(57)【要約】  本発明は、印刷方法及び該方法を使用する印刷装置を提供する。印刷方法は、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定し（Ｓ１０１）、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する（Ｓ１０２）ことを含み、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定し、
前記経路に基づいて、前記予め設定された層を印刷する
ことを含み、
少なくとも１つの前記経路の経路起点及び／又は経路終点は前記被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする
ことを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記経路の経路起点及び経路終点それぞれは、前記被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記経路の経路起点は、前記被印刷物体の前記経路における輪郭及び前記経路の直前の経路の経路終点のうち、該経路のスキャン方向において上流側の方によって特定され、及び／又は、
前記経路の経路終点は、前記被印刷物体の前記経路における輪郭及び前記経路の直後の経路の経路起点のうち、該経路のスキャン方向において下流側の方によって特定される
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定することは、
各前記経路に物体の輪郭が存在する領域のスキャン方向における範囲に基づいて、前記経路の経路起点及び／又は経路終点を特定することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項５】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項６】
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することは、
前記印刷ヘッドのステッピング方向における長さ及び前記予め設定された層の前記ステッピング方向における長さに基づいて、前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
【請求項７】
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することは、
前記印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、前記予め設定された層の前記ステッピング方向における長さ、前記印刷ヘッドの解像度及び前記被印刷物体の解像度に基づいて、前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
経路に前記被印刷物体が含まれない全ての経路を削除することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項９】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
隣接する２つの前記経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と、上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得し、
前記最小距離が０よりも大きい場合に、前記下流位置にある経路及び前記下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ前記最小距離だけ移動させることを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項１０】
印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、
前記制御ユニット及び前記印刷ヘッドは電気接続され、
前記制御ユニットは、請求項１〜９のいずれか１つに記載の印刷方法を実行して、前記印刷ヘッドに前記支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される
ことを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、出願日が２０１７年１２月８日、出願番号が２０１７１１３１２８４９．２、名称が「３Ｄ印刷方法及びその印刷システム」の中国特許出願の優先権、及び出願日が２０１８年１月３１日、出願番号が２０１８１００９３１９７．６、名称が「印刷方法及び印刷装置」の中国特許出願の優先権を主張し、それらの全体が引用により本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は３Ｄインクジェット印刷分野に関し、特に印刷方法及び印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
３Ｄ印刷（３ＤＰ：３Ｄ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）技術は、付加製造（ＡＭ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技術又は高速成形（ＲＰ：Ｒａｐｉｄ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）技術とも呼ばれ、離散積層概念に基づいて、モデルについて層形成し、支持台上で層毎に印刷して複数層積み重ねることで、３Ｄオブジェクトを形成する立体造形技術である。
【０００４】
一般的に、３Ｄ物体の成形において、主に３Ｄオブジェクトの印刷モデルをＳＴＬデータ形式のデータ又はスライスソフトによって認識可能な他のデータ形式のデータに変換するステップ、スライスソフトで印刷モデルについてスライス層形成及びデータ処理を行うステップ、及び取得した印刷データに基づいて層ごとにプリンタに印刷させるステップなどが含まれている。ここで、従来技術において、スライスソフトでモデルについてスライス層形成を行う際に、まず、印刷モデルが収まる最小の長方体を特定し、次に該最小の長方体について、スライスして複数のスライス層を形成し、即ち、印刷モデルが収まる最小の長方体の横、縦及び高さをスライスの外周寸法とする。また、スライス層形成時に、各スライス層の面積が等しい。即ち、各スライス層の長さ及び幅それぞれは、印刷モデルが収まる最小の長方体の横及び縦それぞれに等しい。ここで、スライス層の厚さは限定されず、全てのスライス層の厚さの和が、該印刷モデルが収まる最小の長方体の高さに等しければよい。このように、プリンタは、実際的な印刷過程において、各スライス層の寸法に応じて移動する。即ち、プリンタが取得した印刷データに基づいて層ごとに印刷する際に、プリンタの移動軌跡は完全に一致する。
【０００５】
従来技術において、印刷ヘッドがマルチノズルアレイの３Ｄインクジェットプリンタによるインクジェット印刷において、印刷ヘッドの移動方式は以下の通りである。印刷台が印刷ヘッドに対してＸ、Ｙ軸に沿って移動し、１層が完了したら原点に移り、印刷台が印刷ヘッドに対して１層の高さだけ下がって、新しい層に係る印刷動作を始め、このように繰り返して３Ｄ印刷物体を形成する。
【発明の概要】
【０００６】
これにより、以下の課題が生じる。実際のインクジェット印刷において、一般的に、印刷モデルが規則的な長方体の形状ではなく、他の任意の形状を成す可能性があるため、印刷時に、大部分のスライス層において、印刷ヘッドが非印刷領域に位置し、印刷効率が比較的に低い。
【０００７】
本発明は、印刷効率が比較的に高い３Ｄインクジェット印刷の印刷方法及び印刷装置を提供する。
【０００８】
第１の態様では、本発明は印刷方法を提供する。印刷方法は、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定し、経路に基づいて予め設定された層を印刷することを含み、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする。
【０００９】
第２の態様では、本発明は印刷装置を提供する。印刷装置は、印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、制御ユニット及び印刷ヘッドは電気接続され、制御ユニットは、前記印刷方法を実行して、印刷ヘッドに支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される。
【００１０】
本発明に係る印刷方法及び印刷装置では、印刷方法は具体的に以下のステップを含む。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
以下、本発明の実施例又は従来技術を一層明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明に必要な図面について簡単に説明する。明らかに、以下の図面の説明は、本発明の一部の実施形態であり、当業者は、創造的行為が要らずに、これらの図面を基に他の図面を得ることが可能である。
【図１】本発明の実施例１に係る印刷方法のフローチャートである。
【図２】被印刷物体の予め設定された層の模式図である。
【図３】本発明の実施例１に係る他の印刷方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。
【図５ａ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第１経路の模式図である。
【図５ｂ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第２経路の模式図である。
【図５ｃ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第３経路の模式図である。
【図６】本発明の実施例３に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。
【図７ａ】本発明の実施例３に係る第１経路の模式図である。
【図７ｂ】本発明の実施例３に係る第２経路の移動分解模式図である。
【図７ｃ】本発明の実施例３に係る第３経路の移動分解模式図である。
【図７ｄ】本発明の実施例３に係る第２経路の模式図である。
【図７ｅ】本発明の実施例３に係る第３経路の模式図である。
【図８】本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時のフローチャートである。
【図９】本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。
【図１０】図９における経路を削除した後の経路区分模式図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る印刷方法の他のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例４に係る印刷方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例５に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。
【図１４】図１３における経路を移動させた後の経路区分模式図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る経路の移動前の経路区分模式図である。
【図１６】図１５に示す経路を移動させた後の経路区分模式図である。
【図１７ａ】本発明の実施例５に係る第３経路の分解模式図である。
【図１７ｂ】本発明の実施例５に係る第３経路の模式図である。
【図１７ｃ】本発明の実施例５に係る第４経路の分解模式図である。
【図１７ｄ】本発明の実施例５に係る第４経路の模式図である。
【図１８】本発明の実施例５に係る印刷状態の模式図である。
【図１９】本発明の実施例６に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。
【図２０】本発明の実施例６に係る印刷方法の経路区分模式図である。
【図２１ａ】本発明の実施例６に係る第１経路の模式図である。
【図２１ｂ】本発明の実施例６に係る第２経路の模式図である。
【図２１ｃ】本発明の実施例６に係る第３経路の模式図である。
【図２２】本発明の実施例７に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。
【図２３ａ】本発明の実施例７に係る第２経路の模式図である。
【図２３ｂ】本発明の実施例７に係る第３経路の模式図である。
【図２４】本発明の実施例７における印刷点の範囲の模式図である。
【図２５】本発明の実施例８に係る印刷システムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例の目的、技術方案及び利点を一層明確にさせるために、以下では本発明の実施例を示す図面に基づいて本発明の実施例における技術方案を明確に詳細に説明する。勿論、説明する実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な行為が要らずに得た他の実施例は、全て本発明の技術的範囲に属する。
【００１３】
図１は本発明の実施例１に係る印刷方法のフローチャートである。図２は被印刷物体の予め設定された層の模式図である。図１及び図２に示すように、本実施例に係る印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。
【００１４】
Ｓ１０１：被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。
【００１５】
具体的に、被印刷物体を印刷する場合、まず、被印刷物体のモデルについてスライス層の形成を行う必要がある。これにより、複数のスライス層が得られる。各スライス層には、該スライス層に対応する被印刷物体の一部がある。このように、モデルの各スライス層についてのデータ処理によって、各スライス層の層印刷データを得ることができ、さらに該層印刷データに基づいて印刷することができる。
【００１６】
被印刷物体の各スライス層に対応する層印刷データを得た後に、各スライス層の層印刷データに基づいて、印刷ヘッドの該層（即ち予め設定された層）の印刷時の経路を特定することができる。印刷ヘッド自体の印刷長さに限度があるため、印刷ヘッドは、該層の印刷過程が完了するまで複数回のスキャンを必要とする。具体的に、三次元座標軸を例とすると、Ｘ軸はスキャン方向、Ｙ軸はステッピング方向、Ｚ軸は積層方向とされ、印刷方式として、Ｘ軸を１回走行し、走行過程において有効な印刷データ点の箇所で印刷材料を吐出し、１行の印刷が完了した後に、Ｙ軸方向にステッピングし、またＸ軸を走行して次の１行の印刷を行い、該スライス層の印刷が完了するまでこのように繰り返し、その後、印刷台が印刷ヘッドに対して予め設定された距離だけ下がり、次のスライス層の印刷動作を行い、最終的に三次元の被印刷物体が形成される。ここで、印刷ヘッドのＸ軸に沿う１回の走行過程は、１つの経路とされ、印刷ヘッドの該回の走行過程における起点は、経路の経路起点とされ、印刷ヘッドの該回の走行過程における終点は、経路の経路終点とされる。印刷ヘッドは、Ｘ軸に沿う各経路において、起動、加速、等速、減速、停止の段階を経る。印刷ヘッドは等速段階に作動する。従って、説明の便宜上、本発明に説明する各経路において、印刷ヘッドの起動、加速、減速、停止の段階が省略される。即ち、本発明に説明する経路は、印刷ヘッドがスキャン方向において１回作動して経た道と見なされる。
【００１７】
よって、被印刷物体の層印刷データを得た後に、印刷ヘッドが該スライス層を印刷する際に必要な複数の経路を特定することができる。ここで、一部の経路又は全ての経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つは、他の経路の起点及び終点と同じでなく、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチ又は契合する箇所に位置する。
【００１８】
ここで、経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。印刷ヘッドが印刷平面に比較的に近い場合には、両者間の距離が無視されてもよいため、経路起点及び／又は経路終点が被印刷物体の該経路における輪郭に重なり合ってもよい。印刷ヘッドが印刷平面に比較的に遠い場合には、材料が飛ぶ慣性によって、経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の輪郭の近くに位置してもよい。
【００１９】
この場合、経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つが被印刷物体の該経路における輪郭にマッチするため、通常の印刷過程において、経路の経路起点及び経路終点は、該被印刷物体が収まる長方体に比べると、経路において非印刷領域に対応する一部の路長が減る。従って、経路全体の長さは減少され、印刷ヘッドの該スライス層の印刷時の印刷速度及び印刷効率は効果的に向上する。
【００２０】
Ｓ１０２：経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。
【００２１】
予め設定された層の層印刷データに基づいて該スライス層に対応する複数の経路を得た後に、印刷ヘッドを駆動して、得られた複数の経路に従って、予め設定された層を印刷することができる。
【００２２】
このように、上記のステップによって、単一のスライス層の印刷が完了する。また、スライス層からなる複数の印刷層を積層させて、三次元の被印刷物体を形成することができる。
【００２３】
従って、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路のスキャン方向における経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００２４】
ところが、印刷ヘッドが印刷を行う際に、経路のスキャン方向における経路起点及び経路終点の位置は、多くの要因に制限される可能性がある。例えば、印刷ヘッドが片方向印刷モードである場合に、各経路はその直前の経路と相対的に独立し、且つ該経路における経路起点及び経路終点それぞれは隣接する経路の影響を受けることはない。この場合、経路全体の長さを減少させるために、選択可能な形態として、経路の経路起点及び経路終点それぞれを被印刷物体の経路における輪郭にマッチさせてもよい。このように、該経路は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする位置を、該経路の経路起点及び経路終点とすることができる。このように、該経路は、スキャン方向において被印刷物体の輪郭の前後の非印刷領域をスキップすることができる。これにより、印刷効率を向上させることができる。
【００２５】
他の選択可能な形態では、印刷ヘッドの印刷モードに制限されるため、印刷ヘッドの経路は、被印刷物体の輪郭にマッチする位置から直接に開始することができない。例えば、印刷ヘッドが双方向印刷モードである場合に、各経路では、その直前の経路の印刷が完了し、印刷ヘッドが直前の経路の経路終点に移動した後に、ステッピング方向に沿って移動してから、その印刷過程を開始する。この場合、経路の経路起点及び経路終点それぞれは、該経路の直前の経路の経路終点又は該経路の直後の経路の経路起点を参照しなければ特定されず、被印刷物体の輪郭のみに基づいて特定することはできない。従って、選択的に、経路の経路起点及び経路終点について、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭、及び経路の直前の経路の経路終点のうち、スキャン方向において上流側の方によって特定され、及び／又は、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭、及び経路の直後の経路の経路起点のうち、スキャン方向において下流側の方によって特定される。この場合、経路の経路起点及び経路終点は、隣接する２つの経路における経路起点及び経路終点の位置を参照し、且つ該経路における被印刷物体の輪郭と、該経路に隣接する経路の経路起点又は経路終点とを比較して、経路のスキャン方向における範囲を一層広くさせる一方を選ぶ必要がある。このように経路の経路起点及び経路終点を特定することで、該経路の経路起点及び経路終点によって形成された範囲が直後の経路における物体の輪郭の範囲よりも狭くて直後の経路が物体の輪郭を覆うことができなくなるという不具合の発生を避けることができる。
【００２６】
図３は本発明の実施例１に係る他の印刷方法のフローチャートである。図３に示すように、経路の経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、被印刷物体の層印刷データによって、印刷ヘッドのステッピング方向における経路の数量、及び単一の経路のステッピング方向における位置や範囲などの情報を得ることができる。具体的に、上記ステップＳ１０１、即ち、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定するステップの前には、具体的に以下のステップが含まれてもよい。
【００２７】
Ｓ２０１：予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路の数量を特定する。
【００２８】
このように、被印刷物体の層印刷データを得た後に、予め設定された層において、印刷ヘッドのパラメータ及び予め設定された層の大きさに基づいて、予め設定された層の印刷に必要な経路の数量を特定することができる。このように、経路の数量に基づいて該層を区分して、各経路の該予め設定された層における経路範囲を得ることができ、各経路範囲に基づいて単一の経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを特定することができる。
【００２９】
経路の数量を特定する場合、異なる印刷モードにおいて、異なるパラメータを用いて経路の数量を得ることができる。例えば、補足印刷を実行しない通常印刷モードでは、被印刷物体の層印刷データに基づいて複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、及び予め設定された層のステッピング方向における長さに基づいて複数の経路の数量を特定することを含む。
【００３０】
例えば、補足印刷を実行しない場合に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、及び予め設定された層のステッピング方向における長さＤに基づいて、経路の数量をＮ＝Ｄ／ｄと特定することができる。このように、経路の数量を得ることができる。
【００３１】
このように経路の数量を得た後に、経路を区分して、次のステップで各経路の経路起点及び経路終点を得るようにすることができる。
【００３２】
さらに、経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを得るために、複数の方式で特定することができる。１つの選択可能な形態では、ステップＳ１０１は、具体的に、各経路に存在する物体の輪郭領域（即ち有効な印刷データ点の領域）のスキャン方向における範囲に基づいて、経路の経路起点及び／又は経路終点を特定することを含む。
【００３３】
被印刷物体が有効な印刷データ点を必然的に含むため、有効な印刷データ点を検知することで、経路においてどちらの領域が被印刷物体に対応するかを特定することができる。経路において、有効な印刷データ点が存在する領域は被印刷物体が対応する輪郭領域であり、該領域のスキャン方向における範囲に基づいて経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを特定することができる。
【００３４】
印刷の経路を得た後に、経路に基づいて予め設定された層の印刷過程を行うことができる。印刷過程は、経路データが生成された後に行われてもよいし、経路データの生成過程において行われてもよい。
【００３５】
ここで、経路データを生成した後に経路データについて印刷する場合に、具体的に、１つの経路の経路データが生成された後に、該経路データを印刷ヘッドへ送信して印刷ステップを実行し、それと同時に次の経路データの生成過程を行ってもよい。経路データの生成過程において印刷を行う場合に、１つの経路の経路データを生成すると同時に、該経路データを同期的に印刷ヘッドへ送信して印刷ステップを実行する。
【００３６】
説明すべきことは、上記の全てのステップにおける各経路が互いに異なってもよいし、同じであってもよい。例えば、スライス層が立方形状をなす場合には、スライス層における各経路が互いに同じであるが、スライス層が円形状や不規則形状をなす場合には、スライス層における各経路が互いに異なる。
【００３７】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００３８】
図４は本発明の実施例２に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。図４に示すように、本実施例では、印刷ヘッドが片方向印刷機能を実行し、この場合、印刷ヘッドは、１つの経路の印刷過程が完了した都度、経路の起点側に戻り、該起点側から次の経路の印刷過程を開始する。
【００３９】
具体的に、印刷ヘッドが片方向印刷を行う際に、Ｘ軸方向（即ちスキャン方向）に沿って各経路の印刷動作を行い、１つの経路の印刷が完了した都度、Ｙ軸方向（即ちステッピング方向）に沿って次の経路に移動して印刷を行う。このように、印刷ヘッドはＸ軸及びＹ軸において往復して移動することで、該予め設定された層の印刷動作を完了させる。以下は、特に説明しなければ、印刷ヘッドのスキャン方向をＸ軸方向（即ち紙面の水平方向）とし、ステッピング方向をＹ軸方向（即ち紙面の垂直方向）として説明する。
【００４０】
図５ａは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第１経路の模式図である。図５ｂは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第２経路の模式図である。図５ｃは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第３経路の模式図である。図５ａ、図５ｂ及び図５ｃに示すように、印刷ヘッドは、第１経路１１１、第２経路１２１、第３経路１３１それぞれに沿って片方向の移動及び印刷を行う。この場合、異なる経路に位置する印刷ヘッドを区別するために、第１経路１１１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１１、第２経路１２１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１２、第３経路１３１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１３としてもよい。印刷ヘッド１１、印刷ヘッド１２、印刷ヘッド１３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表すことができる。
【００４１】
本実施例では、印刷ヘッドが片方向印刷機能を実行するため、経路の印刷終点は直前の経路の影響を受けることはない。この場合、経路の経路起点及び経路終点それぞれは被印刷物体の該経路における境界にマッチする。図４、図５ａ、図５ｂ及び図５ｃから分かるように、第１経路１１１、第２経路１２１及び第３経路１３１の経路起点及び経路終点それぞれは被印刷物体の境界の近くに位置するか、又は境界と重なり合う箇所に位置する。このように、経路における非印刷領域が比較的に少ないため、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００４２】
本実施例では、片方向印刷を実行する場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つ経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における境界にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一の予め設定されたスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００４３】
図６は本発明の実施例３に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。図６に示すように、本実施例では、印刷ヘッドが双方向印刷機能を実行し、即ち、１つの経路の印刷が完了した後、印刷ヘッドが元の経路の起点側に戻らないで、経路終点側を経路起点として逆方向へ次の経路の印刷を開始する。よって、双方向印刷過程において、印刷中の経路は、直前の経路の経路終点の位置に制限されるだけでなく、直後の経路の経路起点の位置を考慮する必要もある。
【００４４】
図７ａは本発明の実施例３に係る第１経路の模式図である。図７ｂは本発明の実施例３に係る第２経路の移動分解模式図である。図７ｃは本発明の実施例３に係る第３経路の移動分解模式図である。図７ｄは本発明の実施例３に係る第２経路の模式図である。図７ｅは本発明の実施例３に係る第３経路の模式図である。図７ａ、図７ｂ、図７ｃに示すように、印刷ヘッドは、第１経路２１１、第２経路２２１、第３経路２３１それぞれに沿って双方向の移動及び印刷を行う。この場合、前述した実施例２と類似し、異なる経路における印刷ヘッドを区別するために、第１経路２１１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２１、第２経路２２１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２２、第３経路２３１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２３としてもよい。印刷ヘッド２１、印刷ヘッド２２、印刷ヘッド２３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表すことができる。
【００４５】
ここで、経路は、隣接する２つの経路における経路起点又は経路終点の位置に制限されているため、その経路起点及び経路終点も直前及び直後の経路の影響を受ける。具体的に、双方向印刷時に、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直前の経路の経路終点のうちのスキャン方向において上流側の方によって特定されるが、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直後の経路の経路起点のうちのスキャン方向において下流側の方によって特定される。例えば、経路の経路起点を特定する際に、被印刷物体の経路における輪郭の該経路における位置と、該経路の直前の経路の経路終点の該経路における位置とを比較して、どちらが経路のスキャン方向において上流側であるかを判定する必要がある。即ち、印刷時に、該位置を経路起点の位置とすれば、下流側の方の位置を覆うことができる。同様に、経路の経路終点を特定する際にも、被印刷物体の輪郭の該経路における位置と、該経路の直後の経路の経路起点の該経路における位置とを比較して、どちらが経路のスキャン方向において下流側であるかを判定する必要がある。印刷時に、該位置を経路の経路終点とすれば、上流側の方の位置を覆うことができる。
【００４６】
例えば、印刷ヘッド２１は、第１経路２１１が完了した後に、第１経路２１１の経路終点から図示した印刷ヘッド２２のところまでステッピングし、第１経路２１１の経路終点がスキャン方向において被印刷物体の第２経路２２２内の輪郭よりも下流側であるため、第１経路２１１の経路終点に対応する点を経路起点として印刷を行う必要がある。このように、印刷ヘッド２１の第１経路後の減速路と、印刷ヘッド２２の第２経路前の加速路とは相殺し、且つ印刷ヘッド２２が実際に経た第２経路は、図７ｂに示す部分２２１及び部分２２１’を含み、即ち、図７ｄにおける第２経路２２２である。
【００４７】
同様に、印刷ヘッド２３が実際に経た第３経路は、部分２３１及び部分２３１’を含み、即ち図７ｅにおける第３経路２３２である。
【００４８】
このように、各経路の範囲を特定した後、印刷ヘッドは、経路の経路データに基づいて印刷過程を実行して、予め設定された層の印刷を完了させることができる。
【００４９】
本実施例では、双方向印刷を実行する場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００５０】
図８は本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時のフローチャートである。図９は本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。被印刷物体の予め設定された層における部分は、連続せず、複数の領域に分けられる可能性があるため、この場合、複数の経路のうちの１つ以上の経路において該被印刷物体が全くない可能性がある。即ち、該１つ以上の経路において、印刷ヘッドは印刷動作を実行しない。この場合、印刷ヘッドがこれらの印刷動作を実行しない経路を移動して時間を無駄にすることを避けるために、これらの被印刷物体を含まない経路を削除して印刷時間を節約することができる。具体的に、経路に被印刷物体の部分が含まれない場合、即ち印刷ヘッドが該経路において実際的な印刷動作がない場合に、該経路が実質的に印刷動作にとって意味がないため、図８に示すように、被印刷物体の層印刷データに基づいて予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、印刷方法は以下のステップを含んでもよい。
【００５１】
Ｓ３０１：内部に被印刷物体が含まれない経路を削除する。
【００５２】
図９に示すように、図９に７つの経路があるが、第４経路内に被印刷物体が含まれないため、図９に示す第４経路が意味のない経路であり、従って、複数の経路の数量を特定した後に、内部に被印刷物体が含まれない第４経路を削除して、予め設定された層における経路の総数を７から６に変更させる必要がある。他の経路は、内部に被印刷物体の一部が存在するため、削除されない。図１０は図９における経路を削除した後の経路区分模式図である。図１０に示すように、第４経路が削除されたため、元の７つの経路は６つの経路になっている。
【００５３】
ここで、説明すべきことは、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップは、一般的に、予め設定された層における経路の数量が特定された後に実行される。このように、経路の数量は、特定された後にステップＳ３０１を経て減少される。図１１は本発明の実施例４に係る印刷方法の他のフローチャートである。図１１に示すように、ステップＳ２０１を実行した後に、経路を削除するステップを実行してもよい。
【００５４】
なお、同一の予め設定された層の印刷過程において、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップは、一般的に、一又は複数回実行されてもよい。ここで、印刷方法に経路の数量や位置などのパラメータを調整する他のステップが含まれる可能性があり、且つ調整ステップの後に、内部に被印刷物体が含まれない空白経路が生じる可能性があるため、他の調整ステップが完了した後に、全ての空白経路を削除するためにステップＳ３０１を改めて１回実行してもよい。
【００５５】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。ここで、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップをさらに含む。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを被印刷物体の該経路における境界にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させることができる。また、内部に被印刷物体が含まれない経路が削除されるため、印刷速度及び印刷効率が向上する。
【００５６】
図１２は本発明の実施例５に係る印刷方法のフローチャートである。図１３は本発明の実施例５に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。図１４は図１３における経路を移動させた後の経路区分模式図である。本実施例では、被印刷物体が予め設定された層において連続しない状態になるが、内部に被印刷物体が含まれない経路を直接に削除することができない場合に、経路を下流方向へ移動させる手段を採用してもよい。具体的には、図１２に示すように、ステップＳ１０１、即ち、前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、印刷方法はさらに以下のステップを含んでもよい。
【００５７】
Ｓ４０１：隣接する２つの経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と、上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得する。
【００５８】
Ｓ４０２：最小距離が０よりも大きい場合に、下流位置にある経路及び下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ最小距離だけ移動させる。
【００５９】
このように、予め設定された層における複数の経路それぞれがステッピング方向において順次に配列されるため、隣接する２つの経路毎に比較し、隣接する２つの経路のうちのステッピング方向において下流位置にある経路における被印刷物体の境界輪郭を取得して、被印刷物体の輪郭と、隣接する２つの経路のうちのステッピング方向において上流位置にある経路の境界との最小距離を取得することができる。図１３及び図１４に示す経路区分を例として説明すると、図１３に、該予め設定された層の層印刷データに基づいて、該層における経路の数量が６と特定することができる。これらの６つの経路は、第１経路及び第２経路に被印刷物体が含まれ、且つ被印刷物体が第１経路及び第２経路のステッピング方向における幅に亘るため、第２経路における被印刷物体の境界と第１経路における境界との最小距離が０になる。同じ理由で、第３経路における被印刷物体の境界と第２経路における境界との最小距離は同様に０になる。従って、第１経路、第２経路及び第３経路それぞれは移動する必要がない。
【００６０】
第４経路には、被印刷物体の境界が第３経路における被印刷物体の境界に繋がらないため、被印刷物体が含まれない。従って、第４経路における被印刷物体の境界と第３経路における境界との最小距離は、第４経路における被印刷物体の境界と、第３経路及び第４経路の間の境界との距離Ｓである。この場合、図１４に示すように、第３経路よりも下流の全ての経路、即ち第４経路、第５経路及び第６経路は、下流方向へ移動する必要があり、移動距離が距離Ｓと同等である。
【００６１】
下流方向における第４経路、第５経路及び第６経路は、２つ毎に比較すると、各経路における被印刷物体が上流方向における経路に繋がっているため、最小距離が常に０である。即ち、第４経路、第５経路及び第６経路は下流方向へ引き続き移動しない。
【００６２】
このように、上記ステップＳ５０１及びステップＳ５０２によって、経路の移動及び削除をして、経路の数量及び経路の経路起点又は経路終点を改めて設定することができるため、印刷時の時間浪費は削減される。
【００６３】
図１５は本発明の実施例５に係る経路の移動前の経路区分模式図である。図１６は図１５に示す経路を移動させた後の経路区分模式図である。図１５及び図１６に示すように、印刷ヘッド２３は、第３経路２３２の実行後に、次の経路、即ち印刷ヘッド２４に係る経路の実行時に、該経路を下流方向へ距離Ｓだけ移動させ、経路２４１を実行してもよい。
【００６４】
経路を移動させた後にも、前述した実施例と類似する方法によって単一の経路の経路起点及び経路終点を取得することができる。図１７ａは本発明の実施例５に係る第３経路の分解模式図である。図１７ｂは本発明の実施例５に係る第３経路の模式図である。図１７ｃは本発明の実施例５に係る第４経路の分解模式図である。図１７ｄは本発明の実施例５に係る第４経路の模式図である。図１７ａ〜図１７ｄに示すように、印刷ヘッド２３の第３経路は部分２３２及び部分２３２’を含んでもよく、即ち図１７ｂに示す２３３である。印刷ヘッドが第４経路を実行する際に、印刷ヘッド２４になる。第４経路は部分２４１及び部分２４１’を含んでもよく、即ち図１７ｄに示す２４２である。最後に、印刷ヘッド２５が第５経路２５１を実行し、該層の印刷過程が完了する。ここで、印刷ヘッド２３、印刷ヘッド２４及び印刷ヘッド２５は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表す。図１８は本発明の実施例５に係る印刷状態の模式図である。図１８に示すように、第１経路２１１、第２経路２２２及び第３経路２３３それぞれは前述した実施例と類似するが、第４経路２４２、第５経路２５２及び第６経路２６１それぞれは下流方向へ移動した経路である。ここで、印刷ヘッド２１、２２、２３、２４、２５及び２６それぞれは異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表す。
【００６５】
なお、上記ステップＳ５０１及びステップＳ５０２によって、前述した実施例４における被印刷物体が含まれない経路の削除ステップを実行してもよい。具体的には、図１４に示すように、第４経路に被印刷物体が含まれないため、第４経路における被印刷物体の境界と第３経路の境界との最小距離は、第４経路のステッピング方向における全幅と認められる。この場合、第３経路よりも下流の全ての経路、即ち第４経路、第５経路、第６経路を下流方向へ移動させる必要があり、移動距離は、最小距離即ち第４経路のステッピング方向（即ち下流方向）における幅と同等である。このようにすれば、内部に被印刷物体がない経路を避けて、予め設定された層全体の印刷時間を削減し、印刷効率を向上させることができる。
【００６６】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、隣接する２つの経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得し、最小距離が０よりも大きい場合に、下流位置にある経路及び下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ最小距離だけ移動させる。その後、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させることができる。また、被印刷物体が含まれない領域に、印刷経路が設定されないため、印刷速度及び印刷効率は向上する。
【００６７】
図１９は本発明の実施例６に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。図２０は本発明の実施例６に係る印刷方法の経路区分模式図である。図１９及び図２０に示すように、印刷時に、印刷ヘッド自体の印刷解像度が、印刷に要求される解像度に満たない場合に、補足印刷を行う必要がある。補足印刷の方式では、同じ経路の隣接する印刷点の間に印刷点を捕足する。Ｘ軸方向（即ちスキャン方向）には、印刷ヘッドの印刷台に対する移動速度を制御することで実現することができ、移動速度が遅い場合に、Ｘ軸における印刷解像度は比較的に高いが、移動速度が速い場合に、Ｘ軸における印刷解像度は比較的に低い。Ｙ軸方向（即ちステッピング方向）には、制御印刷ヘッドの印刷台に対するステッピング距離を制御することで実現し、異なる経路の印刷点がずれるように分布させることができる。本実施例では、被印刷物体の解像度の要求を満たすために、補足印刷ステップを実行してもよい。この場合、被印刷物体の層印刷データに基づいて、複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、予め設定された層のステッピング方向における長さ、印刷ヘッドの解像度及び被印刷物体の解像度に基づいて複数の経路の数量を特定することを含んでもよい。
【００６８】
具体的に、複数の経路の数量を特定する際に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、予め設定された層のステッピング方向における長さＤ、印刷ヘッドの解像度ｐ及び被印刷物体の解像度Ｐに基づいて、式Ｎ＝（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）によって経路の数量Ｎを得ることができる。
【００６９】
図２１ａは本発明の実施例６に係る第１経路の模式図である。図２１ｂは本発明の実施例６に係る第２経路の模式図である。図２１ｃは本発明の実施例６に係る第３経路の模式図である。図２０、図２１ａ、図２１ｂ、図２１ｃに示すように、印刷ヘッド３１が経路３１１を印刷し、印刷ヘッド３２が経路３２１を印刷し、印刷ヘッド３３が経路３３１を印刷し、印刷ヘッド３１、印刷ヘッド３２、印刷ヘッド３３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドと見なされる。
【００７０】
本実施例では、補足印刷ステップのため、上記各パラメータに基づいて、予め設定された層における被印刷物体に必要な経路の数量を特定し、その後、異なる経路の経路範囲を特定するために、各経路の経路起点及び経路終点をそれぞれに選択する。図２１ａ、図２１ｂ、図２１ｃそれぞれには、印刷ヘッド３１、印刷ヘッド３２、印刷ヘッド３３それぞれの経路３１１、経路３２１、経路３３１における経路範囲が示されている。
【００７１】
各経路の経路範囲を特定した後に、該層の経路データを生成し、印刷ヘッドに該経路データに基づいて印刷動作を行わせることができる。
【００７２】
本実施例では、片方向印刷を行い、且つ補足印刷を行う場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００７３】
図２２は本発明の実施例７に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。図２２に示すように、双方向印刷を行う場合に、補足印刷を採用することで印刷解像度を向上させてもよい。具体的に、双方向印刷モードのため、経路の経路起点及び経路終点はともに被印刷物体の輪郭及び隣接する経路の範囲の影響を受ける。また、被印刷物体の層印刷データに基づいて、複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、予め設定された層のステッピング方向における長さ、印刷ヘッドの解像度及び被印刷物体の解像度に基づいて複数の経路の数量を特定することを含んでもよい。
【００７４】
具体的に、複数の経路の数量を特定する際に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、予め設定された層のステッピング方向における長さＤ、印刷ヘッドの解像度ｐ及び被印刷物体の解像度Ｐに基づいて、式のＮ＝（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）によって経路の数量Ｎを得ることができる。
【００７５】
図２３ａは本発明の実施例７に係る第２経路の模式図である。図２３ｂは本発明の実施例７に係る第３経路の模式図である。図２２、図２３ａ及び図２３ｂに示すように、印刷ヘッド４１が第１経路４１１を印刷し、印刷ヘッド４２が第２経路４２２を印刷し、印刷ヘッド４３が第３経路４３２を印刷し、印刷ヘッド４１、印刷ヘッド４２、印刷ヘッド４３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドと見なされる。
【００７６】
本実施例では、補足印刷ステップのため、上記各パラメータに基づいて、予め設定された層における被印刷物体に必要な経路の数量を特定し、次いで、異なる経路の経路範囲を特定するために、各経路の経路起点及び経路終点をそれぞれに選択する。ここで、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直前の経路の経路終点のうちの該経路のスキャン方向において上流側の方により特定され、及び／又は、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直後の経路の経路起点のうちの該経路のスキャン方向において下流側の方によって特定される。図２１ａ及び図２１ｂそれぞれには、印刷ヘッド４１、印刷ヘッド４２及び印刷ヘッド４３それぞれの経路４１１、４２２及び４３２における経路範囲を示す。
【００７７】
ここで、本実施例に係る印刷方法は、経路の経路起点及び経路終点の概念及び限定をさらに説明するための例とされてもよい。図２４は本発明の実施例６における印刷点の範囲の模式図である。図２４に示すように、単一のスライス層において、有効印刷点が図２４における丸い点に示す（無効印刷点が図示しない）ため、既に特定された各経路について、各経路の経路方向において先頭になる印刷点を経路起点とし、各経路の経路方向において末尾になる印刷点を経路終点とすることができる。図２４に示すように、印刷ヘッド４２は、経路４２２において、経路起点が印刷点４２ａ、経路終点が印刷点４２ｂであり、印刷ヘッド４３は、経路４３２において、経路起点が印刷点４３ａ、経路終点が印刷点４３ｂである。前記有効印刷点では、印刷ヘッドがその位置で応答して印刷動作を実行する。無効印刷点では、印刷ヘッドがその位置で印刷動作を実行しない。
【００７８】
各経路の経路範囲を特定した後に、該層の経路データを生成し、印刷ヘッドに該経路データに基づいて印刷動作を行わせることができる。
【００７９】
本実施例では、双方向印刷を行い、且つ補足印刷を行う場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００８０】
なお、本発明は印刷システムをさらに提供する。印刷システムは、前述した実施例１〜７に係る印刷方法を実行して、３Ｄ物体の印刷ステップを実行することができる。図２５は本発明の実施例８に係る印刷システムの構造模式図である。図２５に示すように、本実施例に係る印刷システム１０は、印刷ヘッド１、支持台２及び制御ユニット３を備え、制御ユニット３及び印刷ヘッド１は電気接続され、制御ユニット３は、前述した実施例１〜実施例７に係る印刷方法を実行して、印刷ヘッド１に支持台２上で被印刷物体を印刷させるために使用される。
【００８１】
具体的に、制御ユニット３は、処理端末及び駆動コントローラーなどの構成要素を備えてもよい。処理端末は、被印刷物体について処理を行って、印刷用の印刷データを生成するために使用される。駆動コントローラーは、処理端末からの命令に応じて印刷ヘッド１を制御して支持台２上で印刷させる。処理端末からの命令は、上記の実施例１〜７に係る方法の流れで被印刷物体を印刷することを含む。
【００８２】
具体的に、層印刷データは、層の構造データ及び層の非構造データを含むが、これらに限らない。層の構造データは、柱型の構造データ、網型の構造データ、螺旋型の構造データなどの情報を含むが、これらに限らない。
【００８３】
さらに、前記処理端末及び駆動コントローラーの機能は、ハードウェア、プロセッサに実行されるソフトウェア、又は両者の組み合わせによって実現される。具体的には、ソフトウェアモジュールによって実現される場合に、プログラムを予め前記プロセッサに記録し、又はソフトウェアを予め設定されたシステムにインストールしてもよい。ハードウェアによって実現される場合に、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によってその機能を果たしてもよい。
【００８４】
さらに、前記ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ハードディスク、又は当分野で知られている任意の他の形の記憶媒体に記憶されてもよい。前記記憶媒体をプロセッサに結合して前記プロセッサに前記記憶媒体から情報を読み取ったり、前記記憶媒体へ情報を書き込んだりさせることができる。変形例として、前記記憶媒体はプロセッサの構造要素であってもよく、又は、前記プロセッサ及び前記記憶媒体それぞれは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）にあってもよい。
【００８５】
さらに、前記ハードウェアは具体的な機能を果たすことが可能な汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能なロジックデバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジックデバイス、個別ハードウェア構成要素、あるいは前述したこれらのハードウェアの組み合わせであってもよい。変形例として、計算デバイスの組み合わせによって実現されてもよい。計算デバイスの組み合わせは、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰと通信して結合した１つ又は複数のマイクロプロセッサの組み合わせなどが例示される。
【００８６】
本実施例では、印刷システムは、印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、制御ユニット及び印刷ヘッドは電気接続され、制御ユニットは印刷方法を実行して印刷ヘッドに支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される。印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における境界にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００８７】
当業者であれは、以下のことが理解できる。上記各方法に係る実施例の全部又は一部のステップはプログラム指令に係るハードウェアにより実現される。前述したプログラムはコンピュータにより読み取られる記憶媒体に記憶されてもよい。該プログラムは、上記の各方法に係る実施例のステップを実行する。前述した記憶媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、又は光ディスクなど、プログラムのコードを記憶することが可能な媒体を含む。
【００８８】
なお、前述した実施例は、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を制限するものではない。前述した実施例に基づいて本発明を詳しく説明したが、当業者であれば、前述した各実施例に記載の発明を変更し、又はその一部の技術的特徴を均等に置き換えることができ、これらの変更又は置き換えは、技術の本質を各実施例に係る発明の思想及び範囲から逸脱させることがないと理解できる。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2021505439.tif 000020
【図１３】
2021505439.tif 000021
【図１４】
2021505439.tif 000022
【図１５】
2021505439.tif 000023
【図１６】
2021505439.tif 000024
【図１７ａ】
2021505439.tif 000025
【図１７ｂ】
2021505439.tif 000026
【図１７ｃ】
2021505439.tif 000027
【図１７ｄ】
2021505439.tif 000028
【図１８】
2021505439.tif 000029
【図１９】
2021505439.tif 000030
【図２０】
2021505439.tif 000031
【図２１ａ】
2021505439.tif 000032
【図２１ｂ】
2021505439.tif 000033
【図２１ｃ】
2021505439.tif 000034
【図２２】
2021505439.tif 000035
【図２３ａ】
2021505439.tif 000036
【図２３ｂ】
2021505439.tif 000037
【図２４】
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【図２５】
2021505439.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月10日(2020.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、出願日が２０１７年１２月８日、出願番号が２０１７１１３１２８４９．２、名称が「３Ｄ印刷方法及びその印刷システム」の中国特許出願の優先権、及び出願日が２０１８年１月３１日、出願番号が２０１８１００９３１９７．６、名称が「印刷方法及び印刷装置」の中国特許出願の優先権を主張し、それらの全体が引用により本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は３Ｄインクジェット印刷分野に関し、特に印刷方法及び印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
３Ｄ印刷（３ＤＰ：３Ｄ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）技術は、付加製造（ＡＭ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技術又は高速成形（ＲＰ：Ｒａｐｉｄ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）技術とも呼ばれ、離散積層概念に基づいて、モデルについて層形成し、支持台（印刷台とも呼ばれる）上で層毎に印刷して複数層積み重ねることで、３Ｄオブジェクトを形成する立体造形技術である。
【０００４】
一般的に、３Ｄ物体の成形において、主に３Ｄオブジェクトの印刷モデルをＳＴＬデータ形式のデータ又はスライスソフトによって認識可能な他のデータ形式のデータに変換するステップ、スライスソフトで印刷モデルについてスライス層形成及びデータ処理を行うステップ、及び取得した印刷データに基づいて層ごとにプリンタに印刷させるステップなどが含まれている。ここで、従来技術において、スライスソフトでモデルについてスライス層形成を行う際に、まず、印刷モデルが収まる最小の長方体を特定し、次に該最小の長方体について、スライスして複数のスライス層を形成し、即ち、印刷モデルが収まる最小の長方体の横、縦及び高さをスライスの外周寸法とする。また、スライス層形成時に、各スライス層の面積が等しい。即ち、各スライス層の長さ及び幅それぞれは、印刷モデルが収まる最小の長方体の横及び縦それぞれに等しい。ここで、スライス層の厚さは限定されず、全てのスライス層の厚さの和が、該印刷モデルが収まる最小の長方体の高さに等しければよい。このように、プリンタは、実際的な印刷過程において、各スライス層の寸法に応じて移動する。即ち、プリンタが取得した印刷データに基づいて層ごとに印刷する際に、プリンタの移動軌跡は完全に一致する。
【０００５】
従来技術において、印刷ヘッドがマルチノズルアレイの３Ｄインクジェットプリンタによるインクジェット印刷において、印刷ヘッドの移動方式は以下の通りである。印刷台が印刷ヘッドに対してＸ、Ｙ軸に沿って移動し、１層が完了したら原点に移り、印刷台が印刷ヘッドに対して１層の高さだけ下がって、新しい層に係る印刷動作を始め、このように繰り返して３Ｄ印刷物体を形成する。
【発明の概要】
【０００６】
これにより、以下の課題が生じる。実際のインクジェット印刷において、一般的に、印刷モデルが規則的な長方体の形状ではなく、他の任意の形状を成す可能性があるため、印刷時に、大部分のスライス層において、印刷ヘッドが非印刷領域に位置し、印刷効率が比較的に低い。
【０００７】
本発明は、印刷効率が比較的に高い３Ｄインクジェット印刷の印刷方法及び印刷装置を提供する。
【０００８】
第１の態様では、本発明は印刷方法を提供する。印刷方法は、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定し、経路に基づいて予め設定された層を印刷することを含み、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする。
【０００９】
第２の態様では、本発明は印刷装置を提供する。印刷装置は、印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、制御ユニット及び印刷ヘッドは電気接続され、制御ユニットは、前記印刷方法を実行して、印刷ヘッドに支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される。
【００１０】
本発明に係る印刷方法及び印刷装置では、印刷方法は具体的に以下のステップを含む。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
以下、本発明の実施例又は従来技術を一層明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明に必要な図面について簡単に説明する。明らかに、以下の図面の説明は、本発明の一部の実施形態であり、当業者は、創造的行為が要らずに、これらの図面を基に他の図面を得ることが可能である。
【図１】本発明の実施例１に係る印刷方法のフローチャートである。
【図２】被印刷物体の予め設定された層の模式図である。
【図３】本発明の実施例１に係る他の印刷方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。
【図５ａ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第１経路の模式図である。
【図５ｂ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第２経路の模式図である。
【図５ｃ】本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第３経路の模式図である。
【図６】本発明の実施例３に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。
【図７ａ】本発明の実施例３に係る第１経路の模式図である。
【図７ｂ】本発明の実施例３に係る第２経路の移動分解模式図である。
【図７ｃ】本発明の実施例３に係る第３経路の移動分解模式図である。
【図７ｄ】本発明の実施例３に係る第２経路の模式図である。
【図７ｅ】本発明の実施例３に係る第３経路の模式図である。
【図８】本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時のフローチャートである。
【図９】本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。
【図１０】図９における経路を削除した後の経路区分模式図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る印刷方法の他のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例５に係る印刷方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例５に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。
【図１４】図１３における経路を移動させた後の経路区分模式図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る経路の移動前の経路区分模式図である。
【図１６】図１５に示す経路を移動させた後の経路区分模式図である。
【図１７ａ】本発明の実施例５に係る第３経路の分解模式図である。
【図１７ｂ】本発明の実施例５に係る第３経路の模式図である。
【図１７ｃ】本発明の実施例５に係る第４経路の分解模式図である。
【図１７ｄ】本発明の実施例５に係る第４経路の模式図である。
【図１８】本発明の実施例５に係る印刷状態の模式図である。
【図１９】本発明の実施例６に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。
【図２０】本発明の実施例６に係る印刷方法の経路区分模式図である。
【図２１ａ】本発明の実施例６に係る第１経路の模式図である。
【図２１ｂ】本発明の実施例６に係る第２経路の模式図である。
【図２１ｃ】本発明の実施例６に係る第３経路の模式図である。
【図２２】本発明の実施例７に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。
【図２３ａ】本発明の実施例７に係る第２経路の模式図である。
【図２３ｂ】本発明の実施例７に係る第３経路の模式図である。
【図２４】本発明の実施例７における印刷点の範囲の模式図である。
【図２５】本発明の選択可能な実施形態に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。
【図２６】本発明の実施例８に係る印刷システムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例の目的、技術方案及び利点を一層明確にさせるために、以下では本発明の実施例を示す図面に基づいて本発明の実施例における技術方案を明確に詳細に説明する。勿論、説明する実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な行為が要らずに得た他の実施例は、全て本発明の技術的範囲に属する。
【００１３】
図１は本発明の実施例１に係る印刷方法のフローチャートである。図２は被印刷物体の予め設定された層の模式図である。図１及び図２に示すように、本実施例に係る印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。
【００１４】
Ｓ１０１：被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。
【００１５】
具体的に、被印刷物体を印刷する場合、まず、被印刷物体のモデルについてスライス層の形成を行う必要がある。各スライス層には、該スライス層に対応する被印刷物体の一部がある。このように、モデルの各スライス層についてのデータ処理によって、各スライス層の層印刷データを得ることができ、さらに該層印刷データに基づいて印刷することができる。
【００１６】
被印刷物体の各スライス層に対応する層印刷データを得た後に、各スライス層の層印刷データに基づいて、印刷ヘッドの該層（即ち予め設定された層）の印刷時の経路を特定することができる。印刷ヘッド自体の印刷長さに限度があるため、印刷ヘッドは、該層の印刷過程が完了するまで複数回のスキャンを必要とする。具体的に、三次元座標軸を例とすると、Ｘ軸はスキャン方向、Ｙ軸はステッピング方向、Ｚ軸は積層方向とされ、印刷方式として、Ｘ軸方向に１回走行し、走行過程において有効な印刷データ点の箇所で印刷材料を吐出し、１行の印刷が完了した後に、Ｙ軸方向にステッピングし、またＸ軸方向に走行して次の１行の印刷を行い、該スライス層の印刷が完了するまでこのように繰り返し、その後、印刷台が印刷ヘッドに対して予め設定された距離だけ下がり、次のスライス層の印刷動作を行い、最終的に三次元の被印刷物体が形成される。ここで、印刷ヘッドのＸ軸に沿う１回の走行過程は、１つの経路とされ、印刷ヘッドの該回の走行過程における起点は、経路の経路起点とされ、印刷ヘッドの該回の走行過程における終点は、経路の経路終点とされる。印刷ヘッドは、Ｘ軸に沿う各経路において、起動、加速、等速、減速、停止の段階を経る。印刷ヘッドは等速段階に作動する。従って、説明の便宜上、本発明に説明する各経路において、印刷ヘッドの起動、加速、減速、停止の段階が省略される。即ち、本発明に説明する経路は、印刷ヘッドがスキャン方向において１回作動して経た道と見なされる。
【００１７】
よって、被印刷物体の層印刷データを得た後に、印刷ヘッドが該スライス層を印刷する際に必要な複数の経路を特定することができる。ここで、一部の経路又は全ての経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つは、他の経路の起点及び終点と同じでなく、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチ又は契合する箇所に位置する。
【００１８】
ここで、経路の経路起点及び／又は経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。印刷ヘッドが印刷平面に比較的に近い場合には、両者間の距離が無視されてもよいため、経路起点及び／又は経路終点が被印刷物体の該経路における輪郭に重なり合ってもよい。印刷ヘッドが印刷平面に比較的に遠い場合には、材料が飛ぶ慣性によって、経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の輪郭の近くに位置してもよい。
【００１９】
この場合、経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つが被印刷物体の該経路における輪郭にマッチするため、通常の印刷過程において、経路の経路起点及び経路終点は、該被印刷物体が収まる長方体に比べると、経路において非印刷領域に対応する一部の路長が減る。従って、経路全体の長さは減少され、印刷ヘッドの該スライス層の印刷時の印刷速度及び印刷効率は効果的に向上する。
【００２０】
Ｓ１０２：経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。
【００２１】
予め設定された層の層印刷データに基づいて該スライス層に対応する複数の経路を得た後に、印刷ヘッドを駆動して、得られた複数の経路に従って、予め設定された層を印刷することができる。
【００２２】
このように、上記のステップによって、単一のスライス層の印刷が完了する。また、スライス層からなる複数の印刷層を積層させて、三次元の被印刷物体を形成することができる。
【００２３】
従って、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路のスキャン方向における経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００２４】
ところが、印刷ヘッドが印刷を行う際に、経路のスキャン方向における経路起点及び経路終点の位置は、多くの要因に制限される可能性がある。例えば、印刷ヘッドが片方向印刷モードである場合に、各経路はその直前の経路と相対的に独立し、且つ該経路における経路起点及び経路終点それぞれは隣接する経路の影響を受けることはない。この場合、経路全体の長さを減少させるために、選択可能な形態として、経路の経路起点及び経路終点それぞれを被印刷物体の経路における輪郭にマッチさせてもよい。このように、該経路は、被印刷物体の経路における輪郭にマッチする位置を、該経路の経路起点及び経路終点とすることができる。このように、該経路は、スキャン方向において被印刷物体の輪郭の前後の非印刷領域をスキップすることができる。これにより、印刷効率を向上させることができる。
【００２５】
他の選択可能な形態では、印刷ヘッドの印刷モードに制限されるため、印刷ヘッドの経路は、被印刷物体の輪郭にマッチする位置から直接に開始することができない。例えば、印刷ヘッドが双方向印刷モードである場合に、各経路では、その直前の経路の印刷が完了し、印刷ヘッドが直前の経路の経路終点に移動した後に、ステッピング方向に沿って移動してから、その印刷過程を開始する。この場合、経路の経路起点及び経路終点それぞれは、該経路の直前の経路の経路終点又は該経路の直後の経路の経路起点を参照しなければ特定されず、被印刷物体の輪郭のみに基づいて特定することはできない。従って、選択的に、経路の経路起点及び経路終点について、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭、及び経路の直前の経路の経路終点のうち、スキャン方向において上流側の方によって特定され、及び／又は、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭、及び経路の直後の経路の経路起点のうち、スキャン方向において下流側の方によって特定される。この場合、経路の経路起点及び経路終点は、隣接する２つの経路における経路起点及び経路終点の位置を参照し、且つ該経路における被印刷物体の輪郭と、該経路に隣接する経路の経路起点又は経路終点とを比較して、経路のスキャン方向における範囲を一層広くさせる一方を選ぶ必要がある。このように経路の経路起点及び経路終点を特定することで、該経路の経路起点及び経路終点によって形成された範囲が直後の経路における物体の輪郭の範囲よりも狭くて直後の経路が物体の輪郭を覆うことができなくなるという不具合の発生を避けることができる。
【００２６】
図３は本発明の実施例１に係る他の印刷方法のフローチャートである。図３に示すように、経路の経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、被印刷物体の層印刷データによって、印刷ヘッドのステッピング方向における経路の数量、及び単一の経路のステッピング方向における位置や範囲などの情報を得ることができる。具体的に、上記ステップＳ１０１、即ち、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定するステップの前には、具体的に以下のステップが含まれてもよい。
【００２７】
Ｓ２０１：予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路の数量を特定する。
【００２８】
このように、被印刷物体の層印刷データを得た後に、予め設定された層において、印刷ヘッドのパラメータ及び予め設定された層の大きさに基づいて、予め設定された層の印刷に必要な経路の数量を特定することができる。このように、経路の数量に基づいて該層を区分して、各経路の該予め設定された層における経路範囲を得ることができ、各経路範囲に基づいて単一の経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを特定することができる。
【００２９】
経路の数量を特定する場合、異なる印刷モードにおいて、異なるパラメータを用いて経路の数量を得ることができる。例えば、補足印刷を実行しない通常印刷モードでは、被印刷物体の層印刷データに基づいて複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、及び予め設定された層のステッピング方向における長さに基づいて複数の経路の数量を特定することを含む。
【００３０】
例えば、補足印刷を実行しない場合に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、及び予め設定された層のステッピング方向における長さＤに基づいて、経路の数量をＮ＝Ｄ／ｄと特定することができる。このように、経路の数量を得ることができる。Ｄ／ｄが整数でない場合に、Ｎは、Ｄ／ｄの端数を切り上げて整数にする。例えば、Ｄ／ｄ＝１．２の場合に、Ｎ＝２である。
【００３１】
このように経路の数量を得た後に、経路を区分して、次のステップで各経路の経路起点及び経路終点を得るようにすることができる。
【００３２】
さらに、経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを得るために、複数の方式で特定することができる。１つの選択可能な形態では、ステップＳ１０１は、具体的に、各経路に存在する物体の輪郭領域（即ち有効な印刷データ点の領域）のスキャン方向における範囲に基づいて、経路の経路起点及び／又は経路終点を特定することを含む。
【００３３】
被印刷物体が有効な印刷データ点を必然的に含むため、有効な印刷データ点を検知することで、経路においてどちらの領域が被印刷物体に対応するかを特定することができる。経路において、有効な印刷データ点が存在する領域は被印刷物体が対応する輪郭領域であり、該領域のスキャン方向における範囲に基づいて経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを特定することができる。
【００３４】
印刷の経路を得た後に、経路に基づいて予め設定された層の印刷過程を行うことができる。印刷過程は、経路データが生成された後に行われてもよいし、経路データの生成過程において行われてもよい。
【００３５】
ここで、経路データを生成した後に経路データについて印刷する場合に、具体的に、１つの経路の経路データが生成された後に、該経路データを印刷ヘッドへ送信して印刷ステップを実行し、それと同時に次の経路データの生成過程を行ってもよい。経路データの生成過程において印刷を行う場合に、１つの経路の経路データを生成すると同時に、該経路データを同期的に印刷ヘッドへ送信して印刷ステップを実行する。
【００３６】
説明すべきことは、上記の全てのステップにおける各経路が互いに異なってもよいし、同じであってもよい。例えば、スライス層が立方形状をなす場合には、スライス層における各経路が互いに同じであるが、スライス層が円形状や不規則形状をなす場合には、スライス層における各経路が互いに異なる。
【００３７】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００３８】
図４は本発明の実施例２に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。図４に示すように、本実施例では、印刷ヘッドが片方向印刷機能を実行し、この場合、印刷ヘッドは、１つの経路の印刷過程が完了した都度、経路の起点側に戻り、該起点側から次の経路の印刷過程を開始する。
【００３９】
具体的に、印刷ヘッドが片方向印刷を行う際に、Ｘ軸方向（即ちスキャン方向）に沿って各経路の印刷動作を行い、１つの経路の印刷が完了した都度、Ｙ軸方向（即ちステッピング方向）に沿って次の経路に移動して印刷を行う。このように、印刷ヘッドはＸ軸及びＹ軸において往復して移動することで、該予め設定された層の印刷動作を完了させる。以下は、特に説明しなければ、印刷ヘッドのスキャン方向をＸ軸方向（即ち紙面の水平方向）とし、ステッピング方向をＹ軸方向（即ち紙面の垂直方向）として説明する。
【００４０】
図５ａは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第１経路の模式図である。図５ｂは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第２経路の模式図である。図５ｃは本発明の実施例２に係る片方向印刷の実行時の第３経路の模式図である。図５ａ、図５ｂ及び図５ｃに示すように、印刷ヘッドは、第１経路１１１、第２経路１２１、第３経路１３１それぞれに沿って片方向の移動及び印刷を行う。この場合、異なる経路に位置する印刷ヘッドを区別するために、第１経路１１１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１１、第２経路１２１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１２、第３経路１３１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド１３としてもよい。印刷ヘッド１１、印刷ヘッド１２、印刷ヘッド１３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表すことができる。
【００４１】
本実施例では、印刷ヘッドが片方向印刷機能を実行するため、経路の印刷終点は直前の経路の影響を受けることはない。この場合、経路の経路起点及び経路終点それぞれは被印刷物体の該経路における境界にマッチする。図４、図５ａ、図５ｂ及び図５ｃから分かるように、第１経路１１１、第２経路１２１及び第３経路１３１の経路起点及び経路終点それぞれは被印刷物体の境界の近くに位置するか、又は境界と重なり合う箇所に位置する。このように、経路における非印刷領域が比較的に少ないため、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００４２】
本実施例では、片方向印刷を実行する場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つ経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における境界にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一の予め設定されたスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００４３】
図６は本発明の実施例３に係る印刷方法の実行時の印刷状態の模式図である。図６に示すように、本実施例では、印刷ヘッドが双方向印刷機能を実行し、即ち、１つの経路の印刷が完了した後、印刷ヘッドが元の経路の起点側に戻らないで、経路終点側を経路起点として逆方向へ次の経路の印刷を開始する。よって、双方向印刷過程において、印刷中の経路は、直前の経路の経路終点の位置に制限されるだけでなく、直後の経路の経路起点の位置を考慮する必要もある。
【００４４】
図７ａは本発明の実施例３に係る第１経路の模式図である。図７ｂは本発明の実施例３に係る第２経路の移動分解模式図である。図７ｃは本発明の実施例３に係る第３経路の移動分解模式図である。図７ｄは本発明の実施例３に係る第２経路の模式図である。図７ｅは本発明の実施例３に係る第３経路の模式図である。図７ａ、図７ｂ、図７ｃに示すように、印刷ヘッドは、第１経路２１１、第２経路２２１、第３経路２３１それぞれに沿って双方向の移動及び印刷を行う。この場合、前述した実施例２と類似し、異なる経路における印刷ヘッドを区別するために、第１経路２１１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２１、第２経路２２１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２２、第３経路２３１に位置する印刷ヘッドを印刷ヘッド２３としてもよい。印刷ヘッド２１、印刷ヘッド２２、印刷ヘッド２３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表すことができる。
【００４５】
ここで、経路は、隣接する２つの経路における経路起点又は経路終点の位置に制限されているため、その経路起点及び経路終点も直前及び直後の経路の影響を受ける。具体的に、双方向印刷時に、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直前の経路の経路終点のうちのスキャン方向において上流側の方によって特定されるが、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直後の経路の経路起点のうちのスキャン方向において下流側の方によって特定される。例えば、経路の経路起点を特定する際に、被印刷物体の経路における輪郭の該経路における位置と、該経路の直前の経路の経路終点の該経路における位置とを比較して、どちらが経路のスキャン方向において上流側であるかを判定する必要がある。即ち、印刷時に、該位置を経路起点の位置とすれば、下流側の方の位置を覆うことができる。同様に、経路の経路終点を特定する際にも、被印刷物体の輪郭の該経路における位置と、該経路の直後の経路の経路起点の該経路における位置とを比較して、どちらが経路のスキャン方向において下流側であるかを判定する必要がある。印刷時に、該位置を経路の経路終点とすれば、上流側の方の位置を覆うことができる。
【００４６】
例えば、印刷ヘッド２１は、第１経路２１１が完了した後に、第１経路２１１の経路終点から図示した印刷ヘッド２２のところまでステッピングし、第１経路２１１の経路終点がスキャン方向において被印刷物体の第２経路２２２内の輪郭よりも下流側であるため、第１経路２１１の経路終点に対応する点を経路起点として印刷を行う必要がある。このように、印刷ヘッド２１の第１経路後の減速路と、印刷ヘッド２２の第２経路前の加速路とは相殺し、且つ印刷ヘッド２２が実際に経た第２経路は、図７ｂに示す部分２２１及び部分２２１’を含み、即ち、図７ｄにおける第２経路２２２である。
【００４７】
同様に、印刷ヘッド２３が実際に経た第３経路は、部分２３１及び部分２３１’を含み、即ち図７ｅにおける第３経路２３２である。
【００４８】
このように、各経路の範囲を特定した後、印刷ヘッドは、経路の経路データに基づいて印刷過程を実行して、予め設定された層の印刷を完了させることができる。
【００４９】
本実施例では、双方向印刷を実行する場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００５０】
図８は本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時のフローチャートである。図９は本発明の実施例４に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。被印刷物体の予め設定された層における部分は、連続せず、複数の領域に分けられる可能性があるため、この場合、複数の経路のうちの１つ以上の経路において該被印刷物体が全くない可能性がある。即ち、該１つ以上の経路において、印刷ヘッドは印刷動作を実行しない。この場合、印刷ヘッドがこれらの印刷動作を実行しない経路を移動して時間を無駄にすることを避けるために、これらの被印刷物体を含まない経路を削除して印刷時間を節約することができる。具体的に、経路に被印刷物体の部分が含まれない場合、即ち印刷ヘッドが該経路において実際的な印刷動作がない場合に、該経路が実質的に印刷動作にとって意味がないため、図８に示すように、被印刷物体の層印刷データに基づいて予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、印刷方法は以下のステップを含んでもよい。
【００５１】
Ｓ３０１：内部に被印刷物体が含まれない経路を削除する。
【００５２】
図９に示すように、図９に７つの経路があるが、第４経路内に被印刷物体が含まれないため、図９に示す第４経路が意味のない経路であり、従って、複数の経路の数量を特定した後に、内部に被印刷物体が含まれない第４経路を削除して、予め設定された層における経路の総数を７から６に変更させる必要がある。他の経路は、内部に被印刷物体の一部が存在するため、削除されない。図１０は図９における経路を削除した後の経路区分模式図である。図１０に示すように、第４経路が削除されたため、元の７つの経路は６つの経路になっている。
【００５３】
ここで、説明すべきことは、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップは、一般的に、予め設定された層における経路の数量が特定された後に実行される。このように、経路の数量は、特定された後にステップＳ３０１を経て減少される。図１１は本発明の実施例４に係る印刷方法の他のフローチャートである。図１１に示すように、ステップＳ２０１を実行した後に、経路を削除するステップを実行してもよい。
【００５４】
なお、同一の予め設定された層の印刷過程において、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップは、一般的に、一又は複数回実行されてもよい。ここで、印刷方法に経路の数量や位置などのパラメータを調整する他のステップが含まれる可能性があり、且つ調整ステップの後に、内部に被印刷物体が含まれない空白経路が生じる可能性があるため、他の調整ステップが完了した後に、全ての空白経路を削除するためにステップＳ３０１を改めて１回実行してもよい。
【００５５】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。ここで、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、内部に被印刷物体が含まれない経路を削除するステップをさらに含む。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを被印刷物体の該経路における境界にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させることができる。また、内部に被印刷物体が含まれない経路が削除されるため、印刷速度及び印刷効率が向上する。
【００５６】
図１２は本発明の実施例５に係る印刷方法のフローチャートである。図１３は本発明の実施例５に係る印刷方法の実行時の経路区分模式図である。図１４は図１３における経路を移動させた後の経路区分模式図である。本実施例では、被印刷物体が予め設定された層において連続しない状態になるが、内部に被印刷物体が含まれない経路を直接に削除することができない場合に、経路を下流方向へ移動させる手段を採用してもよい。具体的には、図１２に示すように、ステップＳ１０１、即ち、前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、印刷方法はさらに以下のステップを含んでもよい。
【００５７】
Ｓ４０１：隣接する２つの経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と、上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得する。
【００５８】
Ｓ４０２：最小距離が０よりも大きい場合に、下流位置にある経路及び下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ最小距離だけ移動させる。
【００５９】
このように、予め設定された層における複数の経路それぞれがステッピング方向において順次に配列されるため、隣接する２つの経路毎に比較し、隣接する２つの経路のうちのステッピング方向において下流位置にある経路における被印刷物体の境界輪郭を取得して、被印刷物体の輪郭と、隣接する２つの経路のうちのステッピング方向において上流位置にある経路の境界との最小距離を取得することができる。図１３及び図１４に示す経路区分を例として説明すると、図１３に、該予め設定された層の層印刷データに基づいて、該層における経路の数量が６と特定することができる。これらの６つの経路は、第１経路及び第２経路に被印刷物体が含まれ、且つ被印刷物体が第１経路及び第２経路のステッピング方向における幅に亘るため、第２経路における被印刷物体の境界と第１経路における境界との最小距離が０になる。同じ理由で、第３経路における被印刷物体の境界と第２経路における境界との最小距離は同様に０になる。従って、第１経路、第２経路及び第３経路それぞれは移動する必要がない。
【００６０】
第４経路には、被印刷物体の境界が第３経路における被印刷物体の境界に繋がらないため、被印刷物体が含まれない。従って、第４経路における被印刷物体の境界と第３経路における境界との最小距離は、第４経路における被印刷物体の境界と、第３経路及び第４経路の間の境界との距離Ｓである。この場合、図１４に示すように、第３経路よりも下流の全ての経路、即ち第４経路、第５経路及び第６経路は、下流方向へ移動する必要があり、移動距離が距離Ｓと同等である。
【００６１】
下流方向における第４経路、第５経路及び第６経路は、２つ毎に比較すると、各経路における被印刷物体が上流方向における経路に繋がっているため、最小距離が常に０である。即ち、第４経路、第５経路及び第６経路は下流方向へ引き続き移動しない。
【００６２】
このように、上記ステップＳ４０１及びステップＳ４０２によって、経路の移動及び削除をして、経路の数量及び経路の経路起点又は経路終点を改めて設定することができるため、印刷時の時間浪費は削減される。
【００６３】
図１５は本発明の実施例５に係る経路の移動前の経路区分模式図である。図１６は図１５に示す経路を移動させた後の経路区分模式図である。図１５及び図１６に示すように、印刷ヘッド２３は、第３経路２３２の実行後に、次の経路、即ち印刷ヘッド２４に係る経路の実行時に、該経路を下流方向へ距離Ｓだけ移動させ、経路２４１を実行してもよい。
【００６４】
経路を移動させた後にも、前述した実施例と類似する方法によって単一の経路の経路起点及び経路終点を取得することができる。図１７ａは本発明の実施例５に係る第３経路の分解模式図である。図１７ｂは本発明の実施例５に係る第３経路の模式図である。図１７ｃは本発明の実施例５に係る第４経路の分解模式図である。図１７ｄは本発明の実施例５に係る第４経路の模式図である。図１７ａ〜図１７ｄに示すように、印刷ヘッド２３の第３経路は部分２３２及び部分２３２’を含んでもよく、即ち図１７ｂに示す２３３である。印刷ヘッドが第４経路を実行する際に、印刷ヘッド２４になる。第４経路は部分２４１及び部分２４１’を含んでもよく、即ち図１７ｄに示す２４２である。最後に、印刷ヘッド２５が第５経路２５１を実行し、該層の印刷過程が完了する。ここで、印刷ヘッド２３、印刷ヘッド２４及び印刷ヘッド２５は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表す。図１８は本発明の実施例５に係る印刷状態の模式図である。図１８に示すように、第１経路２１１、第２経路２２２及び第３経路２３３それぞれは前述した実施例と類似するが、第４経路２４２、第５経路２５２及び第６経路２６１それぞれは下流方向へ移動した経路である。ここで、印刷ヘッド２１、２２、２３、２４、２５及び２６それぞれは異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドを表す。
【００６５】
なお、上記ステップＳ４０１及びステップＳ４０２によって、前述した実施例４における被印刷物体が含まれない経路の削除ステップを実行してもよい。具体的には、図１４に示すように、第４経路に被印刷物体が含まれないため、第４経路における被印刷物体の境界と第３経路の境界との最小距離は、第４経路のステッピング方向における全幅と認められる。この場合、第３経路よりも下流の全ての経路、即ち第４経路、第５経路、第６経路を下流方向へ移動させる必要があり、移動距離は、最小距離即ち第４経路のステッピング方向（即ち下流方向）における幅と同等である。このようにすれば、内部に被印刷物体がない経路を避けて、予め設定された層全体の印刷時間を削減し、印刷効率を向上させることができる。
【００６６】
本実施例では、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、隣接する２つの経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得し、最小距離が０よりも大きい場合に、下流位置にある経路及び下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ最小距離だけ移動させる。その後、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させることができる。また、被印刷物体が含まれない領域に、印刷経路が設定されないため、印刷速度及び印刷効率は向上する。
【００６７】
図１９は本発明の実施例６に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。図２０は本発明の実施例６に係る印刷方法の経路区分模式図である。図１９及び図２０に示すように、印刷時に、印刷ヘッド自体の印刷解像度が、印刷に要求される解像度に満たない場合に、補足印刷を行う必要がある。補足印刷の方式では、同じ経路の隣接する印刷点の間に印刷点を捕足する。Ｘ軸方向（即ちスキャン方向）には、印刷ヘッドの印刷台に対する移動速度を制御することで実現することができ、移動速度が遅い場合に、Ｘ軸における印刷解像度は比較的に高いが、移動速度が速い場合に、Ｘ軸における印刷解像度は比較的に低い。Ｙ軸方向（即ちステッピング方向）には、制御印刷ヘッドの印刷台に対するステッピング距離を制御することで実現し、異なる経路の印刷点がずれるように分布させることができる。本実施例では、被印刷物体の解像度の要求を満たすために、補足印刷ステップを実行してもよい。この場合、被印刷物体の層印刷データに基づいて、複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、予め設定された層のステッピング方向における長さ、印刷ヘッドの解像度及び被印刷物体の解像度に基づいて複数の経路の数量を特定することを含んでもよい。
【００６８】
具体的に、複数の経路の数量を特定する際に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、予め設定された層のステッピング方向における長さＤ、印刷ヘッドの解像度ｐ及び被印刷物体の解像度Ｐに基づいて、式（１）のＮ＝（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）によって経路の数量Ｎを得ることができる。Ｄ／ｄが整数でない場合に、Ｄ／ｄの値は端数を切り上げて整数にする。例えば、Ｄ／ｄ＝１．２の場合に、Ｎ＝２×（Ｐ／ｐ）である。又は、式（２）のＮ´＝［（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）］＋（Ｐ／ｐ）−１によって経路の数量Ｎ´を得る。ここで、［（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）］は、（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）の端数を切り上げて整数にすることを示す。例えば、（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）＝４．８の場合に、［（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）］＝５である。
【００６９】
図２１ａは本発明の実施例６に係る第１経路の模式図である。図２１ｂは本発明の実施例６に係る第２経路の模式図である。図２１ｃは本発明の実施例６に係る第３経路の模式図である。図２０、図２１ａ、図２１ｂ、図２１ｃに示すように、印刷ヘッド３１が経路３１１を印刷し、印刷ヘッド３２が経路３２１を印刷し、印刷ヘッド３３が経路３３１を印刷し、印刷ヘッド３１、印刷ヘッド３２、印刷ヘッド３３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドと見なされる。
【００７０】
本実施例では、補足印刷ステップのため、上記各パラメータに基づいて、予め設定された層における被印刷物体に必要な経路の数量を特定し、その後、異なる経路の経路範囲を特定するために、各経路の経路起点及び経路終点をそれぞれに選択する。図２１ａ、図２１ｂ、図２１ｃそれぞれには、印刷ヘッド３１、印刷ヘッド３２、印刷ヘッド３３それぞれの経路３１１、経路３２１、経路３３１における経路範囲が示されている。
【００７１】
各経路の経路範囲を特定した後に、該層の経路データを生成し、印刷ヘッドに該経路データに基づいて印刷動作を行わせることができる。
【００７２】
本実施例では、片方向印刷を行い、且つ補足印刷を行う場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００７３】
図２２は本発明の実施例７に係る印刷方法の印刷状態の模式図である。図２２に示すように、双方向印刷を行う場合に、補足印刷を採用することで印刷解像度を向上させてもよい。具体的に、双方向印刷モードのため、経路の経路起点及び経路終点はともに被印刷物体の輪郭及び隣接する経路の範囲の影響を受ける。また、被印刷物体の層印刷データに基づいて、複数の経路の数量を特定するステップは、具体的に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、予め設定された層のステッピング方向における長さ、印刷ヘッドの解像度及び被印刷物体の解像度に基づいて複数の経路の数量を特定することを含んでもよい。
【００７４】
具体的に、複数の経路の数量を特定する際に、印刷ヘッドのステッピング方向（即ちＹ軸）における長さｄ、予め設定された層のステッピング方向における長さＤ、印刷ヘッドの解像度ｐ及び被印刷物体の解像度Ｐに基づいて、式のＮ＝（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）によって経路の数量Ｎを得ることができる。
【００７５】
図２３ａは本発明の実施例７に係る第２経路の模式図である。図２３ｂは本発明の実施例７に係る第３経路の模式図である。図２２、図２３ａ及び図２３ｂに示すように、印刷ヘッド４１が第１経路４１１を印刷し、印刷ヘッド４２が第２経路４２２を印刷し、印刷ヘッド４３が第３経路４３２を印刷し、印刷ヘッド４１、印刷ヘッド４２、印刷ヘッド４３は、異なる経路に位置する同一の印刷ヘッドと見なされる。
【００７６】
本実施例では、補足印刷ステップのため、上記各パラメータに基づいて、予め設定された層における被印刷物体に必要な経路の数量を特定し、次いで、異なる経路の経路範囲を特定するために、各経路の経路起点及び経路終点をそれぞれに選択する。ここで、経路の経路起点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直前の経路の経路終点のうちの該経路のスキャン方向において上流側の方により特定され、及び／又は、経路の経路終点は、被印刷物体の経路における輪郭及び直後の経路の経路起点のうちの該経路のスキャン方向において下流側の方によって特定される。図２３ａ及び図２３ｂそれぞれには、印刷ヘッド４１、印刷ヘッド４２及び印刷ヘッド４３それぞれの経路４１１、４２２及び４３２における経路範囲を示す。
【００７７】
ここで、本実施例に係る印刷方法は、経路の経路起点及び経路終点の概念及び限定をさらに説明するための例とされてもよい。図２４は本発明の実施例７における印刷点の範囲の模式図である。図２４に示すように、単一のスライス層において、有効印刷点が図２４における丸い点に示す（無効印刷点が図示しない）ため、既に特定された各経路について、各経路の経路方向において先頭になる印刷点を経路起点とし、各経路の経路方向において末尾になる印刷点を経路終点とすることができる。図２４に示すように、印刷ヘッド４２は、経路４２２において、経路起点が印刷点４２ａ、経路終点が印刷点４２ｂであり、印刷ヘッド４３は、経路４３２において、経路起点が印刷点４３ａ、経路終点が印刷点４３ｂである。前記有効印刷点では、印刷ヘッドがその位置で応答して印刷動作を実行する。無効印刷点では、印刷ヘッドがその位置で印刷動作を実行しない。
【００７８】
各経路の経路範囲を特定した後に、該層の経路データを生成し、印刷ヘッドに該経路データに基づいて印刷動作を行わせることができる。
【００７９】
本実施例では、双方向印刷を行い、且つ補足印刷を行う場合に、印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における輪郭にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
選択可能な実施形態では、式（１）のＮ＝（Ｄ／ｄ）×（Ｐ／ｐ）によって経路の数量Ｎを得るが、印刷状態は実施例６と比べると以下の点で相違する。本実施形態では、スキャン方向において、第１経路に、印刷ヘッドのステッピング方向における長さｄが予め設定された層の長さＤの範囲に完全に入っており、その後の各経路に、印刷ヘッドがステッピング方向においてｄ×（ｐ／Ｐ）距離だけ移動する。図２５に示すように、ｐ／Ｐ＝１／４を例とすると、５１１は印刷ヘッドの第１経路におけるステッピング方向の位置状態を示し、５１２は印刷ヘッドの第２経路におけるステッピング方向の位置状態を示し、５１３は印刷ヘッドの第３経路におけるステッピング方向の位置状態を示し、５１４は印刷ヘッドの第４経路におけるステッピング方向の位置状態を示す。各経路の経路起点及び経路終点の特定方法は実施例６又は実施例７に一致し、その説明を省略する。
前述した実施例６又は実施例７に基づいて、本発明に係る印刷方法は、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路の数量を特定するステップに、以下のことをさらに含んでもよい。即ち、経路の数量Ｎ及びＮ´を比較し、Ｎ＞Ｎ´の場合に、現在の層の経路の数量をＮ´と特定し、この場合の印刷方法の印刷状態は図１９の模式図に示す。Ｎ＜Ｎ´の場合に、現在の層の経路の数量をＮと特定し、この場合の印刷方法の印刷状態は図２５の模式図に示す。Ｎ＝Ｎ´の場合、印刷方法の印刷状態は図１９の模式図に示すような状態であってもよく、図２５の模式図に示すような状態であってもよい。
【００８０】
なお、本発明は印刷システムをさらに提供する。印刷システムは、前述した実施例１〜７に係る印刷方法を実行して、３Ｄ物体の印刷ステップを実行することができる。図２６は本発明の実施例８に係る印刷システムの構造模式図である。図２６に示すように、本実施例に係る印刷システム１０は、印刷ヘッド１、支持台２及び制御ユニット３を備え、制御ユニット３及び印刷ヘッド１は電気接続され、制御ユニット３は、前述した実施例１〜実施例７に係る印刷方法を実行して、印刷ヘッド１に支持台２上で被印刷物体を印刷させるために使用される。
【００８１】
具体的に、制御ユニット３は、処理端末及び駆動コントローラーなどの構成要素を備えてもよい。処理端末は、被印刷物体について処理を行って、印刷用の印刷データを生成するために使用される。駆動コントローラーは、処理端末からの命令に応じて印刷ヘッド１を制御して支持台２上で印刷させる。処理端末からの命令は、上記の実施例１〜７に係る方法の流れで被印刷物体を印刷することを含む。
【００８２】
具体的に、層印刷データは、層の構造データ及び層の非構造データを含むが、これらに限らない。層の構造データは、柱型の構造データ、網型の構造データ、螺旋型の構造データなどの情報を含むが、これらに限らない。
【００８３】
さらに、前記処理端末及び駆動コントローラーの機能は、ハードウェア、プロセッサに実行されるソフトウェア、又は両者の組み合わせによって実現される。具体的には、ソフトウェアモジュールによって実現される場合に、プログラムを予め前記プロセッサに記録し、又はソフトウェアを予め設定されたシステムにインストールしてもよい。ハードウェアによって実現される場合に、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によってその機能を果たしてもよい。
【００８４】
さらに、前記ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ハードディスク、又は当分野で知られている任意の他の形の記憶媒体に記憶されてもよい。前記記憶媒体をプロセッサに結合して前記プロセッサに前記記憶媒体から情報を読み取ったり、前記記憶媒体へ情報を書き込んだりさせることができる。変形例として、前記記憶媒体はプロセッサの構造要素であってもよく、又は、前記プロセッサ及び前記記憶媒体それぞれは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）にあってもよい。
【００８５】
さらに、前記ハードウェアは具体的な機能を果たすことが可能な汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能なロジックデバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジックデバイス、個別ハードウェア構成要素、あるいは前述したこれらのハードウェアの組み合わせであってもよい。変形例として、計算デバイスの組み合わせによって実現されてもよい。計算デバイスの組み合わせは、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰと通信して結合した１つ又は複数のマイクロプロセッサの組み合わせなどが例示される。
【００８６】
本実施例では、印刷システムは、印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、制御ユニット及び印刷ヘッドは電気接続され、制御ユニットは印刷方法を実行して印刷ヘッドに支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される。印刷方法は、具体的に、以下のステップを含んでもよい。まず、被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する。ここで、少なくとも１つの経路の経路起点及び／又は経路終点は被印刷物体の経路における輪郭にマッチする。次いで、経路に基づいて、予め設定された層を印刷する。このように、単一のスライス層の印刷時に、印刷経路の経路起点及び経路終点のうちの少なくとも１つを、被印刷物体の該経路における境界にマッチさせることで、経路全体の長さを効果的に減少させ、印刷速度及び印刷効率を向上させることができる。
【００８７】
当業者であれは、以下のことが理解できる。上記各方法に係る実施例の全部又は一部のステップはプログラム指令に係るハードウェアにより実現される。前述したプログラムはコンピュータにより読み取られる記憶媒体に記憶されてもよい。該プログラムは、上記の各方法に係る実施例のステップを実行する。前述した記憶媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、又は光ディスクなど、プログラムのコードを記憶することが可能な媒体を含む。
【００８８】
なお、前述した実施例は、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を制限するものではない。前述した実施例に基づいて本発明を詳しく説明したが、当業者であれば、前述した各実施例に記載の発明を変更し、又はその一部の技術的特徴を均等に置き換えることができ、これらの変更又は置き換えは、技術の本質を各実施例に係る発明の思想及び範囲から逸脱させることがないと理解できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定し、
前記経路に基づいて、前記予め設定された層を印刷する
ことを含み、
少なくとも１つの前記経路の経路起点及び／又は経路終点は前記被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする
ことを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記経路の経路起点及び経路終点それぞれは、前記被印刷物体の前記経路における輪郭にマッチする
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記経路の経路起点は、前記被印刷物体の前記経路における輪郭及び前記経路の直前の経路の経路終点のうち、該経路のスキャン方向において上流側の方によって特定され、及び／又は、
前記経路の経路終点は、前記被印刷物体の前記経路における輪郭及び前記経路の直後の経路の経路起点のうち、該経路のスキャン方向において下流側の方によって特定される
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定することは、
各前記経路に物体の輪郭が存在する領域のスキャン方向における範囲に基づいて、前記経路の経路起点及び／又は経路終点を特定することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項５】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項６】
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することは、
前記印刷ヘッドのステッピング方向における長さ及び前記予め設定された層の前記ステッピング方向における長さに基づいて、前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
【請求項７】
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することは、
前記印刷ヘッドのステッピング方向における長さ、前記予め設定された層の前記ステッピング方向における長さ、前記印刷ヘッドの解像度及び前記被印刷物体の解像度に基づいて、前記複数の経路の数量を特定することを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記予め設定された層の前記印刷ヘッドによる印刷に必要な前記複数の経路の数量を特定することは、
異なる経路の数量を比較して、最小値を前記予め設定された層に必要な複数の経路の数量とすることを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の印刷方法。
【請求項９】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
経路に前記被印刷物体が含まれない全ての経路を削除することを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項１０】
前記被印刷物体の層印刷データに基づいて、予め設定された層の印刷ヘッドによる印刷に必要な複数の経路のうちの各前記経路のスキャン方向における経路起点及び／又は経路終点を特定する前に、さらに、
隣接する２つの前記経路毎に、下流位置にある経路における被印刷物体の輪郭と、上流位置にある経路とのステッピング方向における最小距離を取得し、
前記最小距離が０よりも大きい場合に、前記下流位置にある経路及び前記下流位置にある経路以降の全ての経路を下流方向へ前記最小距離だけ移動させることを含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷方法。
【請求項１１】
印刷ヘッド、支持台及び制御ユニットを備え、
前記制御ユニット及び前記印刷ヘッドは電気接続され、
前記制御ユニットは、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の印刷方法を実行して、前記印刷ヘッドに前記支持台上で被印刷物体を印刷させるために使用される
ことを特徴とする印刷装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2021505439.tif 000043
【図５ａ】
2021505439.tif 000044
【図５ｂ】
2021505439.tif 000045
【図５ｃ】
2021505439.tif 000046
【図６】
2021505439.tif 000047
【図７ａ】
2021505439.tif 000048
【図７ｂ】
2021505439.tif 000049
【図７ｃ】
2021505439.tif 000050
【図７ｄ】
2021505439.tif 000051
【図７ｅ】
2021505439.tif 000052
【図８】
2021505439.tif 000053
【図９】
2021505439.tif 000054
【図１０】
2021505439.tif 000055
【図１１】
2021505439.tif 000056
【図１２】
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【図１３】
2021505439.tif 000058
【図１４】
2021505439.tif 000059
【図１５】
2021505439.tif 000060
【図１６】
2021505439.tif 000061
【図１７ａ】
2021505439.tif 000062
【図１７ｂ】
2021505439.tif 000063
【図１７ｃ】
2021505439.tif 000064
【図１７ｄ】
2021505439.tif 000065
【図１８】
2021505439.tif 000066
【図１９】
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【図２０】
2021505439.tif 000068
【図２１ａ】
2021505439.tif 000069
【図２１ｂ】
2021505439.tif 000070
【図２１ｃ】
2021505439.tif 000071
【図２２】
2021505439.tif 000072
【図２３ａ】
2021505439.tif 000073
【図２３ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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