(57)【要約】  本発明は、基材の上に印刷システムの印刷ヘッドの複数のパスで物体の複数のボクセルを印刷するための方法であって、各パスが、印刷ヘッドから基材に向かってマーキング材料を噴出する間、基材に対する印刷ヘッドの移動方向を有し、各ボクセルが、物体において位置を有し、物体の各ボクセルに対して、物体におけるボクセルの位置に基づいて印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、ボクセルが印刷される少なくとも１つのパスを選択するステップであって、少なくとも１つのパスが、印刷ヘッドの選択された移動方向に対応する移動方向を有する、選択するステップと、選択された少なくとも１つのパスでボクセルを印刷するステップとを含む、方法に関する。本発明は、方法を実行するように構成された印刷システムにも関する。
2018507796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に印刷システムの印刷ヘッドの複数のパスで物体の複数のボクセルを印刷するための方法であって、各パスが、印刷ヘッドから基材に向かってマーキング材料を噴出する間、基材に対する印刷ヘッドの移動方向を有し、各ボクセルが、物体において位置を有し、
物体の各ボクセルに対して、
ａ）物体におけるボクセルの位置に基づいて印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、
ｂ）ボクセルが印刷される少なくとも１つのパスを選択するステップであって、少なくとも１つのパスが、印刷ヘッドの選択された移動方向に対応する移動方向を有する、選択するステップと、
ｃ）選択された少なくとも１つのパスでボクセルを印刷するステップとを含み、
移動方向を選択するステップが、基材に対して平行でない外側表面におけるボクセルについて、ボクセルの位置において外側表面の法線ベクトルとの負の内積を有する移動方向を選択するステップを含む、方法。
【請求項２】
移動方向を選択するステップが、物体の内側の特定のボクセルに対して、物体の外側表面における第１のボクセルと第２のボクセルとの対を決定するステップであって、特定のボクセル、第１のボクセルおよび第２のボクセルが、基材に垂直な同じ距離において位置を有し、第１のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、第２のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向に対向する印刷ヘッドの第２の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、特定のボクセルが、ほぼ、第１のボクセルと第２のボクセルとを通る線上にある、決定するステップと、線上のボクセルを無作為に選択するステップと、第１のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第１のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、第２のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第２のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
移動方向を選択するステップが、基材に対して平行の外側表面におけるボクセルについて、物体の外側表面における第１のボクセルと第２のボクセルとの対を決定するステップであって、特定のボクセル、第１のボクセルおよび第２のボクセルが、基材に垂直な同じ距離において位置を有し、第１のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、第２のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向に対向する印刷ヘッドの第２の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、特定のボクセルが、ほぼ、第１のボクセルと第２のボクセルとを通る線上にある、決定するステップと、線上のボクセルを無作為に選択するステップと、第１のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第１のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、第２のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第２のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップとを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
無作為に選択されるボクセルが、線の線部分から無作為に選択され、線部分が、第１のボクセルと第２のボクセルとの間の中間点を含む、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
負の内積の絶対値が、所定の限界値よりも大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
基材の上に印刷ヘッドの複数のパスで物体の複数のボクセルを印刷するための印刷ヘッドを備えるプリントシステムであって、各パスが、印刷ヘッドから基材に向かってマーキング材料を噴出する間、基材に対する印刷ヘッドの移動方向を有し、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される印刷制御器を備える、プリントシステム。
【請求項７】
印刷ヘッドが、第１の移動方向に、および第２の移動方向に移動可能であり、第１の移動方向が、第２の移動方向に対向する、請求項６に記載のプリントシステム。
【請求項８】
コンピュータ可読媒体上に具現化されたコンピュータ可読符号を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読符号が、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するための命令を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の上に印刷システムの印刷ヘッドの複数のパスで物体の複数のボクセルを印刷するための方法に関し、各パスが、印刷ヘッドから基材に向かってマーキング材料を噴出する間、基材に対する印刷ヘッドの移動方向を有し、各ボクセルが、物体において位置を有する。
【０００２】
本発明は、コンピュータ可読媒体上に具現化されたコンピュータ可読符号を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読符号が、本発明による方法を適用するための命令を構成する、コンピュータプログラム製品と、本発明による方法を適用するように構成されたプリントシステムとにさらに関する。
【背景技術】
【０００３】
複数のボクセルを含む物体を生成するためのプロセスが、欧州特許出願ＥＰ２６７２６９２に説明され、図２Ａ−２Ｂに示される。
【０００４】
図２Ａにおいて、および図２Ｂにおいて、物体２６は基材２１上に印刷され、および基材に対してほぼ垂直な急な端部、側部および／または面２３を有することができ、またはそのような端部、側部または面の方向は、Ｚ方向に実質的な成分を有する。
【０００５】
図２Ａにおいて、印刷ヘッド２２が、単方向印刷モードで物体２６の上部表面全体にわたって延びるボクセルの完全な層を実現するために軌道２４に従ってマーキング材料を基材２１に向かって噴出するために基材２１の上を１つの方向Ｘに移動している。
【０００６】
図２Ｂは、２方向印刷モードを示し、印刷ヘッド２２が、物体２６の上部表面全体にわたって延びるボクセルの完全な層を作製するために軌道２４に従ってマーキング材料を基材２１に向かって噴出するために基材２１の上を第１の方向Ｘに移動しており、かつ物体２６の上部表面全体にわたって延びるボクセルの次の完全な層のために軌道２５に従ってマーキング材料を基材２１に向かって噴出するために基材２１の上を第２の方向Ｘ１に移動している。
【０００７】
そのような急な端部、側部または面２３は、必ずしも非常に滑らかに印刷されるとは限らず、および軌道２７、２８の一部のマーキング材料は、間違った場所に当たり、不規則部２９を生じることがあることが実験により明らかになっている。マーキング材料は、印刷ヘッド２２の移動によって生じたＸ方向またはＸ１方向への空気流にも起因して、急な端部、側部または面２３から崩落する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２６７２６９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、印刷された物体が規則的な面、側部、および／または端部を有するように物体の複数のボクセルを印刷するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この物体は、本発明による方法によって達成され、方法は、物体の各ボクセルに対して、物体におけるボクセルの位置に基づいて印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、ボクセルが印刷される少なくとも１つのパスを選択するステップであって、少なくとも１つのパスが、印刷ヘッドの選択された移動方向に対応する移動方向を有する、選択するステップと、選択された少なくとも１つのパスでボクセルを印刷するステップとを含む。
【００１１】
プリントシステムは、印刷ヘッドの複数の移動方向を有することができ、例えば、プリントシステムは、２方向印刷モード、４方向印刷モードなどの多方向印刷モードを有する。従来技術のプリントシステムでは、ボクセルは、印刷プロセスを開始するとき移動方向が選択されるパスで印刷され、したがって、連続パスで印刷されるボクセルの連続層に対してあらかじめ定められている。物体におけるボクセルの位置に基づいて移動方向を各個々のボクセルに結びつけることによって、物体の印刷は、印刷品質に対して、特に物体の急な端部、面および側部に対して最適化可能である。
【００１２】
実施形態によれば、方法は、物体の各ボクセルに対して、ボクセルを複数の画素に分割するステップと、画素を画素の群に分類するステップであって、画素の各群が、１つの特定のパスで印刷されることが意図されている、分類するステップと、画素の各群を対応する１つの特定のパスで連続して印刷することによって物体を印刷するステップとを含む。
【００１３】
方法の実施形態によれば、移動方向を選択するステップは、基材に対して平行でない外側表面におけるボクセルについて、ボクセルの位置において外側表面の法線ベクトルとの負の内積を有する移動方向を選択するステップを含む。そうすることによって、選択された移動方向は、ボクセルの位置において外側表面の法線ベクトルのほぼ対向する方向になる。したがって、噴出されたマーキング材料は、マーキング材料が、すでに印刷された物体の内側部分に向かって噴出されるので、外側表面から崩落しない。
【００１４】
方法の実施形態によれば、移動方向を選択するステップは、物体の内側の特定のボクセルに対して、物体の外側表面における第１のボクセルと第２のボクセルとの対を決定するステップであって、特定のボクセル、第１のボクセルおよび第２のボクセルが、基材に対して垂直な同じ距離において位置を有し、第１のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、第２のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向に対向する印刷ヘッドの第２の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、特定のボクセルが、ほぼ、第１のボクセルと第２のボクセルとを通る線上にある、決定するステップと、線上のボクセルを無作為に選択するステップと、第１のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第１のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、第２のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第２のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップとを含む。そうすることによって、パス中の異なる移動方向を有するボクセルの変更は、物体の内側に無作為に分配される。いくつかのボクセルの所定の厚さを有する外側表面をモデル化することができる。後者の場合、第１および第２のボクセルは、外側表面の内側ボクセルから選択することもできる。
【００１５】
方法の実施形態によれば、移動方向を選択するステップは、基材に対して平行の外側表面におけるボクセルについて、物体の外側表面における第１のボクセルと第２のボクセルとの対を決定するステップであって、特定のボクセル、第１のボクセルおよび第２のボクセルが、基材に垂直な同じ距離において位置を有し、第１のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、第２のボクセルが、印刷ヘッドの第１の移動方向に対向する印刷ヘッドの第２の移動方向を有するパスで印刷されることが意図され、特定のボクセルが、ほぼ、第１のボクセルと第２のボクセルとを通る線上にある、決定するステップと、線上のボクセルを無作為に選択するステップと、第１のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第１のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップと、第２のボクセルと無作為に選択されたボクセルとの間の線部分上の各ボクセルに対して、第２のボクセルに対して選択された印刷ヘッドの移動方向に等しい印刷ヘッドの移動方向を選択するステップとを含む。そうすることによって、パス中の異なる移動方向を有するボクセルの変更は、基材に対して平行の外側表面において無作為に分配される。不規則部は、基材に対して平行の外側表面には何も見えない。
【００１６】
方法の実施形態によれば、無作為に選択されるボクセルは、線の線部分から無作為に選択され、線部分が第１のボクセルと第２のボクセルとの間の中間点を含む。
【００１７】
実施形態によれば、負の内積の絶対値は、所定の限界値よりも大きい。
【００１８】
本発明は、基材の上に印刷ヘッドの複数のパスで物体の複数のボクセルを印刷するための印刷ヘッドを備えるプリントシステムにも関し、各パスが、印刷ヘッドから基材に向かってマーキング材料を噴出する間、基材に対する印刷ヘッドの移動方向を有し、プリントシステムが、本発明による方法を実行するように構成される印刷制御器を備える。
【００１９】
プリントシステムの実施形態によれば、印刷ヘッドは、第１の移動方向に、および第２の移動方向に移動可能であり、第１の移動方向が、第２の移動方向に対向する。２方向印刷モード、４方向印刷モードを想定することができる。
【００２０】
本発明は、コンピュータ可読媒体上に具現化されたコンピュータ可読符号を含むコンピュータプログラム製品にも関し、前記コンピュータ可読符号が、本発明による方法のステップを実行するための命令を含む。
【００２１】
本発明の適用可能性のさらなる範囲は、以下に示される詳細な説明から明らかとなるであろう。しかし、本発明の好ましい実施形態を示すが、詳細な説明および具体的な例は、本発明の精神および範囲内の様々な変更および修正が当業者にはこの詳細な説明から明らかとなるので、例示だけにより、示されることを理解されたい。
【００２２】
以下、本発明は、非限定実施形態を示す添付の図面を参照してさらに明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】発明された方法が適用可能であるプリントシステムを示す図である。
【図２Ａ】従来技術により印刷される３次元物体の概略図である。
【図２Ｂ】従来技術により印刷される３次元物体の概略図である。
【図３】本発明の方法により印刷される３次元物体の概略図である。
【図４】本発明の方法により印刷される別の３次元物体の概略図である。
【図５】本発明の方法により印刷されるボクセルを含む物体のモデルを示す図である。
【図６】本発明の方法により印刷されるボクセルを含む物体のモデルの層を示す図である。
【図７】本発明の方法の別の実施形態により印刷されるボクセルを含む物体のモデルの層を示す図である。
【図８】本発明の方法の別の実施形態により印刷される物体の端部を示す図である。
【図９】本発明による方法の実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、いくつかのワークステーション８Ｂおよび８Ｃを備えるプリントシステムであり、ワークステーション８Ｂおよび８Ｃは、パーソナルコンピュータまたは印刷される３次元物体のカラー画像データを用意するための他のデバイスでよい。これらのワークステーションは、ボクセルからなる３次元物体に対する印刷ジョブを受け取り、平台１にわたる印刷エンジン２の各パスに対するパス像を導き出すように構成される印刷制御器８Ａにカラー画像データを転送するためにネットワークＮにアクセスすることができる。プリントシステムは、印刷された物体を得るために着色剤を、この実施形態では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒色（Ｋ）および白色（Ｗ）着色剤を、基材である平らな印刷媒体９に塗布するための印刷エンジン２を備える。この実施形態において、紫外線硬化性または熱溶解性マーキング材料が、構台７を用いて搬送方向Ｙに垂直の移動方向Ｘに基材を相互に走査する印刷ヘッドによって塗布される。マーキング材料は、基材上に印刷した後に冷却し次第固化する。本発明は、紫外線への暴露の後に固化する紫外線硬化性マーキング材料および基材上にある程度の厚さを有する層状で印刷される他の種類のマーキング材料を使用して適用可能である。
【００２５】
優先的には、平らな基材と、様々な着色剤を塗布するのに使用される印刷要素との間の距離は可変である。この距離は、物体の上部表面を印刷要素の許容度内に維持するために変更することができる。走査する印刷ヘッドの基材の間の距離の許容度は、印刷エンジン２において約０．５から２ｍｍである。
【００２６】
プリンタは、ユーザインターフェース（図示されず）を備え、ユーザインターフェースは、印刷エンジン上に配置されるが、印刷ジョブを選択するために、プリンタ制御器８Ａの一部でもよく、また、任意選択で、印刷される物体の最大高さを示すための絶対高さパラメータなどの印刷ジョブパラメータを適合させることもできる。実施形態において、基材に対して垂直の高さ方向への最大数のボクセルが、高さパラメータとして使用される。別の実施形態において、ユーザインターフェースは、クライアントコンピュータ上のブラウザによりアクセス可能であるネットワークサイトとして提供される。
【００２７】
画像データを含む印刷ジョブをワークステーションからプリンタ制御器に送った後、印刷ジョブは、ユーザインターフェース上で見ることができるようになる。印刷ジョブは、印刷ジョブのリストからの選択の後、または代替として、印刷ジョブが印刷ジョブのリストの最上位にある場合、さらに処理するように予定することができる。印刷ジョブは、画像データがどのように印刷データに変換されるかというやり方など、画像データが印刷されるやり方を決定するパラメータ値を含む。
【００２８】
物体の画像データをパス像に変換する方式は、欧州特許出願ＥＰ２６７２６９２に説明されている。
【００２９】
図３は、図２に示された従来技術例と対照的である本発明による方法の実施形態を示す図である。基材２１上に、左側の急な端部２３Ａと右側の急な端部２３Ｂとを含む物体２６のいくつかのボクセルが印刷される。印刷ヘッド２２は、少なくともいったん第１の移動方向Ｘに、次いで、第１の移動方向Ｘに対向する第２の移動方向Ｘ１に移動する。ボクセルの層が、初期の物体２６の上部表面３３に追加される。印刷ヘッド２２が第１の移動方向Ｘに移動しているとき、左側の急な端部２３Ａの近くのボクセル（図示されず）が、軌道２４に従って印刷される。印刷ヘッド２２が第２の移動方向Ｘ１に移動しているとき、右側の急な端部２３Ｂの近くのボクセル（図示されず）が、軌道２５に従って印刷される。第１の急な端部２３Ａの法線ベクトル３２が、対応する第１の移動方向Ｘに対向する。第２の急な端部２３Ｂの法線ベクトル３１が、対応する第２の移動方向Ｘ１に対向する。
【００３０】
図４は、図２に示された従来技術例と対照的である本発明による方法の実施形態を示す図である。左側の急な端部４２と右側の急な端部４１とを含む物体のいくつかのボクセルが印刷される。印刷ヘッド２２は、少なくともいったん第１の移動方向Ｘに、次いで第１の移動方向Ｘに対向する第２の移動方向Ｘ１に移動する。ボクセルの層が、初期の物体の上部表面４５に追加される。印刷ヘッドが第１の移動方向Ｘに移動しているとき、左側の急な端部４２の近くのボクセル（図示されず）が、軌道４６に従って印刷される。印刷ヘッドが第２の移動方向Ｘ１に移動しているとき、右側の急な端部４１の近くのボクセル（図示されず）が、軌道４７に従って印刷される。第１の急な端部４２の第１の法線ベクトル４４が、対応する第１の移動方向Ｘに対向する。言い換えれば、第１の断片４８に示されるように、第１の法線ベクトル４４と第１の移動方向Ｘとの内積は負である。第２の急な端部４１の第２の法線ベクトル４３は、対応する第２の移動方向Ｘ１に対向する。言い換えれば、第２の断片４９に示されるように、第２の法線ベクトル４３と第２の移動方向Ｘ１との内積は負である。
【００３１】
各ボクセルは物体において位置を有する。物体のデジタルデータは、物体の各ボクセル、その位置、その色、その光沢、その材料の種類または任意の他の材料特性を含む。デジタルデータから、ボクセルが物体の表面にあるのか、または物体の内側にあるのかが導き出される。デジタルデータから、表面におけるボクセルの環境が決定され、ボクセルを囲む物体の表面の法線ベクトルが決定され得る。各ボクセルに対して、印刷ヘッドの移動方向が選択され、その移動方向は、ボクセルの位置における物体の表面の法線ベクトルに対して負の内積を有する。
【００３２】
図５は、ボクセルの層５１、５５、５６に分割された物体のモデルを示す図である。いくつかのボクセル５２、５３、５４が示されている。第１のボクセル５２は、左側の端部４２の表面で印刷されるボクセルの例である。第２のボクセル５３は、右側の端部４１の表面で印刷されるボクセルの例である。第３のボクセル５４は、物体の内側で印刷されるボクセルの例である。第１のボクセル５２に対して断片５０に示されるように、第１の移動方向Ｘが選択され、第２のボクセル５３に対して、第２の移動方向Ｘ１が選択される。第３の内側のボクセル５４に対して、以下に説明されるように、第１の移動方向Ｘまたは第２の移動方向Ｘ１が、選択される必要がある。
【００３３】
図６は、物体のモデルのＸＹ面におけるボクセルの層、例えば、図５の層５１の断面である。ボクセルの層５１は、移動方向ＸおよびＸ１に対応するボクセルの行Ｙａ−Ｙｐと、Ｙ方向に対応するボクセルの列Ｘａ−Ｘｖとを含む。ボクセルの各行に対して、プリントシステムのランダマイザが、行内の特定のボクセルを選択する。例えば、ボクセルの第１の行Ｙａにおいて、第１のボクセル６３が無作為に選択される。
【００３４】
物体の左側の急な端部におけるボクセル６１と無作為に選択されたボクセル６３との間の各ボクセルに対して、第１の移動方向Ｘが選択され、その移動方向は、物体の左側の急な端部におけるボクセル６１の移動方向に対応する。印刷ヘッドが第１の移動方向Ｘに移動している間にボクセルが印刷されることを示すために、そのボクセルは、凡例６０に示されるように黒色に着色される。
【００３５】
無作為に選択されたボクセル６３に等しい、または物体の右側の急な端部におけるボクセル６２と無作為に選択されたボクセル６３との間に位置決めされた各ボクセルに対して、第２の移動方向Ｘ１が選択され、その移動方向は、物体の右側の急な端部におけるボクセル６２の移動方向に対応する。印刷ヘッドが第２の移動方向Ｘ１に移動している間にボクセルが印刷されることを示すために、そのボクセルは凡例６０に示されるように白色に着色される。
【００３６】
このプロセスは、層５１のあらゆる行Ｙａ、Ｙｂ、．．．．、Ｙｐに対して行われる。その結果は図６に示される。そうすることによって、層は第１の移動方向Ｘに印刷される連結された白色部分のボクセルと、第２の移動方向Ｘ１に印刷される連結された黒色部分のボクセルとの２つの部分のボクセルに分割される。そうすることによって、白色部分と黒色部分との間の境界が無作為化される。したがって、白色部分と黒色部分との結合部における印刷アーチファクトが回避される。
【００３７】
物体のモデルの各層に対して、このプロセスは繰り返される。そうすることによって、相互層５１、５５、５６（図５も参照）の黒色部分と白色部分との境界も無作為化され、Ｚ方向の印刷アーチファクトが回避される。これは、物体の上部、すなわち可視表面に印刷されるボクセル５６の上部層にとって特に重要である。
【００３８】
図７は、本発明による方法のさらなる実施形態を示す。他の実施形態によれば、無作為に選択されるボクセル６３は、行Ｙａの線部分から無作為に選択される。線部分は、左側の急な端部におけるボクセル６１と、右側の急な端部におけるボクセル６２との間の中間点を含む。中間点は破線７６上にある。線部分は、両方向矢印７４で示されるように、８つのボクセルの幅を有する。各行Ｙａ、Ｙｂ、．．．．、Ｙｐに対して、無作為に選択されるボクセルは、破線７７と７８との間の行上のボクセルから無作為に選択される。８つのボクセルの幅は、設定可能なプリントシステムの設定によりあらかじめ定めることができる。このプリントシステムの設定は、物体の印刷の前に任意の適切な値に設定することができる。
【００３９】
物体の左側の急な端部におけるボクセル６１と破線７６との間の距離は、左側の急な端部の表面における印刷アーチファクトを回避するために所定の最小限のボクセルを有することができる。物体の左側の急な端部におけるボクセル６２と破線７７との間の距離は、右側の急な端部の表面における印刷アーチファクトを回避するために所定の最小限のボクセルを有することができる。そのような所定の最小限は、設定可能なプリントシステムの設定として設定することができる。このプリントシステムの設定は、物体の印刷の前に任意の適切な値に設定することができる。そのようなシステム設定は、ボクセルにおける表面に対する厚さの値、例えば、図７において、破線７８の左側のまたは破線７７の右側の７つのボクセルの幅を決定することができる。このシステム設定に基づいて、各パスに対して、および各行Ｙａ、Ｙｂ、．．．．、Ｙｐに対して、破線７７と７８との間の無作為領域の幅を物体の形状に基づいて自動的に決定することができる。
【００４０】
図８は、本発明による方法の別の実施形態を明らかにする。
【００４１】
図８（ａ）は、基材に対して垂直な左側の端部８１を示す。
【００４２】
図８（ｂ）は、基材に対して１／３πラジアンの角度にある左側の端部８２を示す。
【００４３】
図８（ｃ）は、基材に対して１／４πラジアンの角度にある左側の端部８３を示す。
【００４４】
図８（ｄ）は、基材に対して１／６πラジアンの角度にある左側の端部８４を示す。
【００４５】
図８（ａ）−８（ｄ）の左側の端部におけるボクセルに対して、第１の移動方向Ｘを選択することができる。左側の端部におけるボクセルに対して第１の移動方向Ｘを選択する緊急性は、基材に対する左側の端部の角度とともに減少することは明確である。したがって、実施形態において、第１の移動方向Ｘは、外側表面の法線ベクトルと移動方向Ｘのベクトルとの間の負の内積の絶対値が所定の限界値よりも大きい場合選択される。負の内積の絶対値が所定の値以下である場合、第１の移動方向Ｘまたは第２の移動方向Ｘ１を任意に選択することができる。
【００４６】
図８（ｅ）は、基材に対して垂直な右側の端部８５を示す。
【００４７】
図８（ｆ）は、基材に対して２／３πラジアンの角度にある右側の端部８６を示す。
【００４８】
図８（ｇ）は、基材に対して３／４πラジアンの角度にある右側の端部８７を示す。
【００４９】
図８（ｈ）は、基材に対して５／６πラジアンの角度にある右側の端部８８を示す。
【００５０】
図８（ｅ）−８（ｈ）の右側の端部におけるボクセルに対して、第２の移動方向Ｘ１を選択することができる。右側の端部におけるボクセルに対して第２の移動方向Ｘ１を選択する緊急性は、基材に対する右側の端部の角度とともに減少することは明確である。したがって、実施形態において、第２の移動方向Ｘ１は、外側表面の法線ベクトルと移動方向Ｘ１のベクトルとの間の負の内積の絶対値が所定の限界値よりも大きい場合選択される。負の内積の絶対値が所定の値以下である場合、第１の移動方向Ｘまたは第２の移動方向Ｘ１を任意に選択することができる。
【００５１】
便宜上の理由で、図３−７は、Ｙ方向に対して平行の左側の端部と、Ｙ方向に対して平行の右側の端部とを有する印刷される物体を示す。しかし、本発明による方法は、Ｙ方向に対して平行でない左側の端部と右側の端部とを有する物体に適用可能でもある。例えば、半球を本発明の方法により印刷することができる。また、Ｘ方向にわたって１つよりも多くの左側および右側の端部を有する物体を想定することができる。
【００５２】
別の実施形態において、方法は、基材に対して平行の平面において２方向矢印の対向する方向の１つよりも多くの対に移動することができる印刷ヘッドを用いて３次元物体を印刷することに適用される。２方向矢印の対向する方向の１つまたは複数の対のベクトルの開始点に対して原点を選択することができる。好ましくは、原点は、印刷される物体の内側、例えば、３次元物体の中央で選択することができる。例えば、４方向印刷モードは、４つの主要コンパス方位、北、東、南および西と同様の４つの印刷方向で適用することができる。４方向印刷モードに対して、図８（ａ）−８（ｈ）に説明された方法は、第１の２方向印刷モードの場合のように適用することができ、印刷移動方向は、所定の限界値に基づいて第２の２方向印刷モードの対向する方向の第２の対に切り替えられる。
【００５３】
図９は、上記に説明されたように、本発明による方法の実施形態の流れ図を示す。流れ図は開始点Ａから開始される。
【００５４】
第１のステップＳ１において、処理されないままになっている物体のボクセルが何かあるかどうかが調べられる。そうである場合、方法は第２のステップＳ２に進む。そうでない場合、方法は第４のステップＳ４に進む。
【００５５】
第２のステップＳ２において、印刷ヘッドの移動方向が、物体におけるボクセルの位置に基づいて選択される。ボクセルは、物体の表面の一部でも、または物体の内側の一部でもよい。ボクセルは、物体の左側の端部の一部でも、または物体の右側の端部の一部でもよい。
【００５６】
第３のステップＳ３において、ボクセルが印刷される少なくとも１つのパスが選択される。少なくとも１つのパスは、第２のステップＳ２において選択された印刷ヘッドの移動方向に対応する移動方向を有する。方法は第１のステップＳ１に戻る。
【００５７】
第４のステップＳ４において、物体のボクセルは、第３のステップＳ３において選択されたパスで印刷される。方法は終了点Ｂで終了する。
【００５８】
方法のさらなる実施形態において、物体の各ボクセルが、複数の画素に分割される。画素は画素の群に分類される。画素の各群は、１つの特定のパスで印刷されることが意図されている。物体は、対応する１つの特定のパスで画素の各群を連続して印刷することによって印刷される。
【００５９】
上記の開示は、単に例示的であるものとして意図され、本発明の範囲を限定することが意図されておらず、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照することによって決定されるものとする。
【図１】
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【図２Ａ】
2018507796.tif 000004
【図２Ｂ】
2018507796.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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