JP6437734B2 - Inkjet printer - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタに関する。 The present invention relates to an inkjet printer.
従来からボール(例えば、サッカーボール)などの立体形状の被印刷体を、少量多品種生産することが求められる。このような少量多品種生産される被印刷体を印刷するために、被印刷体を水平方向あるいは鉛直方向に精度よく位置決めする治具などを備えたインクジェットプリンタが用いられることがあった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, it is required to produce a small number of various kinds of three-dimensional printed materials such as balls (for example, soccer balls). In order to print such a printed material that is produced in a small variety of products, an ink jet printer having a jig for accurately positioning the printed material in the horizontal direction or the vertical direction has been used (for example, Patent Document 1).
前述した特許文献1に示されたインクジェットプリンタでは、印刷対象の被印刷体の形状が変更されると、被印刷体を水平方向あるいは鉛直方向に精度よく位置決めするために、治具の各部品を組み立てしなおす必要があり、印刷の準備作業にかかる手間が増加する傾向であった。
In the above-described inkjet printer disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、準備作業にかかる手間を抑制しながらも多種多様な形状の被印刷体の外表面を印刷することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide an ink jet printer that can print the outer surface of a substrate having a variety of shapes while suppressing labor for preparation work. And
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタは、立体形状の被印刷体の外表面を印刷するインクジェットプリンタであって、前記被印刷体を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面とこの外表面を印刷するキャリッジとの鉛直方向の距離を、操作されることで変更する粗位置調整手段と、前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面と前記キャリッジとの鉛直方向の距離を変更可能な精密位置調整手段を有する搬送手段と、前記キャリッジの印刷中に、前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面と前記キャリッジとの鉛直方向の距離が適切な距離となるように、前記精密位置調整手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an ink jet printer according to the present invention is an ink jet printer that prints an outer surface of a three-dimensional printed material, and includes a holding unit that holds the printed material. A coarse position adjusting means for changing a vertical distance between an outer surface of the printing medium held by the holding unit and a carriage for printing the outer surface by being operated, and held by the holding unit. A conveying means having a precision position adjusting means capable of changing a vertical distance between the outer surface of the printing medium and the carriage; and the printing medium held by the holding section during printing of the carriage. Control means for controlling the precision position adjusting means so that the vertical distance between the outer surface and the carriage becomes an appropriate distance.
この発明によれば、粗位置調整手段により保持部に保持された被印刷体の外表面とキャリッジとの鉛直方向の距離の大まかな調整を行うことができ、印刷中は制御手段により精密位置調整手段が制御されることで、被印刷体の外表面とキャリッジとの鉛直方向の距離が適切な距離となるように適宜調整を行うことができる。したがって、保持部に被印刷体を保持することで、多種多様な形状の被印刷体の印刷が可能となるので、準備作業にかかる手間を抑制しながらも多種多様な形状の被印刷体の外表面を印刷することができる。 According to the present invention, it is possible to roughly adjust the vertical distance between the outer surface of the printing medium held by the holding portion by the coarse position adjusting means and the carriage, and during the printing, the precise position adjustment is performed by the control means. By controlling the means, the vertical distance between the outer surface of the printing medium and the carriage can be appropriately adjusted so as to be an appropriate distance. Therefore, by holding the printing medium in the holding section, it is possible to print the printing medium having a wide variety of shapes. The surface can be printed.
また、粗位置調整手段により保持部に保持された被印刷体の外表面とキャリッジとの鉛直方向の距離の大まかな調整を行うことができるので、印刷中に精密位置調整手段の被印刷体の外表面とキャリッジとの鉛直方向の距離を調整する範囲を抑制することができる。よって、被印刷体の外表面を印刷するのにかかる所要時間を抑制することができる。 In addition, since the rough distance adjustment means can roughly adjust the vertical distance between the outer surface of the printing medium held by the holding portion and the carriage, the precision position adjustment means can be adjusted during printing. A range for adjusting the vertical distance between the outer surface and the carriage can be suppressed. Therefore, the time required to print the outer surface of the printing medium can be suppressed.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記搬送手段は、前記保持部を前記キャリッジの副走査方向に移動させる水平移動手段を備えるものとすることができる。 In the ink jet printer, the transport unit may include a horizontal moving unit that moves the holding unit in a sub-scanning direction of the carriage.
この発明では、搬送手段が保持部を副走査方向に移動させる水平移動手段を備えているので、多種多様な形状の被印刷体の外表面を印刷することができる。また、搬送手段が、保持部をキャリッジに対して移動させることとなるので、精密位置調整手段による被印刷体の外表面とキャリッジとの距離の追従速度を速めることができる。 In this invention, since the conveying means includes the horizontal moving means for moving the holding portion in the sub-scanning direction, it is possible to print the outer surface of the printing medium having a wide variety of shapes. In addition, since the transport unit moves the holding unit with respect to the carriage, the follow-up speed of the distance between the outer surface of the printing medium and the carriage by the precise position adjusting unit can be increased.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記水平移動手段は、前記精密位置調整手段を支持しかつ前記副走査方向に移動する水平移動テーブルを備え、前記精密位置調整手段は、前記保持部を鉛直方向に移動させるものとすることができる。 In the ink jet printer, the horizontal moving unit includes a horizontal moving table that supports the fine position adjusting unit and moves in the sub-scanning direction, and the fine position adjusting unit moves the holding unit in the vertical direction. It can be made to.
この発明では、水平移動手段の水平移動テーブル上に精密位置調整手段を支持しているので、精密位置調整手段が保持部を鉛直方向に移動させることとなり、精密位置調整手段による被印刷体の外表面とキャリッジとの距離の追従速度を速めることができる。 In the present invention, since the precision position adjustment means is supported on the horizontal movement table of the horizontal movement means, the precision position adjustment means moves the holding portion in the vertical direction, and the precision position adjustment means removes the printing medium from the substrate. The follow-up speed of the distance between the surface and the carriage can be increased.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記搬送手段は、前記保持部と前記キャリッジとを鉛直方向と平行な軸心回りに相対的に回転させる鉛直軸心回転手段を備えるものとすることができる。 In the ink jet printer, the conveying unit may include a vertical axis rotating unit that relatively rotates the holding unit and the carriage around an axis parallel to the vertical direction.
この発明では、搬送手段が保持部即ち被印刷体とキャリッジとを鉛直方向と平行な軸心回りに相対的に回転させる鉛直軸心回転手段を備えているので、より多種多様な形状の被印刷体により多種多様な模様の印刷を行うことができる。 In this invention, since the conveying means is provided with the vertical axis rotating means for rotating the holding portion, that is, the printing medium and the carriage relative to each other around the axis parallel to the vertical direction, the printing objects having a wider variety of shapes. A variety of patterns can be printed depending on the body.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記精密位置調整手段は、前記鉛直軸心回転手段を支持しかつ鉛直方向に移動する鉛直移動テーブルを備え、前記鉛直軸心回転手段は、前記保持部を鉛直方向と平行な軸心回りに回転させるものとすることができる。 In the ink jet printer, the precise position adjusting unit includes a vertical moving table that supports the vertical axis rotating unit and moves in a vertical direction, and the vertical axis rotating unit sets the holding unit in the vertical direction. It can be rotated about a parallel axis.
この発明では、鉛直移動テーブル上に鉛直軸心回転手段を支持しているので、精密位置調整手段が保持部を鉛直方向と平行な軸心回りに回転させることとなり、精密位置調整手段による前述した軸心回りの追従速度を速めることができる。 In this invention, since the vertical axis rotation means is supported on the vertical movement table, the precision position adjustment means rotates the holding portion around the axis parallel to the vertical direction, and the precision position adjustment means described above. The follow-up speed around the axis can be increased.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記搬送手段は、前記鉛直移動テーブルに支持されかつ前記保持部に保持された前記被印刷体を前記キャリッジの主走査方向と平行な軸心回りに回転させる水平軸心回転手段を備えるものとすることができる。 Further, in the ink jet printer, the transport means is a horizontal axis that rotates the printing medium supported by the vertical movement table and held by the holding unit around an axis parallel to the main scanning direction of the carriage. A rotation means may be provided.
この発明では、搬送手段が被印刷体をキャリッジの主走査方向と平行な軸心回りに回転させる水平軸心回転手段を備えているので、印刷中に印刷体を主走査方向と平行な軸心回りに回転でき、より多種多様な形状の被印刷体により多種多様な模様の印刷を行うことができる。 In the present invention, since the conveying means includes a horizontal axis rotation means for rotating the printing medium around an axis parallel to the main scanning direction of the carriage, the printing medium is aligned with the axis parallel to the main scanning direction during printing. It can rotate around and can print a wide variety of patterns on a substrate having a wider variety of shapes.
また、上記インクジェットプリンタにおいて、前記粗位置調整手段は、前記キャリッジを有する印刷ユニットを鉛直方向に移動させ、前記精密位置調整手段は、前記保持部を鉛直方向に移動させるものとすることができる。 In the ink jet printer, the coarse position adjusting unit may move a printing unit having the carriage in the vertical direction, and the fine position adjusting unit may move the holding unit in the vertical direction.
この発明では、粗位置調整手段が印刷ユニットを鉛直方向に移動させるので、粗位置調整手段が印刷ユニットを鉛直方向に移動させ、精密位置調整手段が保持部を移動させることとなる。このために、粗位置調整手段により一旦印刷ユニットの位置を調整した後に、精密位置調整手段によって印刷中に保持部の位置が調整されることとなる。したがって、精密位置調整手段が印刷中に保持部のみを鉛直方向に移動させることとなるので、印刷中の被印刷体の外表面とキャリッジとの距離を適切な距離にすることができる。 In this invention, since the coarse position adjusting means moves the printing unit in the vertical direction, the coarse position adjusting means moves the printing unit in the vertical direction, and the fine position adjusting means moves the holding unit. For this reason, after the position of the printing unit is once adjusted by the coarse position adjusting means, the position of the holding unit is adjusted during printing by the fine position adjusting means. Therefore, since the precision position adjusting means moves only the holding portion in the vertical direction during printing, the distance between the outer surface of the printing medium being printed and the carriage can be set to an appropriate distance.
本発明に係るインクジェットプリンタは、準備作業にかかる手間を抑制しながらも多種多様な形状の被印刷体の外表面を印刷することができる、という効果を奏する。 The ink jet printer according to the present invention has an effect that it is possible to print the outer surface of a substrate to be printed having various shapes while suppressing labor for preparation work.
以下に、本発明に係るインクジェットプリンタの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of an ink jet printer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
〔実施形態〕
図1は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの概略の構成を示す概略構成図である。図2は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの正面図である。図3は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの側面図である。図4は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの平面図である。図5は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの投影手段と被印刷体との位置関係を示す正面図である。図6は、実施形態にかかるインクジェットプリンタにより印刷された被印刷体の平面図である。
Embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of the inkjet printer according to the embodiment. FIG. 2 is a front view of the ink jet printer according to the embodiment. FIG. 3 is a side view of the ink jet printer according to the embodiment. FIG. 4 is a plan view of the ink jet printer according to the embodiment. FIG. 5 is a front view illustrating the positional relationship between the projection unit and the printing medium of the ink jet printer according to the embodiment. FIG. 6 is a plan view of a printing medium printed by the ink jet printer according to the embodiment.
図1に示すインクジェットプリンタ1は、図6などに示す立体形状の被印刷体Wの外表面WSに、紫外線が照射されることで硬化するインクを吐出し、被印刷体Wの外表面WSに紫外線を照射してインクを硬化させて、被印刷体Wの外表面WSを印刷するものである。
The
被印刷体Wは、チューブからなる図示しない芯部の外側に複数の表皮パネルを張り付けて構成されている。被印刷体Wは、インクジェットプリンタ1により印刷される前に、芯部の外側に複数の表皮パネルが張り付けられて、組み立てられた状態となっている。即ち、本発明のインクジェットプリンタ1により印刷される被印刷体Wは、前述したサッカーボールなどの完成品となっている。被印刷体Wは、インクジェットプリンタ1により印刷される前に、外表面WSに既存の模様PE(文字、絵柄、図形等などを総称していい、図6中に租な平行斜線で示す)が印刷されている。被印刷体Wは、外表面WSのうちの既存の模様PEが印刷されていない箇所に、インクジェットプリンタ1により既存の模様と異なる印刷対象の新規の模様PN(図6に密な平行斜線で示す)が印刷される。
The to-be-printed body W is configured by attaching a plurality of skin panels to the outside of a core (not shown) made of a tube. Before the printing object W is printed by the
インクジェットプリンタ1は、既存の模様PEが印刷された球状の被印刷体Wの外表面WSに、印刷対象の新規の模様PNを新たに印刷するものである。インクジェットプリンタ1は、図2〜図4に示すように、被印刷体Wを保持する保持ユニット10と、静止画などを拡大して投影する投影手段40と、粗位置調整手段51と、保持ユニット10上に設けられかつ被印刷体Wの外表面WSを印刷する印刷ユニット50と、制御手段104(図1に示す)などを備えている。
The
保持ユニット10は、インクジェットプリンタ1の装置本体2上に設けられかつ被印刷体Wを保持する保持部11と、保持部11を投影位置(図1中に実線で示す)と印刷位置(図1中に二点鎖線で示す)とに亘って搬送する搬送手段12と、を備えている。
The holding
保持部11は、内径が被印刷体Wの外径よりも小さなリング状に形成され、搬送手段12上に設置されている。保持部11は、上側に被印刷体Wが載置されることで、被印刷体Wを保持する。
The holding
搬送手段12は、印刷ユニット50のキャリッジ103(図1に示す)の副走査方向(図1に示す)と平行に保持部11を移動させることで、保持部11を投影位置と印刷位置とに亘って移動させるものである。投影位置とは、保持部11が投影手段40の下方に位置して、保持部11に保持された被印刷体Wが投影手段40により静止画を投影される位置である。印刷位置とは、保持部11が印刷ユニット50の下方に位置して、保持部11に保持された被印刷体Wが印刷ユニット50により印刷される位置である。
The conveying
搬送手段12は、保持部11を副走査方向と平行に移動させる水平移動手段13と、保持部11を鉛直方向に移動させる精密位置調整手段14と、鉛直軸心回転手段35と、水平軸心回転手段15とを備えている。
The
水平移動手段13は、装置本体2上に設けられている。水平移動手段13は、副走査方向と平行な複数でかつスライダ18を移動自在に設けたガイドレール16と、副走査方向と平行な図示しないリードスクリューを軸心回りに回転させるモータ17と、リードスクリューに螺合したナット及びスライダ18に取り付けられた水平移動テーブル19などを備えている。水平移動手段13は、モータ17がリードスクリューを軸心回りに回転することで、水平移動テーブル19即ち保持部11を投影位置と印刷位置とに亘って副走査方向に移動する。
The horizontal moving means 13 is provided on the apparatus
精密位置調整手段14は、保持部11を鉛直方向に移動させることで、保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSと印刷ユニット50のキャリッジ103との鉛直方向の距離を変更可能なものである。精密位置調整手段14は、水平移動手段13の水平移動テーブル19に支持されている。精密位置調整手段14は、水平移動テーブル19上に固定された固定テーブル20と、固定テーブル20に取り付けられたモータ21と、モータ21の駆動力がベルト22などを介して伝達されて鉛直方向と平行な軸心回りに回転されるリードスクリュー23と、リードスクリュー23に螺合したナット24に取り付けられた鉛直移動テーブル25などを備えている。鉛直移動テーブル25は、固定テーブル20の上方に設けられ、リードスクリュー23がモータ21により回転されることで、鉛直方向に移動する。鉛直移動テーブル25は、鉛直軸心回転手段35、水平軸心回転手段15及び保持部11が取り付けられて、これらを支持している。精密位置調整手段14は、モータ21がリードスクリュー23を軸心回りに回転することで、鉛直移動テーブル25即ち保持部11を鉛直方向に移動させる。
The precision position adjusting means 14 can change the vertical distance between the outer surface WS of the printing medium W held by the holding
鉛直軸心回転手段35は、保持部11を鉛直方向と平行な軸心P1(図2及び図3に示す)回りに回転させることで、保持部11とキャリッジ103とを軸心P1回りに相対的に回転させるものである。鉛直軸心回転手段35は、鉛直移動テーブル25に固定されたモータなどで構成されている。鉛直軸心回転手段35は、その表面上に保持部11を固定している。なお、本実施形態では、保持部11に保持される被印刷体Wの中心Cは、保持部11の回転中心である軸心P1上に配置されている。
The vertical axis rotation means 35 rotates the holding
水平軸心回転手段15は、鉛直移動テーブル25に支持され、保持部11に保持された被印刷体Wをキャリッジ103の主走査方向(図1に示す)と平行な軸心P2(図2及び図4に示す)回りに回転させるものである。水平軸心回転手段15は、一対の挟持部26と、挟持部26の挟持パッド27を回転させる軸心回転部28とを備えている。
The horizontal axis rotation means 15 is supported by the vertical movement table 25, and causes the printing medium W held by the holding
一対の挟持部26は、印刷ユニット50の主走査方向に保持部11を挟む位置に配置されている。一対の挟持部26は、鉛直移動テーブル25に取り付けられている。一対の挟持部26は、保持部11が保持した被印刷体Wにロッド29が近づいたり離れるシリンダユニット30と、シリンダユニット30のロッド29の先端に取り付けられかつロッド29が伸張すると被印刷体Wを挟む挟持パッド27とを備えている。挟持パッド27は、ロッド29に軸心回りに回転自在に支持されている。軸心回転部28は、鉛直移動テーブル25に固定されたモータ34などを備えている。モータ34の出力軸には、プーリ33などが取り付けられている。プーリ33には、一方の挟持部26の挟持パッド27と同軸に設けられたプーリ31との間にベルト32が架け渡されている。
The pair of sandwiching
水平軸心回転手段15は、シリンダユニット30のロッド29が伸張して挟持パッド27間に被印刷体Wを挟持して、モータ34が挟持パッド27を回転することで、保持部11に保持された被印刷体Wを主走査方向と平行な軸心P2回りに回転させる。また、水平軸心回転手段15は、被印刷体Wを回転させない場合には、ロッド29が縮小して、挟持パッド27が被印刷体Wから間隔をあける。
The horizontal axis rotation means 15 is held by the holding
投影手段40は、光源として赤(R)、緑(G)、青(B)それぞれの波長の光を発光するレーザダイオードを備える周知のプロジェクタなどで構成されている。投影手段40は、印刷ユニット50に支持されて、投影位置の保持部11の上方に配置されている。なお、図7は、実施形態にかかるインクジェットプリンタの投影手段が被印刷体の外表面に印刷対象の新規の模様を投影した状態を示す平面図である。
The projection means 40 is configured by a known projector or the like that includes a laser diode that emits light of each wavelength of red (R), green (G), and blue (B) as a light source. The
投影手段40は、図5に示すように、例えば、インクジェットプリンタ1の正面視及び側面視において、被印刷体Wの中心Cを通す直線L上に、照射領域Rが配設されている。投影手段40は、静止画として、保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSに既存の模様PEの少なくとも一部(図7に二点鎖線で示す)と、印刷対象の新規の模様PN(図7に二点鎖線で示す)とを合わせて拡大投影する。また、投影手段40は、被印刷体Wの外表面WSに印刷されている既存の模様PEと同じ程度の大きさとなるように、既存の模様PEの少なくとも一部と印刷対象の新規の模様PNとを合わせて外表面WSに拡大投影する。
As shown in FIG. 5, for example, in the front view and the side view of the
本実施形態では、投影手段40は、既存の模様PEの少なくとも一部として、既存の模様PEのうちの印刷対象の新規の模様PNの周辺の模様PE1を、印刷対象の新規の模様PNとともに被印刷体Wの外表面WSに投影する。なお、本発明でいう、既存の模様PEのうちの印刷対象の新規の模様PNの周辺の模様PE1とは、既存の模様PEのうちの印刷対象の新規の模様PNを中心とする全周において、新規の模様PNに最も近い既存の模様PEで構成されたものを示している。また、投影手段40は、保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSに既存の模様PEのうちの印刷対象の新規の模様PNを中心した半球上の既存の模様PEの全てを投影してもよい。
In the present embodiment, the
粗位置調整手段51は、保持部11に保持される被印刷体Wの外表面WSとこの外表面WSを印刷する印刷ユニット50のキャリッジ103との鉛直方向の距離を、オペレータにより操作されることで変更するものである。本実施形態では、粗位置調整手段51は、オペレータにより操作されることで、装置本体2に対してキャリッジ103を有する印刷ユニット50を鉛直方向に移動させるものである。
The rough position adjusting means 51 is operated by the operator in the vertical distance between the outer surface WS of the printing medium W held by the holding
粗位置調整手段51は、図2〜図4に示すように、装置本体2上に鉛直方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられた回転ハンドル52と、回転ハンドル52に取り付けられたプーリ53との間に無端ベルト54が架け渡された回転自在な一対のプーリ55と、プーリ55に取り付けられたナット57に螺合して印刷ユニット50に取り付けられた一対のリードスクリュー56とを備えている。一対のプーリ55及びリードスクリュー56は、主走査方向に印刷位置の保持部11を挟む位置に配置されている。粗位置調整手段51は、回転ハンドル52がオペレータにより軸心回りに回転されることで、プーリ55などを介してリードスクリュー56を軸心回りに回転して、印刷ユニット50を鉛直方向に移動させる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the coarse position adjusting means 51 includes a
印刷ユニット50は、図1に示すように、主走査方向に設けたYバー101と、インクタンク102と、キャリッジ103とを備える。インクタンク102は、印刷位置の保持部11により位置決めされた被印刷体Wの外表面WSに吐出するインクを貯留するものである。ここでは、インクタンク102は、M(マゼンタ)、C(シアン)、Y(イエロー)、K(ブラック)のインクを別々に貯留する。インクタンク102に貯留されるインクは、紫外線が照射されて露光することで硬化度が変化するインクである。
As shown in FIG. 1, the
キャリッジ103は、印刷位置の保持部11により位置決めされた被印刷体Wの外表面WSに印刷対象の新規の模様PNを印刷するものである。キャリッジ103は、Yバー101に沿って水平方向と平行な主走査方向に往復移動可能になっている。キャリッジ103は、インクを吐出する吐出部109と紫外線を照射する紫外線照射器108を主走査方向に移動させながら被印刷体Wの外表面WSを印刷するものである。キャリッジ103は、被印刷体Wの印刷搬送方向(副走査方向)に対して直交する方向(主走査方向)に移動制御される。また、キャリッジ103は、ホルダー107と、ホルダー107の主走査方向の両側に設けた露光部としての一対の紫外線照射器108とを有している。
The
キャリッジ103が有するホルダー107には、吐出部109が配置されている。吐出部109は、複数の吐出ノズル(図示せず)を備え、複数の吐出ノズルがインクタンク102に貯留されたM(マゼンタ)、C(シアン)、Y(イエロー)、K(ブラック)のいずれかの色のインクを吐出することができるように設けられている。吐出部109は、印刷する内容に応じた色のインクを吐出ノズルから吐出する。なお、吐出部109から吐出する色の組み合わせは、これ以外のものでもよい。吐出部109の吐出ノズルは、例えば、被印刷体Wに対向してインクを吐出するプリンタヘッド、インクタンク102とプリンタヘッドとを接続する各種インク流路、インク流路上に設けられるレギュレータ及びポンプ等を含んで構成される。
A
ここでは、プリンタヘッドは、少なくともインクを吐出するヘッド部を含んで構成され、インク流路を介してインクタンク102に接続されている。吐出部109の吐出ノズルは、ピエゾ素子によりポンプが駆動することで、プリンタヘッドの各ヘッド部からインクタンク102のインクを所定の吐出量で被印刷体Wに向けてインクジェット方式で吐出することができる。
Here, the printer head is configured to include at least a head unit that ejects ink, and is connected to the
各紫外線照射器108は、被印刷体Wに吐出されたインクに対して露光可能なものである。各紫外線照射器108は、例えば、紫外線を照射可能なLEDモジュール等により構成される。
Each
制御手段104は、搬送手段12、投影手段40、吐出部109、各紫外線照射器108等を含むインクジェットプリンタ1の各部を制御するものである。制御手段104は、機能概念的に、吐出制御部104a、露光制御部104b、パターン変換部104c、投影制御部104d、駆動制御部104e等を含んで構成されている。また、制御手段104は、演算装置、メモリ等のハードウェア及びこれらの所定の機能を実現させるプログラムから構成されている。
The
制御手段104が有する吐出制御部104aは、吐出部109の各吐出ノズルのポンプのピエゾ素子等を制御し、吐出ノズルから吐出するインクの吐出量、吐出タイミング、吐出期間等を制御するものである。露光制御部104bは、各紫外線照射器108等を制御し、当該各紫外線照射器108から照射する紫外線の強度、露光タイミング、露光期間等を制御するものである。パターン変換部104cは、制御手段104に有線/無線で接続されるPC、種々の端末等の入力装置200から入力される入力情報に応じて、吐出制御量や露光制御量を設定するものである。
The
パターン変換部104cには、入力情報として、例えば、入力装置200等を介して入力された画像情報であって、被印刷体Wの外表面WSに印刷したい印刷対象の新規の模様PN(文字、絵柄、図形等)等の画像情報等が入力される。パターン変換部104cは、この入力情報に基づいて、被印刷体Wの外表面WSに印刷したい印刷対象の新規の模様PNとなる印刷パターンを生成し、当該生成した印刷パターンを実現可能な吐出制御量、露光制御量に変換する。そして、吐出制御部104aは、パターン変換部104cが算出した吐出制御量に基づいて吐出部109の吐出ノズルによる吐出を制御し、露光制御部104bは、パターン変換部104cが算出した露光制御量に基づいて各紫外線照射器108による露光を制御する。
In the
投影制御部104dは、制御手段104に有線/無線で接続されるPC、種々の端末等の入力装置200から入力される入力情報に応じて、投影手段40が投影する静止画を設定するものである。投影制御部104dには、入力情報として、例えば、入力装置200等を介して入力された画像情報であって、被印刷体Wの外表面WSに投影したい既存の模様PEの少なくとも一部と、印刷対象の新規の模様PN等の画像情報等が入力される。投影制御部104dは、この入力情報に基づいて、被印刷体Wの外表面WSに投影したい既存の模様PEの少なくとも一部及び印刷対象の新規の模様PNとなる投影パターンを生成し、当該生成した投影パターンに基づいて投影手段40による投影を制御する。
The
駆動制御部104eは、予め記憶したプログラムに基づいて、搬送手段12のモータ17,21,34、シリンダユニット30の駆動パターンを生成し、当該生成した駆動パターンに基づいて、搬送手段12のモータ17,21,34、シリンダユニット30及び鉛直軸心回転手段35のモータを制御する。
The
また、制御手段104は、複数のボタンスイッチなどで構成される操作装置300から入力される操作命令に応じて、投影手段40、搬送手段12、印刷ユニット50などの動作を制御する。また、操作装置300は、投影手段40が投影し印刷ユニット50が印刷する新規の模様PNの位置、大きさや模様自体を適宜変更するために用いられる。
In addition, the
制御手段104は、吐出部109からインクを吐出する被印刷体Wの印刷中には、吐出ノズルから吐出されたインクが付着する保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の吐出ノズルとの鉛直方向の距離を、印刷ユニット50に設けられた図示しないセンサにより検出する。制御手段104は、キャリッジ103の印刷中に、前述したセンサが検出した鉛直方向の距離が適切な距離となるように、精密位置調整手段14のモータ21を制御する。
During printing of the printing medium W that discharges ink from the
これらのように構成されるインクジェットプリンタ1は、制御手段104による制御に応じて、印刷位置の保持部11に位置決めされた被印刷体Wに対してキャリッジ103が主走査方向に往復移動しつつ、被印刷体Wの外表面WSに対して吐出部109によって所定の印刷幅でインクを吐出する。そして、インクジェットプリンタ1は、制御手段104による制御に応じて、各紫外線照射器108が所定のタイミングで、紫外線を照射し露光することで被印刷体Wに着弾したインクを硬化させる。こうして、キャリッジ103が、被印刷体Wの外表面WSに印刷対象の新規の模様PNを印刷する。
In the
また、インクジェットプリンタ1は、吐出ノズルから吐出されたインクが付着する被印刷体Wの外表面WSと吐出ノズルとの距離に応じて、各吐出ノズルのピエゾ素子の駆動電圧を変更するなどして、吐出するインクの液の大きさ、吐出速度を変更することができる。また、吐出するインクの液を大きくする際には、吐出するインクの一滴の液を大きくすることにくわえ、先に吐出されたインクの液の速度がすぐ後から吐出されるインクの液の速度よりも遅くなるために、インクの吐出間隔を狭くするなどして、吐出された複数のインクの液を空中で合体させてもよい。
Further, the
インクジェットプリンタ1は、上記所定の印刷幅に応じてキャリッジ103に対して被印刷体Wを印刷位置で搬送手段12により印刷搬送方向(副走査方向)に相対移動させるとともに、保持部11に保持された被印刷体Wを主走査方向と平行な軸心P2及び鉛直方向と平行な軸心P1回りに回転させ、精密位置調整手段14のモータ21に保持部11に保持された被印刷体Wを鉛直方向に適宜移動させながら、これを繰り返し、印刷対象の新規の模様PNを被印刷体Wの外表面WSに印刷していく。この間、制御手段104は、吐出制御部104aが吐出部109の各吐出ノズルから吐出するインクの吐出量、吐出タイミング、吐出期間等を制御し、露光制御部104bが各紫外線照射器108から照射する紫外線の強度等を制御する。これにより、インクジェットプリンタ1は、パターン変換部104cが生成した印刷パターンに応じて、被印刷体Wの外表面WSに新規の模様PNを印刷することができる。
The
次に、前述したインクジェットプリンタ1を用いた印刷方法を説明する。印刷方法は、既存の模様PEが印刷された球状の被印刷体Wの外表面WSに、既存の模様PEとは異なる印刷対象の新規の模様PNを新たに印刷する方法である。印刷方法では、まず、オペレータが、投影手段40が投影する既存の模様PEの少なくとも一部と印刷対象の新規の模様PNの画像情報などで構成される加工内容情報を入力装置200から登録し、操作装置300から加工動作の開始命令が入力されると印刷を開始する。操作装置300から加工動作の開始命令が入力されると、制御手段104は、保持部11を投影位置に位置決めし、投影手段40から既存の模様PEの少なくとも一部と、印刷対象の新規の模様PNとを合わせて、保持部11に投影する。そして、オペレータが、被印刷体Wを保持部11に載置する。すると、図7に示すように、既存の模様PEが印刷された被印刷体Wの外表面WSに既存の模様PEの少なくとも一部(図7中に二点鎖線で示す)と、新規の模様PN(図7中に二点鎖線で示す)とが投影される。
Next, a printing method using the above-described
そして、オペレータが、投影された既存の模様PEと、被印刷体Wの外表面WSに既に印刷されている既存の模様PEとに基づいて、被印刷体Wを保持部11に位置決めする。この際、オペレータは、投影された既存の模様PEが被印刷体Wの外表面WSに既に印刷されている既存の模様PEに重なるように、保持部11に対する被印刷体Wの位置を調整する。そして、オペレータが、投影された既存の模様PEが被印刷体Wの外表面WSに既に印刷されている既存の模様PEに重なる位置に被印刷体Wを位置決めする。
Then, the operator positions the printing medium W on the holding
その後、オペレータが、回転ハンドル52を回転して保持部11に保持された被印刷体Wが印刷位置に移動できるような高さに印刷ユニット50の高さを調整する。そして、操作装置300から印刷開始命令を入力する。なお、印刷ユニット50の高さを調整する際には、印刷ユニット50と保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSとの距離が極力小さくなるように、調整するのが望ましい。
Thereafter, the operator rotates the
すると、制御手段104は、被印刷体Wを保持した保持部11を搬送手段12に印刷位置に移動させる。制御手段104は、キャリッジ103を主走査方向に移動させ、搬送手段12に被印刷体Wを副走査方向に移動させるとともに、水平軸心回転手段15に主走査方向と平行な軸心P2回りに被印刷体Wを適宜回転させ、鉛直軸心回転手段35に鉛直方向と平行な軸心P1回りに保持部11を適宜回転させ、精密位置調整手段14に保持部11を鉛直方向に適宜移動させながら、被印刷体Wの外表面WSにインクジェットプリンタ1のキャリッジ103により印刷対象の新規の模様PNを印刷する。制御手段104は、印刷対象の新規の模様PNの印刷が完了すると、キャリッジ103の主走査方向の移動を停止させた後に、被印刷体Wを保持した保持部11を投影位置に移動させる。そして、オペレータが、印刷対象の新規の模様PNが印刷された被印刷体Wを保持部11から取り外して、印刷方法を終了する。
Then, the
以上の実施形態に係るインクジェットプリンタ1は、粗位置調整手段51により保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の吐出部109との鉛直方向の距離の大まかな調整を行うことができ、印刷中は制御手段104により精密位置調整手段14が制御されることで、被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の吐出部109の鉛直方向の距離が適切な距離となるように適宜調整される。このために、インクジェットプリンタ1は、保持部11に被印刷体Wを保持することで、多種多様な形状の被印刷体Wの印刷が可能となるので、準備作業にかかる手間を抑制しながらも多種多様な形状の被印刷体Wの外表面WSを印刷することができる。
The
また、インクジェットプリンタ1は、粗位置調整手段51により保持部11に保持された被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の吐出部109との鉛直方向の距離の大まかな調整を行うことができる。このために、インクジェットプリンタ1は、印刷中に精密位置調整手段14の被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の鉛直方向の距離を調整する範囲を抑制することができる。即ち、インクジェットプリンタ1は、印刷中に精密位置調整手段14が保持部11を鉛直方向に移動させる範囲を抑制することができる。よって、インクジェットプリンタ1は、印刷中に保持部11を鉛直方向に移動させても、被印刷体Wの外表面WSを印刷するのにかかる所要時間を抑制することができる。
In addition, the
また、インクジェットプリンタ1は、搬送手段12が保持部11を副走査方向に移動させる水平移動手段13を備えているので、印刷中に必要に応じて保持部11に保持された被印刷体Wを副走査方向に移動させることができ、多種多様な形状の被印刷体Wの外表面WSを確実に印刷することができる。また、搬送手段12が、保持部11即ち被印刷体Wをキャリッジ103に対して副走査方向に移動させることとなるので、印刷ユニット50を副走査方向に移動させる場合に比較して、副走査方向の被印刷体Wの追従速度を速めることができる。
In addition, since the
また、インクジェットプリンタ1は、水平移動手段13の水平移動テーブル19上に精密位置調整手段14を支持しているので、精密位置調整手段14が保持部11即ち被印刷体Wを鉛直方向に移動させることとなる。したがって、インクジェットプリンタ1は、印刷ユニット50を鉛直方向に移動させる場合に比較して、精密位置調整手段14による被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103の吐出部109との距離の追従速度を速めることができる。
In addition, since the
さらに、インクジェットプリンタ1は、搬送手段12が保持部11即ち被印刷体Wとキャリッジ103とを、鉛直方向と平行な軸心P1回りに相対的に回転させる鉛直軸心回転手段35を備えているので、印刷中に被印刷体Wを鉛直方向と平行な軸心P1回りに回転でき、より多種多様な形状の被印刷体Wに多種多様な印刷を行うことができる。
Further, the
また、インクジェットプリンタ1は、鉛直移動テーブル25上に鉛直軸心回転手段35を支持しているので、精密位置調整手段14が保持部11を鉛直方向と平行な軸心P1回りに回転させることとなり、精密位置調整手段14による前述した軸心P1回りの追従速度を速めることができる。
Further, since the
また、インクジェットプリンタ1は、搬送手段12が被印刷体Wをキャリッジ103の主走査方向と平行な軸心P2回りに回転させる水平軸心回転手段15を備えているので、印刷中に被印刷体Wを主走査方向と平行な軸心P2回りに回転でき、より多種多様な形状の被印刷体Wに多種多様な印刷を行うことができる。
In addition, the
また、インクジェットプリンタ1は、粗位置調整手段51が印刷ユニット50を鉛直方向に移動させるので、粗位置調整手段51が印刷ユニット50を鉛直方向に移動させ、精密位置調整手段14が保持部11を移動させることとなる。このために、粗位置調整手段51により一旦印刷ユニット50の位置を調整した後に、精密位置調整手段14によって印刷中に保持部11の位置が調整されることとなる。したがって、インクジェットプリンタ1は、精密位置調整手段14が印刷中に保持部11のみを鉛直方向に移動させることとなるので、印刷中の被印刷体Wの外表面WSとキャリッジ103との距離を適切な距離にすることができる。
In the
また、インクジェットプリンタ1は、既存の模様PEの少なくとも一部と印刷対象の新規の模様PNとを投影する投影手段40をインクジェットプリンタ1が備えている。したがって、インクジェットプリンタ1及び印刷方法は、キャリッジ103による印刷の前に、投影手段40が投影した既存の模様PEの少なくとも一部と、被印刷体Wの外表面WSに印刷されている既存の模様PEに基づいて、被印刷体Wを所定の位置に容易に位置決めすることができる。
Further, the
また、インクジェットプリンタ1は、投影手段40が既存の模様PEの少なくとも一部と印刷対象の新規の模様PNとを被印刷体Wの外表面WSに投影する。このために、インクジェットプリンタ1及び印刷方法は、被印刷体Wを位置決めする際等に、被印刷体Wに既に印刷されている既存の模様PE、被印刷体Wの外表面WSの凹凸形状などとともに、印刷対象の新規の模様PNの位置、印刷する領域だけでなく、印刷後の被印刷体Wの外表面WSの模様(色やデザインなど)を容易に把握することができる。
In the
また、インクジェットプリンタ1は、投影手段40が、既存の模様PEの一部としての印刷対象の新規の模様PNの周辺の模様PE1を投影するので、投影された模様PE(PE1),PNなどに基づいて、被印刷体Wを容易に位置決めすることができる。
Further, in the
また、インクジェットプリンタ1は、投影手段40を被印刷体Wの中心Cを通る直線L上に照射領域Rを配設しているので、投影手段40が投影した模様PE,PNが被印刷体Wの外表面WS上でゆがむことを抑制することができる。
Further, in the
前述した実施形態では、被印刷体Wは、球状のサッカーボールであるが、本発明では、これに限ることなく種々の立体形状のものであればよい。要するに、本発明では、被印刷体Wは、球状のものに限らず、スポーツシューズなどの靴、各種車両用のタイヤ、シャフトであってもよく、要するに、被印刷体Wは、立体形状を有するものであればいかなるものであってもよい。なお、本発明では、被印刷体Wの形状に応じて、適切な形状の保持部11に交換することが望ましい。
In the above-described embodiment, the printed body W is a spherical soccer ball. However, in the present invention, the printed body W is not limited to this and may have various three-dimensional shapes. In short, in the present invention, the printing medium W is not limited to a spherical one, and may be shoes such as sports shoes, tires for various vehicles, and shafts. In short, the printing medium W has a three-dimensional shape. Any thing can be used. In the present invention, it is desirable to replace the holding
また、本発明では、搬送手段12の水平移動手段13、精密位置調整手段14及び鉛直軸心回転手段35が、保持部11を移動させることなく、印刷ユニット50のキャリッジ103を所定の方向に移動させてもよく、保持部11と印刷ユニット50のキャリッジ103との双方を所定の方向に移動させてもよい。さらに、本発明では、粗位置調整手段51が、印刷ユニット50のキャリッジ103を鉛直方向に移動させることなく、保持部11を鉛直方向に移動させてもよく、保持部11とキャリッジ103との双方を鉛直方向に移動させてもよい。
Further, in the present invention, the
前述したように、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、これらに限定されない。本発明では、実施形態をその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせの変更等を行うことができる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, the embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, combinations of changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention.
1 インクジェットプリンタ
11 保持部
12 搬送手段
13 水平移動手段
14 精密位置調整手段
15 水平軸心回転手段
19 水平移動テーブル
25 鉛直移動テーブル
35 鉛直軸心回転手段
50 印刷ユニット
51 粗位置調整手段
103 キャリッジ
104 制御手段
W 被印刷体
WS 外表面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被印刷体を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面とこの外表面を印刷するキャリッジとの鉛直方向の距離を、操作されることで変更する粗位置調整手段と、
前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面と前記キャリッジとの鉛直方向の距離を変更可能な精密位置調整手段と、
前記精密位置調整手段を支持しかつ前記キャリッジの副走査方向に移動する水平移動テーブルと、
前記キャリッジの印刷中に、前記保持部に保持された前記被印刷体の外表面と前記キャリッジとの鉛直方向の距離が適切な距離となるように、前記精密位置調整手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記精密位置調整手段は、前記保持部を鉛直方向に移動させ、前記精密位置調整手段が前記保持部を鉛直方向に移動させることで、前記制御手段によって前記被印刷体の外表面と前記キャリッジとの鉛直方向の距離が適切な距離となるように制御される
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。 An inkjet printer that prints the outer surface of a three-dimensional printed material,
A holding unit for holding the substrate,
Coarse position adjusting means for changing a vertical distance between an outer surface of the printing medium held by the holding unit and a carriage for printing the outer surface by being operated;
Precise position adjusting means capable of changing a vertical distance between an outer surface of the printing medium held by the holding unit and the carriage;
A horizontal movement table that supports the precision position adjusting means and moves in the sub-scanning direction of the carriage ;
Control means for controlling the precision position adjusting means so that the vertical distance between the outer surface of the printing medium held by the holding portion and the carriage becomes an appropriate distance during printing of the carriage; ,
With
The precise position adjusting means moves the holding portion in the vertical direction, and the precise position adjusting means moves the holding portion in the vertical direction, whereby the outer surface of the printing medium and the carriage are moved by the control means. The inkjet printer is controlled so that the vertical distance is an appropriate distance.
前記鉛直軸心回転手段は、前記保持部を鉛直方向と平行な軸心回りに回転させる
ことを特徴とする請求項2に記載のインクジェットプリンタ。 The precision position adjustment means includes a vertical movement table that supports the vertical axis rotation means and moves in a vertical direction,
The inkjet printer according to claim 2, wherein the vertical axis rotation means rotates the holding portion around an axis parallel to the vertical direction.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to any one of claims 1 to 4, wherein the rough position adjusting unit moves a printing unit having the carriage in a vertical direction.
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