(57)【要約】【課題】印刷した画像と成型したレンチキュラーレンズとを精度良く位置合わせすること。【解決手段】本発明の立体／変化画像の形成方法は、印刷用インクを吐出する第１インクジェットヘッド５１と、レンズ用樹脂材料を吐出する第２インクジェットヘッド５２と、を備えたインクジェット装置１を用いて行う立体／変化画像の形成方法であって、ベースシートＳに対し、第１インクジェットヘッド５１を相対的に走査して、基礎画像Ｉを印刷する画像印刷工程と、ベースシートＳに対し、第２インクジェットヘッド５２を相対的に走査して、基礎画像Ｉ上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素Ｅを描画するレンズ要素描画工程と、描画したレンズ要素Ｅに、レンチキュラーレンズ用のレンズ母型７１を押圧接触させた後、レンズ要素Ｅを硬化させるレンズ成型工程と、を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、レンズ用樹脂材料を吐出する第２インクジェットヘッドと、を備えたインクジェット装置を用いて行う、立体／変化画像の形成方法であって、
ベースシートに対し、前記第１インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像を印刷する画像印刷工程と、
前記ベースシートに対し、前記第２インクジェットヘッドを相対的に走査して、前記基礎画像上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素を描画するレンズ要素描画工程と、
描画した前記レンズ要素に、前記レンチキュラーレンズ用のレンズ母型を押圧接触させた後、前記レンズ要素を硬化させるレンズ成型工程と、を備えたことを特徴とする立体／変化画像の形成方法。
【請求項２】
前記レンズ用樹脂材料は、光硬化樹脂で構成され、且つ前記レンズ母型は、透光性材料で構成され、
前記レンズ成型工程では、硬化光を前記レンズ母型を透過させて前記レンズ要素に照射し、硬化させることを特徴とする請求項１に記載の立体／変化画像の形成方法。
【請求項３】
ベースシート上に立体／変化画像を形成するインクジェット装置であって、
印刷用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、
レンズ用樹脂材料を吐出する第２インクジェットヘッドと、
前記ベースシートに対し、前記第１インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像を印刷させる画像印刷手段と、
前記ベースシートに対し、前記第２インクジェットヘッドを相対的に走査して、前記基礎画像上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素を描画させるレンズ要素描画手段と、
前記レンチキュラーレンズ用のレンズ母型と、
描画した前記レンズ要素に、前記レンズ母型を押圧接触させる押圧接触手段と、
前記レンズ要素に前記レンズ母型を押圧接触させた状態で、前記レンズ要素を硬化させるレンズ硬化手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット装置。
【請求項４】
前記画像印刷手段は、前記第１インクジェットヘッドを相対的に移動させる第１移動手段を有し、
前記レンズ要素描画手段は、前記第２インクジェットヘッドを相対的に移動させる第２移動手段を有し、
前記第１移動手段は、前記第２移動手段を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
【請求項５】
前記レンズ用樹脂材料は、光硬化樹脂で構成され、且つ前記レンズ母型は、透光性材料で構成され、
前記レンズ硬化手段は、硬化光を前記レンズ母型を透過させて前記レンズ要素に照射するランプで構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンチキュラーレンズを用いて立体／変化画像を形成する立体／変化画像の形成方法およびインクジェット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の立体／変化画像の形成方法として、立体／変化画像の基礎となる印刷画像を印刷したベースシートに、レンチキュラーレンズ用の樹脂材料を積層し、これを成形型により押圧することにより、立体／変化画像を形成するものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−０９０９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の立体／変化画像の形成方法では、印刷画像の印刷と、樹脂材料の積層とを別々の装置で行っているため、ベースシート状の印刷画像と成型したレンチキュラーレンズとを精度良く位置合わせすることが難しい問題があった。
【０００４】
本発明は、印刷した画像と成型したレンチキュラーレンズとを精度良く位置合わせすることができる立体／変化画像の形成方法およびインクジェット装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の立体／変化画像の形成方法は、印刷用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、レンズ用樹脂材料を吐出する第２インクジェットヘッドと、を備えたインクジェット装置を用いて行う、立体／変化画像の形成方法であって、ベースシートに対し、第１インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像を印刷する画像印刷工程と、ベースシートに対し、第２インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素を描画するレンズ要素描画工程と、描画したレンズ要素に、レンチキュラーレンズ用のレンズ母型を押圧接触させた後、レンズ要素を硬化させるレンズ成型工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のインクジェット装置は、ベースシート上に立体／変化画像を形成するインクジェット装置であって、印刷用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、レンズ用樹脂材料を吐出する第２インクジェットヘッドと、ベースシートに対し、第１インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像を印刷させる画像印刷手段と、ベースシートに対し、第２インクジェットヘッドを相対的に走査して、基礎画像上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素を描画させるレンズ要素描画手段と、レンチキュラーレンズ用のレンズ母型と、描画したレンズ要素に、レンズ母型を押圧接触させる押圧接触手段と、レンズ要素にレンズ母型を押圧接触させた状態で、レンズ要素を硬化させるレンズ硬化手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドを備えたインクジェット装置により、ベースシート上に基礎画像を印刷すると共に基礎画像上にレンズ用樹脂材料を吐出して、レンチキュラーレンズ用のレンズ要素を描画するので、印刷された基礎画像と成型されたレンチキュラーレンズとを精度良く位置合わせすることができる。すなわち、良質の立体／変化画像を簡単に形成することができる。
【０００８】
後者の場合、画像印刷手段は、第１インクジェットヘッドを相対的に移動させる第１移動手段を有し、レンズ要素描画手段は、第２インクジェットヘッドを相対的に移動させる第２移動手段を有し、第１移動手段は、第２移動手段を兼ねていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１移動手段が第２移動手段を兼ねているため、第１インクジェットヘッドと第２インクジェットヘッドとを同一条件で駆動させることができる。なお、基礎画像の印刷にレンズ要素の描画を追従させて、効率的に立体／変化画像を形成することも可能である。
【００１０】
前者の場合、レンズ用樹脂材料は、光硬化樹脂で構成され、且つレンズ母型は、透光性材料で構成され、レンズ成型工程では、硬化光をレンズ母型を透過させてレンズ要素に照射し、硬化させることが好ましい。
【００１１】
後者の場合、レンズ用樹脂材料は、光硬化樹脂で構成され、且つレンズ母型は、透光性材料で構成され、レンズ硬化手段は、硬化光をレンズ母型を透過させてレンズ要素に照射するランプで構成されていることが好ましい。
【００１２】
これらの構成によれば、レンズ用樹脂材料をレンズ母型で成型した状態でこれを硬化させることができるため、簡単かつ精度良く立体／変化画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る立体／変形画像の形成方法およびインクジェット装置について説明する。このインクジェット装置は、ベースシート上に立体／変化画像の基礎となる基礎画像を印刷し、基礎画像上にレンチキュラーレンズ用のレンズ要素を描画し、さらにレンズ母型で成型して、立体／変化画像を形成するものである。
【００１４】
図１に示すように、インクジェット装置１は、箱型の筐体２で外殻を形成した装置本体３の内部に、ベースシートＳに対して相対的に描画処理を行う描画機構５と、描画機構５にベースシートＳを供給する給紙機構６と、描画処理後のベースシートＳにレンズ成型処理を行うレンズ成型ユニット７と、ベースシートＳを搬送する搬送機構８と、レンズ成型処理後にベースシートＳを装置外部に排出する排紙機構９と、これらを駆動制御する制御部１０と、を備えている。このインクジェット装置１は、供給されたベースシートＳに描画処理を行い、描画処理後のベースシートＳにレンズ成型処理を行って、立体／変化画像を形成する。
【００１５】
また、筐体２の左部（図示の左部）には、ベースシートＳを導入するための供給口１１が設けられ、右部（図示の右部）には、立体／変化画像が形成されたベースシートＳを排出する排出口１２が設けられており、供給口１１と排出口１２とを結ぶ略水平直線上にはベースシートＳの搬送路１３が形成されている。
【００１６】
給紙機構６は、供給口１１に連通し、ベースシートＳが給紙されるカセット形式の給紙部２１と、ベースシートＳを搬送機構８に向かって供給する給紙ローラ２２と、給紙ローラ２２を駆動する給紙モータ２３と、を有しており、給紙モータ２３は制御部１０により駆動制御される。給紙モータ２３の駆動により給紙ローラ２２が回転すると、ベースシートＳを給紙部２１から１枚ずつ搬送機構８に向かって送り出す。
【００１７】
搬送機構８は、供給されたベースシートＳを、後述する描画機構５の走査方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に搬送する送り駆動ローラ３１および送り従動ローラ３２から成る送りローラ３３と、送り駆動ローラ３１を正逆回転させる搬送モータ３４と、送りローラ３３の下流側直近に設けた先端検出センサ３５と、後述する描画機構５およびレンズ成型ユニット７の下方に配設され、搬送されたベースシートＳを載置するテーブル３６と、を有しており、搬送モータ３４は制御部１０により駆動制御される。搬送モータ３４の駆動により、ベースシートＳは、送り駆動ローラ３１および送り従動ローラ３２に挟み込まれながらテーブル３６上を搬送され、先端検出センサ３５の検出結果に基づいて、描画処理が開始される。
【００１８】
排紙機構９は、排出口１２近傍に設けられ、ベースシートＳを排紙口１２から排紙する排紙駆動ローラ４１および排紙従動ローラ４２とから成る排紙ローラ４３と、排紙駆動ローラ４１を正逆回転させる排紙モータ４４と、を有しており、排紙モータ４４は制御部１０により駆動制御される。排紙モータ４４の駆動により排紙駆動ローラ４１が回転すると、レンズ成型処理後のベースシートＳは、排紙駆動ローラ４１および排紙従動ローラ４２に挟み込まれながら、排出口１２から装置外部に排出される。
【００１９】
描画機構５は、プラテンおよび搬送路１３として機能するテーブル３６に対峙し、描画位置まで搬送されたベースシートＳに立体／変化画像の基礎画像Ｉを印刷する第１インクジェットヘッド５１と、基礎画像Ｉ上にレンチキュラーレンズ用の多数の微小凸条から成るレンズ要素Ｅ（図３（ａ）参照）を描画する第２インクジェットヘッド５２と、第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２を搭載したキャリッジ５３と、キャリッジ５３を介して第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２を主走査方向（図示のものでは奥行き方向）に往復動させる往復動機構５４と、往復動機構５４を駆動する描画モータ５５と、を有している。なお、第１移動手段および第２移動手段は、共有となる上記の往復動機構５４により構成されている。
【００２０】
第１インクジェットヘッド５１は、複数の第１ノズル６１が形成された第１ノズル面６２を有し、キャリッジ５３には、第１インクジェットヘッド５１にインクを供給する第１カートリッジ６３が着脱自在に装着されている。本実施形態では、第１ノズル面６２に、微小な第１ノズル６１が複数形成されると共に、これら複数の第１ノズル６１からなるノズル列が、相互に半ノズルピッチ位置ずれして２列形成されている（図２（ｂ）参照）。なお、図示のものでは、模式的に９個の第１ノズル６１が記載されている。また、本実施形態では、第１カートリッジ６３は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の４色の印刷用インクが充填された４つのインク室を有している（図２（ａ）参照）。
【００２１】
同様に、第２インクジェットヘッド５２は、複数の第２ノズル６５が形成された第２ノズル面６６を有し、キャリッジ５３には、第２インクジェットヘッド５２にレンチキュラーレンズ用の樹脂材料を供給する第２カートリッジ６７が着脱自在に装着されている。すなわち、第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２は同一のキャリッジ５３に作りこまれており、これに第１カートリッジ６３および第２カートリッジ６７が搭載されている。なお、第１および第２インクジェットヘッド５１，５２は、それぞれ第１および第２カートリッジ６３，６７に組み込んだ形態のものを用いるようにしてもよい。そして、本実施形態では、第２カートリッジ６７は、紫外線硬化樹脂等の光硬化樹脂が充填された２つのインク室を有している（図２（ａ）参照）。また、第２ノズル６５のノズル数およびその配置構成は、レンチキュラーレンズの線密度（ＬＰＩ：Line Per Inch）が、基礎画像印刷のドット密度（ＤＰＩ：Dot Per Inch）と比較して大きくなること、また樹脂粘度が印刷用インク粘度に比べて高いことから、第１ノズル６１のノズル数、ノズル径およびその配置構成と異なっている。図示のものでは、第２ノズル面６６には、第１ノズル６１よりノズル径の大きい第２ノズル６５が複数形成されると共に、これら複数の第２ノズル６５から成るノズル列が、上記第１インクジェットヘッド５１と同様に、相互に半ノズルピッチ位置ずれして２列形成されている（図２（ｂ）参照）。この場合も、図示のものでは、模式的に５個の第２ノズル６５が記載されている。
【００２２】
また、第１カートリッジ６３および第２カートリッジ６７は、主走査方向に並べて配設されており（図２（ａ）参照）、第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２も、これらカートリッジ６３，６７と同様に主走査方向に並べて配設されている。すなわち、第１インクジェットヘッド５１の第１ノズル面６２と第２インクジェットヘッド５２の第２ノズル面６６とは、主走査方向に並設されている（図２（ｂ）参照）。したがって、第１インクジェットヘッド５１と第２インクジェットヘッド５２とは、主走査方向にのみ数ノズルピッチ分離れているだけで、副走査方向に位置合わせを行う必要が無いので、基礎画像Ｉ上に簡単かつ精度良くレンズ要素Ｅを描画することができ、搬送機構８による送りと併せて基礎画像Ｉと成型されたレンチキュラーレンズＬとを精度良く位置合わせすることができる。
【００２３】
往復動機構５４は、キャリッジ５３を往復動自在に支持する一対のキャリッジガイド軸６９，６９と、一対のキャリッジガイド軸６９，６９と平行に延在するタイミングベルトおよび一対のタイミングプーリ（図示省略）と、を有しており、キャリッジ５３の一端部は、タイミングベルトに固着している。描画モータ５５が駆動すると、タイミングベルトが正逆走行することにより、キャリッジ５３がキャリッジガイド軸６９に案内されて往復動（図示のものは奥行き方向に）する。すなわち、往復動機構５４により、両インクジェットヘッド５１，５２が搭載されたキャリッジ５３を移動させる（主走査）ので、第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２を同一条件で移動させることができる。そして、この往復動に同期するようにして、第１インクジェットヘッド５１（の第１ノズル６１）から印刷用インクが吐出され、これに後行するようにして第２インクジェットヘッド５２（の第２ノズル６５）から樹脂材料が吐出される。これにより、ベースシートＳに対し、第１インクジェットヘッド５１による基礎画像Ｉが印刷されると共に、この基礎画像Ｉの上に第２インクジェットヘッド５２によるレンズ要素Ｅが描画される（図３（ａ）参照）。なお、この実施形態では、往動時にのみこれら印刷および描画が行われる。また、画像印刷手段は、第１インクジェットヘッド５１および往復動機構５４により構成され、レンズ要素描画手段は、第２インクジェットヘッド５２および往復動機構５４により構成されている。
【００２４】
レンズ成型ユニット７は、上記描画機構５の下流側かつテーブル３６の上方に配設されており、レンチキュラーレンズ用のレンズ母型７１と、レンズ母型７１を着脱自在に保持すると共に、装置本体（図外のフレーム）３に昇降自在に支持された押圧接触機構７２と、レンズ母型７１の上方に配設されたレンズ硬化手段７３と、を有している。
【００２５】
レンチキュラーレンズは、蒲鉾型形状の複数のレンズ素子により構成されており、これに対応して、レンズ母型７１の下面には、前記複数のレンズ素子に対し相補的形状となる複数の凹条部７５が形成されている。また、レンズ母型７１は、耐熱樹脂や石英ガラス等の紫外線を透過する透光性材料で形成されている。
【００２６】
押圧接触機構７２は、レンズ母型７１を昇降自在に支持する支持フレーム７６と、支持フレーム７６を上下方向に移動させる昇降モータ７７と、支持フレーム７６と昇降モータ７７との間に介設されたリードねじ機構７８と、を有しており、昇降モータ７７は制御部１０により駆動制御される。昇降モータ７７の駆動により、支持フレーム７６が、レンズ成型エリアに臨んだ描画されたレンズ要素Ｅに、レンズ母型７１を押圧接触させる。より詳細には、押圧接触機構７２は、吐出された樹脂材料の多数の微小凸条にレンズ母型７１の凹条部７５を合わせ、レンズ母型７１を押圧接触させる。レンズ硬化手段７３は、複数の紫外線ランプ８１と、紫外線ランプ８１の背面側に設けた反射板８２と、紫外線ランプ８１の正面側に設けた光拡散板８３と、で構成されており、押圧接触機構７２によりレンズ母型７１をレンズ要素Ｅに押圧接触させた状態で、硬化光（紫外線）をレンズ母型７１を透過させてレンズ要素Ｅに照射する（図３（ｂ）参照）。これにより、レンズ要素Ｅが硬化し、基礎画像Ｉ上に、レンズ母型７１の形状に基づくレンチキュラーレンズＬが形成される（図３（ｃ）参照）。
【００２７】
制御部１０は、各種の制御処理を行うＣＰＵと、上記各種機構を制御する制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭと、各種制御処理のための各種作業領域となるＲＡＭと、で主要部が構成されており、上記描画処理およびレンズ成型処理等を制御する。
【００２８】
次に、図４ないし図６を参照して、インクジェット装置１の立体／変化画像の形成動作について説明する。なお、本実施形態では、第１インクジェットヘッド５１による基礎画像Ｉの印刷に、第２インクジェットヘッド５２によるレンズ要素Ｅの描画を追従させて、描画処理を行う場合を例に説明する。
【００２９】
先ず、所望の立体／変化画像に応じたレンチキュラーレンズの線密度（LPI）を選択し（Ｓ０１）、この線密度に対応するレンズ母型７１を支持フレーム７６に固定しておく（Ｓ０２）。次に、搬送機構８により、ベースシートＳを描画エリアに搬送すると共に（図５（ａ）参照）、搬送路１３上を送られてゆくベースシートＳに対して、第１インクジェットヘッド５１を駆動し基礎画像Ｉを印刷し（Ｓ０３）、これに追従する第２インクジェットヘッド５２を駆動しレンズ要素Ｅを描画する（Ｓ０４，図５（ｂ）参照）。印刷（描画）が終了したら（Ｓ５：Ｙｅｓ）、そのまま搬送機構８により、ベースシートＳ上のレンズ要素Ｅをレンズ成型エリアにまで搬送する。ベースシートＳがレンズ成型エリアに達し、その先端部が排紙ローラ４３にわずかにかみ込んだところでベースシートＳの送りを停止する。そして、押圧接触機構７２によりレンズ母型７１を降下させてレンズ要素Ｅに押圧接触させ（Ｓ０６，図６（ａ）参照）、この押圧接触状態で、紫外線ランプ８１により硬化光をレンズ母型７１を介して照射する（Ｓ０７，図６（ｂ）参照）。紫外線ランプ８１の照射時間は、制御部１０のタイマで計時され、所定の硬化時間が経過したら、レンズ母型７１を上昇させて（Ｓ０８）、排紙機構９により、基礎画像Ｉ上にレンチキュラーレンズＬが形成されたベースシートＳを排出口１２から排出する。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、第１インクジェットヘッド５１によりベースシートＳ上に基礎画像Ｉを印刷すると共に、第２インクジェットヘッド５２により基礎画像Ｉ上にレンズ用樹脂材料を吐出して、レンチキュラーレンズ用のレンズ要素Ｅを描画するので、印刷された基礎画像Ｉと成型されたレンチキュラーレンズＬとを精度良く位置合わせすることができ、良質の立体／変化画像を簡単に形成することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、第１インクジェットヘッド５１および第２インクジェットヘッド５２を同一キャリッジ５３に搭載する構成としたが、別々のキャリッジ５３に搭載し、別々の移動機構で移動させる構成でもよい。この場合、第２インクジェットヘッド５２は、第１インクジェットヘッド５１の下流側に配置する。また、本実施形態では、レンズ用樹脂材料に光硬化樹脂を用いたが、例えば、レンズ用樹脂材料に熱可塑性樹脂を用いて、これに赤外線ランプにより赤外線を照射してレンチキュラーレンズＬを成型してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット装置の断面模式図である。
【図２】（ａ）は第１カートリッジおよび第２カートリッジの模式的な外観斜視図であり、（ｂ）は第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドのノズル面を説明する平面模式図である。
【図３】（ａ）は基礎画像上に、レンズ要素が描画された状態を示す模式図であり、（ｂ）はレンズ要素に硬化光を照射した状態を示す模式図であり、（ｃ）は基礎画像上にレンチキュラーレンズが形成された状態を示す模式図である。
【図４】インクジェット装置の立体／変化画像の形成動作を説明するフローチャートである。
【図５】インクジェット装置の立体／変化画像の形成動作を説明するための模式図である。
【図６】インクジェット装置の立体／変化画像の形成動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…インクジェット装置  ５１…第１インクジェットヘッド  ５２…第２インクジェットヘッド  ５３…キャリッジ  ５４…往復動機構  ７２…押圧接触機構  ７３…レンズ硬化手段  ７１…レンズ母型  ８１…紫外線ランプ  Ｅ…レンズ要素  Ｉ…基礎画像  Ｌ…レンチキュラーレンズ  Ｓ…ベースシート
【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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