため、メディア３００のＢ軸方向における回転位置により、印刷位置がＹ軸方向及びＺ軸方向に変動する。しかも、この印刷位置のＹ軸方向及びＺ軸方向への変動は直線的ではないため、印刷位置間におけるＹ軸及びＺ軸の座標差も変動する。更に、メディア３００のＢ軸方向における半径が一様ではないため、印刷位置をメディア３００の表面において等間隔に特定すると、Ｂ軸方向の回転角（Ｂ軸の座標差）と印刷位置間の間隔とは必ずしも一致しない。

このため、図６Ａの回転位置における印刷位置をＰ１（Ｙ１，Ｚ１，Ｂ１）とし、図６Ｂの回転位置における印刷位置をＰ２（Ｙ２，Ｚ２，Ｂ２）とし、図６Ｃの回転位置における印刷位置をＰ３（Ｙ３，Ｚ３，Ｂ３）とすると、各印刷位置はＰ１≠Ｐ２≠Ｐ３となり、各印刷位置の座標値は｜Ｙ２−Ｙ１｜≠｜Ｙ３−Ｙ２｜、｜Ｚ２−Ｚ１｜≠｜Ｚ３−Ｚ２｜、｜Ｂ２−Ｂ１｜≠｜Ｂ３−Ｂ２｜となる。そこで、印刷座標生成部１０４は、全ての印刷位置を特定し、この特定した全ての印刷位置の印刷座標を生成する。なお、一つの印刷バンドの印刷を行う１走査内では、Ｘ軸及びＡ軸が固定されるため、各印刷位置におけるＸ軸及びＡ軸の座標値は一定となる。

図７は、印刷位置の特定方法を説明するための図である。図７に示すように、印刷座標生成部１０４は、印刷位置を特定する際、まず、ｎ番目の印刷位置から、メディア３００を微小角度ΔＢずつ回転させたときのメディア表面の移動距離ΔＬを算出する。そして、印刷座標生成部１０４は、この移動距離ΔＬを加算していき、その総和が所定距離Ｌとなる位置をｎ＋１番目の印刷位置として特定する。

図８及び図９は、特定された印刷座標の生成方法を説明するための図である。ｎ番目の印刷位置Ｐｎの印刷座標を生成する際は、まず、図８に示すように、メディア３００の回転角度Ｂｎに基づいて、印刷位置Ｐｎの座標（Ｙｎ_１，Ｚｎ_１）を求める。そして、図９に示すように、この印刷位置Ｐｎの接線の傾きθｎを求め、印刷位置Ｐｎの接線が水平となるようにメディア３００を角度θｎだけ回転させた位置において、印刷位置Ｐｎの座標（Ｙｎ_２，Ｚｎ_２）を求める。そして、この求めた座標（Ｙｎ_２，Ｚｎ_２）を、印刷位置Ｐｎの印刷座標（Ｙｎ，Ｚｎ）とする。

印刷座標圧縮部１０５は、印刷座標生成部１０４で生成した印刷座標を圧縮するものである。印刷座標圧縮部１０５は、印刷座標生成部１０４で生成した印刷座標のうち、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標を圧縮対象とする。そして、印刷座標圧縮部１０５は、この圧縮対象の印刷座標のうち、開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄する。また、印刷座標圧縮部１０５は、破棄した印刷座標の数を圧縮数としてカウントし、終了印刷座標にこのカウント値を設定する。

ここで、図１０及び図１１を参照して、印刷座標圧縮部１０５による印刷座標の圧縮方法について説明する。図１０は、連続する３つの印刷位置における印刷座標の関係を示した図である。図１１は、印刷座標の圧縮方法を説明するための図である。

図１０に示すように、連続する３つの印刷位置Ｐ１〜Ｐ３について考える。印刷座標生成部１０４で生成される印刷座標は、それぞれ、（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，０）で表されており、圧縮数は全て０が設定されている。

ここで、Ｐ１とＰ２のＸ軸座標における座標差をｌｘ１とし、Ｐ１とＰ２のＹ軸座標における座標差をｌｙ１とし、Ｐ１とＰ２のＺ軸座標における座標差をｌｚ１とし、Ｐ１とＰ２のＡ軸座標における座標差をｌａ１とし、Ｐ１とＰ２のＢ軸座標における座標差をｌｂ１とする。また、Ｐ３とＰ２のＸ軸座標における座標差をｌｘ２とし、Ｐ３とＰ２のＹ軸座標における座標差をｌｙ２とし、Ｐ３とＰ２のＺ軸座標における座標差をｌｚ２とし、Ｐ３とＰ２のＡ軸座標における座標差をｌａ２とし、Ｐ３とＰ２のＢ軸座標における座標差をｌｂ２とする。そして、ｌｘ１＝ｌｘ２、ｌｙ１＝ｌｙ２、ｌｚ１＝ｌｚ２、ｌａ１＝ｌａ２、ｌｂ１＝ｌｂ２の全てを満たす場合に、この印刷位置Ｐ１〜Ｐ３における印刷座標差が全軸において等しいと判断する。

印刷位置Ｐ１〜Ｐ３における全軸の座標差が等しい場合は、図１１に示すように、印刷位置Ｐ１〜Ｐ３を圧縮対象の印刷位置として、この圧縮対象における開始印刷座標（Ｐ１）と終了印刷座標（Ｐ３）との間の印刷座標（Ｐ２）を破棄する。そして、破棄した印刷座標が１つだけであるため、終了印刷座標（Ｐ３）に圧縮数として１を設定する。これにより、Ｐ３の終了印刷座標は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，１）となり、圧縮数に１が設定される。なお、Ｐ１の開始印刷座標は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，０）のままとなる。

データ出力部１０６は、印刷用画像データ生成部１０３で生成された印刷用画像データと、印刷座標生成部１０４で生成されて印刷座標圧縮部１０５で圧縮された印刷座標とを、三次元インクジェットプリンタ２００に転送して、三次元インクジェットプリンタ２００の印刷制御を行うものである。データ出力部１０６は、上記したように、三次元インクジェットプリンタ２００へコマンドを送信し三次元インクジェットプリンタ２００のステータスを確認する。そして、三次元インクジェットプリンタ２００のステータスが印刷可能を示すときに、データ出力部１０６は、印刷用画像データ生成部１０３で生成された印刷用画像データと、印刷座標生成部１０４で生成されて印刷座標圧縮部１０５で圧縮された印刷座標とを、三次元インクジェットプリンタ２００へ順次に出力する。その後、データ出力部１０６が、印刷実行コマンドを送信すると、三次元インクジェットプリンタ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。

図１２は、三次元インクジェットプリンタにおける印刷制御部を示すブロック構成図である。図１２に示すように、三次元インクジェットプリンタ２００の印刷制御部２３０は、画像データ入力部２０１と、印刷座標入力部２０２と、印刷座標展開部２０３と、印刷処理部２０４と、を備える。

画像データ入力部２０１は、プリンタ制御装置１００のデータ出力部１０６から出力された印刷用画像データを取得して、印刷処理部２０４に入力するものである。

印刷座標入力部２０２は、プリンタ制御装置１００のデータ出力部１０６から出力された印刷座標を取得して、印刷座標展開部２０３に入力するものである。

印刷座標展開部２０３は、印刷座標入力部２０２で入力した印刷座標が圧縮されている場合に、圧縮された印刷座標を展開するものである。すなわち、印刷座標展開部２０３は、印刷座標入力部２０２で入力した印刷座標が、プリンタ制御装置１００の印刷座標圧縮部１０５において、圧縮対象の印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、終了印刷座標に圧縮数が設定されている場合に、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された印刷座標として展開する。

具体的に説明すると、印刷座標展開部２０３は、印刷座標入力部２０２で入力した印刷座標に１以上の圧縮数が設定されていると、この印刷座標が圧縮対象における終了印刷座標であり、その一つ前の印刷座標が圧縮対象における開始印刷座標であると判断する。そして、印刷座標展開部２０３は、開始印刷座標と終了印刷座標とにおける各軸の座標差を求め、この各軸の座標差を圧縮数に１を足した数で等分した座標差を求める。そして、この求めた各軸の座標差に対応する座標値を、圧縮により破棄した印刷座標として展開（復元）する。

印刷処理部２０４は、画像データ入力部２０１で入力した印刷用画像データと、印刷座標入力部２０２で入力して印刷座標展開部２０３で展開された印刷座標とに基づいて、三次元インクジェットプリンタ２００の印刷処理を行うものである。すなわち、印刷処理部２０４は、印刷座標に基づいて支持部２２０を移動させるとともに、印刷用画像データに基づいてインクジェットヘッド２１０からインク液滴を吐出させることで、メディア３００の表面に画像を印刷する。

次に、図１３及び図１４を参照しながら、プリンタ制御装置１００の処理動作について説明する。図１３は、印刷座標生成部による印刷座標生成処理を示すフローチャートである。図１４は、印刷座標圧縮部による印刷座標圧縮処理を示すフローチャートである。

ここで、プリンタ制御装置１００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、印刷座標生成部１０４及び印刷座標圧縮部１０５の各機能は、ＲＯＭやＲＡＭ上に印刷座標生成プログラム及び印刷座標圧縮プログラムを読み込ませ、この印刷座標生成プログラム及び印刷座標圧縮プログラムを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、プリンタ制御装置１００の動作が統括的に制御され、印刷座標生成プログラム及び印刷座標圧縮プログラムが実行されて、図１３のフローチャートに示す印刷座標生成処理や、図１４のフローチャートに示す印刷座標圧縮処理などが行われる。この場合、ＣＰＵが、プリンタ制御装置１００の各部として機能する。

ここで、印刷座標生成プログラム及び印刷座標圧縮プログラムは、それぞれ、ＦＤ、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、プリンタ制御装置１００は、それぞれ、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。

なお、印刷座標生成部１０４及び印刷座標圧縮部１０５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、印刷座標生成部１０４及び印刷座標圧縮部１０５は、プリンタ制御装置１００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。

まず、プリンタ制御装置１００は、形状データ入力部１０１から入力されたメディア３００の形状データを取得するとともに、画像データ入力部１０２から入力された画像データを取得する。

そして、印刷用画像データ生成部１０３は、この取得した形状データと画像データとに基づいて、印刷用画像データを生成する。

一方、印刷座標生成部１０４は、この取得した形状データに基づいて印刷座標生成処理を行い、印刷用画像データ生成部１０３で生成した印刷用画像データをメディア３００の表面に印刷するための印刷座標を生成する。

ここで、図１３を参照して、印刷座標生成部１０４による印刷座標生成処理を詳しく説明する。

図１３に示すように、印刷座標生成部１０４は、まず、初期設定として、印刷位置の順序を示す番号ｎを１に設定するとともに、印刷位置Ｐ１の基準回転角度Ｂ１を設定する（ステップＳ１）。

次に、印刷座標生成部１０４は、メディア３００の回転角度Ｂｎに基づいて印刷位置Ｐｎの座標（Ｙｎ_１，Ｚｎ_１）を求める（ステップＳ２）。ここで、ステップＳ２を始めて行う場合は、ステップＳ１で設定された基準回転角度Ｂ１に基づいて印刷位置Ｐｎの座標（Ｙｎ_１，Ｚｎ_１）を求め、一度ステップＳ２を行っている場合は、後述するステップＳ６で設定された回転角度Ｂｎに基づいて印刷位置Ｐｎの座標（Ｙｎ_１，Ｚｎ_１）を求める。なお、本実施形態では、印刷対象の印刷バンドを切り替える場合を除き、Ｘ軸座標及びＡ軸座標は固定されるため、ステップＳ２では、特にＸ軸座標及びＡ軸座標を求めなくてもよい。このため、本処理では、Ｘ軸座標及びＡ軸座標の明示を省略する。但し、ステップＳ２及び以降のステップにおいてＸ軸座標及びＡ軸座標を求めることを除外するものではない。

次に、印刷座標生成部１０４は、印刷位置Ｐｎにおける接線の式から、この接線の角度θｎを求める（ステップＳ３）。接線の角度θｎは、例えば、θｎ＝ｆ’（Ｂｎ）により求めることができる。

次に、印刷座標生成部１０４は、印刷位置Ｐｎにおける接線が水平となるようにステップＳ２で求めた座標（Ｙｎ_１，Ｚｎ_１）を角度θｎだけ回転し、この角度θｎ回転した座標（Ｙｎ_２，Ｚｎ_２）を印刷位置Ｐｎの印刷座標として特定する（ステップＳ４）。このため、印刷位置Ｐｎの印刷座標は、（Ｙｎ_２，Ｚｎ_２，θｎ）となる。

次に、印刷座標生成部１０４は、印刷位置の順序を示す番号ｎを１つ加算する（ステップＳ５）。

次に、印刷座標生成部１０４は、次の印刷位置Ｐｎを特定するともに、一つ前の印刷位置Ｐ（ｎ−１）から次の印刷位置Ｐｎまでのメディア３００の回転角度Ｂｎを求める（ステップＳ６）。すなわち、印刷座標生成部１０４は、現在の回転角度Ｂ（ｎ−１）から微小角度ΔＢずつメディア３００を回転させたときのメディア３００表面の移動距離ΔＬを加算していく。そして、印刷座標生成部１０４は、この移動距離ΔＬの総和が所定距離Ｌとなるメディア３００表面の位置を次の印刷位置Ｐｎとして特定するとともに、このときの微小角度ΔＢの総和を回転角度Ｂｎとする。

次に、印刷座標生成部１０４は、印刷位置Ｐｎが終了点であるか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、印刷座標生成部１０４は、印刷位置Ｐｎが終了点ではないと判定すると（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、再度ステップＳ２〜ステップＳ６を繰り返す。一方、印刷座標生成部１０４は、印刷位置Ｐｎが終了点であると判定すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、印刷座標生成処理を終了する。

このように、印刷座標生成部１０４により印刷座標が生成されると、印刷座標圧縮部１０５は、この生成された印刷座標の印刷座標圧縮処理を行う。

ここで、図１４を参照して、印刷座標圧縮部１０５による印刷座標圧縮処理を詳しく説明する。

図１４に示すように、印刷座標圧縮部１０５は、まず、１番目の印刷位置Ｐ１の印刷座標を、上述したステップＳ４で特定した印刷座標（Ｙ１，Ｚ１，Ｂ１）で確定する（ステップＳ１１）。

次に、印刷座標圧縮部１０５は、印刷位置の順序を示す番号ｎを２に設定し、圧縮数のカウント値をクリアする（ステップＳ１２）。

次に、印刷座標圧縮部１０５は、ｎ番目の印刷位置Ｐｎのデータがあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、印刷位置Ｐｎのデータがないと判定すると（ステップＳ１３：ＮＯ）、印刷座標圧縮部１０５は、印刷座標圧縮処理を終了する。

一方、印刷位置Ｐｎのデータがあると判定すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、印刷座標圧縮部１０５は、（ｎ−１）番目の印刷位置Ｐ（ｎ−１）とｎ番目の印刷位置Ｐｎの各軸の座標差を求め、この求めた各軸の座標差を基準座標差とする（ステップＳ１４）。なお、印刷位置Ｐ（ｎ−１）は、一つ前の印刷位置を示しており、印刷位置Ｐｎは、今回の印刷位置を示している。

次に、印刷座標圧縮部１０５は、（ｎ＋１）番目の印刷位置Ｐ（ｎ＋１）のデータがあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、印刷位置Ｐ（ｎ＋１）のデータがあると判定すると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、印刷座標圧縮部１０５は、ｎ番目の印刷位置Ｐｎと（ｎ＋１）番目の印刷位置Ｐ（ｎ＋１）の各軸の座標差を求め、この求めた各軸の座標差を圧縮対象座標差とする（ステップＳ１６）。

次に、印刷座標圧縮部１０５は、ステップＳ１４で求めた基準座標差とステップＳ１６で求めた圧縮対象座標差の各軸の座標差を比較し、全ての軸において座標差が等しくなるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

そして、全ての軸において座標差が等しいと判定すると（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、印刷座標圧縮部１０５は、印刷位置Ｐｎの印刷座標を破棄する（ステップＳ１８）。そして、圧縮数をインクリメント（＋１）して破棄した印刷座標をカウントするとともに、印刷位置の順序を示す番号ｎをインクリメント（＋１）する（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ１５に戻り、再度上述した処理を繰り返す。

一方、少なくとも一つの軸において座標差が異なると判定すると（ステップＳ１７：ＮＯ）、印刷座標圧縮部１０５は、印刷位置Ｐｎの印刷座標を確定するとともに、圧縮数のカウント値を印刷座標に設定する（ステップＳ２０）。なお、印刷座標に設定する圧縮数は、上述したように、ステップＳ１８で破棄した印刷座標の数を示している。そして、圧縮数のカウント値をクリアして、印刷位置の順序を示す番号ｎをインクリメント（＋１）する（ステップＳ２１）。その後、ステップＳ１４に戻り、再度上述した処理を繰り返す。

上述したステップＳ１５において、印刷位置Ｐ（ｎ＋１）のデータがないと判定すると（ステップＳ１５：ＮＯ）、印刷座標圧縮部１０５は、印刷位置Ｐｎが最後のデータであると判断して、印刷位置Ｐｎの印刷座標を確定するとともに、圧縮数のカウント値を印刷座標に設定する（ステップＳ２２）。そして、印刷座標圧縮処理を終了する。

ここで、図１５を参照して、印刷座標圧縮処理を具体的に説明する。図１５は、印刷座標圧縮処理を説明するための図である。

図１５において、Ｐ１〜Ｐ８は印刷位置を示しており、Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ３〜Ｐ５、Ｐ５〜Ｐ８は、それぞれ全軸の座標差が同じとなっている。

まず、印刷座標圧縮部１０５に１番目の印刷位置Ｐ１が入力されると、この入力された印刷座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ，０）がそのまま確定される。そして、印刷位置の順序を示す番号ｎが２に設定されて、圧縮数のカウント値がクリアされて０となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に２番目の印刷位置Ｐ２が入力されると、１番目の印刷位置Ｐ１と２番目の印刷位置Ｐ２の各軸の座標差が基準座標差として特定されるとともに、２番目の印刷位置Ｐ２と３番目の印刷位置Ｐ３の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において等しいため、印刷位置Ｐ２の印刷座標が破棄される。そして、圧縮数がインクリメントされて１となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて３となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に３番目の印刷位置Ｐ３が入力されると、３番目の印刷位置Ｐ３と４番目の印刷位置Ｐ４の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。なお、前回処理で、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において同じであったため、基準座標差は、既に特定されている基準座標差（印刷位置Ｐ２と印刷位置Ｐ１の各軸の座標差）を用い、基準座標差を新たに特定することはしない。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が少なくとも何れかの軸において異なるため、印刷位置Ｐ３の印刷座標が確定され、この確定される印刷位置Ｐ３の印刷座標に圧縮数として１が設定される。そして、圧縮数のカウント値がクリアされて０となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて４となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に４番目の印刷位置Ｐ４が入力されると、３番目の印刷位置Ｐ３と４番目の印刷位置Ｐ４の各軸の座標差が基準座標差として特定されるとともに、５番目の印刷位置Ｐ５と４番目の印刷位置Ｐ４の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において等しいため、印刷位置Ｐ４の印刷座標が破棄される。そして、圧縮数がインクリメントされて１となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて５となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に５番目の印刷位置Ｐ５が入力されると、５番目の印刷位置Ｐ５と６番目の印刷位置Ｐ６の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。なお、前回処理において、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において同じであったため、基準座標差は、既に特定されている基準座標差（印刷位置Ｐ４と印刷位置Ｐ３の各軸の座標差）を用い、基準座標差を新たに特定することはしない。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が少なくとも何れかの軸において異なるため、印刷位置Ｐ５の印刷座標が確定され、この確定される印刷位置Ｐ５の印刷座標に圧縮数として１が設定される。そして、圧縮数のカウント値がクリアされて０となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて６となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に６番目の印刷位置Ｐ６が入力されると、５番目の印刷位置Ｐ５と６番目の印刷位置Ｐ６の各軸の座標差が基準座標差として特定されるとともに、６番目の印刷位置Ｐ６と７番目の印刷位置Ｐ７の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において等しいため、印刷位置Ｐ６の印刷座標が破棄される。そして、圧縮数がインクリメントされて１となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて７となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に７番目の印刷位置Ｐ７が入力されると、７番目の印刷位置Ｐ７と８番目の印刷位置Ｐ８の各軸の座標差が圧縮対象座標差として特定される。なお、前回処理において、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において同じであったため、基準座標差は、既に特定されている基準座標差（印刷位置Ｐ６と印刷位置Ｐ５の各軸の座標差）を用い、基準座標差を新たに特定することはしない。この場合、基準座標差と圧縮対象座標差が全軸において等しいため、印刷位置Ｐ７の印刷座標が破棄される。そして、圧縮数がインクリメントされて２となり、印刷位置の順序を示す番号ｎがインクリメントされて８となる。

次に、印刷座標圧縮部１０５に８番目の印刷位置Ｐ８が入力されると、９番目の印刷位置Ｐ９がなく印刷位置Ｐ７が終了点であるため、印刷位置Ｐ８の印刷座標が確定され、この確定される印刷位置Ｐ８の印刷座標に圧縮数として２が設定される。

このように、印刷座標圧縮部１０５により印刷座標が圧縮されると、データ出力部１０６は、印刷用画像データ生成部１０３で生成された印刷用画像データと、印刷座標生成部１０４で生成されるとともに印刷座標圧縮部１０５で圧縮された印刷画像とを、三次元インクジェットプリンタ２００の印刷制御部２３０に送信する。

次に、図１６を参照しながら、三次元インクジェットプリンタ２００における印刷制御部２３０の処理動作について説明する。図１６は、印刷座標展開部による印刷座標展開処理を示すフローチャートである。

ここで、印刷制御部２３０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、印刷座標展開部２０３の機能は、ＲＯＭやＲＡＭ上に印刷座標展開処理プログラムを読み込ませ、この印刷座標展開プログラムを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、印刷制御部２３０の動作が統括的に制御され、印刷座標展開処理プログラムが実行されて、図１６のフローチャートに示す印刷座標展開処理などが行われる。この場合、ＣＰＵが、印刷制御部２３０の各部として機能する。

ここで、印刷座標展開プログラムは、それぞれ、ＦＤ、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、印刷制御部２３０は、それぞれ、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。

なお、印刷座標展開部２０３は、三次元インクジェットプリンタ２００に実装されるＡＳＩＣやＦＰＧＡ等であってもよい。また、印刷座標展開部２０３は、三次元インクジェットプリンタ２００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。

まず、三次元インクジェットプリンタ２００の印刷制御部２３０は、プリンタ制御装置１００から送信された印刷用画像データを画像データ入力部２０１で取得するとともに、プリンタ制御装置１００から送信された印刷座標を印刷座標入力部２０２で取得する。

そして、印刷座標展開部２０３は、印刷座標入力部２０２で取得した印刷座標の印刷座標展開処理を行う。

ここで、図１６を参照して、印刷座標展開部２０３による印刷座標展開処理を詳しく説明する。

印刷座標展開部２０３は、まず、印刷座標に１以上の圧縮数が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３１）。そして、印刷座標に１以上の圧縮数が設定されていないと判定すると（ステップＳ３１：ＮＯ）、印刷座標展開部２０３は、印刷座標が圧縮されていないと判断して、ステップＳ３５に進み、この印刷座標を印刷処理部２０４に出力する。

一方、印刷座標に１以上の圧縮数が設定されていると判定すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、印刷座標展開部２０３は、一つ前に出力した印刷位置における各軸の座標値を取得する（ステップＳ３２）。

次に、印刷座標展開部２０３は、今回の印刷位置と一つ前の印刷位置の各軸の座標差と、今回の印刷座標に設定されている圧縮数とから、圧縮された各印刷座標間の座標差を算出する（ステップＳ３３）。

次に、印刷座標展開部２０３は、ステップＳ３３で算出した各印刷座標間の座標差に基づいて、圧縮数分、破棄した印刷座標を展開（復元）する（ステップＳ３４）。

次に、印刷座標展開部２０３は、ステップＳ３４で展開した印刷座標を印刷処理部２０４に出力する（ステップＳ３５）。

次に、印刷座標展開部２０３は、全てのデータが終了したか否かを判定する（ステップＳ３６）。そして、未だ全てのデータが終了していないと判定すると（ステップＳ３６：ＮＯ）、印刷座標展開部２０３は、ステップＳ３１に戻り、再度上述した処理を繰り返す。一方、全てのデータが終了したと判定すると（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、印刷座標展開部２０３は、印刷座標展開処理を終了する。

このように、印刷座標展開部２０３により圧縮された印刷座標が展開されると、印刷処理部２０４は、印刷座標入力部２０２で取得した印刷座標展開部２０３で展開された印刷座標に基づいて支持部２２０を移動させるとともに、画像データ入力部２０１で入力した印刷用画像データに基づいてインクジェットヘッド２１０からインク液滴を吐出させることで、メディア３００の表面に画像を印刷する。

以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ制御装置１００によれば、印刷座標生成部１０４により、メディア３００の表面において等間隔に印刷位置を特定することで、メディア３００に着弾したインク液滴のドット間隔が均一化されるため、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、印刷位置の接線が水平方向を向くメディア３００の回転位置において印刷座標を生成することで、メディア３００の表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッド２１０とメディア３００の印刷位置とを平行に配置させることができるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

また、本実施形態によれば、印刷座標生成部１０４により、印刷位置を特定する際、メディア３００を微小角度ΔＢずつ回転させたときのメディア３００表面の移動距離ΔＬを算出し、その総和が所定距離Ｌとなる位置を次の印刷位置とすることで、メディア３００表面における距離を高精度に算出することができる。このため、メディア３００が複雑な形状であったとしても、印刷位置を等間隔に特定することができる。

更に、本実施形態によれば、印刷座標圧縮部１０５により、３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄することで、印刷座標のデータ量を小さくすることができる。これにより、三次元インクジェットプリンタ２００へのデータ転送量を小さくするとともに、データ転送時間を短縮することができる。しかも、この開始印刷座標と終了印刷座標との間では、全軸の座標差が等しいため、終了印刷座標に、破棄した印刷座標の数を示す圧縮数を設定することで、三次元インクジェットプリンタ２００において、破棄した印刷座標を容易に展開することが可能となる。

この場合、圧縮数を終了印刷座標に設定することで、時系列的に印刷座標の圧縮と展開とを行うことができるため、処理の高速化を図ることができる。

また、本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタ２００によれば、印刷座標入力部２０２により、印刷位置が一定の間隔で特定された印刷座標を取得するため、この取得した印刷座標と画像データ入力部２０１で取得した印刷用画像データとに基づいてメディア３００の表面に画像を印刷することで、メディア３００に着弾したインク液滴のドット間隔を均一化することができ、印刷画像の高画質化を図ることができる。しかも、この印刷座標は、印刷位置の接線が水平方向を向くメディア３００の回転位置において生成されたものであるため、メディア３００の表面に画像を印刷する際に、印刷位置における法線を鉛直方向に向けることができる。これにより、インクジェットヘッド２１０がメディア３００の印刷位置における法線方向に配置されるため、インク液滴の着弾位置を安定させることができる。

更に、印刷座標入力部２０２で取得した印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、開始印刷座標及び終了印刷座標の何れか一方に破棄された印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合は、印刷座標展開部２０３により、開始印刷座標における各軸の座標値と終了印刷座標における各軸の座標値との間を圧縮数に１を足した数で等分した座標差（又は、座標値）を、破棄された印刷座標間の座標差（又は、印刷座標）として展開することで、破棄された印刷座標を容易に展開することが可能となる。

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、楕円柱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、球状、ひょうたん状、三角柱状、四角柱状、筒状などのメディアであっても、本発明の思想を適用すれば、印刷画像の高画質化を図ることができる。

Claims (9)

1. 三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行わせるために、前記メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成装置であって、
   前記メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、
   所定の印刷位置から、前記メディアを微小角度ずつ回転させたときの前記メディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、
   前記メディアの表面において等間隔に全ての前記印刷位置を特定するとともに、前記印刷位置の接線が水平方向を向く前記メディアの回転位置において前記各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成手段
   を有する、
   印刷座標生成装置。
2. ３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、前記開始印刷座標及び前記終了印刷座標の何れか一方に破棄した前記印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮手段を更に有する、
   請求項１に記載の印刷座標生成装置。
3. 三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行わせるために、前記メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成方法であって、
   前記メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、
   所定の印刷位置から、前記メディアを微小角度ずつ回転させたときの前記メディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、
   前記メディアの表面において等間隔に全ての前記印刷位置を特定するとともに、前記印刷位置の接線が水平方向を向く前記メディアの回転位置において前記各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成ステップを有する、
   印刷座標生成方法。
4. ３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、前記開始印刷座標及び前記終了印刷座標の何れか一方に破棄した前記印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮ステップを更に有する、
   請求項３に記載の印刷座標生成方法。
5. 三次元インクジェットプリンタにより、三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行わせるために、前記メディアの表面における印刷位置の印刷座標を生成する印刷座標生成プログラムであって、
   前記メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、
   所定の印刷位置から、前記メディアを微小角度ずつ回転させたときの前記メディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、
   前記メディアの表面において等間隔に全ての前記印刷位置を特定するとともに、前記印刷位置の接線が水平方向を向く前記メディアの回転位置において前記各印刷位置の印刷座標を生成する座標生成ステップを、コンピュータに機能させる、
   印刷座標生成プログラム。
6. ３以上連続して全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標を破棄し、前記開始印刷座標及び前記終了印刷座標の何れか一方に破棄した前記印刷座標の数を示す圧縮数を設定する座標圧縮ステップを、更にコンピュータに機能させる、
   請求項５に記載の印刷座標生成プログラム。
7. 三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行う三次元インクジェットプリンタであって、
   メディアに印刷する画像データがインクジェットヘッドの各ノズルに対応付けられた印刷用画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記メディアの回転軸まわりの印刷バンドごとに、所定の印刷位置から、前記メディアを微小角度ずつ回転させたときの前記メディア表面の移動距離を算出し、その総和が所定距離となる位置を次の印刷位置とすることによって、インクジェットヘッドからインク液滴が吐出される全ての印刷位置が一定の間隔で特定され、前記各印刷位置の接線が水平方向を向く前記メディアの回転位置における前記各印刷位置の印刷座標を取得する印刷座標取得手段と、
   前記画像データ取得手段で取得した前記印刷用画像データと前記印刷座標取得手段で取得した前記印刷座標とに基づいて、三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行う印刷処理手段と、
   を有する三次元インクジェットプリンタ。
8. 前記印刷座標取得手段で取得した前記印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、前記開始印刷座標及び前記終了印刷座標の何れか一方に破棄された前記印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合、前記開始印刷座標における各軸の座標値と前記終了印刷座標における各軸の座標値との間を前記圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された前記印刷座標として展開する展開手段を更に有する、
   請求項７に記載の三次元インクジェットプリンタ。
9. メディアに印刷する印刷用画像データを取得する画像データ取得ステップと、
   インクジェットヘッドからインク液滴が吐出される印刷位置が一定の間隔で特定され、前記各印刷位置の接線が水平方向を向く前記メディアの回転位置における前記各印刷位置の印刷座標を取得する印刷座標取得ステップと、
   前記印刷座標取得ステップで取得した前記印刷座標が、全軸の座標差が同じになる印刷座標のうち開始印刷座標と終了印刷座標との間の印刷座標が破棄され、前記開始印刷座標及び前記終了印刷座標の何れか一方に破棄された前記印刷座標の数を示す圧縮数が設定されている場合、前記開始印刷座標における各軸の座標値と前記終了印刷座標における各軸の座標値との間を前記圧縮数に１を足した数で等分した座標値を、破棄された前記印刷座標として展開する展開ステップと、
   前記画像データ取得ステップで取得した前記印刷用画像データと前記印刷座標取得ステップで取得した前記印刷座標及び前記展開ステップで展開した前記印刷座標とに基づいて、三次元形状の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して前記メディアの表面に画像の印刷を行う印刷ステップと、
   を有する三次元インクジェットプリンタの印刷方法。

Images