特許ウォッチ

公開番号2024055774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2023145201
出願日2023-09-07
発明の名称印刷画像データ生成方法、印刷方法、および印刷画像データ生成装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類B41J 2/01 20060101AFI20240411BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】印刷対象物が自由曲面を有していても画像の印刷を容易に行うこと。
【解決手段】印刷画像データ生成方法は、印刷対象物を模した3次元形状モデルを示すデータ、および、印刷対象物の表面を加飾する2次元画像を示すデータを取得するデータ取得ステップと、ノズルから吐出されたインクが着弾する3次元形状モデルの表面の位置を算出し、当該表面の位置に対応する2次元画像の画素の判定を行い、当該画素の情報に基づいて、印刷対象物に印刷する印刷画像のデータを生成する印刷画像データ生成ステップと、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
印刷対象物を模した３次元形状モデルを示すデータ、および、前記印刷対象物の表面を加飾する２次元画像を示すデータを取得するデータ取得ステップと、
ノズルから吐出されたインクが着弾する前記３次元形状モデルの表面の位置を算出し、前記表面の位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行い、当該画素の情報に基づいて、前記印刷対象物に印刷する印刷画像を示すデータを生成する印刷画像データ生成ステップと、
を含む印刷画像データ生成方法。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記データ取得ステップは、複数のノズルを有するインクジェットヘッドのノズル位置を示すデータをさらに取得することを含み、
前記印刷画像データ生成ステップは、各ノズルに対応する前記表面の位置をそれぞれ算出し、各位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行い、各位置に対応する前記２次元画像の画素の情報に基づいて前記印刷対象物に印刷する印刷画像のデータを生成することを含む、請求項１に記載の印刷画像データ生成方法。
【請求項３】
前記印刷画像データ生成ステップは、前記３次元形状モデルのポリゴンの各頂点に対応する前記２次元画像上での各点を求め、前記ポリゴンの各頂点と前記表面の位置との間の位置関係を求め、前記２次元画像上での前記各点と前記位置関係とに基づいて、前記表面の位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行う請求項２に記載の印刷画像データ生成方法。
【請求項４】
前記ポリゴンの各頂点と前記表面の位置との間の位置関係は、前記ポリゴンの各頂点のうちの２つの頂点と前記表面の位置とを３つの頂点とする複数の三角形の面積比により特定される請求項３に記載の印刷画像データ生成方法。
【請求項５】
前記ノズルと前記表面の位置との間の距離と前記インクの着弾位置のずれとの間の関係を示す着弾ずれデータ、および、前記ノズルと前記３次元形状モデルの表面の位置との間の距離を示す距離データに基づいて、前記印刷画像のデータを補正する着弾ずれ補正ステップ、をさらに含む請求項１に記載の印刷画像データ生成方法。
【請求項６】
請求項１に記載の印刷画像データ生成方法を含む印刷方法。
【請求項７】
前記印刷画像のデータからインクを吐出するか否かを示す情報を読み出した画素を、インクを吐出しない画素として設定する印刷制御ステップをさらに含む請求項６に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記印刷対象物に印刷する際の印刷分解能を、前記２次元画像の分解能と同じ、または、前記２次元画像の分解能よりも低く設定する印刷制御ステップをさらに含む請求項６に記載の印刷方法。
【請求項９】
３次元物体に２次元画像をインクジェットヘッドにより印刷する方法であって、
前記３次元物体から生成された３次元モデルを示す３次元モデルデータを準備する第１ステップと、
前記２次元画像から生成された二値化画像を示す二値化画像データを準備する第２ステップであって、前記二値化画像は複数の二値化画像画素を含み、前記複数の二値化画像画素のそれぞれは色の有無を示す画素値を有する第２ステップと、
前記インクジェットヘッドに含まれる複数のノズルが動く複数の軌跡を示すノズル軌跡データを準備する第３ステップと、
前記二値化画像データおよび前記ノズル軌跡データに基づいて、印刷画像データを生成する第４ステップであって、前記印刷画像データは、前記複数の二値化画像画素に１対１で対応する複数の印刷画像画素を含み、前記複数の印刷画像画素のそれぞれはノズルの割り当てを示す画素値を有する第４ステップと、を含み、
前記第４ステップは、
前記複数のノズルのうちの第１ノズルが前記複数の二値化画像画素のうち色を有することを示す画素値を有する第１二値化画像画素を通過することを判定する第１サブステップと、
前記複数の印刷画像画素のうち前記第１二値化画像画素に対応する第１印刷画像画素に前記第１ノズルを割り当てる第２サブステップと、
前記複数のノズルのうちの第１ノズルとは異なる第２ノズルが前記第１二値化画像画素を通過することを判定する第３サブステップと、
前記二値化画像のうち前記第１二値化画像画素から所定距離内に位置する色を有することを示す画素値を有する第２二値化画像画素を決定する第４サブステップと、
前記第２二値化画像画素の決定に応答して、前記第１印刷画像画素に前記第１ノズルに加えて前記第２ノズルを割り当てる第５サブステップと、を含む。
【請求項１０】
印刷対象物を模した３次元形状モデルを示すデータ、および、前記印刷対象物の表面を加飾する２次元画像を示すデータを取得するデータ取得部と、
ノズルから吐出されたインクが着弾する前記３次元形状モデルの表面の位置を算出し、前記表面の位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行い、当該画素の情報に基づいて、前記印刷対象物に印刷する印刷画像のデータを生成する印刷画像データ生成部と、
を備える印刷画像データ生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、印刷画像データ生成方法、印刷方法、および印刷画像データ生成装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、三次元メディアに対して二次元画像の印刷を行いたいという要望が増えてきていいる。このような要望に応えるため、特許文献１に記載されたような三次元インクジェットプリンタが提案されている。
【０００３】
この三次元インクジェットプリンタは、球、柱、または円錐台の形状を有するメディアの三次元画像データを、それぞれの形状に対応した数式を用いて座標変換することにより二次元座標に対応付け、三次元画像の座標情報を持った二次元の疑似三次元画像データを生成する。
【０００４】
そして、三次元インクジェットプリンタは、疑似三次元画像データに対してハーフトーン処理を行い、インクの色であるＣＭＹＫに対応した階調を示す二次元ハーフトーン画像データを生成する。
【０００５】
その後、三次元インクジェットプリンタは、二次元ハーフトーン画像データを三次元化する処理を行って、三次元メディアの形状に対応した三次元ハーフトーン画像データを生成し、三次元ハーフトーン画像データに基づいてメディアに画像を印刷する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５６９９３６７号公報
【発明の概要】
【０００７】
本開示の一態様に係る印刷画像データ生成方法は、印刷対象物を模した３次元形状モデルを示すデータ、および、前記印刷対象物の表面を加飾する２次元画像を示すデータを取得するデータ取得ステップと、ノズルから吐出されたインクが着弾する前記３次元形状モデルの表面の位置を算出し、前記表面の位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行い、当該画素の情報に基づいて、前記印刷対象物に印刷する印刷画像を示すデータを生成する印刷画像データ生成ステップと、を含む。
【０００８】
本開示の一態様に係る３次元物体に２次元画像をインクジェットヘッドにより印刷する方法は、前記３次元物体から生成された３次元モデルを示す３次元モデルデータを準備する第１ステップと、前記２次元画像から生成された二値化画像を示す二値化画像データを準備する第２ステップであって、前記二値化画像は複数の二値化画像画素を含み、前記複数の二値化画像画素のそれぞれは色の有無を示す画素値を有する第２ステップと、前記インクジェットヘッドに含まれる複数のノズルが動く複数の軌跡を示すノズル軌跡データを準備する第３ステップと、前記二値化画像データおよび前記ノズル軌跡データに基づいて、印刷画像データを生成する第４ステップであって、前記印刷画像データは、前記複数の二値化画像画素に１対１で対応する複数の印刷画像画素を含み、前記複数の印刷画像画素のそれぞれはノズルの割り当てを示す画素値を有する第４ステップと、を含む。前記第４ステップは、前記複数のノズルのうちの第１ノズルが前記複数の二値化画像画素のうち色を有することを示す画素値を有する第１二値化画像画素を通過することを判定する第１サブステップと、前記複数の印刷画像画素のうち前記第１二値化画像画素に対応する第１印刷画像画素に前記第１ノズルを割り当てる第２サブステップと、前記複数のノズルのうちの第１ノズルとは異なる第２ノズルが前記第１二値化画像画素を通過することを判定する第３サブステップと、前記二値化画像のうち前記第１二値化画像画素から所定距離内に位置する色を有することを示す画素値を有する第２二値化画像画素を決定する第４サブステップと、前記第２二値化画像画素の決定に応答して、前記第１印刷画像画素に前記第１ノズルに加えて前記第２ノズルを割り当てる第５サブステップと、を含む。
【０００９】
本開示の一態様に係る印刷画像データ生成装置は、印刷対象物を模した３次元形状モデルを示すデータ、および、前記印刷対象物の表面を加飾する２次元画像を示すデータを取得するデータ取得部と、ノズルから吐出されたインクが着弾する前記３次元形状モデルの表面の位置を算出し、前記表面の位置に対応する前記２次元画像の画素の判定を行い、当該画素の情報に基づいて、前記印刷対象物に印刷する印刷画像のデータを生成する印刷画像データ生成部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
表面が平面である印刷対象物を示す図
１方向に表面が湾曲している印刷対象物を示す図
表面が自由曲面である印刷対象物を示す図
複数のノズル列を有するインクジェットヘッドの曲線に沿った移動が印刷に及ぼす影響について説明する図
実施の形態１に係る印刷装置の一例を示す図
実施の形態１に係る軌跡データの一例を示す図
ラスタ画像への変換処理の一例を示す図
ノズル位置を定義するための座標系の一例を示す図
ノズル位置データの一例を示す図
複数のノズル列がある場合のノズル位置を定義するための座標系の一例を示す図
複数のノズル列がある場合のノズル位置データの一例を示す図
表面加飾形状モデルの一部を例示する図
表面加飾画像の一部を例示する図
ＷａｖｅＦｒｏｎｔＯｂｊファイル形式に従ったＵＶマップの記述例を示す図
１段階目の印刷制御処理の一例を示す図
２段階目以降の印刷制御処理の一例を示す図
インクジェットヘッドから吐出されたインクの着弾位置のずれについて説明する図
実施の形態２に係る印刷装置の一例を示す図
着弾ずれデータについて説明する図
一般的なずれ補正について説明する図
実施の形態２にかかるずれ補正について説明する図
ノズル毎の吐出角度の違いに起因する着弾位置のずれについて説明する図
ノズル毎の吐出速度の違いに起因する着弾位置のずれについて説明する図
印刷画像データの生成アルゴリズムを説明する図
印刷画像データの生成アルゴリズムを説明する図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許