(57)【要約】【課題】３次元モデルの強度を強化可能であり、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法を提供する。【解決手段】印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法では、３次元プリンタが印刷層における各印刷スワスを印刷する場合、予め設定された印刷スワス幅を取得した後、シフト量に基づいて印刷スワス幅を調整し、調整された印刷スワス幅で印刷スワスを印刷するようにヘッドを制御する。同一の印刷層における最終印刷スワスを印刷する場合には、前の印刷スワスのために調整されたシフト量に基づき、残り印刷スワス幅を補償し、補償された残り印刷スワス幅で最終印刷スワスを印刷するようにヘッドを制御する。異なる印刷層を印刷する場合には、異なるシフト量で印刷スワス幅を調整するように３次元プリンタを制御する。異なる印刷層の印刷スワス幅が異なるため、２つの印刷スワスの間の継ぎ目の、異なる印刷層における位置がずれるようになる。【選択図】図５
2018069724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド及び印刷プラットフォームを有する３次元プリンタに適用する、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法であって、
予め設定された印刷スワス幅を取得するステップａと、
シフト量に基づいて前記印刷スワス幅を調整するステップｂと、
調整された前記印刷スワス幅に基づいて前記印刷プラットフォームにおいて印刷スワスを印刷するように前記ヘッドを制御するステップｃと、
前記ステップｃの後、前記印刷プラットフォームに対する前記ヘッドの相対的な位置を調整することで、次の前記印刷スワスの印刷始点に前記ヘッドを位置させるステップｄと、
次の前記印刷スワスが最終印刷スワスであるか否かを判断するステップｅと、
次の前記印刷スワスが前記最終印刷スワスでない場合、ステップａ〜ステップｅを繰り返し実行するステップｆと、
次の前記印刷スワスが前記最終印刷スワスの場合、印刷された前記印刷スワスのために調整された前記シフト量に基づき、前記最終印刷スワスの残り印刷スワス幅を補償し、前記残り印刷スワス幅が予め設定された前記印刷スワス幅よりも狭いステップｇと、
補償された前記残り印刷スワス幅に基づいて前記印刷プラットフォームにおいて前記最終印刷スワスを印刷するように前記ヘッドを制御するステップｈと、を含むことを特徴とする、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項２】
前記ステップｆでは、前記シフト量を調整した後に前記ステップａ〜前記ステップｅを再実行することを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項３】
前記印刷プラットフォームは、プラットフォーム幅を有し、
印刷された全ての前記印刷スワスの前記印刷スワス幅と、前記最終印刷スワスの前記残り印刷スワス幅との合計は、前記プラットフォーム幅と同じであることを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項４】
前記ステップｃ及び前記ステップｈでは、Ｘ軸方向に移動しながらインクを吐出するように前記ヘッドを制御することで、前記印刷スワスを印刷することを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項５】
前記ステップｃ及び前記ステップｈでは、インクを吐出するように前記ヘッドを制御すると同時に前記印刷プラットフォームをＸ軸方向に移動させることで、前記印刷スワスを印刷することを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項６】
前記シフト量に含まれる画素ドットの数は、前記印刷スワス幅に含まれる画素トッドの数よりも少なく、
前記ステップｂでは、前記シフト量に基づき、前記印刷スワス幅に含まれる画素ドットの数を減らすことを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項７】
予め設定された前記印刷スワス幅は、前記ヘッドの幅と同じであることを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項８】
予め設定された前記印刷スワス幅は、前記ヘッドの幅よりも狭く、
前記ステップｂでは、前記シフト量に基づいて前記印刷スワス幅を増減させ、
前記ステップｇでは、調整された前記シフト量に基づいて前記残り印刷スワス幅を増減させ、調整された前記印刷スワス幅及び補償された前記残り印刷スワス幅を前記ヘッドの幅以下にすることを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項９】
前記ステップａの前に、
イメージファイルを読み取るステップａ０をさらに含み、
前記イメージファイルには、３次元モデルの印刷層が記録され、
前記印刷層は、前記印刷スワス及び前記最終印刷スワスからなることを特徴とする請求項１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項１０】
前記３次元モデルは、複数の前記印刷層を有し、
各前記印刷層は、１つの前記印刷スワス及び１つの前記最終印刷スワスからなり、
各前記印刷層における前記印刷スワスは、異なる前記印刷スワス幅を有することを特徴とする請求項９に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項１１】
前記ステップｈの後、
前記印刷層が前記３次元モデルの最終印刷層であるか否かを判断するステップｉと、
前記印刷層が前記最終印刷層でない場合、前記ヘッドと前記印刷プラットフォームとの間の高さ間隔を調整するとともに、次の前記印刷層の前記イメージファイルを読み取るステップｊと、
前記シフト量を調整し、調整された前記シフト量を基づき、前記ステップａ〜ステップｉを再実行して、次の前記印刷層を印刷するステップｋと、
前記印刷層が前記最終印刷層の場合、前記３次元モデルの印刷を終了するステップｌとを、さらに含むことを特徴とする請求項９に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項１２】
前記ステップｋでは、前記シフト量に含まれる画素ドットの数を増減させることを特徴とする請求項１１に記載の、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法。
【請求項１３】
３次元モデル造形物であって、
請求項１に記載の３次元印刷方法を用いて印刷され、
前記３次元モデル造形物は、複数の印刷層を積層することで形成され、
各前記印刷層は、印刷スワス及び最終印刷スワスを有し、
前記印刷スワスと、隣接して並列する前記最終印刷スワスとの間には、継ぎ目が形成され、
前記３次元モデル造形物の前記印刷層における複数の前記継ぎ目の位置は、互いにずれるようになることを特徴とする３次元モデル造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元印刷方法に関し、特に、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法及びその造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の３次元プリンタ（３Ｄ−ＪＥＴ  ｐｒｉｎｔｅｒ）は、ユーザから入力される３次元イメージファイルを読み取り、インクジェット造形方式で対応する３次元ソリッドモデルを積層して形成することができ、非常に便利である。
【０００３】
図１は、従来技術の３次元プリンタを示す図である。具体的には、インクジェット方式の３次元プリンタ１（以下、プリンタ１と称する）は、主にヘッド１１及び印刷プラットフォーム１２を有する。図１に示すように、ヘッド１１は幅広いヘッドであり、その内部に複数のノズルが配置される。プリンタ１が印刷を行うようにヘッド１１を制御する場合、ヘッド１１は、複数のノズルから１列のインク滴を同時に吐出することで、印刷プラットフォーム１２において１列の印刷ドットを同時に印刷することができる。また、この１列の印刷ドットの数は、ヘッド１１の設定された印刷スワス幅（例えば、図２に示す印刷スワス幅Ｓ）によって決められる。なお、１列の印刷ドットの幅は、ヘッド１１の幅を超えることができない。
【０００４】
図２は、従来技術の印刷スワスを上方から見た場合を示す図である。図３は、従来技術の３次元モデルの断面図である。図２及び図３に示すように、ヘッド１１は、一定の幅を有する。印刷時に、プリンタ１は、主にヘッド１１をＸ軸方向に移動させることで、印刷プラットフォーム１２において印刷スワス（Ｓｗａｔｈ）２１を印刷形成する。具体的には、印刷スワス２１のＹ軸における印刷ドットの数は、印刷スワス幅Ｓによって決められ、印刷スワス２１のＸ軸における印刷ドットの数は、ヘッド１１の印刷プラットフォーム１２に対する移動距離によって決められる。
【０００５】
通常、プリンタ１は３次元モデル造形物４を最短時間内に印刷するために、印刷スワス２１が最大の印刷スワス幅Ｓを有するようにする。一般的に、印刷スワス幅Ｓの最大値は、ヘッド１１の幅とほぼ同じである。こうすることで、プリンタ１は、最も少ない印刷回数で印刷プラットフォーム１２全体をカバーすることができる。図２に示す実施形態では、３つの印刷スワス２１のみがあれば、印刷プラットフォーム１２の幅Ｗをカバーすることができる。すなわち、プリンタ１は、多くても３つの印刷スワス２１（通常、三回の印刷と称する）を印刷するだけで、３次元モデル造形物４の１つの印刷層２を完成させることができる。
【０００６】
また、図３に示すように、１つの３次元モデル造形物４は、主に複数の印刷層２からなる。１つの印刷層２は、複数の印刷スワス２１からなる（図３において、３つの印刷スワス２１を例示する）。プリンタ１は１つの印刷スワス２１を印刷する場合には、１つ前の印刷スワス２１の印刷スワス幅の終点を次の印刷スワス２１の印刷スワス幅の始点とするため、２つの印刷スワス２１の間に継ぎ目３が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、プリンタ１は、各印刷層２における複数の印刷スワス２１を印刷する場合、印刷スワス幅Ｓを同一にする。このため、図３に示すように、各印刷層２上における、２つの印刷スワス２１の間の継ぎ目３の位置は同じである。こうすることで、印刷された３次元モデル造形物４において、各印刷層２における複数の継ぎ目３は１つ以上の連結線に形成される。
【０００８】
本発明者が実験を行った結果では、従来技術で印刷された３次元モデル造形物４が外力によって押圧された場合、連結線から破断し易くて、この３次元モデル造形物４の強度不足が明らかである。すなわち、従来の印刷方法には、改善の余地がある。
【０００９】
従って、本発明は、異なる印刷層における２つの印刷スワスの間の継ぎ目の位置をずらすことで、印刷された３次元モデル造形物の強度を強化可能であり、印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法及びその造形物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法では、３次元プリンタが印刷層における各印刷スワスを印刷する場合、予め設定された印刷スワス幅を取得してから、シフト量に基づいて印刷スワス幅を調整し、調整された印刷スワス幅で印刷スワスを印刷するようにヘッドを制御する。
【００１１】
同一の印刷層における最終印刷スワスを印刷する場合には、前の印刷スワスの調整されたシフト量に基づき、最終印刷スワスの残り印刷スワス幅を補償し、その後、補償された残り印刷スワス幅で最終印刷スワスを印刷するようにヘッドを制御する。異なる印刷層を印刷する場合には、異なるシフト量で印刷スワス幅を調整するように３次元プリンタを制御する。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術と比べて、本発明では、３次元プリンタが各印刷層を印刷する場合に異なる印刷スワス幅を用いて印刷スワスを印刷することにより、異なる印刷層における２つの印刷スワスの間の継ぎ目の位置をずらすことができる。その結果、印刷された３次元モデル造形物は、優れた強度を有し、外力を受けて継ぎ目から破断することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術の３次元プリンタを示す図である。
【図２】従来技術の印刷スワスを上方から見た場合を示す図である。
【図３】従来技術の３次元モデルの断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の３Ｄファイルを開く動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態の第１印刷フローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態の第２印刷フローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態の印刷スワスを上方から見た場合を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の３次元モデルの断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の３次元モデルを上方から見た場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る印刷スワスを用いて実現する３次元印刷方法（以下、印刷方法と称される）は、主に上記図１に示すプリンタ１に適用される。図１に示すように、プリンタ１は、主に、幅広いヘッド１１及び印刷プラットフォーム１２を含む。ヘッド１１は、複数のノズルから１列のインク滴を一回で吐出し、印刷プラットフォーム１２に対して移動することで、印刷スワスを用いて印刷プラットフォーム１２において３次元モデル造形物（例えば、図８に示す３次元モデル造形物７）を印刷形成する。
【００１６】
具体的には、本発明は、幅広いヘッドを有し、幅広いヘッドにより１列の液滴（インク液滴や粘着剤液滴など）を一回で吐出するプリンタであれば適用することができる。このため、本発明のプリンタ１は、例えば、インクジェット方式の３次元プリンタ（３Ｄ  ＪＥＴ）であってもよいし、粉末焼結方式の３次元プリンタ（３Ｄ  Ｐｏｗｄｅｒ−ｂｅｄ）などであってもよいが、これらに限定されない。
【００１７】
プリンタ１は３次元モデル造形物７を印刷する場合、主に、印刷プラットフォーム１２において複数の印刷スワス（Ｓｗａｔｈ、例えば、図７に示す印刷スワス５１）を並列に印刷し、複数の印刷スワス５１により１つの印刷層（例えば、図７に示す印刷層５）が形成される。また、ヘッド１１と印刷プラットフォーム１２との間の隙間を変えて複数の印刷層５を積層することで、完全な３次元モデル造形物７を形成する。すなわち、プリンタ１が３次元モデル造形物７を印刷する場合には、１つの印刷層５を一回で印刷するようにする。なお、１つの印刷層５を印刷する場合には、１つの印刷スワス５１を一回で印刷するようにする。
【００１８】
図４は、本発明の第１実施形態の３Ｄファイルを開く動作を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態では、プリンタ１は印刷前に、３Ｄファイルを開く必要がある（ステップＳ１０）。この３Ｄファイルは、例えば、ユーザが印刷したい３次元モデル造形物７の３Ｄ画像を記録するための、拡張子がＣＡＤのファイルであってもよい。
【００１９】
３Ｄファイルを開いた後、プリンタ１のプロセッサは、３Ｄ画像をスライス（Ｓｌｉｃｅ）し、複数の印刷層５を生成する（ステップＳ１２）。さらに、プロセッサは、各印刷層５に対応するイメージファイルを生成する（ステップＳ１４）。スライス処理は、３次元印刷領域においてよく使われる技術的手段であるため、その詳細について省略する。
【００２０】
一般的に、プリンタ１は、印刷中に、１回で１つのイメージファイルを読み取り、このイメージファイルの内容に基づいて対応する印刷層５を印刷する。また、プリンタ１は、１つの印刷層５を印刷した後、全ての印刷層５の印刷を完了するまで次のイメージファイルを読み取って次の印刷層５を印刷する。本発明において、各印刷層５は、隣接して並列する少なくとも２つの印刷スワス５１からなる。なお、２つの印刷スワス５１の間には、継ぎ目（例えば、図７に示す継ぎ目６）が形成される。
【００２１】
図５及び図６は、それぞれ本発明の第１実施形態の第１印刷フローチャート及び第２印刷フローチャートである。印刷開始時に、まず、プリンタ１は、印刷したい１つのイメージファイルを取得し（ステップＳ２０）、このイメージファイルに対応する印刷層５の画像を得る。次に、プリンタ１は、予め設定された印刷スワスの幅を取得する（ステップＳ２２）。本実施形態では、予め設定された印刷スワスの幅は、ヘッド１１の幅と同様に設定されることが好ましいが、これに限定されない。
【００２２】
本発明では、プリンタ１には、シフト量（ｓｈｉｆｔ  ｖａｌｕｅ）が予め設定されてもよい。プリンタ１は、予め設定された印刷スワス幅を取得した後、予め設定された印刷スワス幅をシフト量に基づいて調整する（ステップＳ２４）。さらに、プリンタ１は、予め設定された印刷スワス幅を調整した後、調整された印刷スワス幅に基づき印刷プラットフォーム１２において印刷スワス５１を印刷するようにヘッド１１を制御する（ステップＳ２６）。具体的には、プリンタ１は、印刷したい複数の印刷層５に対して、複数の異なるシフト量をそれぞれ予め設定してもよい。
【００２３】
図７は、本発明の第１実施形態の印刷スワスを上方から見た場合を示す図である。図７に示す実施形態では、予め設定された印刷スワス幅は、６３０個の画素ドット（すなわち、ヘッド１１によって１列の印刷ドットを同時に吐出可能な数は６３０個である）を含む。プリンタ１は、第１印刷層における第１印刷スワス５１１を印刷する場合、６２５個の画素ドットを含むように印刷スワス幅を調整した後、調整された印刷スワスの幅で第１印刷スワス５１１を印刷する。すなわち、本実施形態では、シフト量の値は、５個の画素ドットである。
【００２４】
具体的には、本発明において、シフト量に含まれる画素ドットの数は、印刷スワス幅に含まれる画素ドットの数よりも少ない。上記ステップＳ２４では、プリンタ１は、主に、シフト量に基づき、予め設定された印刷スワス幅に含まれる画素ドットの数を減らす。なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を本実施形態の内容に限定するものではない。他の実施形態では、予め設定された印刷スワス幅がヘッド１１の幅よりも狭くて、プリンタ１がシフト量に基づいて予め設定された印刷スワス幅を増加させる（すなわち、予め設定された印刷スワス幅に含まれる画素ドットの数を増やす）。しかしながら、調整された印刷スワス幅に含まれる画素ドットの数は、ヘッド１１によって同時に吐出可能な印刷ドットの数を超えることができない。すなわち、調整された印刷スワス幅は、ヘッド１１の幅以下である必要がある。
【００２５】
上記ステップＳ２６では、プリンタ１は、主に、Ｘ軸方向に移動（例えば、右へ移動）しながらインクを吐出するようにヘッド１１を制御することで、印刷プラットフォーム１２において印刷スワス５１を印刷する。他の実施形態では、プリンタ１は、インクを吐出するようにヘッド１１を制御すると同時に、Ｘ軸方向に印刷プラットフォーム１２を移動（例えば、左へ移動）させることで、印刷プラットフォーム１２において印刷スワス５１を印刷する。
【００２６】
一般的に、Ｘ軸方向における印刷スワス５１の印刷ドットの数（すなわち、画素ドットの数）は、Ｘ軸におけるヘッド１１または印刷プラットフォーム１２の移動距離によって決められる一方、Ｙ軸方向における印刷スワス５１の印刷ドットの数は、印刷スワス幅によって決められる（すなわち、Ｘ軸を移動軸とし、Ｙ軸を固定軸とする）。しかしながら、他の実施形態では、プリンタ１は、ヘッド１１の方向を９０度変えるとともに、印刷時にヘッド１１または印刷プラットフォーム１２をＹ軸方向に移動させてもよい。この実施形態では、Ｘ軸方向における印刷スワス５１の印刷ドットの数は、印刷スワス幅によって決められる一方、Ｙ軸方向における印刷スワス５１の印刷ドットの数は、Ｙ軸におけるヘッド１１または印刷プラットフォーム１２の移動距離によって決められる（すなわち、Ｙ軸を移動軸とし、Ｘ軸を固定軸とする）。
【００２７】
上述したように、１つの印刷層５は、主に複数の印刷スワス５１からなる（１つの印刷スワス５１を印刷する動作は、一回の印刷と称される）。ステップＳ２６の後、プリンタ１は、調整された印刷スワス幅に基づいて一回の印刷を完了することができる。次に、プリンタ１は、印刷プラットフォーム１２に対するヘッド１１の相対的な位置を調整して、次の印刷スワス５１の印刷始点にヘッド１１を位置させる（ステップＳ２８）。本発明において、同一の印刷層における各印刷スワスは、隣接して並列するように設定される。ステップＳ２８では、プリンタ１は、主に、移動軸の原点にヘッド１１を戻し、１つ前の印刷スワス５１の幅の終点を次の印刷スワス５１の幅の始点とする。
【００２８】
図７に示す第１印刷層に対して、プリンタ１は、ヘッド１１を座標（０，０）の位置に移動させて第１印刷スワス５１１を印刷した後、ヘッド１１を座標（０，６２５）の位置に移動させて第２印刷スワス５１２を印刷する。本実施形態では、プリンタ１は、Ｘ軸を移動とし、Ｙ軸を固定軸とし、０点をＸ軸の原点とするとともに、調整された印刷スワス幅が６２５個の画素ドットである。図７に示すように、第２印刷スワス５１２は、第１印刷スワス５１１の幅終点を印刷した後に続けて印刷されるため、第１印刷スワス５１１との間に継ぎ目６が形成される（詳細については後述する）。
【００２９】
図５に戻り、ステップＳ２８の後、プリンタ１は、次の印刷したい印刷スワス５１が現在印刷中の印刷層５の最終印刷スワス（例えば、図７に示す最終印刷スワス５１３）であるか否かを判断する（ステップＳ３０）。次の印刷したい印刷スワス５１が最終印刷スワス５１３の場合には、最終印刷スワス５１３を印刷した後に印刷層５の印刷を完了することを表す。
【００３０】
ステップＳ３０では、次の印刷したい印刷スワス５１が最終印刷スワス５１３でないと判断された場合（例えば、次の印刷したい印刷スワス５１が第２印刷スワス５１２の場合）、プリンタ１は、ステップＳ２２からステップＳ３０を繰り返し実行し、シフト量によって予め設定された印刷スワス幅を調整し、上記方法で二回目の印刷を行う（すなわち、第２印刷スワス５１２を印刷する）。
【００３１】
なお、本実施形態では、プリンタ１は、主に、同一のシフト量に基づき、同一の印刷層５における複数の印刷スワス５１の、予め設定された印刷スワス幅を調整する。他の実施形態では、プリンタ１は、複数のシフト量を予め記憶してもよいし、異なるシフト量をランダムに生成してもよい。さらに、プリンタ１は、異なるシフト量に基づき、同一の印刷層５における各印刷スワス５１の、予め設定された印刷スワス幅をそれぞれ調整する。具体的には、本発明の主な目的としては、異なる印刷層５における２つの印刷スワス５１の間の継ぎ目６の位置を互いにずらすようにすることである。このため、プリンタ１はランダムに生成するシフト量を用いても同じ目的に達することもできる。
【００３２】
ステップＳ３０では、次の印刷したい印刷スワス５１が最終印刷スワス５１３であると判断された場合、プリンタ１は、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅（例えば、図７に示す４７０個の画素ドット）を先に取得する（ステップＳ３２）とともに、印刷された１つ以上の印刷スワス５１のために調整された１つ以上のシフト量に基づき、残り印刷スワス幅を補償する（ステップＳ３４）。最後に、補償された残り印刷スワス幅に基づき、印刷プラットフォーム１２において最終印刷スワス５１３を印刷するようにヘッド１１を制御する（ステップＳ３６）。なお、残り印刷スワス幅は、予め設定された印刷スワス幅よりも狭い。
【００３３】
より具体的には、印刷プラットフォーム１２の幅が一定（例えば、図２に示すプラットフォームの幅Ｗ）のため、印刷プラットフォーム１２の幅を完全にカバーするのにｎ個の印刷スワス５１（１つの最終印刷スワス５１３を含む）が必要とされる場合、ｎ個の印刷スワス５１の予め設定された印刷スワス幅（最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅を含む）が一定になり、且つ予め設定された印刷スワス幅と残り印刷スワス幅との合計が印刷プラットフォーム１２の幅Ｗと同じである。
【００３４】
図７に示す実施形態では、プリンタ１に対して、印刷プラットフォーム１２を完全にカバーするために、２つの標準の印刷スワス５１及び１つの最終印刷スワス５１３が必要となる（すなわち、三回の印刷が必要となる）。なお、２つの標準の印刷スワス５１の予め設定された印刷スワス幅は、いずれも６３０個の画素ドットである。また、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅は、４７０個の画素ドットである。言い換えれば、印刷プラットフォーム１２の幅Ｗは、１７３０個の画素ドット（６３０＋６３０＋４７０）である。
【００３５】
一実施形態では、印刷プラットフォーム１２の幅が約１５ｃｍ、１個の画素ドットの幅が約０．０８〜０．０９ｍｍである。上述した予め設定された印刷スワス幅に基づいて印刷を三回行うと、この３つの印刷スワス５１が並列に配置された後の幅の合計は（（６３０＋６３０＋４７０）×０．０８）〜（（６３０＋６３０＋４７０）×０．０９）、約１３．８４〜１５．５７ｃｍとなり、印刷プラットフォーム１２の幅をほぼカバーすることができる。しかしながら、本実施形態は、印刷スワス５１と印刷プラットフォーム１２の関係を説明するための例示であり、本発明を本実施形態の内容に限定するものではない。
【００３６】
第１印刷層を印刷する場合、シフト量が５個の画素ドットであるため、第１印刷スワス５１１及び第２印刷スワス５１２の幅は、いずれも６２５個の画素ドット（６３０−５）である。本実施形態では、印刷プラットフォーム１２を完全にカバーするために、最終印刷スワス５１３を印刷する場合、プリンタ１は、既に印刷された複数の印刷スワス５１のために調整された１つ以上のシフト量（本実施形態では、２つのシフト量）を補償する必要がある。なお、プリンタ１は、第１印刷スワス５１１及び第２印刷スワス５１２を印刷する場合、異なるシフト量を用いて２つの印刷スワス５１１、５１２の幅（６３０個の画素ドットに予め設定された）をそれぞれ調整してもよいが、これに限定されない。
【００３７】
したがって、図７に示すように、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅が４７０個の画素ドットであるが、第１印刷層の最終印刷スワス５１３を印刷する場合、調整された２つのシフト量（すなわち、１０個の画素ドット）を補償しなければならない。このため、プリンタ１は、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅が４８０個の画素ドット（４７０＋５＋５）になるように補償した後、補償された残り印刷スワス幅に基づいて最終印刷スワス５１３を印刷する。
【００３８】
ステップＳ３６の後、プリンタ１は、現在印刷された印刷層５が３次元モデル造形物７の最終印刷層（例えば、図７に示す最終印刷層）であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。印刷層５が最終印刷層の場合には、３次元モデル造形物７の印刷を完了したことを表す。このように、プリンタ１は、今回の印刷動作を終了する。
【００３９】
印刷層５が最終印刷層でない場合、図６に示すフローチャートに移行する。プリンタ１は、ヘッド１１と印刷プラットフォーム１２との間の高さ間隔を調整する（ステップＳ４０）と同時に、次の印刷層５（例えば、図７に示す第２印刷層）のイメージファイルを読み取る（ステップＳ４２）ことで、次の印刷層５の画像を取得する。なお、ステップＳ４０及びステップＳ４２の実行順番を変更してもよい。すなわち、プリンタ１は、先にヘッド１１と印刷プラットフォーム１２との間の高さ間隔を調整してもよいし、先に次のイメージファイルを読み取ってもよいが、これらに限定されない。
【００４０】
次に、プリンタ１は、シフト量を調整し（ステップＳ４４）、調整されたシフト量に基づいてステップＳ２２〜ステップＳ３８を再実行することで、次の印刷層５を印刷する。
【００４１】
具体的には、図７に示すように、プリンタ１は、第２印刷層を印刷する場合、シフト量を５個の画素ドットから１０個の画素ドットに変更してもよい。こうすることで、プリンタ１は、第２印刷層における各印刷スワス５１を印刷する場合、第１印刷スワス５１１の幅を６２０個の画素ドット（６３０−１０）に調整し、第２印刷スワス５１２の幅を６２０個の画素ドット（６３０−１０）に調整するとともに、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅が４９０個の画素ドット（４７０＋１０＋１０）になるように補償する。同様に、プリンタ１は、異なるシフト量を用いて２つの印刷スワス５１１、５１２の幅をそれぞれ調整してもよい。
【００４２】
また、例えば、最終印刷層を印刷する場合、プリンタ１は、シフト量を２０個の画素ドットに調整してもよい。こうすることで、プリンタ１は、最終印刷層における各印刷スワス５１を印刷する場合、第１印刷スワス５１１の幅を６１０個の画素ドット（６３０−２０）に調整し、第２印刷スワス５１２の幅を６１０個の画素ドット（６３０−２０）に調整するとともに、最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅が５１０個の画素ドット（４７０＋２０＋２０）になるように補償する。
【００４３】
上記実施形態では、プリンタ１は、主にシフト量に含まれる画素ドットの数を増やすことでシフト量を調整する。しかしながら、他の実施形態では、プリンタ１は、シフト量に含まれる画素ドットの数を減らすことでシフト量を調整してもよいが、これに限定されない。
【００４４】
なお、一実施形態では、プリンタ１は、各印刷層５を印刷した後、異なるシフト量を用いて予め設定された印刷スワス幅を調整する。しかしながら、３次元モデル造形物７は、膨大な数の印刷層５（例えば、５０００層、８０００層など）からなる必要がある。このため、他の実施形態では、プリンタ１は、層ごとでシフト量を繰り返して調整してもよい。
【００４５】
例えば、プリンタ１は、第１シフト量（例えば、５個の画素ドットを含む）を用いて第１印刷層における各印刷スワスの幅を調整し、第２シフト量（例えば、１０個の画素ドットを含む）を用いて第２印刷層における各印刷スワスの幅を調整し、第３シフト量（例えば、１５個の画素ドットを含む）を用いて第３印刷層における各印刷スワスの幅を調整するとともに、第４印刷層を印刷する場合に第１シフト量を用いて第４印刷層における各印刷スワスの幅を調整するというようになる。
【００４６】
なお、プリンタ１は各印刷層５を印刷する場合、調整されたシフト量に基づき、印刷したい最終印刷スワス５１３の残り印刷スワス幅を補償する。また、プリンタ１に対して、補償された残り印刷スワス幅がヘッド１１の幅を超えてはならない。しかしながら、補償された残り印刷スワス幅がヘッド１１の幅を超えた場合（例えば、４７０個の画素ドットから６５０個の画素ドットに補償するが、ヘッド１１の幅が６４０個の画素ドットをしかカバーすることができない場合）、プリンタ１は、最終印刷スワス５１３をさらに２つの印刷スワス（６３０個の画素ドットをカバーする印刷スワス及び２０個の画素ドットをカバーする最終印刷スワス）に分割する。次に、この２つの印刷スワスの幅をそれぞれ調整したり補償したりして、２つの印刷スワスを順次に印刷する。
【００４７】
図８は、本発明の第１実施形態の３次元モデルの断面図である。上述したように、３次元モデル造形物７は、複数の印刷層５を積層することで形成される（１層の印刷層の厚さが約０．０１３ｍｍのみであり、ヘッド１１の規格によって決められる）。また、各印刷層５は、複数の印刷スワス５１からなる。なお、各印刷層５は、１つの最終印刷スワス５１３を含む。
【００４８】
上述したように、隣接して並列する２つの印刷スワス５１の間には、継ぎ目６が形成される。また、印刷スワス５１とそれに隣接する最終印刷スワス５１３との間には、継ぎ目６も形成される。本発明は、上記印刷方法を使用することで、積層された各印刷層５において、複数の印刷スワス５１がそれぞれ異なる印刷スワスの幅を有する。
【００４９】
具体的には、図８に示すように、３次元モデル造形物７において、複数の継ぎ目６の、各印刷層５における位置は互いにずれるようになる。３次元モデル造形物７は、本発明に係る印刷方法により異なる印刷層５における複数の継ぎ目６の位置がずれるようになるため、外力によって押圧される場合に継ぎ目６から直接破断することがない。こうすることで、３次元モデル造形物７の強度を効果的に強化することができる。
【００５０】
図９は、本発明の第１実施形態の３次元モデルを上方から見た場合を示す図である。図９に示す３次元モデル造形物７は、靴を例示したものである。具体的には、ヘッド１１は、１列の印刷ドットを同時に吐出するとともに印刷スワスで印刷することができる。しかしながら、プリンタ１は、対応する３次元モデル造形物７の位置までヘッド１１を移動させた場合のみに、インクを吐出するようにヘッド１１を制御する。このため、本発明に係る印刷方法により、プリンタ１は、任意の形状の３次元モデル造形物７を印刷することができる。
【００５１】
図９に示す実施形態では、第１種破線は、３次元モデル造形物７の第１印刷層における複数の印刷スワスの間の第１継ぎ目６１を表し、第２種破線の一部は、３次元モデル造形物７の第２印刷層における複数の印刷スワスの間の第２継ぎ目６２を表し、実線の一部は、３次元モデル造形物７の第３印刷層における複数の印刷スワスの間の第３継ぎ目６３を表す。
【００５２】
図９に示すように、各印刷層における印刷スワスの幅をシフト量によって調整することで、印刷された３次元モデル造形物７の異なる印刷層における複数の継ぎ目６１、６２、６３の位置をずらすことができる。その結果、３次元モデル造形物７の強度を効果的に強化することができ、３次元モデル造形物７が外力を受けた場合に継ぎ目から容易に破断することがなくなる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を挙げて説明したが、これは本発明の実施形態の一例に過ぎない。説明した実施形態は、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されたい。当業者であれば本発明の概念又は技術的思想を含む各種の変動や交換は、本発明の保護を求める範囲内に属するものである。
【符号の説明】
【００５４】
１ プリンタ
１１ ヘッド
１２ 印刷プラットフォーム
２、５ 印刷層
２１、５１ 印刷スワス
５１１ 第１印刷スワス
５１２ 第２印刷スワス
５１３ 最終印刷スワス
３、６ 継ぎ目
６１ 第１継ぎ目
６２ 第２継ぎ目
６３ 第３継ぎ目
４、７ ３次元モデル造形物
Ｗ プラットフォーム幅
Ｓ 印刷スワス幅
Ｓ１０〜Ｓ１４ 開きステップ
Ｓ２０〜Ｓ３８ 第１印刷ステップ
Ｓ４０〜Ｓ４４ 第２印刷ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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