JP7024412B2 - 液体吐出装置、液体吐出方法、液体吐出プログラム及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法、液体吐出プログラム及び画像形成装置に関する。

今日において、例えば糊、水、インク等の液体を吐出する液体吐出装置が知られている。一例として、インクを吐出するインクジェットプリンタ装置の場合、平面状の印刷対象物（メディア）に対して行う平面印刷に利用される他、近年は凹凸を有する立体メディアに対して行う立体印刷にも利用されている。

ここで、立体印刷の場合、立体メディアの表面全体において、印刷画像の連続性及び均一性が求められる。しかし、立体メディアに対して通常の平面印刷を行うと、傾斜面等で濃度ズレが発生する。

このため、特許文献１（特開２００１－２３９６５２号公報）に開示されている印刷装置の場合、吐出ヘッドの位置に対応する印刷対象物の傾斜に応じて、インクの吐出パターンを制御する。これにより、立体的な印刷対象物に対するインクのドット分布を、均一化している。

しかし、特許文献１の技術も含め、従来の液体吐出装置は、例えば吐出ヘッドよりも小さな凹凸を有する印刷対象物等のように、吐出ヘッドが印刷対象物の立体形状の追従が困難な場合、印刷対象物に対するインクのドット分布を均一化させることが困難となり、印刷品質の確保が困難となる問題があった。

このように、対象物に対して液体を吐出する場合、対象物の表面形状及び液体の吐出の目的に適した形態で、対象物に対する液体の吐出を可能とすることが好ましい。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、対象物の表面形状及び液体の吐出の目的に適した形態で、対象物に対して液状対象物の吐出を可能とする液体吐出装置、液体吐出方法、液体吐出プログラム及び画像形成装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液体吐出部の液体の吐出の制御を行うための画像データおよび前記液体を吐出する対象である対象物の三次元形状を示す形状データである吐出制御情報を取得する取得部と、取得された吐出制御情報に基づいて、対象物の三次元形状に対応した液体の吐出位置を液体吐出部の走査平面上の位置に変換処理した吐出位置情報を生成する吐出位置情報生成部と、吐出位置情報に基づいて対象物に液体を吐出した際に、変換処理で発生した変換誤差である対象物の表面上に生ずる吐出異常を検出する吐出異常検出部と、検出された吐出異常を解消するように、変換誤差に応じて吐出位置情報を補正する吐出位置補正部と、補正された吐出位置情報に基づいて、液体吐出部の移動制御及び液体の吐出の制御を行う吐出制御部と、を備える。

本発明によれば、対象物の表面形状及び液体の吐出の目的に適した形態で、対象物に液体を吐出することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置の外観を概略的に示す図である。 図２は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置のハードウェア構成を示す図である。 図３は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置のＣＰＵが、印刷制御プログラムを実行することで実現される各機能の機能ブロック図である。 図４は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置の三次元印刷動作を説明するためのフローチャートである。 図５は、吐出位置情報生成部におけるデータ変換処理を模式的に示す図である。 図６は、メディアの表面に配置された理想ドット位置を、ヘッド走査平面上のレンダリング格子に対応付ける処理である印刷データの変換処理を模式的に示す図である。 図７は、理想ドット位置をレンダリング格子の位置に変換した際に、ドット間距離が所定以上となる変換誤差が発生した例を示す図である。 図８は、理想ドット位置をレンダリング格子の位置に変換した際に、隣接するドットの一部同士が重なった変換誤差が発生した例を示す図である。 図９は、理想ドット位置をレンダリング格子の位置に変換することで発生した白スジ、及び、白スジの第１の補正処理を説明するための図である。 図１０は、白スジの第２の補正処理を説明するための図である。

（概要）
実施の形態の装置としては、液状物体を対象物に吐出する装置であれば、どのような装置でもよい。液状物体の概念は、例えば水又はインク等の液体の他、糊又はワックス等のゼリー状又は所定の粘度を有する液体状の物体、細胞を含んだ液体等も含む概念である。

また、対象物に液状物体を吐出する形態は、対象物の表面形状及び液体の吐出の目的に適した形態となる。例えば、三次元インクジェットプリンタ装置であれば、三次元形状を有する対象物の表面に対して、高い印刷品質で印刷を行うことを目的とした形態となる。また、糊を吐出する装置であれば、二次元形状又は三次元形状を有する対象物に対して、その表面上でムラが無く均一になるように糊を吐出することを目的とした形態となる。

実施の形態として説明する液体吐出装置は、対象物の表面に液体の吐出を行った際に、吐出異常が発生するか否かを予め判別し、吐出異常が発生すると判別した際に、目的に応じて液体の吐出位置を補正する。これにより、対象物の表面形状及び液体の吐出の目的に適した形態を実現している。

以下、三次元形状を有する対象物の表面にインクを吐出して画像を印刷する三次元インクジェットプリンタ装置を、一例となる実施の形態として説明する。

（外観構成）
まず、図１は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置の外観を概略的に示す図である。この図１に示すように、三次元インクジェットプリンタ装置は、基台１を有している。基台１には、三次元印刷の対象物であるメディア２が載置される。基台１の両端部近傍には、基台１の短手方向（Ｙ軸方向）に沿って一対の直線状のレール３が設けられている。各レール３には、それぞれ支柱４が設けられている。各支柱４は、それぞれ各レール３に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。

各支柱４の内面側（メディア２と対向する面側）には、基台１の短手方向（Ｙ軸方向）に対して直交する方向（Ｚ軸方向）に沿って、一対の直線状のレール５が設けられている。また、三次元インクジェットプリンタ装置は、直線の棒状のスライダ６を有している。スライダ６は、各支柱４で挟持されるかたちで、各支柱４に設けられている。また、スライダ６は、各レール５に沿った方向であるＺ軸方向に沿って移動可能なように、各端部が各レール５にそれぞれ設けられている。

スライダ６の内面側（メディア２と対向する面側）には、スライダ６の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って直線状のレール７が設けられている。このレール７には、レール７に沿った方向であるＸ軸方向に移動可能となるように、ヘッド保持部８が設けられている。ヘッド保持部８には、基台１に載置されたメディア２に対して吐出したインクを吐出可能となるように、インクジェットヘッド９が設けられている。

このような実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置では、Ｘ軸方向が主走査方向、Ｙ軸方向が副走査方向となっている。また、印刷時においては、メディア２とインクジェットヘッド９が接触することがないように、Ｚ軸方向の制御が行われる。

（ハードウェア構成）
次に、図２は、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置のハードウェア構成を示す図である。この図２に示すように、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置は、インクジェットヘッド９と共に、コントローラ２１、ヘッド駆動機構２３及び操作部２４を有している。

ヘッド駆動機構２３は、上述の各レール３、５、７に沿って、各支柱４、スライダ６、ヘッド保持部８を移動させることで、インクジェットヘッド９を三次元的に移動する。操作部２４は、ユーザの入力操作等による、所望の画像の印刷指示等を処理する。

コントローラ２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）３１、メモリ３２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３３を有している。入出力Ｉ／Ｆ３１は、後述する画像データ又は（及び）形状データを、外部のメモリ又はネットワークを介して取得する際に用いられる。メモリ３２は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリであり、ＯＳ（Operating System）及び各種アプリケーションプログラムを記憶している。

メモリ３２又はＨＤＤ３３等の記憶部には、三次元印刷制御を行うための印刷制御プログラムが記憶されている。この印刷制御プログラムは、液体吐出プログラムの一例である。また、図２は、ＨＤＤ３３に印刷制御プログラムが記憶されている例である。ＣＰＵ３０は、印刷制御プログラムを実行することで、ヘッド駆動機構２３を介してインクジェットヘッド９を三次元的に移動制御し、また、インクの吐出制御を行う。

（ソフトウェア構成）
すなわち、図３は、ＣＰＵ３０が印刷制御プログラムを実行することで実現される各機能の機能ブロック図である。この図３に示すように、ＣＰＵ３０は印刷制御プログラムを実行することで、画像データ取得部４１、形状データ取得部４２、吐出位置情報生成部４３、変換誤差検出部４４、吐出位置補正部４５、三次元駆動部４７及び吐出駆動部４８の各機能を実現する。

画像データ取得部４１及び形状データ取得部４２は、取得部の一例である。変換誤差検出部４４は、吐出異常検出部の一例である。三次元駆動部４７及び吐出駆動部４８は、吐出制御部の一例である。

画像データ取得部４１は、印刷に使用する画像データを、メモリ３２又はＨＤＤ３３等の記憶部から取得し、或いは、入出力Ｉ／Ｆ３１を介して外部メモリ又は所定のネットワークを介して取得する。なお、一例ではあるが、画像データとしては、中間調処理が施されたインク滴の有無で定義されるドットデータが取得される。

形状データ取得部４２は、印刷対象であるメディア２の三次元形状を示す形状データを、メモリ３２又はＨＤＤ３３等の記憶部から取得し、或いは、入出力Ｉ／Ｆ３１を介して外部メモリ又は所定のネットワークを介して取得する。画像データ及び形状データは、吐出制御情報の一例である。

吐出位置情報生成部４３は、取得された画像データ及び形状データを、ヘッド走査平面上のマッピングデータ（吐出位置情報の一例）に変換処理する。変換誤差検出部４４は、マッピングデータへの変換処理により発生した変換誤差（吐出異常の一例）を検出する。吐出位置補正部４５は、検出した変換誤差に応じてマッピングデータを補正処理する。印刷制御部４６は、補正処理されたヘッド走査平面上のマッピングデータに基づいて、印刷動作を行うためのヘッド走査順番を示す走査順データ、及び、インクジェットヘッド９のインク吐出順番を示す吐出順データを生成する。

三次元駆動部４７は、走査順データに基づいて、図２に示すヘッド駆動機構２３の駆動を制御することで、インクジェットヘッド９をＸＹＺ方向それぞれの方向へ移動する。吐出駆動部４８は、吐出順データで示されるインク吐出パターンでインクが吐出されるように、インクジェットヘッド９の各チャンネルを吐出駆動する。

（三次元印刷動作）
次に、図４のフローチャートを用いて、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置の三次元印刷動作を説明する。この図４のフローチャートは、ユーザにより、図２に示す操作部２４を介して印刷の開始が指示されることでスタートとなり、ステップＳ１から順に処理を行う。

ステップＳ１では、図３に示す画像データ取得部４１が、インクで表わされるドットに処理された画像データを、例えばメモリ３２又はＨＤＤ３３等の記憶部から取得する。または、画像データ取得部４１は、入出力Ｉ／Ｆ３１からＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して、例えばサーバ装置又は他のクライアント端末装置等から画像データを取得する。

次に、ステップＳ２では、形状データ取得部４２が、印刷を施すメディア２の三次元形状を示す形状データを、例えばメモリ３２又はＨＤＤ３３等の記憶部から取得し、或いはネットワーク経由で入出力Ｉ／Ｆ３１を介して取得する。

次に、ステップＳ３では、吐出位置情報生成部４３が、画像データ及び形状データである印刷データを、ヘッド走査平面上のマッピングデータに変換する。具体的には、印刷データは、例えば三次元の形状データに基づいた二次元画像（第２のドット情報の一例）となっている。また、この二次元画像は、画素データに中間調処理を施した、いわゆるインクドットデータ（第１のドット情報の一例）となっている。吐出位置情報生成部４３は、立体上のインクドットの位置をヘッド走査平面上のインクドット位置（第３のドット情報の一例）に変換する。

図５は、吐出位置情報生成部４３におけるデータ変換処理を模式的に示す図である。この図５において三次元形状のメディア２の表面には、上述の画像データの画素が配置されている。この例の場合、画素のデータはインクであらわされるドットに処理されたものとなっている。ヘッド走査平面５１上には、レンダリング格子５２が配置されている。レンダリング格子５２は、ヘッドの吐出解像度を示している。

ここで、レンダリング格子５２は、メディア２の表面の画像データの画素サイズと同等か、又は、細かくなるように設定されている。すなわち、ヘッドの吐出解像度は、メディア２の表面の解像度と同等、又は、同等以上の吐出解像度となっている。

吐出位置情報生成部４３は、メディア２の表面に配置された理想的なドット位置「ａ」を、ヘッド走査平面５１に平行投影し、その交点に対してレンダリング格子５２の中で、例えば最近傍のものを「Ａ」として対応付ける。これにより、簡単な方法でメディア表面の印刷ドットデータをヘッドの吐出データ（第２のドット情報）に変換することができる。また、立体表面上の理想的なドット位置をヘッド走査平面５１上の吐出格子に対応付けることができる。

なお、この例では、一例として「最近傍」のレンダリング格子５２を対応付けることとしたが、最近傍以外であっても、２番目に近いレンダリング格子５２又は３番目に近いレンダリング格子５２等のように、近傍の範疇となるレンダリング格子５２に対応付けてもよい。

このような印刷データの変換処理を、さらに具体的に説明する。図６は、メディア２の表面に配置された理想ドット位置を、ヘッド走査平面５１上のレンダリング格子５２に対応付ける、上述の印刷データの変換処理（ステップＳ３）を模式的に示す図である。このうち、図６（ａ）は、メディア２の横断面を、図６（ｂ）は、レンダリング格子５２の平面を示している。

なお、一例として、メディア２の表面上の解像度（Ｌｕｖ）を６００ｄｐｉ、ヘッド走査平面５１上のレンダリング解像度（Ｌｘｙ）を１２００ｄｐｉとする。また、この例では、ヘッド走査平面５１上のレンダリング解像度（＝吐出解像度：Ｌｘｙ）は、メディア２の表面上の解像度（＝印刷解像度：Ｌｕｖ）の２倍としたが、例えば３倍、４倍等の整数倍の他、２．５倍、３．８倍等の所定倍でもよい。吐出解像度を印刷解像度の整数倍に設定することで、変換誤差の検出等の処理の向上を図ることができる。

吐出位置情報生成部４３は、メディア２の表面の理想ドット位置をヘッド走査平面５１に平行投影し、その交点６１（ｃ１）を求める。そして、吐出位置情報生成部４３は、理想ドット位置へのインク吐出位置６２として、交点６１の最近傍の格子点ｘ２を検出する。

すなわち、吐出位置情報生成部４３は、上述の交点６１が閾値格子６０の内部に位置していれば、閾値格子６０の中心を最近傍の格子点として検出する。図６（ｂ）に示すように閾値格子内に交点ｃ０が位置している場合、吐出位置情報生成部４３は、この閾値格子の中心の格子点６２（ｘ０）を、交点ｃ０に対して最近傍の格子点として検出する。同様に、図６（ｂ）に示すように閾値格子６０内に交点６１（ｃ１）が位置している場合、吐出位置情報生成部４３は、この閾値格子６０の中心の格子点ｘ２を、交点ｃ１に対して最近傍の格子点として検出する。

図６（ａ）は、上述のように検出された最近傍の格子点に対応する、インクジェットヘッド９のインク吐出口から吐出されたインク（ドット）が吐出されたメディア２の断面を示す図である。この例の場合、上述のようにメディア２の表面の解像度が６００ｄｐｉ、ヘッド走査平面５1上のレンダリング解像度が１２００ｄｐｉである。このため、インクジェットヘッド９の一つのインク吐出口から吐出されたインクは、図６（ａ）に示すように２単位分のレンダリング格子５２に吐出される。

次に、図４のフローチャートのステップＳ４において、変換誤差検出部４４が、印刷データをマッピングデータに変換処理した際に発生した変換誤差を検出する。図６（ａ）の例は、理想ドット位置をレンダリング格子５２の位置に変換した際に変換誤差が発生していない例である。この場合、図６（ａ）に示すように、隣接する各ドット同士も正確に形成される。

これに対して、図７及び図８は、理想ドット位置をレンダリング格子５２の位置に変換した際に変換誤差が発生した例である。この図７及び図８に示すように、メディア２の表面の理想ドット位置をヘッド走査平面５１に平行投影した交点６１が、閾値格子６０と重なると変換誤差が発生する。例えば、図７（ｂ）に示すように交点ｃ０の最近傍の格子点は、格子点ｘ０又は格子点ｘ１のいずれかである。このため、交点ｃ０は、格子点ｘ０に変換され得る他、格子点ｘ１にも変換され得る。同様に、図７（ｂ）に示すように、交点ｃ１の最近傍の格子点は、格子点ｘ２又は格子点ｘ３のいずれかである。このため、交点ｃ１は、格子点ｘ２に変換され得る他、格子点ｘ３にも変換され得る。

図７の例は、交点ｃ０が格子点ｘ０に割り当てられ、交点ｃ１が格子点ｘ３に割り当てられた例である。この例の場合、図７（ａ）に示すように、メディア２の表面上の隣接ドット間隔（１／６００ｉｎｃｈ）よりも、レンダリング格子５２の間隔（１／１２００ｉｎｃｈ）の方が１単位分大きくなる。これにより、印刷結果としては、図７（ａ）に示すように隣接するドットの間に、レンダリング格子５２の１単位分の空白が形成される。この空白が連続して発生した場合、ユーザにより、連続する空白が「白スジ」として視認される不都合を生ずる。

一方、図８の例は、交点ｃ０が格子点ｘ１に割り当てられ、交点ｃ１が格子点ｘ２に割り当てられた例である。この例の場合、図８（ａ）に示すように、メディア２の表面上の隣接ドット間隔（１／６００ｉｎｃｈ）よりも、レンダリング格子５２の間隔（１／１２００ｉｎｃｈ）が、レンダリング格子５２の１単位分だけ小さくなる。その結果、図８（ａ）に示すように、レンダリング格子５２の１単位分だけ、隣接ドット同士が重なり合うこととなり、通常のドットよりも濃い色合いの部分が形成される。この濃い色合いの部分が連続して形成されると、ユーザにより、連続する濃い色合いの部分が「黒スジ」として視認される不都合を生ずる。

なお、メディア２の表面の理想ドット位置をヘッド走査平面５１に平行投影した交点６１が、閾値格子６０と重なる場合、全て印刷異常となるわけではない。例えば、図７（ｂ）において、交点ｃ０が格子点ｘ０に割り当てられても、交点ｃ１が格子点ｘ２割り当てられた場合は、正常な印刷結果が得られる。同様に、図８（ｂ）において、交点ｃ０が格子点ｘ１に割り当てられても、交点ｃ１が格子点ｘ３に割り当てられた場合は、正常な印刷結果が得られる。

変換誤差検出部４４は、メディア２の表面上で隣接しているドット間のレンダリング格子５２に対するマッピング後のドット間距離と、メディア２の表面に対するインクジェットヘッド９のヘッド走査平面５1の角度を用いて、印刷結果となるドット距離を計算する。具体的には、変換誤差検出部４４は、レンダリング格子５２上の距離を「Ｌ」、メディア２の表面に対するインクジェットヘッド９のヘッド走査平面５1の角度を「θ」とし、以下の数１式に基づいて、印刷結果となる隣接ドットの距離「Ｘ」を算出する。

Ｘ＝Ｌ×ｃｏｓθ・・・（数１式）

次に、変換誤差検出部４４は、ステップＳ５において、数１式で算出した隣接ドット間距離が、所定以上の距離であるか否か（所定の範囲を外れたか否か）を判別する。変換誤差検出部４４は、数１式で算出した隣接ドット間距離が第１の閾値以上の距離であり、この第１の閾値以上のドット間距離のドットが所定の数（Ｎ：自然数）以上連続している場合、例えば第１の閾値以上のドット間距離のドットが３つ以上連続しているとき、白スジを形成する変換誤差が発生していると判別し（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ６に進む。なお、本実施の形態では、Ｎ＝３としたが、これに限られず、ユーザが操作部２４を操作してＮの値を設定してもよい。

また、変換誤差検出部４４は、数１式で算出した隣接ドット間距離が第２の閾値以下の距離であり、この第２の閾値以下のドット間距離のドットが所定の数（Ｎ：自然数）以上連続している場合、例えば、第２の閾値以下のドット間距離のドットが３つ以上連続しているとき、黒スジを形成する変換誤差が発生していると判別し（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ６に進む。なお、本実施の形態では、Ｎ＝３としたが、これに限られず、ユーザが操作部２４を操作してＮの値を設定してもよい。

なお、変換誤差検出部４４により、このような変換誤差が検出されない場合は（ステップＳ５：Ｎｏ）、印刷処理を実行するステップＳ７に処理が進む。

ステップＳ５において、変換誤差が生じていると判別されることで処理がステップＳ６に進むと、吐出位置補正部４５は、以下に説明するように変換誤差の補正処理を実行する。すなわち、図９（ａ）に示すように、ドットＤ００とドットＤ０１の間、ドットＤ１０とドットＤ１１の間、ドットＤ２０とドットＤ２１の間、ドットＤ３０とドットＤ３１の間、ドットＤ４０とドットＤ４１の間に、それぞれレンダリング格子５２の１単位分（１ＬＳＢ）の間隔が発生していた場合、変換誤差検出部４４は、この連続的に発生している間隔を白スジとして検出する。

また、吐出位置補正部４５は、メディア２の表面に対するヘッド走査平面５1の角度に応じて、数１式で算出した隣接ドット間距離と比較する閾値となる距離を変更する。すなわち、吐出位置補正部４５は、メディア２の表面に対するヘッド走査平面５1の角度に応じて閾値となる距離を変更して、数１式で算出した隣接ドット間距離と比較する。これにより、印刷結果の誤差（印刷異常）の発生を精度よく予測（検出）することができる。

（白スジ補正）
（第１の補正手法）
吐出位置補正部４５は、白スジが検出された場合、図９（ｂ）に示すように、白スジを形成する左右一対のドットのうち、いずれか一方のドットの位置を左右交互に、レンダリング格子５２の１単位分（１ＬＳＢ分）シフトさせる。

具体的には、ドットＤ００及びドットＤ０１の一対のドットに対しては、吐出位置補正部４５は、右側のドットＤ０１の位置を、レンダリング格子５２の１単位分、左側の位置にシフトさせる。同様に、吐出位置補正部４５は、ドットＤ１０及びドットＤ１１の一対のドットに対しては、左側のドットＤ１０の位置を、レンダリング格子５２の１単位分、右側の位置にシフトさせる。同様に、吐出位置補正部４５は、ドットＤ２０及びドットＤ２１の一対のドットに対しては、右側のドットＤ２１の位置を、レンダリング格子５２の１単位分、左側の位置にシフトさせる。

これにより、白スジを形成している各ドットの配列を分散させることができ、所定の数以上連続するドットの数を、所定の数より小さくなるようにドットの位置を補正できるため、ユーザにより白スジを視認されにくくすることができる。

なお、一対のドット毎に、左右いずれかにシフトすることとしたが、二対又は三対等のように複数対のドット単位で、左右いずれかにシフト処理を行い、白スジを補正してもよい。

（第２の補正手法）
このような補正手法は、一例である。吐出位置補正部４５は、以下に説明する他の補正手法により白スジの補正を行ってもよい。すなわち、吐出位置補正部４５は、白スジを補正する際に、図９（ｂ）に示したように、白スジを形成する左右一対のドットのうち、いずれか一方のドットの位置を左右交互に、レンダリング格子５２の１単位分（１ＬＳＢ分）シフトさせる（第１回目のシフト処理）。次に、吐出位置補正部４５は、不規則に（ランダムに）一対のドットを選択し、選択した一対のドットの位置を、第１回目のシフト処理とは反対方向に、レンダリング格子５２の１単位分シフトさせる。

例えば、図１０に示すように、第１回目のシフト処理を施した各対のドットのうち、ドットＤ３０及びドットＤ３１の一対のドットをランダムに選択されたとする。ドットＤ３０及びドットＤ３１に対しては、第１回目のシフト処理により、ドット３０を右方向に、レンダリング格子５２の１単位分シフトさせるシフト処理を施している。このため、吐出位置補正部４５は、第２回目の補正処理として、ドットＤ３０及びドットＤ３１の位置を、第１回目のシフト処理の反対方向である左方向に、一対でシフトさせる。

これにより、図１０に示すように一対の各ドットの縦方向の並びを、非周期的とすることができ、白スジを、より視認されにくくすることができる。

なお、ランダムに一対のドットを選択することとしたが、ランダムに二対又は三対等の複数対のドットを選択し、複数対のドット単位で、左右いずれかにシフト処理を行い、白スジを補正してもよい。

（黒スジ補正）
次に、ドット重なり（図８参照）により発生する黒スジが発生している場合、吐出位置補正部４５は、変換誤差が発生している個所のドットを、レンダリング格子５２の１単位分だけ、ドットの重なりを解消する方向にシフトする。これにより、所定の数以上連続するドットの数を、所定の数より小さくなるようにドットの位置を補正することができ、ドットの重なっている箇所の色が、他の箇所よりも濃く視認される、いわゆる黒スジを防止できる。

次に、このような補正処理が完了すると、図４のフローチャートのステップＳ７において、印刷制御部４６が、上述の補正処理が行われた印刷データに基づいて、吐出駆動部４８を介してインクジェットヘッド９を吐出制御し、また、三次元駆動部４７を介してヘッド駆動機構２３を三次元移動制御する。これにより、インクジェットヘッド９は、三次元的に空間を移動しつつ、上述のように補正されたメディア２上の位置にインクを吐出するように制御される。これにより、白スジ又は黒スジ等を発生することのない、メディア２に対する高品質な立体印刷を可能とすることができる。

最後に、ステップＳ８では、ＣＰＵ３０３０が、メディア２に対する印刷が終了したか否かを判別し、印刷が終了していない場合は、ステップＳ１に処理を戻して印刷を継続制御し、印刷が終了した場合は、そのまま図４のフローチャートの処理を終了する。

（実施の形態の効果）
以上の説明から明らかなように、実施の形態の三次元インクジェットプリンタ装置は、取得した画像データ及び形状データを、ヘッド走査平面上のマッピングデータに変換処理し、この変換処理により発生した変換誤差を検出する。吐出位置補正部４５は、検出した変換誤差に応じてマッピングデータを補正処理する。印刷制御部４６は、補正処理されたヘッド走査平面上のマッピングデータに基づいて印刷制御を行う。

これにより、メディア２が、例えばインクジェットヘッド９のヘッドサイズよりも小さな凹凸を備える複雑な立体形状であっても、精度よく印刷を完了させることができ、印刷品質の向上を図ることができる。

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この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、変更を行うことも可能である。実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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ものである。

１ 基台
２ メデャア
３ レール
４ 支柱
５ レール
６ スライダ
７ レール
８ ヘッド保持部
９ インクジェットヘッド
２１ コントローラ
２３ ヘッド駆動機構
２４ 操作部
３０ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ ＨＤＤ
４１ 画像データ取得部
４２ 形状データ取得部
４３ 吐出位置情報生成部
４４ 変換誤差検出部
４５ 吐出位置補正部
４６ 印刷制御部
４７ 三次元駆動部
４８ 吐出駆動部
５１ ヘッド走査平面
５２ レンダリング格子
６０ 閾値格子
６１ 交点
６２ インク吐出位置

特開２００１－２３９６５２号公報

Claims (9)

1. 液体吐出部の液体の吐出の制御を行うための画像データおよび前記液体を吐出する対象である対象物の三次元形状を示す形状データである吐出制御情報を取得する取得部と、
   取得された前記吐出制御情報に基づいて、前記対象物の三次元形状に対応した液体の吐出位置を前記液体吐出部の走査平面上の位置に変換処理した吐出位置情報を生成する吐出位置情報生成部と、
   前記吐出位置情報に基づいて前記対象物に前記液体を吐出した際に、前記変換処理で発生した変換誤差である前記対象物の表面上に生ずる吐出異常を検出する吐出異常検出部と、
   検出された前記吐出異常を解消するように、前記変換誤差に応じて前記吐出位置情報を補正する吐出位置補正部と、
   補正された前記吐出位置情報に基づいて、前記液体吐出部の移動制御及び前記液体の吐出の制御を行う吐出制御部と、
   を備える液体吐出装置。
2. 前記液体吐出部は、液体を吐出するヘッド部を１つ以上備え、
   前記吐出位置情報生成部は、前記吐出制御情報に含まれる、前記ヘッド部から吐出される前記液体のドットの有無を表した第１のドット情報を、前記対象物の前記形状データに割り当てることで生成した第２のドット情報に基づいて、前記ヘッド部が走査する前記対象物の走査平面上におけるドットの有無を複数の格子に割り当てて表した第３のドット情報を生成し、
   前記吐出異常検出部は、前記第３のドット情報のうち、ドット間の距離が第１の閾値以上のドットが所定の数以上連続しており、又は、第２の閾値以下であるドットが所定の数以上連続している場合に前記吐出異常を検出し、
   前記吐出位置補正部は、前記吐出異常を検出した場合、前記所定の数以上連続するドットの数が前記所定の数より小さくなるように、ドットの位置を補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第３のドット情報は、前記走査平面へ投影した前記第２のドット情報のドットの交点を、当該交点から近傍の格子に割り当てた格子点を示す情報であること
   を特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第１の閾値、又は、前記第２の閾値は、前記対象物の表面の傾斜角度に基づいて決定されること
   を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記吐出位置補正部は、前記補正の対象とするドットを不規則に選択し、当該選択したドットの位置を、前記吐出異常を解消する方向に移動する前記補正を行うこと
   を特徴とする請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の液体吐出装置。
6. 前記第３のドット情報の解像度は、前記第２のドット情報の解像度の整数倍であること
   を特徴とする請求項２から請求項４のうち、いずれか一項に記載の液体吐出装置。
7. 取得部が、液体吐出部の液体の吐出の制御を行うための画像データおよび前記液体を吐出する対象である対象物の三次元形状を示す形状データである吐出制御情報を取得する取得ステップと、
   吐出位置情報生成部が、取得された前記吐出制御情報に基づいて、前記対象物の三次元形状に対応した液体の吐出位置を前記液体吐出部の走査平面上の位置に変換処理した吐出位置情報を生成する生成ステップと、
   吐出異常検出部が、前記吐出位置情報に基づいて前記対象物に前記液体を吐出した際に生ずる、前記変換処理で発生した変換誤差である吐出異常を検出する異常検出ステップと、
   吐出位置補正部が、検出された前記吐出異常を解消するように、前記変換誤差に応じて前記吐出位置情報を補正する補正ステップと、
   吐出制御部が、補正された前記吐出位置情報に基づいて、前記液体吐出部の移動制御及び前記液体の吐出の制御を行う制御ステップと、
   を備える液体吐出方法。
8. コンピュータを、
   液体吐出部の液体の吐出の制御を行うための画像データおよび前記液体を吐出する対象である対象物の三次元形状を示す形状データである吐出制御情報を取得する取得部と、
   取得された前記吐出制御情報に基づいて、前記対象物の三次元形状に対応した液体の吐出位置を前記液体吐出部の走査平面上の位置に変換処理した吐出位置情報を生成する吐出位置情報生成部と、
   前記吐出位置情報に基づいて前記対象物に前記液体を吐出した際に生ずる、前記変換処理で発生した変換誤差である吐出異常を検出する吐出異常検出部と、
   検出された前記吐出異常を解消するように、前記変換誤差に応じて前記吐出位置情報を補正する吐出位置補正部と、
   補正された前記吐出位置情報に基づいて、前記液体吐出部の移動制御及び前記液体の吐出の制御を行う吐出制御部として機能させること、
   を特徴とする液体吐出プログラム。
9. 請求項１から請求項６のうち、いずれか一項に記載の液体吐出装置と、
   前記液体吐出部から吐出したインクを前記対象物に吐出して、前記対象物上に画像を印刷する印刷機能と
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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