JP6277771B2 - 液体吐出装置、液体吐出プログラム、及び液体吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出プログラム、及び液体吐出方法に関する。

インクなどの液滴をノズルから吐出することで、画像を形成するインクジェット方式の記録装置が知られている。また、インクジェット方式特有のドットの重なり方に起因する色むらや筋を抑制する技術が開示されている。例えば、先に吐出したドットによる層上に、該ドットより吐出量の少ないドットを重ねて形成することで、筋やムラを抑制する技術が開示されている。

しかし、複数のドットを積層させた積層画像を形成する場合、積層数が多くなるほど、液滴を吐出するノズルの吐出ムラの蓄積などによって、積層画像の表面に凹凸が発生し、画質が低下する場合があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、画質低下の抑制された積層画像を形成可能な印刷データを生成することができる、液体吐出装置、液体吐出プログラム、及び液体吐出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像データに基づいて、記録媒体に液体を吐出する記録部と、前記記録部から吐出される液体を硬化させる硬化部と、前記記録部及び前記記録媒体を相対的に移動させる駆動部と、前記画像データが、複数層の積層画像データであるか否かを判別する判別部と、前記積層画像データである場合、該積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズルが各層間で異なるノズルとなるように、前記積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズルを割当てた印刷データを生成する生成部と、を備え、前記画像データが前記積層画像データである場合、前記記録部および前記記録媒体を鉛直方向に相対的に移動させて各層の画像を形成する、液体吐出装置である。

本発明によれば、画質低下の抑制された積層画像を形成可能な印刷データを生成することができる、という効果を奏する。

図１は、画像処理システムの一例を示す図である。 図２は、記録部の説明図である。 図３は、画像処理システムの機能ブロック図である。 図４は、従来の積層画像の説明図である。 図５は、従来の記録媒体の送り量調整の説明図である。 図６は、積層画像の説明図である。 図７は、ノズルの割当位置変更方法の説明図である。 図８は、ノズルの割当位置変更方法の説明図である。 図９は、ノズルの割当位置変更方法の説明図である。 図１０は、ノズルの割当位置変更方法の説明図である。 図１１は、ノズルの割当位置変更方法の説明図である。 図１２は、割当位置の変更方法の他の形態の説明図である。 図１３は、主制御部が実行する画像処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、画像処理装置、画像処理プログラム、画像処理方法、及び画像処理システムの実施の形態を詳細に説明する。

図１は、画像処理システム１０の一例を示す図である。

画像処理システム１０は、画像処理装置１２と、記録装置３０と、を備える。画像処理装置１２と記録装置３０とは、通信可能に接続されている。

記録装置３０は、記録部１４と、稼働ステージ１６と、駆動部２６と、を備える。記録部１４は、複数のノズル１８を備える。記録部１４は、インクジェット方式の記録部であり、液滴を複数のノズル１８の各々から吐出することによってドットを記録する。ノズル１８は、記録部１４における、稼働ステージ１６との対向面に設けられている。

本実施の形態では、液滴は、色材を含むインクである。また、本実施の形態では、インクは、光を照射されることで硬化する光硬化性樹脂を含む。光は、例えば、紫外線である。このため、本実施の形態のインクは、吐出された後に光を照射されることで硬化する。なお、記録部１４が吐出する液滴は、光硬化性樹脂を含む形態に限定されない。

記録部１４における、稼働ステージ１６との対向面には、照射部２０が設けられている。照射部２０は、ノズル１８から吐出されたインクを硬化させる波長の光を記録媒体Ｐに照射する。

稼働ステージ１６は、インクを吐出される記録媒体Ｐを保持する。駆動部２６は、記録部１４及び稼働ステージ１６を、鉛直方向（図１中、矢印Ｚ方向）、鉛直方向Ｚに垂直な主走査方向Ｘ、及び鉛直方向Ｚ及び主走査方向Ｘに垂直な副走査方向Ｙに、相対的に移動させる。

本実施の形態では、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙからなる平面は、稼働ステージ１６における記録部１４との対向面に沿ったＸＹ平面に相当する。

駆動部２６は、第１駆動部２２及び第２駆動部２４を含む。第１駆動部２２は、記録部１４を、鉛直方向Ｚ、主走査方向Ｘ、及び副走査方向Ｙに移動させる。第２駆動部２４は、稼働ステージ１６を、鉛直方向Ｚ、主走査方向Ｘ、及び副走査方向Ｙに移動させる。なお、記録装置３０は、第１駆動部２２及び第２駆動部２４の何れか一方を備えた構成であってもよい。

図２は、記録部１４の説明図である。

図２（Ａ）は、ワンパス方式（シングルパス方式と称する場合もある）の記録部１４の説明図である。ワンパス方式は、記録部１４に対して記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに相対的に通過させることで、画像を形成する方式である。この場合、記録部１４は、少なくとも主走査方向Ｘに複数のノズル１８を配列させた構成である。なお、記録部１４は、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの双方に複数のノズル１８を配列させた構成であってもよい。そして、記録部１４の、記録媒体Ｐに対する主走査方向Ｘの位置は、固定されている。また、記録部１４のノズル１８からインクを吐出させると共に、記録部１４と記録媒体Ｐとを副走査方向Ｙに相対的に移動させることで、記録媒体Ｐに画像を形成する。また、複数層の画像を積層した積層画像とする場合、記録媒体Ｐを鉛直方向Ｚに相対的に移動させることで、各層の画像を形成する。

図２（Ｂ）は、マルチパス方式の記録部１４の説明図である。マルチパス方式は、記録部１４を記録媒体Ｐに対して主走査方向Ｘに相対的に往復移動させると共に、記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに相対的に移動させることで、画像を形成する方式である。この場合、記録部１４は、例えば、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの双方に複数のノズル１８を配列させた構成である。なお、記録部１４は、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの何れか一方にノズル１８を配列させた構成であってもよい。なお、複数層の画像を積層した積層画像とする場合、記録媒体Ｐを鉛直方向Ｚに相対的に移動させることで、各層の画像を形成する。

なお、図２中、記録部１４に設けられたノズル１８は、稼働ステージ１６との対向面側に設けられている。このため、各ノズル１８は、稼働ステージ１６側に向かってインクを吐出可能に配置されている。

図３は、画像処理システム１０の機能ブロック図である。

画像処理装置１２は、主制御部１３を含む。主制御部１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを含んで構成されるコンピュータであり、画像処理装置１２全体を制御する。なお、主制御部１３は、汎用のＣＰＵ以外で構成してもよい。例えば、主制御部１３は、回路などで構成してもよい。

主制御部１３は、取得部１２Ａと、判別部１２Ｂと、生成部１２Ｃと、出力部１２Ｄと、記憶部１２Ｅと、計算部１２Ｆと、を含む。生成部１２Ｃは、変換部１２Ｇと、変更部１２Ｈと、を含む。

これらの取得部１２Ａ、判別部１２Ｂ、生成部１２Ｃ（変換部１２Ｇ、変更部１２Ｈ）、出力部１２Ｄ、及び計算部１２Ｆの一部またはすべては、例えば、ＣＰＵなどの処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

取得部１２Ａは、画像データを取得する。画像データは、記録装置３０の記録部１４で形成する画像の画像データである。取得部１２Ａは、図示を省略する通信部を介して、外部装置から画像データを取得してもよいし、画像処理装置１２に設けられた図示を省略する記憶部から画像データを取得してもよい。

画像データは、例えば、ベクター形式またはラスタ形式の画像データである。本実施の形態では、画像データは、ベクター形式の画像データを取得する場合を説明する。

本実施の形態では、取得部１２Ａは、画像データとして、１層のドットによる画像の画像データ、または、複数層のドットを積層させた積層画像の積層画像データを取得する。すなわち、積層画像データは、記録媒体Ｐ上における、同じ画素位置に対応する位置に、複数のドットを重ねて形成するための画像データである。

なお、以下では、１層のドットによる画像データを、単層画像データと称して説明する。

単層画像データは、１層分の画像を形成するための画像データを含む。積層画像データは、複数層分の画像を形成するための画像データを含む。積層画像データは、例えば、各層ごとの画像を形成するための複数の画像データと、最も記録媒体Ｐ側を第１層としたときに、何層目の画像データであるかを示す層情報と、を含む。なお、積層画像データは、複数層の画像を形成するための画像データであればよく、このデータ形式に限定されない。

判別部１２Ｂは、取得部１２Ａで取得した画像データが、積層画像データであるか否かを判別する。本実施の形態では、判別部１２Ｂは、取得部１２Ａが取得した画像データが、積層画像データであるか、単層画像データであるかを判別する。

判別部１２Ｂは、例えば、取得部１２Ａで取得した画像データに、複数層分の画像データが含まれているか否かを判別することで、積層画像データであるか否かを判別する。なお、取得部１２Ａが取得する画像データを、積層画像データであるか単層画像データであるかを識別するための識別情報を含む構成としてもよい。この場合、判別部１２Ｂは、取得部１２Ａで取得した画像データに含まれる識別情報を読取ることによって、積層画像データであるか否かを判別すればよい。

生成部１２Ｃは、取得部１２Ａで取得した画像データから、記録装置３０の記録部１４で画像形成可能な印刷データを生成する。詳細には、生成部１２Ｃは、変換部１２Ｇ、及び変更部１２Ｈを含む。

変換部１２Ｇは、取得部１２Ａで取得した画像データを、画素毎に濃度値を示すラスタ形式に変換する。また、画像データの色空間が、記録部１４で吐出するインクの色による色空間に対応する色となるように、色空間を変換する。例えば、変換部１２Ｇは、ＲＧＢ形式で表現された色空間を、ＣＭＹＫ形式の色空間に変換する。

また、変換部１２Ｇは、画像データを構成する各画素に、対応するドットを記録するノズル１８を割当てる。例えば、記録部１４が、ノズル１８を主走査方向Ｘに複数（１８_１〜１８_ｎ）（ｎは２以上の整数）配列させた構成であるとする。この場合、例えば、変換部１２Ｇは、画像データを、該主走査方向Ｘに対応する方向の画素列（１ライン）毎に読取り、該画素列における主走査方向Ｘの一端の画素にノズル１８_１を割当て、該画素に対して主走査方向Ｘの他端に向かってに配列される複数の画素の各々に、ノズル１８_２〜１８_ｎを１個ずつ割当てる。

これにより、生成部１２Ｃは、印刷データを生成する。

ここで、従来では、複数層のドットを積層させた積層画像を形成すると、記録媒体Ｐ上に形成された積層画像には、ノズル１８から吐出されるインクの量のばらつきや、吐出方向の傾き等により、凹凸が発生し、筋やムラとして視認される場合があった。

図４は、従来の積層画像の説明図である。

図４（Ａ）は、従来の積層画像のＸＹ平面の平面図である。図４（Ｂ）は、従来の積層画像の鉛直方向Ｚの断面図である。

図４に示すように、主走査方向Ｘに配列された複数のノズル１８_１〜１８_５の内、ノズル１８_２及びノズル１８_５から吐出されるインクの吐出量が、吐出不良等により、他の正常なノズル１８に比べて少ない状態であったとする。なお、複数のノズル１８_１〜１８_５の各々を駆動するための図示を省略する駆動素子には、同じ吐出量のインクを吐出するための信号が印加されていたとする。そして、記録部１４を副走査方向Ｙに記録媒体Ｐに対して相対的に移動させることで、副走査方向Ｙにも順次インクを吐出したとする。

この場合、形成された画像における、吐出量の少ないノズル１８（図４では、ノズル１８_２、ノズル１８_５）で記録したドット（図４ではドットＤ２、ドットＤ５参照）の領域の高さは、正常な吐出量のノズル１８（図４では、ノズル１８_１、１８_３〜１８_４）で記録したドット（図４ではドットＤ１、ドットＤ３〜Ｄ４参照）の領域に比べて低くなる。このため、形成された画像の表面には、凹凸が生じた状態となる。そして、同じ画素位置の画素に対応するドットを同じノズル１８で記録し、ドットを積層させた積層画像を形成すると、積層数が多くなるほど、積層画像の表面の凹凸差が大きくなっていた（図４（Ｂ）中、凹凸差Ａ参照）。また、このような表面の凹凸は、積層画像のスジやムラとして視認されていた。

詳細には、例えば、図４に示すように、記録媒体Ｐ上に、１層から５層に向かって、ドットの積層数が増えるほど、表面の凹凸差が大きくなっていた。

また、従来、記録媒体Ｐの送り量を調整することで、吐出量のバラツキを抑制する方法が知られている。しかし、この方法を用いても、積層画像の表面の凹凸を抑制することはできなかった。

図５は、従来の記録媒体Ｐの送り量を調整する方法の説明図である。図５に示すように、従来、ワンパス方式を用いた記録部１４において、吐出バラツキを抑制するために、記録媒体Ｐの送り量を調整する方法も知られている。図５（Ａ）は、最大の送り量（Ｌ_Ｍａｘ）で、記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに送りつつインク吐出を行う方式である（送り量Ｌ_１〜Ｌ_３＝Ｌ_Ｍａｘ）。しかし、この方式では、生産性は高いが、吐出バラツキや送り量の影響が一定周期で発生し、画像の表面に凹凸差が生じていた。

図５（Ｂ）は、送り量を最大送り量（Ｌ_ＭＡＸ）より小さい範囲で調整する方式である。しかし、この方式では、同じスキャンで形成可能な印字領域に差（図５中、ＬＡ参照）が生じるため、生産性が低い。また、図５（Ｂ）に示す従来の方式では、副走査方向Ｙへの記録媒体Ｐの送り量が一定でないことから、面内における光照射時間のばらつきなどにより、吐出されたインクの硬化度合にばらつきが生じ、画像の表面に凹凸差が生じていた。

図３に戻り、そこで、本実施の形態の画像処理装置１２の生成部１２Ｃは、取得部１２Ａで取得した画像データが積層画像データである場合、以下の印刷データを生成する。詳細には、生成部１２Ｃは、積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットＤを記録するためのノズル１８が各層間で異なるノズル１８となるように、積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた印刷データを生成する。

具体的には、生成部１２Ｃは、変更部１２Ｈを含む。変更部１２Ｈは、積層画像データにおける各層ごとに、積層画像データの各画素に対応するノズル１８の割当位置を変更する。

変更部１２Ｈは、以下のようにして割当位置を変更する。例えば、図２（Ａ）に示すように、記録部１４が、ワンパス方式であるとする。また、記録部１４が、主走査方向Ｘに複数のノズル１８を配列した構成であるとする。この場合、変更部１２Ｈは、積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８が、各層間で、複数のノズル１８の配列方向に対応する移動方向に、予め定めた移動量シフトするように、ノズル１８の割当位置を変更する。

この移動方向及び移動量は、印刷条件に応じて設定すればよい。印刷条件は、例えば、印刷方向や、印刷時の解像度や、印刷時の記録媒体Ｐの方向や、印刷速度などである。具体的には、例えば、ノズル１８の配列方向における、印刷方向と一致する方向を移動方向とする。また、例えば、印刷時の解像度が高いほど、移動量を小さくする。また、例えば、印刷速度が速いほど、移動量を小さくし、印刷速度が遅いほど、移動量を大きくする。

図６は、本実施の形態の積層画像の説明図である。図６は、本実施の形態の変更部１２Ｈで変更された印刷データに応じて、記録部１４で積層画像を形成した場合を示す。更に、詳細には、図６は、変更部１２Ｈが、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するノズル１８を、ノズル１８の配列方向（例えば主走査方向Ｘ）に向かって１ノズル分ずつ、各層ごとにシフトさせることで、印刷データを生成した場合の説明図である。

図６（Ａ）は、積層画像のＸＹ平面の平面図である。図６（Ｂ）は、積層画像の鉛直方向Ｚの断面図である。

図４と同様に、主走査方向Ｘに配列された複数のノズル１８_１〜１８_５の内、ノズル１８_２及びノズル１８_５から吐出されるインクの吐出量が、吐出不良等により、他の正常なノズル１８に比べて少ない状態であったとする。なお、複数のノズル１８_１〜１８_５の各々を駆動するための図示を省略する駆動素子には、同じ吐出量のインクを吐出するための信号が印加されていたとする。そして、記録部１４を副走査方向Ｙに記録媒体Ｐに対して相対的に移動させることで、副走査方向Ｙにも順次インクを吐出したとする。

本実施形態では、変更部１２Ｈが、積層画像データにおける各層ごとに、各画素に対応するノズル１８の割当位置を変更する。図６に示す例では、変更部１２Ｈは、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するノズル１８を、ノズル１８の配列方向（図６では主走査方向Ｘ）に向かって１ノズル分ずつ、各層ごとにずらした印刷データを生成する。

すなわち、図６に示す例では、１層目では、画素位置１〜５（図示省略）の各々に対応するドットＤ１〜Ｄ５の各々を記録するためのノズル１８として、ノズル１８_１〜１８_５の各々を割当てている。２層目では、１ノズル分ずらして、画素位置１〜５（図示省略）の各々に対応するドットＤ１〜Ｄ５の各々を記録するためのノズル１８として、ノズル１８_２〜１８_６の各々を割当て、割当位置を変更している。３層目では、１ノズル分ずらして、画素位置１〜５（図示省略）の各々に対応するドットＤ１〜Ｄ５の各々を記録するためのノズル１８として、ノズル１８_３〜１８_７の各々を割当て、割当位置を変更している。４層目では、１ノズル分ずらして、画素位置１〜５（図示省略）の各々に対応するドットＤ１〜Ｄ５の各々を記録するためのノズル１８として、ノズル１８_４〜１８_８の各々を割当て、割当位置を変更している。５層目では、１ノズル分ずらして、画素位置１〜５（図示省略）の各々に対応するドットＤ１〜Ｄ５の各々を記録するためのノズル１８として、ノズル１８_５〜１８_９の各々を割当て、割当位置を変更している。

このため、図６に示すように、同じ画素位置であっても、１層目の記録時に該画素位置の画素に応じたインクを吐出するノズル１８と、２層目の記録時に該画素位置の画素に応じたインクを吐出するノズル１８と、は異なるものとなる。図６に示す例では、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８が、ドットの積層数に応じて、１ノズルずつ主走査方向Ｘにシフトする。

このように、変更部１２Ｈは、同じ画素位置に対応するドットを記録するためのノズル１８を、各層ごとに異なるノズル１８とするように、ノズル１８の割当位置を変更する。このため、変更部１２Ｈによって変更された印刷データを用いて記録部１４で画像を形成することで、積層画像の階層数が多くなっても、表面の凹凸の抑制された積層画像が形成される（図６の平面Ｂ参照）。

なお、図６では、割当てるノズル１８を移動させる移動方向を主走査方向Ｘとし、移動量を１ノズルとしたが、移動方向、及び移動量は、主走査方向Ｘ及び１ノズルに限定されない。

次に、変更部１２Ｈによる、ノズルの割当位置の変更方法を具体的に説明する。

図７及び図８は、記録部１４がシングルパス方式である場合の、ノズル１８の割当位置の変更方法の説明図である。また、図７及び図８では、記録部１４が、ノズル１８を主走査方向Ｘに複数（１８_１〜１８_ｎ）（ｎは２以上の整数）配列させた構成であるとする。

図７は、変換部１２Ｇが画像データの変換時に割当てたノズル１８の説明図である。図７（Ａ）は、積層画像データにおける、１層分の画像データの模式図である。図７（Ｂ）は、変換部１２Ｇが、各層の画像データに、各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた状態を示す模式図である。なお、図７（Ｂ）中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８の識別情報（以下、チャンネルと称する）を示す。

例えば、変換部１２Ｇは、取得部１２Ａで取得した画像データを印刷データに変換するときに、初期状態の割当として、画像データを構成する各画素に、対応するドットを記録するための予め定めたノズル１８を割当てる。例えば、変換部１２Ｇは、画像データを、主走査方向Ｘに対応する方向の画素列（１ライン）毎に読取り、該画素列における主走査方向Ｘの一端を画素位置とする画素にチャンネル「１」のノズル１８_１を割当てる。また、変換部１２Ｇは、該画素に対して主走査方向Ｘの他端に向かって配列される複数の画素の各々に、チャンネル「２」〜「ｎ」のノズル１８_２〜１８_ｎを各々割当てる。

図８（Ａ）は、積層画像データにおける２層目の画像データの説明図である。図８（Ｂ）は、変更部１２Ｈが、２層目の画像データについて、ノズル１８の割当位置を変更した状態を示す模式図である。なお、図８（Ｂ）中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８のチャンネルを示す。

図８（Ａ）に示すように、変更部１２Ｈは、２層目の画像データ（割当位置を変更する前の画像データ）における、主走査方向Ｘの一端側に、１行分の空白データを挿入する。

これにより、図８（Ｂ）に示すように、変更部１２Ｈは、記録部１４における主走査方向Ｘの一端部に位置するチャネル「１」のノズル１８_１によるインク吐出を行わず、該ノズル１８_１に主走査方向Ｘに隣接するノズル１８_２〜１８_ｎの各々からインクを吐出させる印刷データを生成する。すなわち、変更部１２Ｈは、１層目の各画素に対応するドットを記録するノズル１８を、ノズル１８の配列方向（図８では主走査方向Ｘ）に向かって１ノズル分シフトさせる。これにより、変更部１２Ｈは、２層目の画像データの各画素に対応するノズル１８の割当位置を変更する。同様にして、変更部１２Ｈは、積層画像データによって示される積層数に応じて、３層目以降の各層の画像データについても、ノズル１８の割当位置を変更し、印刷データを生成する。

すなわち、変更部１２Ｈは、画像データによって示される画素の画素位置と、記録媒体Ｐ上における該画素に対応するドットの位置と、の対応関係を維持したまま、該画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘにシフトさせる。

図９及び図１０は、記録部１４がマルチパス方式である場合の、ノズル１８の割当位置の変更方法の説明図である。図９及び図１０は、一例として、同一行を、４回に分けて往復印刷する場合を示す。なお、図９及び図１０に示す例では、記録部１４を主走査方向Ｘに往復移動させるものとする（図２（Ｂ）参照）。また、図９及び図１０は、記録部１４が、ノズル１８を副走査方向Ｙに複数（１８_１〜１８_ｎ）（ｎは２以上の整数）配列させた構成であるとする（図２（Ｂ）参照）。

図９は、変換部１２Ｇが初期状態として積層画像データを構成する複数の画素の各々に割当てたノズル１８の説明図である。図９（Ａ）は、積層画像データにおける、１層分の画像データの模式図である。図９（Ｂ）は、変換部１２Ｇが、各層の画像データに、各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた初期状態を示す模式図である。なお、図９（Ｂ）中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８のチャンネルを示す。

例えば、変換部１２Ｇは、取得部１２Ａで取得した画像データを印刷データに変換するときに、初期状態の割当として、画像データを構成する各画素に、対応するドットを記録するための予め定めたノズル１８を割当てる。

変換部１２Ｇは、マルチパス方式では、記録部１４の移動方向である主走査方向Ｘに複数のノズル１８を割当てる。具体的には、変換部１２Ｇは、画像データを、副走査方向Ｙに対応する方向の画素列（１ライン）毎に読取り（図９（Ａ）参照）、該画素列における副走査方向Ｙの一端を画素位置とする画素にチャンネル「１」のノズル１８を割当てる（図９（Ｂ）参照）。また、変換部１２Ｇは、該画素に対して副走査方向Ｙの他端に向かって配列される複数の画素の各々に、チャンネル「５２」「３」「５４」のノズル１８を各々割当てる（図９（Ｂ）参照）。

また、図９（Ｂ）に示すように、変換部１２Ｇは、副走査方向Ｙの該画素列に主走査方向Ｘに隣接する画素列に対して、該画素列における副走査方向Ｙの一端を画素位置とする画素にチャンネル「５１」のノズル１８を割当てる。また、変換部１２Ｇは、該画素に対して副走査方向Ｙの他端に向かって配列される複数の画素の各々に、チャンネル「２」「５３」「４」のノズル１８を各々割当てる。そして、この割当を繰り返したとする。

図１０（Ａ）は、積層画像データにおける２層目の画像データの説明図である。図１０（Ｂ）は、変更部１２Ｈが、２層目の画像データについて、ノズル１８の割当位置を変更した状態を示す模式図である。なお、図１０（Ｂ）中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８のチャンネルを示す。

図１０（Ａ）に示すように、変更部１２Ｈは、２層目の画像データにおける、主走査方向Ｘの一端側に、副走査方向Ｙの１行分の空白データを挿入する。これにより、変更部１２Ｈは、ノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘに１ノズル分シフトさせる。

これにより、図１０（Ｂ）に示すように、変更部１２Ｈは、２層目の画像データについて、１層目の画像データの各画素に対応するドットを記録するノズル１８を、副走査方向Ｙに向かって１ノズルずらすように、ノズル１８の割当位置を変更する。同様にして、変更部１２Ｈは、積層画像データによって示される積層数に応じて、３層目以降の各層の画像データについても、ノズル１８の割当位置を変更し、印刷データを生成する。

すなわち、変更部１２Ｈは、画像データによって示される画素の画素位置と、記録媒体Ｐ上における該画素に対応するドットの位置と、の対応関係を維持したまま、該画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８の割当位置を、副走査方向Ｙにシフトさせる。

なお、図９及び図１０に示す例では、一方向にノズル１８の割当位置をずらす場合を説明した。しかし、変更部１２Ｈは、主走査方向Ｘと副走査方向Ｙの双方に、ノズル１８の割当位置を変更してもよい。

図１１は、主走査方向Ｘと副走査方向Ｙの双方にノズル１８の割当位置を変更する場合の説明図である。なお、図１１は、図９及び図１０と同様に、記録部１４がマルチパス方式である場合の例である。

図１１（Ａ）は、積層画像データにおける２層目の画像データの説明図である。図１１（Ｂ）は、変更部１２Ｈが、２層目の画像データに、各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた状態を示す模式図である。なお、図１１（Ｂ）中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８のチャンネルを示す。また、図１１は、図９を１層目の画像データとした場合の説明図である。

図１１（Ａ）に示すように、変更部１２Ｈは、２層目の画像データにおける、主走査方向Ｘの一端側に、副走査方向Ｙの１行分の空白データを挿入する。また、変更部１２Ｈは、２層目の画像データにおける、副走査方向Ｙの一端側に、主走査方向Ｘの１行分の空白データを挿入する。これにより、変更部１２Ｈは、ノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙに、１ノズル分シフトさせる。

これにより、図１１（Ｂ）に示すように、変更部１２Ｈは、２層目の画像データについて、１層目の画像データの各画素に対応するドットを記録するノズル１８を、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの双方に向かって１ノズルずらすように、ノズル１８の割当位置を変更する。同様にして、変更部１２Ｈは、積層画像データによって示される積層数に応じて、３層目以降の各層の画像データについても、ノズル１８の割当位置を変更し、印刷データを生成する。

すなわち、変更部１２Ｈは、画像データによって示される画素の画素位置と、記録媒体Ｐ上における該画素に対応するドットの位置と、の対応関係を維持したまま、該画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙにシフトする。

なお、変更部１２Ｈによるノズル１８の割当位置の変更方法は、上記形態に限定されない。

図１２は、割当位置の変更方法の他の形態の説明図である。また、図１２は、記録部１４がマルチパス方式である場合の、ノズル１８の割当位置の変更方法の説明図である。また、図１２は、同一行を、４回に分けて往復印刷する場合を示す。なお、図１２に示す例では、記録部１４を主走査方向Ｘに往復移動させるものとする。また、図１２は、記録部１４が、ノズル１８を副走査方向Ｙに複数（１８_１〜１８_ｎ）（ｎは２以上の整数）配列させた構成であるとする。なお、図１２中、円印の中に示す数字は、記録部１４に配列されたノズル１８のチャンネルを示す。

マルチパス方式において、同一行を４回に分けて往復印刷する場合、主走査方向Ｘのノズル１８の割当条件は、単純にノズル１８列全体をシフトさせる場合、４つの条件を有する。なお、記録部１４の１回の送り量が、５０個のノズル１８に相当する量であったとする。この場合、変更部１２Ｈは、複数のノズル１８の配列方向である副走査方向Ｙに、１回の送り量である５０個のノズル１８の中で割当位置をシフトさせることが可能である。また、変更部１２Ｈは、副走査方向Ｙと主走査方向Ｘとの割当位置のシフトの組合せにより、２００通り（５０個×４条件）のシフトが可能である。

例えば、図１２（Ａ）は、ノズル１８の割当位置をシフトさせていない状態を示す。すなわち、図１２（Ａ）は、変換部１２Ｇが、各層の画像データに、各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた初期状態を示す模式図である。図１２（Ｂ）は、変更部１２Ｈが、ノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘに１ノズル分シフトさせた場合の説明図である。図１２（Ｃ）は、変更部１２Ｈが、ノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘに２ノズル分シフトさせた場合の説明図である。図１２（Ｄ）は、変更部１２Ｈが、ノズル１８の割当位置を、主走査方向Ｘに３ノズル分シフトさせた場合の説明図である。

このように、変更部１２Ｈによるノズル１８の割当位置変更方法は、上記形態に限定されない。

なお、上記では、変更部１２Ｈは、積層画像データにおける、複数のノズル１８の配列方向に対応する方向の複数の画素列の内、全ての画素列について、画素に対応する割当位置を各層間で変更する場合を説明した。しかし、変更部１２Ｈは、積層画像データにおける、複数のノズル１８の配列方向に対応する複数の画素列の内、一部の画素列について、画素に対応する割当位置を各層間で変更してもよい。

図３に戻り、なお、変更部１２Ｈは、各層間で互いに異なる割当位置をランダムに定めた割当情報を、記憶部１２Ｅに予め記憶してもよい。例えば、計算部１２Ｆは、各層間で互いに異なる割当位置をランダムに定めた割当情報を層ごとに予め算出し、層（積層数）を示す情報に対応づけて記憶部１２Ｅに記憶してもよい。

そして、変更部１２Ｈは、積層画像データにおける各層ごとに、各層に対応する割当情報を記憶部１２Ｅから読取る。そして、変更部１２Ｈは、読取った割当情報を用いて、各層ごとに、各画素に対応するノズル１８の割当位置を変更してもよい。

出力部１２Ｄは、生成部１２Ｃで生成された印刷データを、記録装置３０へ出力する。

記録装置３０は、記録部１４と、記録制御部２８と、駆動部２６と、照射部２０と、を備える。記録部１４、駆動部２６、及び照射部２０は、上述したため、ここでは説明を省略する。

記録制御部２８は、画像処理装置１２から印刷データを受け付ける。記録制御部２８は、受け付けた印刷データが単層画像データに応じた印刷データである場合、各画素に割当てられたノズル１８から各画素に対応するインクを吐出することで、各画素に対応するドットを記録するように、記録部１４、駆動部２６、及び照射部２０を制御する。また、記録制御部２８は、受け付けた印刷データが、積層画像データに応じた印刷データである場合、各層の画像データについて、各画素に割当てられたノズル１８から各画素に対応するインクを吐出することによって、各画素に対応するドットを記録するように、記録部１４、駆動部２６、及び照射部２０を制御する。

次に、画像処理装置１２の主制御部１３が実行する画像処理の手順を説明する。図１３は、主制御部１３が実行する画像処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１３は、記録部１４がシングルパス方式である場合、複数のノズル１８が主走査方向Ｘに配列された構成である場合を想定している。また、図１３は、記録部１４がマルチパス方式である場合、複数のノズル１８が副走査方向Ｙに配列され、記録部１４が主走査方向Ｘに往復移動する場合を想定している。

まず、取得部１２Ａが、図示を省略する外部装置等から画像データを取得する（ステップＳ１００）。次に、判別部１２Ｂが、ステップＳ１００で取得した画像データの、画像の積層数Ｎを読取る（ステップＳ１０２）。

次に、判別部１２Ｂは、ステップＳ１００で取得した画像データが、積層画像データであるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。積層画像データである場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、変換部１２Ｇが、ステップＳ１００で取得した画像データに含まれる、各層の画像データを、ラスタ形式に変換すると共に、各層の画像データの各画素に、対応するドットを記録するノズル１８を割当てる（ステップＳ１０６）。

次に、変更部１２Ｈが、ノズル１８の割当位置変更対象の層Ｍとして、「１」層目を決定する（ステップＳ１０８）。

次に、変更部１２Ｈが、記録部１４がマルチパス方式であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。例えば、変更部１２Ｈは、印刷データ出力対象の記録装置３０に、記録部１４の方式問合せを示す信号を送信する。そして、変更部１２Ｈは、記録装置３０から受信した方式を示す信号を解読することによって、ステップＳ１１０の判断を行う。

ワンパス方式である場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、後述するステップＳ１１４へ進む。マルチパス方式である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２へ進む。変更部１２Ｈは、Ｍ層目の画像データにおける、記録部１４の主走査方向Ｘに対応する方向の画素列の各画素の、ノズル１８の割当位置を変更する（ステップＳ１１２）。割当位置の変更方法は、上述したため、ここでは説明を省略する。

次に、変更部１２Ｈは、Ｍ層目の画像データにおける、記録部１４の副走査方向Ｙに対応する方向の画素列の各画素の、ノズル１８の割当位置を変更する（ステップＳ１１４）。割当位置の変更方法は、上述したため、ここでは説明を省略する。なお、ノズル１８の配列方向である副走査方向Ｙの移動量は、副走査方向Ｙの記録媒体Ｐの送り量に応じて、定めればよい。このとき、副走査方向Ｙの移動量は、同じ画素位置に対応するドットを記録するノズル１８が、連続する層で、同じノズル１８とならないように調整する。

次に、変更部１２Ｈは、ノズル１８の割当位置を変更することで生成した、Ｍ層目の印刷データを、記録装置３０へ出力する（ステップＳ１１６）。

次に、生成部１２Ｃは、ノズル１８の割当位置変更対象の層Ｍが、上記ステップＳ１０２で読取った積層数Ｎと一致するか否かを判断する（ステップＳ１１８）。不一致である場合（ステップＳ１１８：Ｎｏ）、Ｍを「１」カウントアップし（ステップＳ１２０）、上記ステップＳ１１０へ戻る。一方、一致する場合（ステップＳ１１８：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップＳ１０４で否定され、単層画像データである場合、ステップＳ１２２へ進む。ステップＳ１２２では、変換部１２Ｇが、ステップＳ１００で取得した単層の画像データを、ラスタ形式に変換すると共に、画像データの各画素に、対応するドットを記録するノズル１８を割当てる（ステップＳ１２２）。そして、変換部１２Ｇは、ステップＳ１２２の処理によって生成した印刷データを、記録装置３０へ出力し（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施の形態の画像処理装置１２では、取得部１２Ａが、記録部１４で形成する画像の画像データを取得する。判別部１２Ｂは、画像データが、積層画像データであるか否かを判別する。生成部１２Ｃは、積層画像データである場合、積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８が各層間で異なるノズル１８となるように、積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を割当てた印刷データを生成する。

このため、本実施の形態の画像処理装置１２では、図６に示すように、複数のドットを積層させた積層画像の積層数が多くなっても、インクを吐出するノズル１８の吐出ムラの蓄積などによる凹凸の発生を抑制することができる。

従って、本実施の形態の画像処理装置１２は、画質低下の抑制された積層画像を形成することができる。

また、本実施の形態の画像処理装置１２では、積層画像の表面平滑性を、簡易な画像処理で向上させることができる。

また、本実施の形態の画像処理装置１２は、積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズル１８を各層間で同じノズル１８とした場合に比べて、略同等の生産性を維持しつつ、且つ、積層画像の表面の凹凸を抑制することができる。

また、吐出するインクとして、光硬化性樹脂を含むインクを用いた場合、積層画像の画像面内における紫外線照射時間のバラつきを抑えることができる。

次に、本実施の形態における主制御部１３のハードウェア構成について説明する。

主制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、及び操作パネルを有する。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＨＤ、ネットワークＩ／Ｆ、及び操作パネルは、バスにより相互に接続されており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施の形態の主制御部１３で実行される上記各種処理を実行するためのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供される。

なお、本実施の形態の主制御部１３で実行される上記各種処理を実行するためのプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するように構成してもよい。

また、本実施の形態の主制御部１３で実行される上記各種処理を実行するためのプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態の主制御部１３で実行される上記各種処理を実行するためのプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

本実施の形態の主制御部１３で実行される上記各種処理を実行するためのプログラムは、上述した各部（取得部１２Ａ、判別部１２Ｂ、生成部１２Ｃ、変換部１２Ｇ、変更部１２Ｈ、出力部１２Ｄ、記憶部１２Ｅ、計算部１２Ｆ）を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵがＲＯＭ等の記憶媒体から各プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記には、実施の形態を説明したが、上記実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 画像処理システム
１２ 画像処理装置
１２Ａ 取得部
１２Ｂ 判別部
１２Ｃ 生成部
１２Ｄ 出力部
１２Ｅ 記憶部
１２Ｆ 計算部
１２Ｇ 変換部
１２Ｈ 変更部
１４ 記録部
１８ ノズル

特開２０１３−０９４７３４号公報

Claims (8)

1. 画像データに基づいて、記録媒体に液体を吐出する記録部と、
   前記記録部から吐出される液体を硬化させる硬化部と、
   前記記録部及び前記記録媒体を相対的に移動させる駆動部と、
   前記画像データが、複数層の積層画像データであるか否かを判別する判別部と、
   前記積層画像データである場合、該積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズルが各層間で異なるノズルとなるように、前記積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズルを割当てた印刷データを生成する生成部と、
   を備え、
   前記画像データが前記積層画像データである場合、前記記録部および前記記録媒体を鉛直方向に相対的に移動させて各層の画像を形成する、
   液体吐出装置。
2. 前記生成部は、前記各画素に対応するノズルの割当位置を変更する変更部を有し、
   前記変更部は、前記積層画像データにおける各層ごとに、前記積層画像データの各画素に対応する前記ノズルの割当位置を変更する、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記複数のノズルは、前記記録部の主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に配列され、
   前記変更部は、前記積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズルが、前記各層間で、前記複数のノズルの配列方向の少なくとも一方に対応する移動方向に予め定めた移動量ずれるように、前記積層画像データの各画素に対応する前記ノズルの割当位置を変更する、請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記変更部は、印刷条件に応じて、前記移動方向、及び前記移動量の少なくとも一方を定める、請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記変更部は、前記積層画像データにおける、前記複数のノズルの配列方向に沿った複数の画素列の内、一部の前記画素列に属する画素に対応する前記割当位置を、前記各層間で変更する、請求項３に記載の液体吐出装置。
6. 前記各層毎に、各層間で互いに異なる前記割当位置を定めた割当情報を記憶した記憶部を備え、
   前記変更部は、前記積層画像データにおける前記各層ごとに、前記各層に対応する前記割当情報に基づいて、前記積層画像データにおける各画素に対応する前記割当位置を変更する、請求項２に記載の液体吐出装置。
7. 画像データに基づいて、記録媒体に液体を吐出する記録部と、前記記録部から吐出される液体を硬化させる硬化部と、前記記録部及び前記記録媒体を相対的に移動させる駆動部と、を備えたコンピュータに、
   前記画像データが、複数層の積層画像データであるか否かを判別するステップと、
   前記積層画像データである場合、該積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズルが各層間で異なるノズルとなるように、前記積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズルを割当てた印刷データを生成するステップと、
   前記画像データが前記積層画像データである場合、前記記録部および前記記録媒体を鉛直方向に相対的に移動させて各層の画像を形成するステップと、
   を実行させるための液体吐出プログラム。
8. 画像データに基づいて、記録媒体に液体を吐出する記録部と、前記記録部から吐出される液体を硬化させる硬化部と、前記記録部及び前記記録媒体を相対的に移動させる駆動部と、を備えた液体吐出装置で実行するための液体吐出方法であって、
   前記画像データが、複数層の積層画像データであるか否かを判別するステップと、
   前記積層画像データである場合、該積層画像データにおける、同じ画素位置の画素に対応するドットを記録するためのノズルが各層間で異なるノズルとなるように、前記積層画像データの各画素に対応するドットを記録するためのノズルを割当てた印刷データを生成するステップと、
   前記画像データが前記積層画像データである場合、前記記録部および前記記録媒体を鉛直方向に相対的に移動させて各層の画像を形成するステップと、
   を含む液体吐出方法。

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