(57)【要約】      （修正有）【課題】ペンを円滑に上下動させることが可能であり、筆圧を一定に保って爪への精緻なネイルプリントを行うことのできる描画装置及び描画装置の描画方法を提供する。【解決手段】爪の表面に接触して爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構とを備え、ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側がペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態においてレバー部材の一端側を押し下げる膨縮部材２０１とを有し、膨縮部材２０１によりレバー部材の一端側が押し下げられることで、付勢部材の付勢力に抗してペンが下方向に押し下げられるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
爪の表面に接触して前記爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、
前記ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構と、
を備え、
前記ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側が前記ペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態において前記レバー部材の前記一端側を押し下げる膨縮部材と、を有し、
前記膨縮部材により前記レバー部材の前記一端側が押し下げられることで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ペンが下方向に押し下げられるように構成されていることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記ペン上下機構は、前記膨縮部材に流体を送り込むポンプと、前記膨縮部材の内圧を検出するセンサと、
を有し、
前記センサの検出結果に基づいて前記ポンプによる流体送り込み動作を制御する圧力調整部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記膨縮部材における前記レバー部材との接触部には板状部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
描画対象である前記爪に対応する指である印刷指を少なくとも１つ挿入可能である指受入部と、
前記指受入部内に配置され、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され、膨張状態において前記印刷指を押し上げその位置を固定する指固定部材と、
をさらに備え、
前記ポンプは、前記指固定部材にも流体を送り込むことが可能に構成されており、
前記膨出制御部は、前記ポンプによる前記膨縮部材及び前記指固定部材への流体送り込み動作を各々独立に制御することにより、前記膨縮部材及び前記指固定部材の内圧をそれぞれ変化させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の描画装置。
【請求項５】
描画装置の描画方法であって、
前記描画装置は、
爪の表面に接触して前記爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、
前記ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構と、
を備え、
前記ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側が前記ペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態において前記レバー部材の前記一端側を押し下げる膨縮部材と、を有し、
前記膨縮部材により前記レバー部材の前記一端側が押し下げられることで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ペンが下方向に押し下げられるように構成されていることを特徴とする描画装置の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置及び描画装置の描画方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、爪にネイルデザインを描画する描画装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ネイルプリント装置としては、印刷ヘッドからインクを微小な液滴として噴射するインクジェット方式のものが知られているが、爪表面に直接ペン先を当接させて描画を行うペンを備えるプロッタ方式の描画装置を採用することも検討されている。
プロッタ方式の描画装置をネイルプリント装置として採用した場合には、粒径の大きな顔料（色材）やラメ等を含むインクや粘度の高いインク等、インクジェット方式の場合には用いることが難しかった各種のインクを用いることができ、ネイルサロン等で施されるネイルアートにより近い仕上がりのネイルプリントを実現することができる。
【０００３】
しかし、ネイルプリント装置の描画対象である爪の表面は、紙等と異なり曲面となっており、また微細な凹凸もあるため、このような表面形状にペンを追従させ、一定の筆圧を保って描画を行う必要がある。
この点、ペンを上下動させたり、爪表面の形状に追従させたりする手法として、ステッピングモータと板バネ等を組み合わせてペンの昇降機構を構成し、ペンの昇降や爪曲面への追従、筆圧の調整等を行うことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５３４０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バネの応力はその変形量に比例するため、ペンを上下動させる機構に板バネ等のバネを用いた場合には、爪の高さ（高さ方向の描画位置）により筆圧が変化してしまう。
これにより、安定した描画が行えず、線の太さが変わったり、場合によってはかすれてしまったりすることが懸念される。
また、ペンが爪の表面形状に沿って適切に上下動しないと、描画を施されているユーザが爪を押されていると感じたり、痛みを覚えたりすることがあり、ユーザの負担が大きい。さらに、実際に爪がペン先で押されることで描画位置ずれを生じ、高精細な描画を行うことができないことも考えられる。
そして、このようなバネの応力に起因する筆圧の変化を抑えるための制御を高精度に行うことは難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、ペンを円滑に上下動させることが可能であり、筆圧を一定に保って爪への精緻なネイルプリントを行うことのできる描画装置及び描画装置の描画方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の描画装置は、
爪の表面に接触して前記爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、
前記ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構と、
を備え、
前記ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側が前記ペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態において前記レバー部材の前記一端側を押し下げる膨縮部材と、を有し、
前記膨縮部材により前記レバー部材の前記一端側が押し下げられることで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ペンが下方向に押し下げられるように構成されている
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ペンを円滑に上下動させることが可能であり、筆圧を一定に保って爪への精緻なネイルプリントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、本実施形態における描画装置の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示された描画装置の内部構成を示す側面図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態における描画ヘッドの背面図であり、（ｂ）は、本実施形態における描画ヘッドの側面図であってペンがアップした状態を示しており、（ｃ）は、本実施形態における描画ヘッドの側面図であってペンがダウンした状態を示しており、（ｄ）は、モータとバネを用いたペン上下機構によりペンを上下させる描画ヘッドの側面図である。
【図３】本実施形態の指固定部材が膨張した状態を示す模式的な要部断面図である。
【図４】本実施形態における圧力調整ユニットの要部ブロック図である。
【図５】指固定部材のみを膨縮させる圧力調整ユニットの要部ブロック図である。
【図６】本実施形態に係る描画装置の制御構成を示した要部ブロック図である。
【図７】本実施形態に係る描画装置の描画処理を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係るペンダウン処理を示すフローチャートである。
【図９】圧力調整ユニットの一変形例の要部ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）から図８を参照しつつ、本発明に係るネイルプリント装置（描画装置）及びネイルプリント装置（描画装置）の描画方法の一実施形態について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
また、以下の実施形態では、ネイルプリント装置１は手の指の爪を描画対象として、これに描画するものとして説明するが、本発明の描画対象は手の指の爪に限るものではなく、例えば足の指の爪を描画対象としてもよい。
【００１１】
図１（ａ）は、ネイルプリント装置の内部構成を示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されたネイルプリント装置の内部構成を示す側面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態におけるネイルプリント装置１は、描画ヘッド４３が描画用具であるペン４１とインクジェットヘッド７１とを備え、プロッタ方式とインクジェット方式とを併用して爪Ｔに描画を施す描画装置である。
このネイルプリント装置１は、ケース本体２と、このケース本体２に収容される装置本体１０とを備えている。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、ケース本体２には、その上面から上部前面にかけて、後述する描画部４０のペン４１及びインクジェットヘッド７１を交換するために開閉可能に構成された蓋部２３が設けられている。蓋部２３は、例えばヒンジ等を介して、図１（ｂ）に示すように閉状態から開状態まで回動自在となっている。
【００１３】
ケース本体２の上面（天板）には操作部２５（図６参照）が設置されている。
操作部２５は、ユーザが各種入力を行う入力部である。
操作部２５には、例えば、ネイルプリント装置１の電源をＯＮする電源スイッチ釦、動作を停止させる停止スイッチ釦、爪Ｔに描画するデザイン画像を選択するデザイン選択釦、描画開始を指示する描画開始釦等、各種の入力を行うための図示しない操作釦が配置されている。
【００１４】
また、ケース本体２の上面（天板）のほぼ中央部には表示部２６が設置されている。
表示部２６は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のフラットディスプレイ等で構成されている。
本実施形態において、この表示部２６には、例えば、印刷指Ｕ１を撮影して得た爪画像（爪Ｔの画像を含む指画像）、この爪画像中に含まれる爪Ｔの輪郭線等の画像、爪Ｔに描画すべきデザイン画像を選択するためのデザイン選択画面、デザイン確認用のサムネイル画像、各種の指示を表示させる指示画面等が適宜表示される。
なお、表示部２６の表面に各種の入力を行うためのタッチパネルが一体的に構成されていてもよい。
【００１５】
装置本体１０は、ほぼ箱状に形成され、ケース本体２の内部下方に設置された下部機枠１１と、この下部機枠１１の上方で且つケース本体２の内部上方に設置されている上部機枠１２とを備えている。
【００１６】
まず、下部機枠１１について説明する。
下部機枠１１は、背面板１１１、底板１１２、左右一対の側板１１３ａ，１１３ｂ、Ｘ方向移動ステージ収容部１１４、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５及び隔壁１１６を有する。
側板１１３ａ，１１３ｂの下端部は、底板１１２の左右両端部にそれぞれ連結され、側板１１３ａ，１１３ｂが底板１１２に対して立てられた状態に設けられている。
背面板１１１の下部は、前方（指挿入方向手前側）に向かって２段に窪むように形成されている。背面板１１１の下端部は底板１１２の前端部に連結されており、背面板１１１は、底板１１２と側板１１３ａ，１１３ｂによって囲われた領域を前後に区切っている。
この窪んだ背面板１１１の後ろ側に形成される空間がＸ方向移動ステージ収容部１１４、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５（図１（ｂ）参照）となっている。Ｘ方向移動ステージ収容部１１４内には、描画部４０が前方（指挿入方向手前側）に移動した際に描画部４０のＸ方向移動ステージ４５が収容される。また、Ｙ方向移動ステージ収容部１１５内には、描画部４０のＹ方向移動ステージ４７が配置されている。
また、隔壁１１６は、下部機枠１１の内部前方側の空間（背面板１１１、底板１１２及び側板１１３ａ，１１３ｂによって囲われた指挿入方向手前側の空間）を上下に区切るように下部機枠１１の内側に設けられている。隔壁１１６はほぼ水平に設けられ、隔壁１１６の左右両端部が側板１１３ａ，１１３ｂにそれぞれ連結され、隔壁１１６の後端部が背面板１１１に連結されている。
【００１７】
この下部機枠１１には、指固定部３０（図１（ｂ）参照）が一体的に設けられている。
指固定部３０は、描画を施す爪Ｔ（すなわち描画対象）に対応する指（以下、これを「印刷指Ｕ１」という。）を受け入れる指受入部３１と、この印刷指Ｕ１以外の指（以下、これを「非印刷指Ｕ２」という。）を退避させる指退避部３２と、から構成されている。
指受入部３１は、隔壁１１６の上側であって、例えば、下部機枠１１の幅方向の中央より少し右に配置されている。また、隔壁１１６によって下部機枠１１の下側に区分けられた空間が指退避部３２を構成している。
例えば、薬指の爪Ｔに描画を施す場合には、指受入部３１に印刷指Ｕ１としての薬指を挿入し、非印刷指Ｕ２であるその他の４指（親指、人差し指、中指、小指）を指退避部３２に挿入する。
指受入部３１は、下部機枠１１の前面側（印刷指挿入方向の手前側）に開口しており、下側が隔壁１１６の一部を構成する指載置部となっている。指載置部は、描画を施す爪Ｔの指（印刷指Ｕ１）をＸＹ平面上に載置するものである。
また、指受入部３１の上側は、開口しており、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の爪Ｔの表面（すなわち、描画対象面）が露出するようになっている。
【００１８】
また、図３等に示すように、本実施形態における指受入部３１内には、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され、膨張状態において印刷指Ｕ１を押し上げ、その位置を固定する指固定部材２２０が配置されている。
指固定部材２２０は、例えばウレタン樹脂のシート等、ある程度の伸縮性・柔軟性を有する材料により形成された袋状の部材である。
なお、指固定部材２２０は、空気等の流体を注入することにより内圧を高めた膨張状態では、印刷指Ｕ１の上側が指受入部３１の上面に当接する位置（すなわち、印刷指Ｕ１の上側が指受入部３１の上側の開口とほぼ同じ高さとなる位置）まで印刷指Ｕ１を押し上げ、空気等の流体を排出することで内圧が低くなった収縮状態では、印刷指Ｕ１の着脱を阻害しない大きさまで収縮可能なものであればよく、その材料は特に限定されない。
また、本実施形態では、指固定部材２２０は、指受入部３１の下面（すなわち、指載置部３１０の上側）に配置されており、流体を注入することで膨張状態となったときには、印刷指Ｕ１を下側から押し上げて固定する場合を例示したが、指固定部材２２０の形状、構成はこれに限定されない。例えば、指固定部材２２０は、指受入部３１の下面及び両側面に配置され、３方向から印刷指Ｕ１を固定するものであってもよい。
【００１９】
指固定部材２２０には、管２１３を介して指固定部材２２０の内部に流体（すなわち、例えば、空気等の気体や水等の液体。）を注入するポンプ２１１(図３及び図４参照)が接続されている。なお、本実施形態では以下流体が空気である場合を例とし、ポンプ２１１は空気を注入するエアポンプとする。
また、指固定部材２２０とポンプ２１１との間には、流体の流入・流出を調整するための第１のバルブＶ１，第２のバルブＶ２(図３及び図４参照)及び指固定部材２２０の内圧を検出することが可能なセンサ２１２(センサ２１２ａ、図３及び図４参照)が設けられている。第１のバルブＶ１，第２のバルブＶ２は、電磁弁であり、通電することで開状態と閉状態とを切り替えることのできるバルブである。
本実施形態では、後述するように、圧力調整部８１３（図６参照）が印刷指Ｕ１の固定時における指固定部材２２０の内圧を調整するようになっており、ポンプ２１１、第１のバルブＶ１，第２のバルブＶ２及びセンサ２１２（第１のセンサ２１２ａ）は、圧力調整部８１３と接続されて、その動作を制御される。
【００２０】
また、隔壁１１６の上面であって下部機枠１１の前面側の両側部には、下部機枠１１の前面側を塞ぐ前壁３１ｆ（図１（ａ）参照）が立設されている。また、隔壁１１６の上面には、この前壁３１ｆの中央部寄りの端部から前記指受入部３１に向けて狭窄し、印刷指Ｕ１を指受入部３１内に案内する一対のガイド壁３１ｇ（図１（ａ）参照）が立設されている。
【００２１】
下部機枠１１の上面であって、指受入部３１の側方（ケース本体２の媒体挿出口２４に対応する位置であり、本実施形態では、図１（ａ）において左側）には、後述する描画ヘッド４３による描画可能範囲内に、後述するペン４１のペン先（先端部）４１３の書き出し時のかすれ等を無くすための慣らし書きを行う慣書部６１が設けられている。
慣書部６１は、平板状の部分であり、前述のケース本体２の媒体挿出口２４から挿入された図示しない描画媒体が載置されるようになっている。
慣書部６１に載置される描画媒体は、ペン先（先端部）４１３の慣らし書きを行うことができるものであればよく、例えば紙片である。
【００２２】
また、下部機枠１１の上面であって、指受入部３１を挟んで慣書部６１の逆側（本実施形態では、図１（ａ）において右側）には、後述する描画ヘッド４３の移動可能範囲内に、後述するペンホルダ４２に対応する数（本実施形態では１つ）だけペンキャップ６２が設置されている。
ペンキャップ６２は、例えばゴムによって形成されており、描画部４０にペン４１が装着されている状態で描画を行っていないとき（非描画時）には、ペン４１を下降させて、ペン先４１３をペンキャップ６２に収容することにより、ペン先４１３の乾燥を防止するようになっている。
また、ペン先４１３がペンキャップ６２に収容されたときにインクジェットヘッド７１が配置される位置に対応する位置には、インクジェット保守部６３が設けられている。インクジェット保守部６３は、例えば後述するインクジェットヘッド７１のインク吐出部（ノズル面）をクリーニングするためのクリーニング機構やインク吐出部（ノズル面）の乾燥を防止するためのキャップ機構等（いずれも図示せず）で構成されている。
なお、ペンキャップ６２、インクジェット保守部６３等の配置はここで例示したものに限定されない。
【００２３】
描画部４０は、描画ヘッド４３、描画ヘッド４３を支持するユニット支持部材４４、描画ヘッド４３をＸ方向（図１（ａ）におけるＸ方向、描画装置１の左右方向）に移動させるためのＸ方向移動ステージ４５、Ｘ方向移動モータ４６、描画ヘッド４３をＹ方向（図１（ｂ）におけるＹ方向、描画装置１の前後方向）に移動させるためのＹ方向移動ステージ４７、Ｙ方向移動モータ４８等を備えて構成されている。
【００２４】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の描画ヘッド４３には、ペン４１を保持するペンホルダ４２とインクジェットヘッド７１を保持するインクジェットホルダ７２とが隣り合って配置されている。
インクジェットヘッド７１は、例えば、イエロー（Ｙ；YELLOW）、マゼンタ（Ｍ；MAGENTA）、シアン（Ｃ；CYAN）のインクに対応する図示しないインクカートリッジと各インクカートリッジにおける描画対象（爪Ｔ）に対向する面（本実施形態では、図１（ａ）等における下面）に設けられた図示しないインク吐出部とが一体に形成されたインクカートリッジ一体型のヘッドである。インク吐出部は、それぞれの色のインクを噴射する複数のノズルからなるノズルアレイを備えており、インクジェットヘッド７１は、インクを微滴化し、インク吐出部から描画対象（爪Ｔ）の被描画面に対して直接にインクを吹き付けて描画を行う。なお、インクジェットヘッド７１は、上記３色のインクを吐出させるものに限定されない。その他のインクを貯留するインクカートリッジ及びインク吐出部を備えていてもよい。
【００２５】
本実施形態のペンホルダ４２には、１本のペン４１が装着可能となっている。
ペン４１は、爪Ｔの表面を描画対象面とし、先端部が描画対象面である爪Ｔの表面に接触して描画を施す描画用具である。
図１（ａ）、図１（ｂ）等に示すように、ペン４１は、棒状のペン軸部４１１の先端側（図１（ａ）、図１（ｂ）において下側）にペン先４１３が設けられたものである。
ペン軸部４１１の内部は、各種インクを収容するインク収容部となっている。
ペン軸部４１１の内部に収容されるインクとしては、各種のインクが適用可能である。インクの粘度や色材の粒径（粒子の大きさ）等は特に限定されず、例えば、金銀のラメ入りのインクや白色のインク、ＵＶ硬化型のインクやジェルネイル、アンダーコート用インク、トップコート用インクやマニキュア液等も用いることができる。
【００２６】
本実施形態において、ペン４１は、例えばペン先４１３を爪Ｔの表面に押し当てることでペン軸部４１１内に収容されているインクが染み出して描画する、ペン先４１３がボールペンタイプとなったペンである。
なお、ペン４１は、ボールペンタイプのものに限定されない。例えばフェルト状のペン先にインクを染み込ませて描画するサインペン（フェルトペン）タイプや、束ねた毛にインクを染み込ませて描画する筆ペンタイプのもの等であってもよい。
また、ペン先４１３の太さも各種のものを用意することができる。
ペン４１はペンホルダ４２に上方から挿通し、先端部に設けられたネジ部により固定保持されている。このため、ケース本体２に設けられている蓋部２３を開けて、例えば手やピンセット等でペン軸部４１１の上端部を回転して摘み上げ引き出す等により、容易に交換が可能である。
これにより、ユーザは、ペンホルダ４２に装着するペン４１を、描画したいネイルデザインに応じて色やペン先４１３の種類やインクの種類の異なるペン４１に適宜入れ替えることで、幅広いネイルデザインを実現することができる。
【００２７】
図２（ａ）は、本実施形態の描画ヘッド４３を装置の裏面側（図１（ｂ）において、右側）から見た図であり、図２（ｂ）は、描画ヘッド４３の側面図であって、ペン４１が上に上がった状態（これをアップ状態という。）を示しており、図２（ｃ）は、描画ヘッド４３の側面図であって、ペン４１が下に下がった状態（これをダウン状態という。）を示している。
図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、本実施形態のペンホルダ４２は、上下に開口し内部にペン４１が挿通される筒状部材４２１と、筒状部材４２１の下側（図２（ｂ）における下側）の開口を塞ぐように配置されたペン係止部材４２２ａ，４２２ｂと、ペン４１とともに上下動する補助軸部材４２３とを備えている。
ペン係止部材４２２ｂには、ペン４１のペン軸部４１１における先端側を係止する係止孔４２２ｃが形成されている。ペン４１は、ペン軸部４１１の先端側がペン係止部材４２２ｂの係止孔４２２ｃにねじ込まれることによってペンホルダ４２内に係止される。
本実施形態において、補助軸部材４２３はペン４１を挟むように２本配置されている。各補助軸部材４２３の下端部はペン係止部材４２２ａ，４２２ｂに嵌め込まれており、これにより、補助軸部材４２３はペン４１のペン軸部４１１と平行するように固定されている。
補助軸部材４２３には、ペン４１の軸中心から離れる方向に突出する係止突起４２４が設けられている。
また、補助軸部材４２３の軸周りには、コイルバネ４２５が巻回されている。コイルバネ４２５は、外力が加わらない状態において補助軸部材４２３を上方向に付勢する付勢部材であり、非描画状態においてペン４１の位置を、ペン先４１３が爪Ｔに当接しないアップ状態の位置に保持する。
本実施形態のネイルプリント装置１には、ペン４１を上下方向に移動させるためのペン上下機構が設けられている。
【００２８】
このペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側（本実施形態では自由端側）がペン４１に係止されたレバー部材２０５と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態においてレバー部材２０５の一端側（本実施形態では自由端側）を押し下げる膨縮部材２０１とを有している。
膨縮部材２０１は、その内圧を変化させることにより膨縮可能に構成されたものであり、前述の指固定部材２２０と同様に、例えばウレタン樹脂のシート等、ある程度の伸縮性・柔軟性を有する材料により形成された袋状の部材である。
膨縮部材２０１は、なるべく傾いたりせずに安定して上方向に膨らむことができるように、膨らむ高さに対して充分な底面積を持っており、膨縮部材２０１の下側面は十分な面積を有する基台２０２の上に固定されている。これにより、膨縮部材２０１は安定して支持される。また、膨縮部材２０１の上側には、板状部材２０３が配置されている。
なお、膨縮部材２０１の形状や配置、基台２０２、板状部材２０３の形状等は図示例に限定されない。
【００２９】
また、レバー部材２０５は、支点となる支持軸２０４に搖動可能に支持されている。レバー部材２０５を構成する材料は特に限定されないが、レバー部材２０５はバネ性の無い剛体であることが好ましく、例えば硬質の樹脂等で形成される。
レバー部材２０５の一端側（本実施形態では自由端側）は、補助軸部材４２３に設けられた係止突起４２４に上方向から当接しており、係止突起４２４を介してペン４１に係止されている。
また、レバー部材２０５の他端側（本実施形態では基端側）には、断面が略円筒状の円筒部２０５ａが設けられている。レバー部材２０５の他端側（本実施形態では基端側）をある程度幅のある円筒部２０５ａとすることにより、レバー部材２０５の基端側が板状部材２０３に対して面で接触することができ、より安定してレバー部材２０５の押し下げを行うことができる。
本実施形態では、このように、レバー部材２０５の他端側（本実施形態では基端側）を膨縮部材２０１の板状部材に固定せず接するのみとしている。このような構成とした場合には、組み立てが容易であるとともに力が上向にかかりやすく、好ましい。
なお、レバー部材２０５と膨縮部材２０１との係止部分の配置や構成はここに例示したものに限定されない。例えば、ピンやレバー等によりレバー部材２０５と膨縮部材２０１とを接続してもよい。
さらに、レバー部材２０５には支持軸２０４周辺を保護するカバー２０４ａが設けられている。なお、このカバー２０４ａを設けることは必須ではない。
また、本実施形態では、ペンアップ状態の時にレバー部材２０５又はカバー２０４ａに接触可能な位置に設けられ、レバー部材２０５又はカバー２０４ａに接触することでペン４１が最上位置にあることを検出するマイクロスイッチ２０６が設けられている。
これにより、ペン４１が非描画状態か否かペン４１の状態を装置側で把握することができる。
【００３０】
膨縮部材２０１には、指固定部材２２０と接続されているものと同じポンプ２１１(図４参照)が管２１４を介して接続されている。
また、膨縮部材２０１とポンプ２１１との間には、流体の流入・流出を調整するための第３のバルブＶ３，第４のバルブＶ４(図４参照)及び膨縮部材２０１の内圧を検出することが可能なセンサ２１２(センサ２１２ｂ、図４参照)が設けられている。第３のバルブＶ３，第４のバルブＶ４は、前述の第１のバルブＶ１，第２のバルブＶ２と同様に電磁弁であり、通電することにより開状態と閉状態とが切り換えられるバルブである。
なお、本実施形態では、レバー部材２０５、膨縮部材２０１、ポンプ２１１、第３のバルブＶ３，第４のバルブＶ４、センサ２１２ｂによりペン上下機構が構成されている。
そして、後述するように、圧力調整部８１３（図６参照）がペン４１をアップダウンさせる際に膨縮部材２０１の内圧を調整するようになっており、ポンプ２１１、第３のバルブＶ３，第４のバルブＶ４及びセンサ２１２（第２のセンサ２１２ｂ）は、圧力調整部８１３と接続されて、その動作を制御される。
【００３１】
本実施形態では、上記のように、１つのポンプ２１１によって、指固定部材２２０と膨縮部材２０１の両方に流体である空気を送り込むことが可能に構成されており、後述する圧力調整部８１３は、ポンプ２１１による膨縮部材２０１及び指固定部材２２０への流体送り込み動作を各別に制御することにより、膨縮部材２０１及び指固定部材２２０の内圧をそれぞれ変化させるようになっている。
このため、例えば図５に示すような指固定部材２２０を膨縮させるためにポンプ２１１やセンサ２１２、バルブＶ２等を備える構成がある場合、これと同じポンプ２１１にペンを上下させるための膨縮部材２０１を接続するだけで本実施形態の構成を容易に実現することができる。
なお、本実施形態では、下部機枠１１の上に圧力調整ユニットが配置されており、ポンプ２１１、第１のバルブＶ１，第２のバルブＶ２、第３のバルブＶ３，第４のバルブＶ４、センサ２１２（第１のセンサ２１２ａ及び第２のセンサ２１２ｂ）は、この圧力調整ユニットを構成している。
【００３２】
本実施形態のペン上下機構では、膨縮部材２０１に空気等の流体を注入することで膨縮部材２０１の内圧を高めた膨張状態では、レバー部材２０５の基端側を押し上げ、自由端側を下方向に下げることで係止突起４２４を押し下げて、付勢部材４２５の付勢力に抗してペン４１を描画可能な位置までダウンさせることができる。
また、膨縮部材２０１から空気等の流体を排出することで膨縮部材２０１が収縮状態となったときには、ペン４１のペン先４１３が描画対象と接触しない非描画位置までペン４１をアップさせることができる。
【００３３】
ここで、ペン上下機構を本実施形態のように膨縮部材２０１を備えて構成する場合と板バネ等のバネを用いて構成する場合との比較について説明する。
図２（ｄ）は、ペン上下機構をモータと板バネとを用いて構成した場合の構成例を示したものである。
図２（ｄ）に示すように、モータと板バネとを用いてペン上下機構を構成する場合には、例えば、ステッピングモータ等からなるペン上下用モータ４２６と、ペン上下用モータ４２６の回転軸に取り付けられた歯車４２７に歯合するギア４２８と、このギア４２８の回転に追従して回動する板バネ４２９とが設けられる。
そして、非描画時においては、係止突起４２４に対して板バネ４２９が外力（押圧力）を加えない状態となっており、この状態では、ペン４１は、コイルバネ４２５の付勢力により、上方向（図２（ｄ）において上方向）に押し上げられている。このため、ペン４１の先端部であるペン先４１３は描画対象面である爪Ｔの表面から離れ、当該表面に当接しない高さに保持されている。
これに対して、描画時には、ペン上下用モータ４２６を所定のステップ数で回転させることにより板バネ４２９が回動すると、板バネ４２９は、補助軸部材４２３に設けられた係止突起４２４に係合して、係止突起４２４を下方へと押し下げる。これにより、ペン４１はコイルバネ４２５の付勢力に抗して下方向へと押し下げられて、ペン先４１３が爪Ｔの表面に接触する。板バネ４２９は適度に撓むため、ペン４１の上下動による衝撃が吸収されるとともに、ペン先４１３に概ね一定の適度な筆圧がかかった状態を維持したままペン４１を爪Ｔの高さに追従して上下動させ、描画を行うことができる。
【００３４】
しかし、このようなバネを用いた構成の場合、式（１）のフックの法則が示すように、力Ｆが変形量（すなわち、ペン４１の高さ）に比例して変化してしまう。具体的には、爪Ｔの低い部分を描画する場合等、ペン４１が下の方にあるときは筆圧が小さく、爪Ｔの高い部分を描画する場合等、ペン４１が爪Ｔの上の方にあるときは筆圧が大きくなってしまうというように筆圧がペン４１の高さに依存して変動する。
Ｆ＝ｋｘ  ・・・・  式（１）      （  ｋ：バネ定数、  ｘ：変形量  ）
この点、このような変形量による筆圧の変動を軽減すべく、ペン４１の高さ（例えば、0、-1、-2、-3、・・・  -10mm）に対応して各筆圧（例えば、30,40,50、・・・100ｇ）が得られるステッピングモータのステップ数を予め計測しテーブルとして持っておき、施術時に施術対象の爪Ｔの形状を計測して、描画時に描画位置の高さを割り出して、テーブルからその時のステップ数を読み出しステッピングモータを動作させてペン４１の高さを変え、筆圧を制御することも考えられる。しかし、このような手法は、煩雑である上に微妙な筆圧調整を行うことは困難である。
【００３５】
以上に対して、本実施形態のように、空気等の流体の流入・流出によって膨縮する膨縮部材２０１を用いてペン上下機構を構成した場合には、ペン４１の筆圧は、下記の式（２）で示されるパスカルの原理に従い、空気の圧力とその圧力を受ける面積（本実施形態では板状部材２０３の面積）によってのみ決定される。そして、板状部材２０３の面積が一定である本実施形態の場合、筆圧は空気の圧力によって決定される。すなわち、空気の圧力が一定であれば、ペン４１の高さや膨縮部材２０１の膨らみ方に関係なく一定の力を得ることができ、これによりペン４１に一定の筆圧を掛けることができる。
Ｆ=PS  ・・・・    式（２）    （  Ｐ：圧力、  Ｓ：面積）
このように、空気等の流体の流入・流出によって膨縮する膨縮部材２０１を用いてペン上下機構を構成した場合には、空気圧を一定にするだけで、予めテーブルを作ったり、描画位置の高さを検出してステッピングモータを制御する等の必要も無く、簡単かつ安定した筆圧制御を行うことができる。
【００３６】
また、ユニット支持部材４４は、Ｘ方向移動ステージ４５に取り付けられたＸ方向移動部４５１に固定されている。Ｘ方向移動部４５１は、Ｘ方向移動モータ４６の駆動によりＸ方向移動ステージ４５上を図示しないガイドに沿ってＸ方向に移動するようになっており、これにより、ユニット支持部材４４に取り付けられている描画ヘッド４３が、Ｘ方向（図１（ａ）におけるＸ方向、ネイルプリント装置１の左右方向）に移動するようになっている。
また、Ｘ方向移動ステージ４５は、Ｙ方向移動ステージ４７のＹ方向移動部４７１に固定されている。Ｙ方向移動部４７１は、Ｙ方向移動モータ４８の駆動によりＹ方向移動ステージ４７上を図示しないガイドに沿ってＹ方向に移動するようになっており、これにより、ユニット支持部材４４に取り付けられている描画ヘッド４３が、Ｙ方向（図１（ｂ）におけるＹ方向、ネイルプリント装置１の前後方向）に移動するようになっている。
なお、本実施形態において、Ｘ方向移動ステージ４５及びＹ方向移動ステージ４７は、Ｘ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８と、図示しないボールネジ及びガイドとを組み合わせることで構成されている。
本実施形態では、Ｘ方向移動モータ４６及びＹ方向移動モータ４８等により、ペン４１を備える描画ヘッド４３をＸ方向及びＹ方向に駆動するＸＹ駆動部としてのヘッド移動部４９が構成されている。
【００３７】
描画部４０におけるペン上下用モータ４２６、インクジェットヘッド７１、Ｘ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８は、後述する制御装置８０の描画制御部８１５（図６参照）に接続され、該描画制御部８１５によって制御されるようになっている。
【００３８】
また、描画ヘッド４３の側方には、乾燥部９０が配置されている。
本実施形態では、乾燥部９０は、ヘッド移動部４９によって描画ヘッド４３とともに移動可能に構成されている。
乾燥部９０は、熱を発生させるためのヒータ９１（図６参照）と、送風のためのファン９２（図６参照）とを備え、指受入部３１に置かれた印刷指Ｕ１の爪Ｔにファン９２によって生じた風を当て、爪Ｔ上に施されたインクジェットヘッド７１によるインクジェット描画、又はペン４１によるプロッタ描画したインクを乾燥させる機能を有する。
なお、乾燥部９０のヒータ９１は、用途に応じてＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能となっており、ヒータ９１をＯＦＦした状態でファン９２のみを回転させることもできるように構成されることが好ましい。
【００３９】
また、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、上部機枠１２に固定されている基板１３には撮影部５０が設けられている。撮影部５０は、撮像装置５１と、照明装置５２とを備えている。
すなわち、上部機枠１２には基板１３が設置されており、この基板１３の下面であって指受入部３１のほぼ上方位置に、２つの撮像装置５１が設置されている。
撮像装置５１は、例えば２００万画素程度以上の画素を有するものであることが好ましい。
この撮影部５０は、指受入部３１内に挿入されて上部の開口（すなわち、爪Ｔを露出させる窓部）から見える印刷指Ｕ１の爪Ｔを照明装置５２によって照明する。そして、撮像装置５１によってその印刷指Ｕ１を撮影して、印刷指Ｕ１の爪Ｔの撮影画像である爪画像（爪画像を含む指の画像）を取得するものである。
２つの撮像装置５１のうちの一方は、指受入部３１の底面に対向して設けられており、爪Ｔを真上から撮影するものである。
また、撮像装置５１のうちの他方は、指受入部３１の底面に対して僅かに傾けて配置されており、爪Ｔを斜め上方向から撮影するものである。
このように、２つの撮像装置５１を異なる位置・角度に配置することにより、少なくとも２つの異なる位置・角度から爪Ｔを撮影することができる。
【００４０】
本実施形態では、異なる位置・角度に設けられた２つの撮像装置５１により、異なる位置・角度から撮影された爪画像を少なくとも２枚取得する。
そして、撮像装置５１によって取得されたこれらの撮影画像（爪画像）に基づいて、後述する爪形状検出部８１２が、ｘｙ平面上における爪Ｔの位置や、爪Ｔの輪郭（爪Ｔの形状）、爪Ｔの曲率（すなわち爪Ｔの湾曲形状）、爪Ｔの垂直位置等の爪情報を検出する。なお、異なる位置・角度から爪Ｔを撮影して複数枚の撮影画像（爪画像）を取得することにより、特に印刷指Ｕ１の爪Ｔの湾曲形状を正確に検出することが可能となる。
【００４１】
照明装置５２は、例えば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源である。
本実施形態において照明装置５２は、基板１３上であって撮像装置５１の近傍に配置されており、撮像装置５１による撮影の際に印刷指Ｕ１の爪Ｔを照明する。
なお、照明装置５２を設ける数や具体的な配置等は図示例に限定されない。
撮影部５０は、後述する制御装置８０の撮影制御部８１１（図６参照）に接続され、該撮影制御部８１１によって制御されるようになっている。
撮影部５０によって撮影された画像の画像データは、後述する記憶部８２の爪画像記憶領域８２１（図６参照）に記憶される。
【００４２】
制御装置８０は、例えば上部機枠１２に配置された基板１３等に設置されている。
図６は、本実施形態における制御構成を示す要部ブロック図である。
制御装置８０は、図６に示すように、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される制御部８１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等（いずれも図示せず）で構成される記憶部８２とを備えるコンピュータである。
【００４３】
記憶部８２には、ネイルプリント装置１を動作させるための各種プログラムや各種データ等が格納されている。
具体的には、記憶部８２のＲＯＭには、爪画像（撮影画像）から爪Ｔの形状（輪郭）、幅方向における湾曲形状、爪の幅や長さ等の各種の爪情報を検出するための爪情報検出プログラム、指固定部材２２０の内圧及びペン上下機構の膨縮部材の内圧を調整するための圧力調整プログラム、描画データを生成するための描画データ生成プログラム、描画処理を行うための描画プログラム等の各種プログラムが格納されており、これらのプログラムが制御装置８０によって実行されることによって、ネイルプリント装置１の各部が統括制御されるようになっている。
また、本実施形態において記憶部８２には、撮影部５０によって取得されたユーザの印刷指Ｕ１の爪Ｔの爪画像（撮影画像）を記憶する爪画像記憶領域８２１、爪形状検出部８１２によって検出された爪情報（爪Ｔの形状（輪郭）や爪Ｔの湾曲形状等）が記憶される爪情報記憶領域８２２、及び爪Ｔに描画されるネイルデザインの画像データを記憶するネイルデザイン記憶領域８２３等が設けられている。
【００４４】
制御部８１は、機能的に見た場合、撮影制御部８１１、爪形状検出部８１２、圧力調整部８１３、描画データ生成部８１４、描画制御部８１５、表示制御部８１６、乾燥制御部８１７等を備えている。これら撮影制御部８１１、爪形状検出部８１２、圧力調整部８１３、描画データ生成部８１４、描画制御部８１５、表示制御部８１６、乾燥制御部８１７等としての機能は、制御部８１のＣＰＵと記憶部８２のＲＯＭに記憶されたプログラムとの協働によって実現される。
なお、圧力調整部８１３については圧力調整ユニット２１０に設けられていてもよい。
【００４５】
撮影制御部８１１は、撮影部５０の撮像装置５１及び照明装置５２を制御して撮像装置５１により、指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の爪Ｔの画像を含む指の画像である爪画像（撮影画像）を撮影させるものである。
本実施形態では、撮影制御部８１１が、２つの撮像装置５１によって爪Ｔの幅方向における複数の位置・角度（例えば、爪Ｔの真上と爪Ｔの斜め上方等）から爪Ｔを撮影して、複数枚の爪画像（撮影画像）を取得させる。
なお、１つの爪Ｔについて何枚の撮影画像を取得させるかは特に限定されないが、爪Ｔの幅方向における異なる位置において２枚以上の撮影画像を取得させた方が爪Ｔの湾曲形状まで精密に検出することが可能となるため好ましい。
撮影部５０により取得された爪画像の画像データは、記憶部８２の爪画像記憶領域８２１に記憶される。
【００４６】
爪形状検出部８１２は、撮像装置５１によって撮影された指受入部３１に挿入された印刷指Ｕ１の爪Ｔの画像（撮影画像）に基づいて、印刷指Ｕ１の爪Ｔについての爪情報を検出するものである。
本実施形態において、爪形状検出部８１２は、撮影画像に基づいて、例えば爪Ｔの形状（輪郭）や爪Ｔの水平位置のＸＹ座標、爪Ｔの高さ（爪Ｔの垂直方向の位置、以下「爪Ｔの垂直位置」又は単に「爪Ｔの位置」ともいう。）、爪Ｔの幅方向における形状、すなわち、爪Ｔの表面の、ＸＹ平面に対する傾斜角度（爪Ｔの湾曲形状、爪Ｔの傾斜角度）等を検出する。なお、爪形状検出部８１２によって検出される内容はこれに限定されない。
爪形状検出部８１２によって取得された爪情報は、記憶部８２の爪情報記憶領域８２２に記憶される。
【００４７】
圧力調整部８１３は、ペン上下機構の膨縮部材２０１の内圧を調整するものである。
すなわち、前述のように、ペン上下機構は、膨縮部材２０１に流体である空気を送り込むポンプ２１１と、膨縮部材２０１の内圧を検出するセンサ２１２（２１２ｂ）とを有しており、圧力調整部８１３は、このセンサ２１２（２１２ｂ）の検出結果に基づいてポンプ２１１による流体送り込み動作を制御する。
また、本実施形態では、圧力調整部８１３は、印刷指Ｕ１の固定時における指固定部材２２０の内圧をも調整するようになっている。
以下、圧力調整部８１３による制御について図４等を参照しつつ説明する。
【００４８】
まず、ペン４のアップダウン制御を行う場合、ペン４１を描画可能なダウン状態とするときには、圧力調整部８１３は、図４に示すように膨縮部材２０１への空気の流通経路上にある第３のバルブＶ３を開放するとともに、第４のバルブＶ４を閉じ、この状態でポンプ２１１を動作させ、膨縮部材２０１の内圧が所定の圧力値となるまで空気を注入する。圧力調整部８１３には、センサ２１２ｂが検出した膨縮部材２０１の内圧が送られるようになっており、圧力調整部８１３は、このセンサ２１２ｂによる検出結果に基づいて膨縮部材２０１の内圧が所定の圧力値となったか否かを判断し、所定の圧力値となったときに、ポンプ２１１による空気の送り込み動作を停止させるとともに、第３のバルブＶ３を閉じる。これにより、膨縮部材２０１により押し上げられたレバー部材２０５がペン４１を押し下げ、描画可能なペンダウン状態が維持される。
【００４９】
例えば、板状部材２０３の面積が１ｃｍｘ１ｃｍである場合、膨縮部材２０１の内圧（空気圧）を１００ｍｍＨｇにすると１３６ｇの力でレバー部材２０５の基端側を押すことになり、ペン４１を押し下げる力は、さらにてこの原理により１／２になるため、６８ｇでペン４１を押し下げることとなる。このときペン４１に掛かる筆圧は（６８ｇ−バネの力）となる。同様に空気の圧力を７３．５３ｍｍＨｇとすると約５０ｇの力でペン４１が押し下げられ、このときペン４１に掛かる筆圧は（５０ｇ−バネの力）となる。なお、バネの力は数ｇのペン４１を上に付勢しておくだけのものであって、それほど考慮する必要がないほどに充分に小さいものである。
なお、ペン４１が押し下げられたとき、ペン４１は最下点まで到達する前に爪Ｔの表面に突き当るが、高さに関係なく所望の圧力になった時点でポンプ２１１による空気の供給は停止され、所望の筆圧が掛かることとなる。
【００５０】
なお、一旦膨縮部材２０１の内圧が所定の圧力値となったのちも描画動作中は常にセンサ２１２ｂによる検出結果が圧力調整部８１３に送られるようになっており、圧力調整部８１３は、膨縮部材２０１の内圧が所定の圧力値よりも低くなったと判断すると、再度第３のバルブＶ３を開放してポンプ２１１による空気の送り込み動作を行う。
すなわち、例えば描画中にペン４１の位置が上がった場合は、レバー部材２０５の自由端側が押し上げられ（押し戻され）、レバー部材２０５の基端側が膨縮部材２０１の上の板状部材２０３を押し下げ、これにより膨縮部材２０１が収縮して内部圧力が上がる。
この変化が第２のセンサ２１２ｂにより検出された場合には、第４のバルブV４を開放して所望の圧力に調整する。
逆に、ペン４１の位置が下がった場合はレバー部材２０５の基端側で膨縮部材２０１による押す力が減少し膨縮部材２０１が膨らんで内部圧力が減少する。この変化が第２のセンサ２１２ｂにより検出された場合には、第３のバルブＶ３を開放してポンプ２１１を駆動させて空気を膨縮部材２０１に送り込み所望の圧力に調整したのち、第３のバルブＶ３を閉じてポンプ２１１を止める。
この様に膨縮部材２０１内の圧力を一定に保つだけで、ペン４１の高さや爪Ｔの形状や位置を測定計算することなく、膨縮部材２０１の内圧が一定に保たれ、ひいては筆圧が一定に保たれる。
また、描画動作が終了した場合等、ペン４１をアップ状態とするときには、第４のバルブＶ４を開放して、膨縮部材２０１内の空気を排出させる。これにより、レバー部材２０５の基端側が下がることでレバー部材２０５の自由端側が上がり、ペン４１の押し下げ状態が解除されるため、ペン先４１３が描画対象面（爪Ｔの表面等）から離間したペンアップ状態となる。
【００５１】
また、圧力調整部８１３は、印刷指Ｕ１の固定時に、ポンプ２１１、第１のバルブＶ１及ぶ第２のバルブＶ２を制御して、設定した内圧となるまで指固定部材２２０内に適宜流体である空気を注入して膨張状態とさせる。
すなわち、指固定部材２２０への空気の流通経路上にある第１のバルブＶ１を開放するとともに、第２のバルブＶ２を閉じ、この状態でポンプ２１１を動作させ、指固定部材２２０の内圧が所定の圧力値となるまで空気を注入する。圧力調整部８１３には、センサ２１２ａが検出した指固定部材２２０の内圧が送られるようになっており、圧力調整部８１３は、このセンサ２１２ａによる検出結果に基づいて指固定部材２２０の内圧が所定の圧力値となったか否かを判断し、所定の圧力値となったときに、ポンプ２１１による空気の送り込み動作を停止させるとともに、第１のバルブＶ１を閉じる。これにより、図３に示すように、指固定部材２２０が膨張して印刷指Ｕ１が固定された状態が維持される。
そして、当該印刷指Ｕ１の爪Ｔへのペン４１やインクジェットヘッド７１による描画動作が完了すると、圧力調整部８１３は、第２のバルブＶ２を開放して指固定部材２２０内の空気を排出させて、指固定部材２２０の内圧を下げて収縮状態とさせる。これにより、印刷指Ｕ１の固定が解除される。
【００５２】
描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２により検出された爪情報に基づいて、描画ヘッド４３により印刷指Ｕ１の爪Ｔに施される描画用の描画データを生成する。
具体的には、描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２により検出された爪Ｔの形状（輪郭形状）等に基づいてネイルデザインの画像データを拡大、縮小、切出し等することにより爪Ｔの形状に合わせ込む合せ込み処理を行う。
また、描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２により検出された爪Ｔの湾曲形状に応じて、爪Ｔに描画するように指定されたネイルデザインの画像データに適宜曲面補正等を行う画像データ補正部としても機能する。
これにより、ペン４１やインクジェットヘッド７１によって描画されるネイルデザインの描画用のデータが生成される。
【００５３】
描画制御部８１５は、描画データ生成部８１４によって生成された描画データに基づいて描画部４０に制御信号を出力し、爪Ｔに対してこの描画データにしたがった描画を施すように描画部４０のＸ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８、ペン上下用ポンプ２１１等、インクジェットヘッド７１等を制御する制御部である。
具体的には、描画制御部８１５は、ペン４１の非描画時にはペン４１の先端部（ペン先４１３）が爪Ｔの表面に接しない高さまで上がった状態を維持し、描画時にはペン４１の先端部（ペン先４１３）が爪Ｔの表面に当接する高さまで下がるようにペン上下用ポンプ２１１等の動作を制御する。
また、適宜Ｘ方向移動モータ４６、Ｙ方向移動モータ４８を動作させることにより、描画ヘッド４３をＸ方向、Ｙ方向に移動させながら、爪Ｔ上の所定位置に順次描画を施す。
【００５４】
表示制御部８１６は、表示部２６を制御して表示部２６に各種の表示画面を表示させるものである。本実施形態では、表示制御部８１６は、例えばネイルデザインの選択画面やデザイン確認用のサムネイル画像、印刷指Ｕ１を撮影して取得した爪画像、各種の指示画面、操作画面等を表示部２６に表示させるようになっている。
【００５５】
乾燥制御部８１７は、乾燥部９０の乾燥動作を制御して、指受入部３１に挿入され、描画が施された爪Ｔについて乾燥部９０による乾燥処理を行わせる。
具体的には、乾燥制御部８１７は、乾燥部９０のヒータ９１及びファン９２のＯＮ／ＯＦＦを適宜切り替える。また、乾燥制御部８１７は、適宜ヒータ９１の温度制御を行い、必要に応じて、ヒータ９１をＯＦＦしてファン９２のみを動作させることも可能となっている。
【００５６】
次に、図７及び図８を参照しつつ、本実施形態におけるネイルプリント装置（描画装置）１による指固定処理及び描画方法について説明する。
【００５７】
まず、図６を参照して、ネイルプリント装置（描画装置）１による描画処理の全体的な流れを説明する。
このネイルプリント装置１により描画を行う場合、ユーザはまず、電源スイッチを入れて制御装置８０を起動させる。
表示制御部８１６は、表示部２６にデザイン選択画面を表示させ、ユーザは操作部２５の操作釦等を操作して、デザイン選択画面に表示された複数のネイルデザインの中から所望のネイルデザインを選択する。これにより、操作部２５から選択指示信号が出力されて爪Ｔに描画すべきネイルデザインが選択される。
ユーザが印刷指Ｕ１を指受入部３１に挿入し、非印刷指Ｕ２を指退避部３２に挿入して、操作部２５の図示しない描画スイッチを操作すると、まず圧力調整部８１３が第１のバルブＶ１のみを開状態とするとともに（ステップＳ１）、ポンプ２１１を動作させて指固定部材２２０に対し流体である空気の注入を開始する（ステップＳ２）。指固定部材２２０の内圧はセンサ２１２ａにより検出され、圧力調整部８１３はセンサ２１２ａの検出結果から指固定部材２２０の内圧が所定の圧力値に達したか否かを判断する（ステップＳ３）。指固定部材２２０の内圧が所定の圧力値に達したと判断した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）には、圧力調整部８１３はポンプ２１１による空気の注入を停止させるとともに第１のバルブＶ１を閉じる。これにより、図３に示すように、印刷指Ｕ１が指固定部材２２０により押し上げられて、指受入部３１内に印刷指Ｕ１が固定される（ステップＳ４）。他方、指固定部材２２０の内圧が所定の圧力値に達していない場合（ステップＳ３；ＮＯ）には、圧力調整部８１３はステップＳ３の判断を繰り返す。
【００５８】
印刷指Ｕ１が固定されると、描画動作を開始する前に、まず撮影制御部８１１が撮影部５０の撮像装置５１及び照明装置５２を制御して、撮像装置５１により印刷指Ｕ１を撮影させ、爪画像（撮影画像）を取得させる（ステップＳ５）。
爪画像（撮影画像）が取得されると、爪形状検出部８１２は、爪画像（撮影画像）に基づいて爪Ｔの外形形状である輪郭形状を検出する。また、爪形状検出部８１２は、爪画像（撮影画像）に基づいて、爪Ｔの湾曲形状、その他の爪情報を検出する（ステップＳ６）。
次いで、描画データ生成部８１４は、爪形状検出部８１２により検出された爪情報に基づいて、ユーザによって選択されたネイルデザインをユーザのＴに描画するための描画用データ（ネイルデザインの描画データ）を生成する（ステップＳ７）。
描画用データが生成されると、描画制御部８１５は、ヘッド移動部４９を動作させて描画ヘッド４３を慣書部６１に移動させ、慣書部６１の上でペンダウン処理を行い、適宜慣らし書きを行う（ステップＳ８）。
【００５９】
ここで、図８を参照して、本実施形態におけるペンダウン処理について説明する。
ペンダウン処理を行う場合には、まず、圧力調整部８１３は第３のバルブＶ３を開放するとともに第４のバルブＶ４を閉じる（ステップＳ２１）。そして、ポンプ２１１を動作させて膨張部材２０１に空気を注入する（ステップＳ２２）。
膨張部材２０１の内圧はセンサ２１２ｂにより検出され、圧力調整部８１３はセンサ２１２ｂの検出結果から膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値に達したか否かを判断する（ステップＳ２３）。膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値に達したと判断した場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）には、圧力調整部８１３はポンプ２１１による空気の注入を停止させるとともに第３のバルブＶ３を閉じる。これによりペンがダウンし、慣らし書き等を行うことのできる描画可能状態となる（ステップＳ２４）。他方、膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値に達していない場合（ステップＳ２３；ＮＯ）には、圧力調整部８１３はステップＳ２３の判断を繰り返す。
【００６０】
ペンがダウン状態となった後も、膨張部材２０１の内圧はセンサ２１２ｂにより検出され、圧力調整部８１３はセンサ２１２ｂの検出結果から膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。そして、膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値でないと判断した場合（ステップＳ２５；ＮＯ）には、圧力調整部８１３はさらに圧力値が所定値よりも低いか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値よりも低いと判断した場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）には、圧力調整部８１３は第３のバルブＶ３を開放するとともに、ポンプ２１１を動作させ、所定の圧力値となるまで膨縮部材２０１に空気を注入する。
他方、膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値よりも低くないと判断した場合、すなわち、所定値よりも高い場合（ステップＳ２６；ＮＯ）には、圧力調整部８１３はパージバルブである第４のバルブＶ４を開放して膨縮部材２０１から空気を排出させる（ステップＳ２８）。
また、膨出部材２０１の内圧が所定の圧力値であると判断した場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）には、圧力調整部８１３はさらにペンアップするか否か、すなわち、慣らし書き動作や描画動作等、描画可能状態を維持すべき状態が解除されたか否かを判断し（ステップＳ２９）、ペンアップすると判断すると（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、第４のバルブＶ４を開放し、膨縮部材２０１から空気を排出させ（ステップＳ３０）、ペンダウン処理を終了する。
他方、ペンダウン状態を維持すべきと判断した場合（ステップＳ２９；ＮＯ）、及びステップＳ２７，Ｓ２８で圧力値の調整を行った後は、ステップＳ２５に戻って、圧力値が所定値か否かの判断から処理を繰り返す。
【００６１】
次に、図７に戻って、ペン４１の慣らし書き（ステップＳ８）が完了すると、ペンをアップして爪Ｔの上に移動させ（ステップＳ９）、ペンをダウンさせて爪に描画処理を行う（ステップＳ１０）。具体的には、描画制御部８１５は、この描画用データを描画部４０に出力し、ヘッド移動部４９を動作させて適宜描画ヘッド４３を移動させながら、描画処理を行う。そして、描画処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ１１）、終了すると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ペンをアップして乾燥部を爪Ｔの上に移動させ（ステップＳ１２）、乾燥処理を行わせる（ステップＳ１３）。
そして、第２のバルブＶ２を開放して印刷指Ｕ１の固定を解除させ、描画処理を終了する。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、ペン４１のアップダウン動作をステッピングモータや板バネ等を用いずに流体を流入・流出させることで膨縮する膨縮部材２０１によって行うため、ペン４１の高さ方向の位置等にかかわらず、膨縮部材２０１の内圧だけを一定としておくだけで複雑な制御等を行うことなく筆圧を一定に保ち、安定して精緻な描画処理を行うことができる。
また、ポンプ２１１とバルブＶ３，Ｖ４とセンサ２１２によって膨縮部材２０１の内圧制御が可能であるため、図２（ｄ）で示したようなステッピングモータと板バネ、各種歯車やセンサ等を用いて筆圧制御を行う場合と比較して装置構成を簡易化、軽量化することができ、部品点数が少なくなることにより、装置コストも抑えることができる。
また、ペン４１をアップダウンさせるペン上下機構の膨縮部材２０１と印刷指Ｕ１を固定するための機構の指固定部材２２０とをともに１つのポンプ２１１の動作制御により行うことができる。このため、別個の機構を用いる場合と比較して、部品点数を抑え、装置構成を簡易化して、装置全体の小型軽量化を図ることができる。
【００６３】
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
【００６４】
例えば、図９に示すように、ペン上下機構の膨縮部材２０１とポンプ２１１との間の流体（空気）の流通経路上にタンク（容積を持つマニフォールド）２１５を設けてもよい。
この場合は、圧力変動を吸収でき、効果的に膨縮部材２０１内部の圧力変動を抑えることができる。
すなわち、原理的に、タンク（容積を持つマニフォールド）２１５の容積がペン上下機構の膨縮部材２０１の容積に対して充分に大きければペン４１の高さ位置変化に対する圧力変化がほとんど生じない。このため、描画中等に、バルブＶ４をパージして膨縮部材２０１内の圧力を下げたり、ポンプ２１１を動作させて空気を送り込んで膨縮部材２０１内の圧力を上げる必要が基本的に無くなると考えられる。
また、例えばこのタンク（容積を持つマニフォールド）２１５の容積が膨縮部材２０１の容積と同じであっても、ペン４１の高さ位置変化に対する圧力変化が１／２となるため、圧力変化が生じたとしても特に圧力制御を要しない程度の小さな変化に留まると考えられる。
このように、タンク（容積を持つマニフォールド）２１５を設けた場合には、描画中等におけるセンサ２１２ｂによる膨縮部材２０１内の圧力変化のセンシング頻度を下げたり、場合によっては圧力変化のセンシングを行わなくてもよい場合もある。
【００６５】
また、本実施形態では、ネイルプリント装置（描画装置）１の描画ヘッド４３に描画用のペン４１を保持するペンホルダ４２とインクジェットヘッド７１とを備える構成としたが、ペン４１とインクジェットヘッド７１との両方を備えることは必須の構成ではなく、ペン４１のみを備えて描画を行う描画装置であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、描画ヘッド４３にペンホルダ４２を１つ備えている場合を例示したが、描画ヘッド４３に設けられるペンホルダ４２の数は１つに限定されない。例えば２つ以上のペンホルダ４２を備え、描画用のペン４１が２本以上保持されていてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、ペンホルダ４２に保持させるペン４１を、ユーザが適宜手動で交換する場合を例示したが、例えば、ホームエリア６０等にペン４１を待機させておく待機スペースを設けて、図示しないペン交換機構により必要なペン４１を自動的に待機スペース内から取得してペンホルダ４２に差し替えるようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、装置の上部に撮像装置５１や照明装置５２が固定配置されている場合を例示したが、撮像装置５１や照明装置５２を設ける位置はこれに限定されない。
例えば、描画ヘッド４３に撮像装置５１や照明装置５２を搭載して、ヘッド移動部４９によりＸＹ方向に移動可能に構成されていてもよい。
また、例えば描画ヘッド４３を移動させる機構とは別に撮影部５０を移動させる機構を別途設けてもよい。
このように、撮像装置５１や照明装置５２を移動可能に構成した場合には、撮像装置５１を１つだけ設けて、移動させることで複数の異なる位置や角度から撮影を行うようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、指を１本ずつ装置に挿入して順次描画を行うネイルプリント装置１を例としたが、複数本の指に対して、各指を抜き差しすることなく、連続的に描画を行うことのできる構成とすることも可能である。
【００７０】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
爪の表面に接触して前記爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、
前記ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構と、
を備え、
前記ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側が前記ペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態において前記レバー部材の前記一端側を押し下げる膨縮部材と、を有し、
前記膨縮部材により前記レバー部材の前記一端側が押し下げられることで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ペンが下方向に押し下げられるように構成されていることを特徴とする描画装置。
＜請求項２＞
前記ペン上下機構は、前記膨縮部材に流体を送り込むポンプと、前記膨縮部材の内圧を検出するセンサと、
を有し、
前記センサの検出結果に基づいて前記ポンプによる流体送り込み動作を制御する圧力調整部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
＜請求項３＞
前記膨縮部材における前記レバー部材との接触部には板状部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の描画装置。
＜請求項４＞
描画対象である前記爪に対応する指である印刷指を少なくとも１つ挿入可能である指受入部と、
前記指受入部内に配置され、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され、膨張状態において前記印刷指を押し上げその位置を固定する指固定部材と、
をさらに備え、
前記ポンプは、前記指固定部材にも流体を送り込むことが可能に構成されており、
前記膨出制御部は、前記ポンプによる前記膨縮部材及び前記指固定部材への流体送り込み動作を各々独立に制御することにより、前記膨縮部材及び前記指固定部材の内圧をそれぞれ変化させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の描画装置。
＜請求項５＞
描画装置の描画方法であって、
前記描画装置は、
爪の表面に接触して前記爪に描画を施す少なくとも１つのペンと、このペンを上方向に付勢する付勢部材と、を有する描画部と、
前記ペンを上下方向に移動させるためのペン上下機構と、
を備え、
前記ペン上下機構は、支点を中心に搖動可能に構成され一端側が前記ペンに係止されたレバー部材と、内圧を変化させることにより膨縮可能に構成され膨張状態において前記レバー部材の前記一端側を押し下げる膨縮部材と、を有し、
前記膨縮部材により前記レバー部材の前記一端側が押し下げられることで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ペンが下方向に押し下げられるように構成されていることを特徴とする描画装置の描画方法。
【符号の説明】
【００７１】
１        ネイルプリント装置
３１      指受入部
４０      描画部
４１      ペン
４３      描画ヘッド
４９      ヘッド移動部
５０      撮影部
８１      制御部
８２      記憶部
２０１    膨縮部材
２１１    ポンプ
２１２    センサ
２２０    指固定部材
８１２    爪形状検出部
８１３    圧力調整部
Ｔ        爪
Ｕ１      印刷指
Ｖ１〜Ｖ４    バルブ
【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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