(57)【要約】【課題】印字ヘッドを走査しながらインクを吐出するインクジェット印字方式においては、吐出した位置よりも右側にずれて印字面に付着するという特性を持つ。また、左方向に移動する場合も同様に左側にずれて印字面に付着する。このため、印字画像が白抜けになってしまう。【解決手段】インクジェット印字装置において、印字ヘッドと印字媒体の距離の変化から印字する際の走査方向を選択する印字方向選択手段を設け、印字ヘッドの往方向の走査に対して、印字ヘッドと印字媒体の距離が増大するような領域では、印字ヘッドの復方向の走査時に印字を行い、距離が減少するような領域では、往方向の走査時に印字を行うこととする。これにより、凸凹のある立体物に印字する際、印字ヘッドと印字媒体との距離から印字面の傾きを求め、その傾きに応じ、往方向／復方向どちらの走査で印字するかを選択することにより、白抜けなどの印字品位の劣化なく、良好な印字結果を得ることが可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字媒体に吐出口からインクを吐出することにより印字を行う印字ヘッドと、
前記印字ヘッドを記録方向に走査させる印字ヘッド走査手段
を有するインクジェット印字装置において、
前記印字ヘッド走査手段による走査方向に対し所定の間隔で求められる印字ヘッドと印字媒体との距離の変化により、前記印字ヘッドのインクの吐出を前記印字ヘッドの往方向、復方向のどちらの走査で行うかを選択する印字方向選択手段を有することを特徴とする。
【請求項２】
前記印字方向選択手段は、
印字ヘッドの往方向の走査に対し、印字ヘッドと印字媒体の距離が増大するような領域では、印字ヘッドの復方向の走査時に印字を行うことを選択し、
印字ヘッドと印字媒体の距離が減少するような領域では、印字ヘッドの往方向の走査時に印字を行うことを選択することを特徴とする
請求項１のインクジェット印字装置。
【請求項３】
前記インクジェット印字装置は、
前記印字ヘッドの走査時に、走査方向に対して所定の間隔で、印字ヘッドと印字媒体の距離を測定する距離測定手段をさらに有し、
前記走査方向に対する印字ヘッドと印字媒体の距離の変化を、前記距離測定手段により得られた印字ヘッドと印字媒体との距離から求めることを特徴とする
請求項１ないし２のインクジェット印字装置。
【請求項４】
前記インクジェット印字装置において、
前記所定間隔で求められる印字ヘッドと印字媒体との距離は、印字を行うための印字デ一タに付加されていることを特徴とする
請求項１ないし２のインクジェット印字装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字ヘッドを走査させ印字媒体に印字を行うシリアルインクジェット印字装置に関するものであり、さらに、立体的な印字媒体に対して印字を行うインクジェット印字装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印字装置は、インクを吐出する印字ヘッドの所定方向への走査と、印字媒体の印字ヘッドの走査と直行する方向への移動を繰り返すことにより、印字媒体全体への印字を行っており、印字媒体としては、プリント用紙など平面的な用紙がほとんどであった。しかし、近年においては、インクジェット印字方式が非接触印字であるという特徴を生かし、印字媒体として、凹凸のある立体物のようなものへの印字にも利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、印字ヘッドを走査しながらインクを吐出するインクジェット印字方式においては、図３に示すように、例えば、右方向に移動しながらインクを吐出すると、インク滴は放物線を描いて、吐出した位置よりも右側にずれて印字面に付着するという特性を持つ（図３（ｂ））。また、左方向に移動する場合も同様に左側にずれて印字面に付着する（図３（ｃ））。
【０００４】
このため、図４に示すように、例えば、走査方向に対して印字ヘッドと印字媒体の距離が大きくなっていくような立体物への印字の場合、その斜面にインク滴が付着できずに、結果として、印字画像が白抜けになってしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、立体物に印字する際に凹凸の変化があっても、白抜けなどの画像劣化なく印字することができるインクジェット印字装置の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット印字装置は、印字媒体に吐出口からインクを吐出することにより印字を行う印字ヘッドと、印字ヘッドを記録方向に走査させる印字ヘッド走査手段を有し、さらに、印字ヘッド走査手段による走査方向に対し所定の間隔で求められる印字ヘッドと印字媒体との距離の変化により、印字ヘッドのインクの吐出を印字ヘッドの往方向、復方向のどちらの走査で行うかを選択する印字方向選択手段を有する。
【０００７】
印字方向選択手段は、印字ヘッド走査手段における往方向の走査に対し、印字ヘッドと印字媒体の距離が増大するような領域では、印字ヘッドの復方向の走査時に印字を行うことを選択し、また、印字ヘッドと印字媒体の距離が減少するような領域では、印字ヘッドの往方向の走査時に印字を行うことを選択する。
【０００８】
また、印字ヘッドの走査時に、走査方向に対して所定の間隔で、印字ヘッドと印字媒体の距離を測定する距離測定手段をさちに有し、走査方向に対する印字ヘッドと印字媒体の距離の変化を、距離測定手段により得られた印字ヘッドと印字媒体との距離から求めることを特徴とする。
【０００９】
もしくは、走査方向に対する印字ヘッドと印字媒体の距離を、印字を行うための印字データに付加しておくことにより、上記の距離測定手段がなくても、上記目的を達成する本発明を構成することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明に適用するのに好適なプリンタ装置の例を示すブロック図である。１０１ＣＰＵはプリンタ装置の印字データの生成、コマンドの解析など各種処理を行うための演算装置である。１０２ＲＯＭはプリンタの制御ソフトが格納され、１０１ＣＰＵにより読み出され実行される。１０３ＲＡＭは印字データを生成するためのワークバッファとしての機能と、各種設定情報を一時的に保管し必要によって印字データの加工に利用される。また、１０４インタフェースから入力されたデータ及びコマンドを一時的に格納するためにも利用される。１０４インタフェースはホストコンピュータに接続されデータ及びコマンドを入出力するためのものである。１０５ＥＥＰＲＯＭはフォントの種類、印字用紙種別等のプリンタの設定状態を保管しておくためのものである。１０６モータコントローラは本実施形態のプリンタ装置に於いては主走査方向に印字ヘッドを搭載したキャリッジユニットを走査させ、一回又は複数回の主走査後、紙を送り更に印字を継続することにより用紙一枚の印字を完成させるため、主走査方向の移動を行うキャリッジモータコントローラと紙の前進、後退を行うラインフィードモータコントローラの２つの制御を行うものである。１０７へッドコントローラは１０８印字ヘッドに印字するデータを転送する機能と１０８印字ヘッドからインクを吐出するための制御を行う機能を有している。１０８印字ヘッドは１０７ヘッドコントローラにより制御され、吐出口よりインクを印字媒体に吐出し、印字を行う。１０９距離検知センサは１０８印字ヘッドもしくは印字ヘッドを保持するキャリッジに付けられ、印字ヘッドと印字媒体との距離を計測する機能を有している。１１０ＣＧＲＯＭは日本語及び各国の文字を印字データとして展開可能なイメージデータとして格納している。
【００１１】
このように構成されたプリンタ装置において、１０４インタフェースを介してホストコンピュータより印字データが入力されると、１０２ＲＡＭに展開され、１０１ＣＰＵにより解析され、１０６モータコントローラが駆動されるとともに、１０７ヘッドコントローラが１０８へツドに印字データを転送し、インク吐出制御を行い印字が実行される。
【００１２】
印字ヘッドの吐出口（２０２）から吐出されたインク滴は、印字ヘッドが静止している場合は、図３（ａ）のように、インク滴を吐出した位置と印字媒体（２０３）にインク滴が付着した位置（３０１）が同じになる。しかし、印字ヘッドを走査しながらインクを吐出する場合においては、例えば、印字ヘッドを右方向に移動しながらインクを吐出すると、インク滴は放物線を描いて、吐出した位置よりも右側にずれて印字面に付着する（図３（ｂ））。また、左方向に移動する場合も同様に左側にずれて印字面に付着する（図３（ｃ））。このため、図４に示すように、例えば、右から左への走査方向に対して印字ヘッドと印字媒体の距離が大きくなっていくような立体物に、右方向に移動しながらインク滴を吐出した場合、その印字面の一部（４０１）にインク滴が付着できずに、結果として、印字画像が白抜けになってしまう。
【００１３】
そこで、本発明の１実施形態として、図２に示すように、印字ヘッド（２０１）もしくは印字ヘッドを保持するカートリッジに、印字ヘッドの吐出口（２０２）に対して印字ヘッド走査方向の往方向側に、印字ヘッドと印字媒体（２０３）との距離を計測する距離検知センサ（２０４）を設け、往方向の印字（インク吐出）に先じて印字ヘッドと印字媒体との距離を計測する。この場合、このインクジェット印字装置は、印字ヘッド走査方向の往方向側に距離検知センサを設けたため、各ラインの印字の走査は往方向側から始める必要がある。
【００１４】
また、この制限をなくすために、印字ヘッドの往復両方向側に距離検知センサを設ける構成も可能である。もしくは、印字ヘッドの走査方向と直行する側に距離検知センサを設け、現印字ラインの印字動作の走査と並行し、次印字ラインの距離を計測し、その情報をＲＡＭｌ０３の所定のエリアに記憶しておくような構成も可能である。また、距離検知センサとしては、超音波、光学、機械式など、どの構成であっても本発明の効果を妨げるものではない。
【００１５】
また、本実施形態においては、印字ヘッドと印字媒体の距離を測定する間隔を印字データの画素の間隔とする。
【００１６】
次に、本発明の印字制御方法を説明する。上位装置であるホストコンピュータより送られてきた印字データは、印字ヘッドの一走査のデータが用意できると、印字ヘッドの往方向の走査が開始される。次に、所定量先行した距離検知センサが各画素位置の距離を検知し、さらに、次の隣接した画素位置の距離を検知する。ここで、距離の変化（差分）を求め、距離の変化がプラス（遠くなった）であれば、往方向の走査時におけるその画素の印字（インクの吐出）は行わないようにする。また、０もしくはマイナス（近くなった）であれば、往方向の走査時においてその画素の印字（インクの吐出）を行うようにする。この制御を往方向の一走査行い、印字（インクの吐出）されなかった画素について、復方向の走査で印字（インクの吐出）を行う。往および復の走査で、所定印字ラインの印字が完了し、次のラインを印字するため、所定量印字媒体を移動させる。
【００１７】
このように、印字ヘッドと印字媒体との距離を計測し、印字面の距離の変化に応じ印字（インクの吐出）する方向を選択することにより、凹凸のある立体物を印字する際において、白抜けなどの印字品位の劣化なく、良好な印字結果を得ることが可能になる。
【００１８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、距離検知センサを用い、求められた距離の変化から往復どちらの走査で印字（インクの吐出）するかを制御していた。しかし、３Ｄ−ＣＡＤなどの３次元の物体を扱うアプリケーションにより作成された３次元物体に印字する場合においては、その３次元物体を印字する印字データをホストコンピュータから印字装置に送信する際に、その印字データに対応した高さ情報（印字ヘッドと印字媒体との距離に相当する）を付加することは容易である。
【００１９】
そこで、距離検知センサなしに、印字データに付加されて送信された高さ情報を用い、各画素における印字（インクの吐出）する方向を選択することにより、凹凸のある立体物を印字する際において、白抜けなどの印字品位の劣化なく、良好な印字結果を得ることが可能になる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、印字ヘッドと印字媒体の距離を求める距離検知センサを設けることにより、所定間隔ごとに印字面の距離の変化より傾きを求め、その傾きに応じ、往方向／復方向どちらの走査で印字するかを選択することにより、凹凸のある立体物を印字する際において、白抜けなどの印字品位の劣化なく、良好な印字結果を得ることが可能になる。また、距離検知センサを設けずとも、ホストコンピュータから送信される印字データに高さ情報（印字ヘッドと印字媒体との距離に相当する）が付加され送信されることにより、送信された高さ情報から往方向／復方向どちらの走査で印字するかを選択することにより、凹凸のある立体物を印字する際において、白抜けなどの印字品位の劣化なく、良好な印字結果を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の印字装置のブロック図。
【図２】本発明の実施形態の印字ヘッドと距離感知センサの構成図。
【図３】印字ヘッドの走査方向と吐出したインクの付着位置の関係図。
【図４】立体的な印字媒体と吐出したインクの付着位置の関係図。
【符号の説明】
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  インタフェース
１０５  ＥＥＰＲＯＭ
１０６  モータコントローラ
１０７  ヘッドコントローラ
１０８  印字ヘッド
１０９  距離検知センサ
１１０  ＣＧＲＯＭ
２０１  印字ヘッド
２０２  インク吐出口
２０３  印字媒体
２０４  距離検知センサ
３０１  インク付着位置
４０１  インクが付着できない領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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