(57)【要約】【課題】多面体のメディアの表面に印刷する場合に、インクジェットヘッド及びメディア保持部の急激な速度変化の発生を抑止する。【解決手段】隣り合う平面部が曲面部で接続された四角柱のメディアＭ表面に印刷する場合、メディアＭの各曲面部の周方向中心に対応する点を制御点ｐ１として設定し、各平面部の中心に対応する点を制御点ｐ２として設定し、これらの８つの制御点ｐ１，ｐ２を通る３次スプライン曲線を算出する。そして、この３次スプライン曲線を、メディアＭ表面に対するインクジェットヘッドのノズル面の相対移動軌跡Ｔ１として、インクジェットヘッドとメディア保持部とを相対的に移動させる。【選択図】図４
2010125745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面体のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させながら、前記インクジェットヘッドからインクを吐出して前記メディア表面に印刷を行うインクジェットプリンタであって、
前記メディア表面を曲線で近似した近似曲線を前記メディアに対する前記インクジェットヘッドの第１相対移動軌跡として、前記メディア保持部と前記インクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させる駆動制御手段を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記近似曲線は、前記メディア周囲の複数の制御点に基づき算出される３次スプライン曲線であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記メディアが、多角柱である場合、前記メディアの角部に対応する点を前記制御点とす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。
【請求項４】
前記メディアが、隣り合う平面部が曲面部を介して接続された多面体である場合、前記メディアの前記曲面部の周方向中心に対応する点を前記制御点とす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。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドが位置する前記第１相対移動軌跡の法線ベクトルに、前記メディア表面の印刷対象位置を通る垂直線が一致するタイミングで、前記印刷対象位置に前記インクジェットヘッドからインクを吐出させる吐出制御部を更に有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記インクジェットプリンタは、前記インクジェットヘッドから紫外線硬化型インクを吐出するものであって、
前記インクジェットヘッドと一体的に構成されるとともに前記インクジェットヘッドの走査方向後方に配置されて、前記インクジェットヘッドから吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記メディアを走査した後、前記第１相対移動軌跡のうち曲率が閾値以上となる所定範囲を前記メディアに対する前記紫外線照射手段の第２相対移動軌跡として、前記メディア保持部と前記紫外線照射手段とを三次元空間において相対的に移動させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
多面体のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させながら前記メディアの表面に前記インクジェットヘッドからインクを吐出して前記メディア表面に印刷を行う印刷方法であって、
前記メディア表面を曲線で近似した近似曲線を前記メディアに対する前記インクジェットヘッドの相対移動軌跡として、前記メディア保持部と前記インクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させることを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多面体のメディアの表面に印刷を行うインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元形状のメディアに対しても印刷を行いたいとの要求から、特許文献１に記載されたインクジェットプリンタが考えられてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドを水平方向に移動させるＸ軸駆動部と、メディア保持部を垂直方向に移動させるＺ軸駆動部と、メディアを回転させるＢ軸駆動部と、メディアの傾斜角を調整するＡ軸駆動部と、を備えており、これらの各駆動部を駆動制御することで、メディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間内において相対的に移動させている。そして、これらの各駆動部を駆動制御しながら、インクジェットヘッドからインクを吐出することで、メディアの表面に印刷を行っている。
【特許文献１】特開２００８−１０８９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインクジェットプリンタは球状のメディアしか考慮されていないため、四角柱などの多面体のメディアに印刷する場合は、以下に説明するような問題があった。すなわち、メディアの平面部に印刷する場合は、Ｘ軸駆動部のみを駆動させてインクジェットヘッドを水平移動させればよいが、メディアの平面部と平面部とが接続される角部などを印刷する場合は、Ｘ軸駆動部の駆動に加えて、Ｚ軸駆動部及びＢ軸駆動部を駆動させて、メディア保持部を昇降移動させるとともにメディアを回転移動させる必要がある。このため、メディアの平面部から角部に切り替わる時点において、今まで停止していたＺ軸駆動部及びＢ軸駆動部の駆動を開始しなければならないため、インクジェットヘッド及びメディア保持部に急激な速度変化によりインクジェットヘッドとメディア保持部との相対移動が遅れるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、多面体のメディアの表面に印刷する場合に、インクジェットヘッド及びメディア保持部の急激な速度変化の発生を抑止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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインクジェットプリンタは、多面体のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させながら、インクジェットヘッドからインクを吐出してメディア表面に印刷を行うインクジェットプリンタであって、メディア表面を曲線で近似した近似曲線をメディアに対するインクジェットヘッドの第１相対移動軌跡として、メディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させる駆動制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るインクジェットプリンタによれば、多面体のメディア表面の近似曲線を、メディアに対するインクジェットヘッドの第１相対移動軌跡とすることで、メディアに対するインクジェットヘッドの相対移動軌跡から直線部分と曲線部分との連結点が無くなる。これにより、メディア保持部及びインクジェットヘッドの急激な速度変化の発生を抑止することができるため、メディア保持部とインクジェットヘッドとの相対移動が遅れることによる印刷速度の低下や印刷ミスの発生を防止することができる。
【０００８】
この場合、近似曲線は、メディア周囲の複数の制御点に基づき算出される３次スプライン曲線であることが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、メディア周囲の複数の制御点に基づいて算出される３次スプライン曲線を、メディアに対するインクジェットヘッドの第１相対移動軌跡とすることで、この第１相対移動軌跡を滑らかな曲線とすることができるため、メディア保持部とインクジェットヘッドとの相対移動を円滑に行うことができる。
【０００９】
また、メディアが、多角柱である場合、メディアの角部に対応する点を制御点とすることが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、多角柱のメディア表面に印刷する場合、メディアの角部でメディア表面の方向が急激に変わるが、メディアの角部に対応する点を３次スプライン曲線の制御点とすることで、メディアの角部に対応する第１相対移動軌跡を曲線状にすることができるため、メディア保持部とインクジェットヘッドとの相対移動を円滑に行うことができる。
【００１０】
一方、メディアが、隣り合う平面部が曲面部を介して接続された多面体である場合、メディアの曲面部の周方向中心に対応する点を制御点とすることが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、隣り合う平面部が曲面部を介して接続された多面体のメディア表面に印刷する場合、メディアの平面部と曲面部との切り替わり地点においてメディア保持部とインクジェットヘッドとの相対的な移動方向が急激に変わるが、メディアの曲面部の周方向中心に対応する点を３次スプライン曲線の制御点とすることで、メディアの平面部と曲面部との切り替わり地点を無くすことができ、しかも、メディアの曲面部に対応する第１相対移動軌跡の曲率を大きくすることができるため、メディア保持部とインクジェットヘッドとの相対移動を円滑に行うことができる。
【００１１】
また、インクジェットヘッドが位置する第１相対移動軌跡の法線ベクトルに、メディア表面の印刷対象位置を通る垂直線が一致するタイミングで、印刷対象位置にインクジェットヘッドからインクを吐出させる吐出制御部を更に有することが好ましい。このインクジェットプリンタによれば、所定の印刷対象位置にインクを吐出するタイミングを、インクジェットヘッドが位置する第１相対移動軌跡の法線ベクトルに、印刷対象位置を通る垂直線が一致するタイミングとすることで、インクジェットヘッドの位置とメディアの印刷対象位置との関係を算出することができるため、容易にインクの吐出制御を行うことができる。
【００１２】
また、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドから紫外線硬化型インクを吐出するものであって、インクジェットヘッドと一体的に構成されるとともにインクジェットヘッドの走査方向後方に配置されて、インクジェットヘッドから吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段を更に備え、駆動制御手段は、メディアを走査した後、第１相対移動軌跡のうち曲率が閾値以上となる所定範囲をメディアに対する紫外線照射手段の第２相対移動軌跡として、メディア保持部と紫外線照射手段とを三次元空間において相対的に移動させることが好ましい。
【００１３】
このインクジェットプリンタによれば、インクジェットヘッドの走査方向後方に紫外線照射手段が配置されているため、一連の走査により、インクジェットヘッドによるメディア表面への紫外線硬化型インクの吐出と、吐出された紫外線硬化型インクへの紫外線の照射を行うことができる。このとき、第１相対移動軌跡のうち曲率が閾値以上となる所定範囲は、メディア表面とインクジェットヘッドとは近接するものの、メディア表面と紫外線照射手段との距離が大きくなるため、紫外線硬化型インクに紫外線が十分に照射されない可能性がある。そこで、かかる所定範囲を、メディアに対する紫外線照射手段の第２相対移動軌跡として、メディア保持部と紫外線照射手段とを相対移動させることで、メディア表面に吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を十分に照射させることができるため、紫外線硬化型インクを完全に硬化させることができる。
【００１４】
本発明に係る印刷方法は、多面体のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させながらメディアの表面にインクジェットヘッドからインクを吐出してメディア表面に印刷を行う印刷方法であって、メディア表面を曲線で近似した近似曲線をメディアに対するインクジェットヘッドの相対移動軌跡として、メディア保持部とインクジェットヘッドとを三次元空間において相対的に移動させることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る印刷方法によれば、多面体のメディア表面の近似曲線を、メディアに対するインクジェットヘッドの第１相対移動軌跡とすることで、メディアに対するインクジェットヘッドの相対移動軌跡から直線部分と曲線部分との連結点が無くなる。これにより、メディア保持部及びインクジェットヘッドの急激な速度変化の発生を抑止することができるため、メディア保持部とインクジェットヘッドとの相対移動が遅れることによる印刷速度の低下や印刷ミスの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、多面体のメディアの表面に印刷する場合に、インクジェットヘッド及びメディア保持部の急激な速度変化の発生を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るインクジェットプリンタの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
［第１実施形態］
【００１８】
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１に示したインクジェットプリンタの一部斜視図である。なお、本実施形態では、図１の左右方向（図２の前後方向）をＹ軸方向とし、図１の前後方向（図２の左右方向）をＸ軸方向とし、図１の上下方向（図２の上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、インクを吐出するインクジェットヘッド２０と四角柱のメディアＭを保持するメディア保持部４０とを相対的に移動させて、インクジェットヘッド２０からインクを吐出させることで、メディアＭの表面に画像等を印刷するものである。なお、本実施形態では、メディアＭとして、隣り合う平面部が曲面部（Ｒ面部）で接続された四角柱であるものとして説明する。
【００２０】
インクジェットプリンタ１は、基台となるベース１０に、Ｙ軸方向に沿って配置される左右一対の支持脚１１，１２が立設されている。Ｙ軸方向において右側に配置される支持脚１１には、作業者による指示操作を受け付ける操作盤１３が搭載された第１制御装置１４が固定されており、Ｙ軸方向において左側に配置される支持脚１２には、インクジェットヘッド２０をクリーニングするメンテナンスステーション１５が搭載された第２制御装置１６が固定されている。
【００２１】
第１制御装置１４及び第２制御装置１６は、後述するメディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動制御やインクジェットヘッド２０のインク吐出制御などを行う制御装置である。このため、第１制御装置１４及び第２制御装置１６は、駆動制御手段として機能する。第１制御装置１４及び第２制御装置１６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。上記の各機能は、ＣＰＵやＲＡＭ上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませ、ＣＰＵの制御の下で動作させることで実現される。なお、本実施形態では、第１制御装置１４と第２制御装置１６とが別体であるものとして説明するが、物理的及び機能的に１つであってもよく、複数に分割されていてもよい。
【００２２】
左右一対の支持脚１１，１２の間には、Ｙ軸方向に沿って延在する支持桁１７が掛け渡されている。そして、支持桁１７の上面には、支持桁１７の延在方向に延びる一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂがＸ軸方向に並列して配設されている。そして、この一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂに、インクジェットヘッド２０を搭載するヘッドキャリッジ２１がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００２３】
インクジェットヘッド２０は、複数色のインクを吐出して、メディア保持部４０に保持されたメディアＭにカラー画像を印刷するものである。このため、インクジェットヘッド２０は、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックなどのインク色に対応して設けられている。そして、インクジェットヘッド２０は、インクが吐出されるノズル面２０ａがメディア保持部４０に保持されたメディアＭに対向するように、ヘッドキャリッジ２１の下端部に配置されている。
【００２４】
ヘッドキャリッジ２１は、支持桁１７に取り付けられたＹ軸搬送機構（不図示）に連結されている。Ｙ軸搬送機構は、例えば、駆動モータに連結されたボールねじと、このボールねじの軸受けとなるボール軸受けとで構成される周知の機構で実現される。そして、ヘッドキャリッジ２１は、第１制御装置１４又は第２制御装置１６によるＹ軸搬送機構の駆動制御により、一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂにガイドされてＹ軸方向に移動する。そして、ヘッドキャリッジ２１の移動によりインクジェットヘッド２０がメンテナンスステーション１５の上方に位置すると、メンテナンスステーション１５が昇降してインクジェットヘッド２０をクリーニングする。
【００２５】
また、ベース１０の上面には、一対の支持脚１１，１２の間に、Ｘ軸方向に延びる一対のＸ軸ガイドレール１９ａ，１９ｂがＹ軸方向に並列して配設されている。そして、この一対のＸ軸ガイドレール１９ａ，１９ｂには、メディア保持部４０を載置するためのＸテーブル３１がＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００２６】
Ｘテーブル３１は、メディア保持部４０を、インクジェットヘッド２０に対してＸ軸方向に相対移動させるテーブルであり、ベース１０に取り付けられたＸ軸搬送機構（不図示）に連結されている。Ｘ軸搬送機構は、例えば、駆動モータに連結されたボールねじと、このボールねじの軸受けとなるボール軸受けとで構成される周知の機構で実現される。そして、Ｘテーブル３１には、Ｚ軸方向に延びるＺ軸支持部３２が立設されている。
【００２７】
Ｚ軸支持部３２は、メディア保持部４０をＺ軸方向に昇降可能に支持する支持部材である。このため、Ｚ軸支持部３２には、Ｚ軸方向に立設される一対の側壁部３３ａ，３３ｂと、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの上面を連結する天板部３４が取り付けられている。そして、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの間には、側壁部３３ａ，３３ｂに沿ってメディア保持部４０をＺ軸方向に昇降させる昇降機構３５が取り付けられている。
【００２８】
昇降機構３５は、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの間に配置されてＸテーブル３１に固定されたＺ軸用駆動モータ３７と、Ｚ軸用駆動モータ３７の出力軸に連結されてＺ軸方向に立設されるボールねじ３８と、ボールねじ３８の軸受けとなってメディア保持部４０に連結されるボール軸受け３９とにより構成される。そして、第１制御装置１４又は第２制御装置１６によるＺ軸用駆動モータ３７の駆動制御により、ボールねじ３８が回転するとともに、ボールねじ３８の回転によるボール軸受け３９のＺ軸方向における昇降により、メディア保持部４０がＺ軸方向に昇降する。
【００２９】
メディア保持部４０は、メディアＭを回転可能に保持するものである。このため、メディア保持部４０には、昇降機構３５のボール軸受け３９に取り付けられるＺテーブル４１と、Ｚテーブル４１からＸ軸方向に突出する一対のアーム４２ａ，４２ｂと、一対のアーム４２ａ，４２ｂに回転可能に取り付けられるＡ軸回転部４３と、Ａ軸回転部４３に回転可能に取り付けられてメディアＭを保持するチャック４４とにより構成されている。
【００３０】
一対のアーム４２ａ，４２ｂは、Ｙ軸方向に対向配置されており、Ａ軸回転部４３を回転可能に保持するものである。すなわち、対向される一対のアーム４２ａ，４２ｂの先端にＹ軸方向に延びる回転軸が取り付けられており、この回転軸にＡ軸回転部４３が取り付けられている。そして、この回転軸には、一方のアーム４２ａ固定されたＡ軸用駆動モータ４５の出力軸が連結されている。Ａ軸用駆動モータ４５は、一対のアーム４２ａ，４２ｂに取り付けられた回転軸回りの回転方向Ａに回転駆動するものである。このため、Ａ軸用駆動モータ４５が回転駆動することで、Ａ軸回転部４３が回転方向Ａ（Ａ軸方向）に回転することが可能となる。
【００３１】
Ａ軸回転部４３は、チャック４４を回転可能に保持するものである。すなわち、Ａ軸回転部４３には、Ａ軸回転部４３の回転軸に対して垂直な方向の軸を回転軸として、この回転軸回りの回転方向Ｂに回転駆動するＢ軸用駆動モータ４６が取り付けられている。そして、Ｂ軸用駆動モータ４６の出力軸に、チャック４４が取り付けられている。このため、Ｂ軸用駆動モータ４６が回転駆動することで、チャック４４が回転方向Ｂ（Ｂ軸方向）に回転することが可能となる。
【００３２】
このように、Ｚ軸用駆動モータ３７、Ａ軸用駆動モータ４５、Ｂ軸用駆動モータ４６の回転駆動により、メディア保持部４０のチャック４４に保持されたメディアＭが、Ｚ軸方向に昇降するとともに、回転方向Ａ及び回転方向Ｂに回転する。
【００３３】
次に、インクジェットプリンタ１におけるメディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動制御について説明する。
【００３４】
図４は、メディアに対するインクジェットヘッドの相対移動軌跡を示した図である。図４では、メディアの回転軸に垂直な面で切断した断面における、メディアＭに対するインクジェットヘッド２０の相対移動軌跡を示しており、メディアＭに対してインクジェットヘッド２０が相対的に移動する方向を走査方向Ｓとする。また、図４において、Ｏは、メディアＭの回転中心である。図４に示すように、インクジェットヘッド２０は、メディアＭ表面を曲線で近似した相対移動軌跡Ｔ１に基づいて、メディアＭに対して相対移動する。相対移動軌跡Ｔは、メディアＭの周囲に複数の制御点ｐを設定し、この制御点ｐを通る３次スプライン曲線を算出することで求められる。本実施形態では、メディアＭは隣り合う平面部が曲面部で接続された四角柱であるため、各曲面部の周方向中心に対応する点を制御点ｐ１として設定し、各平面部の中心に対応する点を制御点ｐ２として設定する。具体的に説明すると、メディアＭ表面とインクジェットヘッド２０のノズル面２０ａとが最も近接する位置に各曲面部に対応する制御点ｐ１を設定し、メディアＭ表面とインクジェットヘッド２０のノズル面２０ａとが最も離間する位置に各平面部に対応する制御点ｐ２を設定する。そして、周知の算術方法により、これらの８つの制御点ｐ１，ｐ２を通る３次スプライン曲線を算出する。なお、平面部や曲面部などに対応する点とは、平面部や曲面部の表面又は外方であって、インクジェットヘッド２０によりインクが吐出される距離内における点である。
【００３５】
このように算出された相対移動軌跡Ｔ１は、メディアＭ表面の平面部に対応した部分が凸曲線になるとともに、メディアＭ表面の曲面部に対応した部分の曲率が大きくなった凸曲線になる。
【００３６】
そして、インクジェットプリンタ１は、第１制御装置１４及び第２制御装置１６によるＹ軸、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｂ軸、Ａ軸の各駆動制御により、ヘッドキャリッジ２１をＹ軸方向に移動させ、メディア保持部４０をＺ軸方向に移動させ、メディアＭをＢ軸方向に回転させる。
【００３７】
次に、図５及び図６を参照して、印刷スケジュールについて説明する。図５は、メディアとインクジェットヘッドとの位置関係を時系列的に示した図であり、図６は、図５の後のメディアとインクジェットヘッドとの位置関係を時系列的に示した図である。図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド２０をメディアＭに対して緩やかなカーブを描きながら相対的に移動させる。すなわち、メディアＭの平面部を印刷する場合は、図５に示すように、走査方向後方の曲面部から走査方向前方の曲面部に向かうに従い、インクジェットヘッド２０のノズル面２０ａを、メディアＭ表面に対する所定位置から（図５（ａ）参照）離間させていき（図５（ｂ）参照）、平面部の中間地点を越えると（図５（ｃ）参照）メディアＭ表面に近接させていく（図５（ｄ）参照）。一方、メディアＭの曲面部を印刷する場合は、図６に示すように、走査方向後方の平面部から走査方向前方の平面部に向かうに従い、インクジェットヘッド２０のノズル面２０ａを、メディアＭ表面に対する所定位置から（図６（ａ）参照）近接させていき（図６（ｂ）参照）、曲面部の周方向中心地点を越えると（図６（ｃ）参照）メディア表面から離間させていく（図６（ｄ）参照）。
【００３８】
次に、図７を参照して、インクの吐出タイミングについて説明する。図７は、メディアの印刷対象位置とインクの吐出タイミングとの関係を説明するための図である。図７に示すように、相対移動軌跡Ｔ１上の所定点の法線ベクトルＮと、メディアＭの表面方向とは必ずしも一致しないため、図示しないＲＩＰなどのプリンタドライバにおいて以下に説明する吐出タイミングが設定された後、インクジェットプリンタ１においてインクの吐出制御が行われる。すなわち、メディアＭの所定の印刷対象位置ｔに印刷を行う場合、ＲＩＰでは、まず、この印刷対象位置ｔを通る垂直線と、インクジェットヘッド２０のノズル面２０ａが位置する相対移動軌跡Ｔ１の法線ベクトルＮとの一致を判定する。そして、この相対移動軌跡Ｔ１の法線ベクトルＮに、印刷対象位置ｔを通る垂直線が一致したタイミングを、この印刷対象位置ｔにインクジェットヘッド２０からインクを吐出させるタイミングとして設定する。そして、インクジェットプリンタ１では、ＲＩＰからインク吐出タイミングが設定されたタイミングで、印刷対象位置ｔに向けてインクジェットヘッド２０からインクを吐出する。
【００３９】
このように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１よれば、多面体のメディアＭ表面を近似した曲線を、メディアＭに対するインクジェットヘッド２０のノズル面２０ａの相対移動軌跡Ｔ１とすることで、メディアＭに対するインクジェットヘッド２０のノズル面２０ａの相対移動軌跡Ｔ１から直線部分が無くなるため、相対移動軌跡Ｔ１における直線部分と曲線部分との連結点が無くなる。これにより、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０が搭載されるヘッドキャリッジ２１の急激な速度変化の発生を抑止することができるため、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動が遅れることによる印刷速度の低下や印刷ミスの発生を防止することができる。
【００４０】
この場合、メディアＭ周囲の複数の制御点ｐ１，ｐ２に基づいて算出される３次スプライン曲線を、メディアＭに対するインクジェットヘッド２０の相対移動軌跡Ｔ１とすることで、この相対移動軌跡Ｔ１を滑らかな曲線とすることができるため、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動を円滑に行うことができる。
【００４１】
また、隣り合う平面部が曲面部を介して接続された四角柱のメディアＭ表面に印刷する場合、メディアＭの平面部と曲面部との切り替わり地点においてメディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対的な移動方向が急激に変わるが、メディアＭの曲面部の周方向中心に対応する点を３次スプライン曲線の制御点ｐ１とすることで、メディアＭの平面部と曲面部との切り替わり地点を無くすことができ、しかも、メディアＭの曲面部に対応する相対移動軌跡Ｔ１の曲率を大きくすることができるため、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動を円滑に行うことができる。
【００４２】
また、所定の印刷対象位置にインクを吐出するタイミングを、インクジェットヘッド２０が位置する相対移動軌跡Ｔ１の法線ベクトルＮに、印刷対象位置を通る垂直線が一致するタイミングとすることで、インクジェットヘッド２０の位置とメディアＭの印刷対象位置との関係を算出することができるため、容易にインクの吐出制御を行うことができる。
［第２実施形態］
【００４３】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、基本的に第１の実施形態に係るインクジェットプリンタ１と同様であるが、インクジェットヘッド２０から吐出するインクとして、紫外線（以下「ＵＶ光」という）が照射されることにより硬化する紫外線硬化型インク（以下「ＵＶインク」という）を吐出する点で異なる。このため、以下の説明では、第２の実施形態に係るインクジェットプリンタ１００が第１の実施形態に係るインクジェットプリンタ１と相違する点のみを説明し、その他の説明を省略する。
【００４４】
図８は、第２の実施形態に係るインクジェットプリンタの一部構成図を示している。図８に示すようにインクジェットプリンタ１００のヘッドキャリッジ２１には、走査方向Ｓ前方から後方に向かって、ＵＶインクを吐出するインクジェットヘッド２０と、ＵＶ光を照射するＵＶランプ１０１とが搭載されている。すなわち、ＵＶランプ１０１は、インクジェットヘッド２０と一体的に構成されるとともに、インクジェットヘッド２０の走査方向Ｓ後方に配置されている。このため、インクジェットヘッド２０のノズル面２０ａからメディアＭ表面に吐出されたＵＶインクは、ヘッドキャリッジ２１のメディアＭに対する相対的な走査方向Ｓへの移動による一連の流れで、ＵＶランプ１０１から照射されるＵＶ光により硬化される。
【００４５】
ここで、上述したように、曲面部に対応する相対移動軌跡Ｔ１は、平面部に対応する相対移動軌跡Ｔ１よりも曲率が小さくなっている。しかしながら、インクジェットヘッド２０とＵＶランプ１０１とは、同じヘッドキャリッジ２１に搭載されているため、メディアＭの曲面部の走査方向Ｓ後方を中心とした所定範囲（図１０参照）では、メディアＭとＵＶランプ１０１との離間距離が大きくなり、ＵＶランプ１０１からＵＶインクに十分なＵＶ光が照射されず、ＵＶインクが完全に硬化しない可能性がる（図９参照）。
【００４６】
そこで、インクジェットプリンタ１００では、相対移動軌跡Ｔ１におけるメディアＭの曲面部の走査方向Ｓ後方を中心とした所定範囲αの部分を、メディアＭに対するＵＶランプ１０１の相対移動軌跡Ｔ１’として設定する。そして、メディアＭを一回転させて走査した後、再度メディアＭを回転させて、ＵＶランプ１０１が相対移動軌跡Ｔ１’を通るようにヘッドキャリッジ２１とメディアＭとを相対的に移動させながら、ＵＶランプ１０１からＵＶ光を照射させる。なお、この場合、インクジェットヘッド２０からはＵＶインクを吐出することなく、ＵＶランプ１０１からのＵＶ光の照射のみを行う。
【００４７】
このように、第２の実施形態に係るインクジェットプリンタ１００によれば、インクジェットヘッド２０の走査方向Ｓ後方にＵＶランプ１０１が配置されているため、一連の走査により、インクジェットヘッド２０によるメディアＭ表面へのＵＶインクの吐出と、吐出されたＵＶインクへのＵＶ光の照射を行うことができる。このとき、相対移動軌跡Ｔ１のうち曲率が閾値以上となる所定範囲αは、メディアＭ表面とインクジェットヘッド２０とが近接するものの、メディアＭ表面とＵＶランプ１０１との離間距離が大きくなるため、ＵＶインクにＵＶ光が十分に照射されない可能性がある。そこで、かかる所定範囲αを、メディアＭに対するＵＶランプ１０１の相対移動軌跡Ｔ１’として設定し、メディア保持部４０とヘッドキャリッジ２１とを相対移動させることで、メディアＭ表面に吐出されたＵＶインクにＵＶ光を十分に照射させることができるため、ＵＶインクを完全に硬化させることができる。
［第３実施形態］
【００４８】
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、第１の実施形態に係るインクジェットプリンタ１と同様であり、相対移動軌跡のみ相違する。このため、以下の説明では、第３の実施形態における相対移動軌跡Ｔ２のみを説明し、その他の説明を省略する。
【００４９】
図１１は、第３の実施形態における相対移動軌跡を示した図である。図１１において、Ｏは、メディアＭの回転中心である。図１１に示すように、第３の実施形態における相対移動軌跡Ｔ２は、各曲面部の周方向中心に対応する点を制御点ｐ１として設定し、各平面部の中心に対応する点を制御点ｐ３として設定し、これらの８つの制御点ｐ１，ｐ３を通る３次スプライン曲線を算出することで求められる。そして、第３の実施形態では、各制御点ｐ３を、各平面部の中心に対応する点であって、第１の実施形態の制御点ｐ２よりもメディアＭに近接した点とする。このため、第３の実施形態における相対移動軌跡Ｔ２は、各平面部において凹状に撓む曲線となる。
【００５０】
このように、各平面部に対応する相対移動軌跡Ｔ２を凹状にすることで、メディアＭとインクジェットヘッド２０との最大離間距離を小さくすることができるため、メディアＭへの印刷制度を向上させることができる。
［第４実施形態］
【００５１】
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、第１の実施形態に係るインクジェットプリンタ１と同様であり、メディアＭの形状のみ相違する。このため、以下の説明では、第４の実施形態における相対移動軌跡Ｔ３のみを説明し、その他の説明を省略する。
【００５２】
図１２は、第４の実施形態における相対移動軌跡を示した図である。図１２に示すように、第４の実施形態におけるメディアＭは、断面正方形の四角柱に形成されている。すなわち、メディアＭは、同一形状の４つの平面部で形成されており、隣り合う平面部間が９０°に形成された角部となっている。
【００５３】
そして、第４の実施形態における相対移動軌跡Ｔ３は、各角部の頂点に対応する点を制御点ｐ４として設定し、各平面部の中心に対応する点を制御点ｐ５として設定し、これらの８つの制御点ｐ４，ｐ５を通る３次スプライン曲線を算出することで求められる。そして、このように算出された相対移動軌跡Ｔ３は、メディアＭ表面の平面部に対応した部分が凸曲線になり、更に、メディアＭ表面の角部に対応した部分も凸曲線になる。
【００５４】
このように、第４の実施形態に係るインクジェットプリンタ１によれば、四角柱のメディアＭ表面に印刷する場合、メディアＭの角部でメディアＭ表面の方向が急激に変わるが、メディアＭの角部に対応する点を３次スプライン曲線の制御点ｐ４とすることで、メディアＭの角部に対応する相対移動軌跡Ｔ３を曲線状にすることができるため、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０との相対移動を円滑に行うことができる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、メディア表面の近似曲線として３次スプライン曲線を採用するものとして説明したが、上記曲線に限定されるものではなく、他の曲線を採用してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、３次スプライン曲線の制御点ｐとして、曲面部の周方向中心に対応する点、平面部の中心に対応する点、角部の頂点に対応する点を採用するものとして説明したが、上記点に限定されるものではなく、３次スプライン曲線がメディアＭの外方に位置すれば、如何なる地点を採用してもよい
【００５７】
また、上記実施形態では、メディアＭとして四角柱又は曲面部を有する四角柱を用いて説明したが、多面体のメディアであれば、如何なるメディアを採用してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、相対移動軌跡Ｔを、メディアＭ表面に対するインクジェットヘッド２０のノズル面２０ａの相対移動軌跡であるものとして説明したが、インクジェットヘッド２０がメディアＭ表面を曲線状に相対移動できれば、メディアＭ表面に対するインクジェットヘッド２０の如何なる位置の相対移動軌跡であってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、第１制御装置１４及び第２制御装置１６に駆動制御手段の機能を実現させるものとして説明したが、駆動制御手段の機能は、インクジェットプリンタ１に実装されるＡＳＩＣやＦＰＧＡなどで実現してもよい。また、駆動制御手段は、インクジェットプリンタ１の全体を制御するＣＰＵと、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどにより構成することが考えられる。このように構成することで、インクジェットヘッド２０やメディア保持部４０などの駆動制御を適切かつ高速に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示したインクジェットプリンタの一部斜視図である。
【図４】メディアに対するインクジェットヘッドの相対移動軌跡を示した図である。
【図５】メディアとインクジェットヘッドとの位置関係を時系列的に示した図である。
【図６】図５の後のメディアとインクジェットヘッドとの位置関係を時系列的に示した図である。
【図７】メディアの印刷対象位置とインクの吐出タイミングとの関係を説明するための図である。
【図８】第２の実施形態に係るインクジェットプリンタの一部構成図を示している。
【図９】キャリッジとメディアとの位置関係を示した図である。
【図１０】メディアにおけるＵＶ光が十分に照射されない範囲を示した図である。
【図１１】第３の実施形態における相対移動軌跡を示した図である。
【図１２】第４の実施形態における相対移動軌跡を示した図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…三次元インクジェットプリンタ、１０…ベース、１１…支持脚、１２…支持脚、１３…操作盤、１４…第１制御装置（駆動制御手段）、１５…メンテナンスステーション、１６…第２制御装置（駆動制御手段）、１７…支持桁、１８ａ，１８ｂ…Ｙ軸ガイドレール、１９ａ，１９ｂ…Ｘ軸ガイドレール、２０…インクジェットヘッド、２１…ヘッドキャリッジ、３１…Ｘテーブル、３２…Ｚ軸支持部、３３ａ，３３ｂ…側壁部、３４…天板部、３５…昇降機構、３６ａ，３６ｂ…Ｚ軸ガイドレール、３７…Ｚ軸用駆動モータ、３８…ボールねじ、３９…ボール軸受け、４０…メディア保持部、４１…Ｚテーブル、４２…アーム、４３…Ａ軸回転部、４４…チャック、４５…Ａ軸用駆動モータ、４６…Ｂ軸用駆動モータ、１００…インクジェットプリンタ、１０１…ＵＶランプ、Ｍ…メディア、Ｎ…法線ベクトル、ｐ…制御点、Ｓ…走査方向、ｔ…印刷対象位置、Ｔ…相対移動軌跡、α…所定範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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