(57)【要約】【課題】  立体の描画対象物に対して所定の印刷を行うに際し、良好に印刷を行い得るよう固定し、しかも多品種の描画対象物に対応できて印刷作業のタクトタイムを可及的に短縮し得る描画装置を提供する。【解決手段】  立体である印刷対象６の印刷部位に所定の印刷情報を印刷する記録ヘッド３を備えた装置本体１と、印刷対象６を記録ヘッド３に対向する位置で固定する治具２と有する記録装置Ｉにおいて、治具２は、底板７Ａおよび底板７Ａの周囲に配設された枠体７Ｂで形成されて底板７Ａの反対側が開口部７Ｃとなっている筐体７と、筐体７の内部に収納され、印刷対象６の外形形状に倣って印刷対象６との接触部分の形状が変化する粒状物の集合体８と、集合体８の表面に沿って配設された可撓性フィルム９と、可撓性フィルム９で区画されて印刷対象６を収納している筐体７内の部屋１０に負圧を作用させる吸引手段１１とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体である描画対象の描画部位に所定の描画情報を印刷する描画手段を備えた装置本体と、前記描画対象を前記描画手段に対向する位置で固定する治具とを有する描画装置において、
前記治具は、底板および該底板の周囲に配設された枠体で形成されて前記底板の反対側が開口部となっている筐体と、前記筐体の内部に収納され、前記描画対象の外形形状に倣って前記描画対象との接触部分の形状が変化する粒状物の集合体と、該集合体の表面に沿って配設された可撓性フィルムと、該可撓性フィルムで区画されて前記集合体を収納している前記筐体内の部屋に負圧を作用させる吸引手段とを有するものであることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載する描画装置において、
前記集合体は、前記粒状物を袋に詰めて土嚢状に成形したものであることを特徴とする描画装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する描画装置において、
前記粒状物は、マイクロビーズまたは発泡ビーズであることを特徴とする描画装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する描画装置において、
前記吸引手段は、前記部屋に連通する管路、該管路の途中に配設された開閉弁および該管路に着脱可能に連結された真空ポンプを有することを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は描画装置に関し、特に立体の印刷対象に所定の印刷を行う場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体噴射ヘッドを搭載して紙、布、フィルム等の印刷対象に所定の印刷を行う描画装置の代表例として、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドともいう）を搭載したインクジェット式記録装置（以下、記録装置ともいう）が存在する。従来技術に係るこの種の記録装置は、紙、布、フィルム等を印刷対象としている。すなわち、平面部材の表面に印刷することを想定している。したがって、帽子、靴、鞄等の立体部材に所定の印刷を行う場合には、印刷対象の固定に特別な工夫が必要になる。かかる立体の印刷対象は、例えば粘土やゲル状部材で形成した所定の型に入れることで固定することができると考えられる。
【０００３】
しかしながら、上述の如き粘土等で形成した型は、基本的に１回だけの使用に供するものであり、簡単に作り変えて複数種類の印刷対象に適用することはできず、印刷対象が変わる度に新たな型を作成して対応する必要があった。この結果、特に多品種物品の大量生産におけるタクトタイムの長さが問題となっていた。
【０００４】
なお、立体の印刷対象に対する所定の印刷を行う技術を開示する公知文献として特許文献１が存在する。ただ、特許文献１は、例えば立体の印刷対象である瓶を回転させながらその周面に所定の印刷を行う技術を開示するもので、立体の印刷対象を固定しておいてその所定の領域に所定の印刷を行うものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如く従来技術においては、立体の印刷対象の多品種に対して効率良く、また経済的に所定の印刷を行うことが困難な状況にあった。すなわち、印刷作業に特化した印刷対象の固定治具（プラテン）を備えた記録装置を提供することが必要である。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置、延いては各種の描画装置においても同様に存在する。
【０００８】
本発明は、上記従来技術に鑑み、立体の描画対象物に対して所定の印刷を行うに際し、良好に印刷を行い得るよう固定し、しかも多品種の描画対象物に対応できて印刷作業のタクトタイムを可及的に短縮し得る描画装置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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の態様は、立体である描画対象の描画部位に所定の描画情報を印刷する描画手段を備えた装置本体と、前記描画対象を前記描画手段に対向する位置で固定する治具と有する描画装置において、前記治具は、底板および該底板の周囲に配設された枠体で形成されて前記底板の反対側が開口部となっている筐体と、前記筐体の内部に収納され、前記描画対象の外形形状に倣って前記描画対象との接触部分の形状が変化する粒状物の集合体と、該集合体の表面に沿って配設された可撓性フィルムと、該可撓性フィルムで区画されて前記集合体を収納している前記筐体内の部屋に負圧を作用させる吸引手段とを有するものであることを特徴とする描画装置にある。
本態様によれば、治具の筐体内の集合体に立体形状の描写対象をセットした状態で、可撓性フィルムで区画される部屋に負圧を作用させることにより集合体に描写対象の外形形状を容易に倣わせることができる。かかる外形形状は負圧を継続して作用させることにより維持することができるので、集合体に描写対象の型が形成され、かかる型を利用することにより描写対象を治具に固定することができる。この結果、治具を装置本体の所定位置にセットすることで、立体の描画対象物の所定領域に良好に印刷を行うことができる。
【００１０】
一方、負圧を解除すれば集合体の形状を簡単に初期化することができるので描画対象物の形状が変わっても容易かつ簡単に対応できる。この結果、描写対象が多品種であってもその大量生産をタクトタイムを可及的に低減して良好に実現し得る。
【００１１】
ここで、前記集合体は、前記粒状物を袋に詰めて土嚢状に成形したものであることが望ましい。土嚢状の塊として集合体を取り扱うことができるので、筐体内への設置等の際の取り扱いが簡単になる。また、前記粒状物は、マイクロビーズまたは発泡ビーズであることが望ましい。柔らかすぎず、また硬すぎることもなく描画対象物の外形形状に良好に馴染んで描画対象物を安定的に固定することができるからである。
【００１２】
さらに、前記吸引手段は、前記部屋に連通する管路、該管路の途中に配設された開閉弁および該管路に着脱可能に連結された真空ポンプを有する構造とするのが望ましい。描画作業のためには真空ポンプを取外して描画対象物を固定した治具を装置本体に設置することができ、取回しが簡単になるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。
【図２】治具部分を抽出して示す概略構成図（初期状態）である。
【図３】治具部分を抽出して示す概略構成図（固定状態）である。
【図４】治具部分を抽出して示す概略構成図（取外し状態）である。
【図５】他の治具部分を抽出して示す概略構成図（初期状態）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る描画装置を示す概略構成図である。同図に示すように、本形態に係る描画装置は、インクジェット式記録装置（以下、記録装置ともいう）Ｉで構成したものであり、装置本体１、治具２、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドともいう）３、テーブル４および外付けの制御手段であるパーソナル・コンピューター（ＰＣ）５を備えている。ここで、記録ヘッド３は、治具２に固定された印刷対象（図では帽子）６の上方で図中のＸＹ平面内を移動可能に装置本体１に配設してある。かくして印刷対象６の所定の印刷領域に記録ヘッド３からインク滴が吐出されて所定の文字、図形等が印刷される。かかる文字、図形のデータはＰＣ５に記憶してあり、前記データに基づきＸＹ平面内で記録ヘッド３を移動させることにより所定の文字、図形等を印刷対象６の所定の印刷領域に描画する。
【００１５】
ここで、テーブル４は上部４Ａと下部４Ｂとに分かれており、固定部である下部４Ｂに対し上部４Ａが図中Ｚ軸方向に昇降するように構成してある。治具２は上部４Ａの上面に載置してあり、上部４Ａが昇降することにより記録ヘッド３のノズル面３Ａとの間隔を、後に詳述するように調整する。
【００１６】
図２〜図４は本形態に係る記録装置Ｉにおける治具２の部分を抽出して示す概略構成図である。図２〜図４に示すように、治具２は、底板７Ａおよび底板７Ａの周囲に配設された枠体７Ｂで形成されて底板７Ａの反対側が開口部７Ｃとなっている矩形の筐体７を有している。筐体７の内部には、粒状物の集合体８が収納されている。この集合体８は立体である印刷対象６の外形形状に倣って印刷対象６との接触部分の形状が変化する粒状物の集合である。すなわち、印刷対象６を集合体８に対して押し込むことにより印刷対象６の外形形状を集合体８に転写することができる。
【００１７】
本形態における集合体８を構成する粒状物としては、粒径が１ｍｍ以下のマイクロビーズまたは発泡ビーズが好適である。勿論、マイクロビーズまたは発泡ビーズに限定するものではないが、集合体８に押し込んでセットするとともに、後述するように集合体８の部分に作用する負圧で印刷対象６の外形形状に容易かつ簡単に倣うことができるものである必要がある。特に印刷対象６が帽子等の変形し易い立体である場合等も考慮して決定する必要がある。
【００１８】
ここで、印刷対象６における印刷領域の高さ位置とノズル面３Ａとの間隔は、図２に点線で示す開口部７Ｃの開口端位置である印刷基準面ＰＬとノズル面３Ａとの間隔にほぼ一致するようテーブル４の上部４Ａを昇降させて印刷基準面ＰＬの高さ位置を調整する。  
【００１９】
可撓性フィルム９は集合体８の表面に沿って配設されている。この結果、筐体７には可撓性フィルム９で区画されて集合体８を収納して密閉されている部屋１０が形成されている。部屋１０は吸引手段１１の駆動により負圧に吸引される。さらに詳言すると、吸引手段１１は、部屋１０に連通する管路１１Ａ、管路１１Ａの途中に配設された開閉弁１１Ｂおよび管路１１Ａに連結された真空ポンプ１１Ｃを有している。この結果、真空ポンプ１１Ｃの駆動により、部屋１０を負圧にすることができる。ここで、可撓性フィルム９は空気を完全に透過させるものでなくても良いが、部屋１０のある程度の密閉性を確保できる伸縮を有する材料で形成する必要がある。また、本形態における真空ポンプ１１Ｃは、開閉弁１１Ｂよりも筐体７の外側で管路１１Ａに着脱可能に連結されている。このように、着脱可能に連結することは必須ではないが、真空ポンプ１１Ｃを取外しても開閉弁１１Ｂを閉状態とすることで部屋１０の負圧は維持することができる。したがって、真空ポンプ１１Ｃを管路１１Ａに対し着脱可能に連結することにより、印刷作業のためには真空ポンプを取外して印刷対象６を固定した治具２を装置本体１に設置することができる。この結果、取回しが簡単になる。
【００２０】
かかる治具２を用いて立体の印刷対象６を固定する際には、まず図２に示す状態の治具２の開口部７Ｃから可撓性フィルム９を介して印刷対象６を集合体８に押し込む。この結果、集合体８は、図３に示すように、印刷対象６の外形形状に倣うように変形する。かかる状態で真空ポンプ１１Ｃを駆動して部屋１０を真空に引くことにより、集合体８は印刷対象６を固定する。かかる状態で開閉弁１１Ｂを閉じることにより真空ポンプ１１Ｃの管路１１Ａに対する連結状態を解除しても集合体８による印刷対象６の固定状態を維持し得る。
【００２１】
このように印刷対象６を固定した治具２を、図１に示すようにテーブル４の上部４Ａに載置し、記録ヘッド３のノズル面３Ａとの間隔を調整してヘッド３をＸＹ平面内で移動させることにより印刷対象６の所定領域に所定の印刷を行う。
【００２２】
印刷対象６に対する所定の印刷が終了した後、図４に示すように印刷対象６を治具２から取り外し、治具２に新たな印刷対象６をセットする。後は前回と同じように記録装置Ｉのテーブル４に印刷対象６を固定した治具２をセットして同様の印刷を行う。必要な数だけ印刷対象６に対する印刷を行った後、開閉弁１１Ｂを開き部屋１０を大気開放する。この状態では、集合体８の形状を簡単に初期状態に戻すことができる。
【００２３】
その後、別の印刷対象６を治具２にセットすることで同様に印刷対象６を固定し、所定の印刷を行うことができる。
【００２４】
このように、本形態によれば、集合体８に可撓性フィルム９を介して立体形状の印刷対象をセットした状態で、可撓性フィルム９で区画される部屋１０に負圧を作用させることにより集合体８に印刷対象６の外形形状を容易に倣わせることができる。かかる外形形状は負圧を継続して作用させることにより維持することができるので、集合体８に印刷対象６の型が形成され、かかる型を利用することにより印刷対象６を治具２に固定することができる。この結果、治具２を装置本体１の所定位置にセットすることで、立体の印刷対象６の所定領域に良好に印刷を行うことができる。
【００２５】
一方、負圧を解除すれば集合体８の形状を簡単に初期化することができるので印刷対象６の形状が変わっても容易かつ簡単に形状変更に対応できる。この結果、印刷対象６が多品種であってもそれぞれの印刷対象６に対する所定の印刷をタクトタイムを可及的に低減して良好に実現し得る。
【００２６】
図５は本発明の他の実施の形態における治具を示す概略構成図である。同図に示すように、本形態における集合体２８は、粒状物２８Ｂを袋２８Ａに詰めて土嚢状に成形したものである。このことにより土嚢状の塊として集合体２８を取り扱うことができるので、筐体７内への設置等の際の取り扱いが簡単になる。
【００２７】
なお、本形態における集合体２８を構成する粒状物２８Ｂとしては、前記実施の形態と同様のもので構わない。すなわち、粒径が１ｍｍ以下のマイクロビーズまたは発泡ビーズが好適である。
【００２８】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、描画装置としてインクジェット式記録装置Ｉを示したが、上述の如き治具２を有するものであれば、例えばヒートプレスにより文字、図形等を立体である印刷対象の所定の領域に描画させる装置であれば本発明の技術思想に含まれる。また、治具２は独立した部品として、複数の装置で共用し得るものであっても良い。さらに、文字、図形等のデータを記憶している制御手段は装置本体１に内蔵されていても、勿論構わない。
【符号の説明】
【００２９】
Ｉ  記録装置、  １  装置本体、  ２，２２  治具、  ３  記録ヘッド、  ６  印刷対象、  ７  筐体、  ７Ａ  底板、  ７Ｂ  枠体、  ７Ｃ  開口部、  ８，２８  集合体、  ９  可撓性フィルム、  １０  部屋、  １１  吸引装置、  １１Ａ  管路、  １１Ｂ  開閉弁、  １１Ｃ  真空ポンプ、  ２８Ａ  袋、  ２８Ｂ  粒状物
【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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