WO2014034542A1 - インクジェットプリンタ、被印刷体保持部材、及び印刷方法 - Google Patents

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WO2014034542A1
WO2014034542A1 PCT/JP2013/072515 JP2013072515W WO2014034542A1 WO 2014034542 A1 WO2014034542 A1 WO 2014034542A1 JP 2013072515 W JP2013072515 W JP 2013072515W WO 2014034542 A1 WO2014034542 A1 WO 2014034542A1
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WO
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printing
dimensional object
shaft member
printing surface
printed
Prior art date
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PCT/JP2013/072515
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English (en)
French (fr)
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明広 小野寺
雅司 平野
Original Assignee
株式会社ミマキエンジニアリング
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B41J3/40731—Holders for objects, e. g. holders specially adapted to the shape of the object to be printed or adapted to hold several objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0082—Digital printing on bodies of particular shapes
    • B41M5/0088—Digital printing on bodies of particular shapes by ink-jet printing

Definitions

  • the present invention relates to an ink jet printer, a member to be printed, and a printing method.
  • the distance between the inkjet head and the printing medium is about 1.5 mm or less (eg, 1.0 to 1.5 mm). It is necessary to set to.
  • an object of the present invention is to provide an ink jet printer, a printing medium holding member, and a printing method that can solve the above-described problems.
  • the present invention has the following configuration.
  • (Configuration 1) An inkjet printer that performs printing on a three-dimensional object by an ink jet method, and an inkjet head that ejects ink droplets, and a printed material holding unit that holds a three-dimensional object to be printed facing the inkjet head.
  • the three-dimensional object to be printed has at least a first printing surface and a second printing surface that is a side surface with respect to the first printing surface as a printing surface to be printed by an inkjet printer.
  • the printed material holding unit includes a shaft member that extends in a direction orthogonal to a direction in which the ink jet head ejects ink droplets, a shaft holding unit that rotatably holds the shaft member, and a three-dimensional object with respect to the shaft member. It is a fixing member that fixes the three-dimensional object fixing member that rotates the three-dimensional object together with the shaft member by being fixed to the shaft member, and the rotation of the shaft member at a preset position.
  • a rotation stopping means for stopping the printing, and when printing on the first printing surface of the three-dimensional object, the rotation stopping means is arranged at a first angle with the first printing surface facing the inkjet head.
  • the rotation stopping means rotates the shaft member at the second angle with the second printing surface facing the inkjet head. Stop.
  • the three-dimensional object fixing member is fixed to the shaft member in a state where the shaft member is penetrated.
  • the three-dimensional object to be printed is, for example, a cover of a mobile terminal such as a smartphone.
  • each printing surface of a three-dimensional object to be printed can be appropriately opposed to the inkjet head with high accuracy. This also makes it possible to appropriately perform printing with high accuracy.
  • maintenance part is a rotation apparatus of the to-be-printed body for inkjet printing, for example.
  • a rotating unit that holds and rotates the printing member for example, a rotating unit that holds and rotates the printing member, and a stopping unit that stops the rotation of the printing member at a predetermined stop position ( For example, it may be characterized by having a stepping motor or the like.
  • the rotation can be stopped accurately, even if the gap distance between the inkjet head and the printing medium is about 1.0 to 1.5 mm, the interference between the two is adequate. It can be said that it can be suppressed.
  • the rotation of the printing medium can be accurately stopped, the posture of the printing medium can be accurately positioned. Therefore, if configured in this way, for example, it can be said that the gap distance to the inkjet head can be made the same from one end of the printing medium to the other end in the rotation direction. This also makes it possible to appropriately improve the print quality.
  • the rotation stopping means includes a stepping motor and a timing belt that rotates the shaft member in accordance with the rotation of the stepping motor. If comprised in this way, control of the rotation angle of a shaft member can be appropriately performed with high precision.
  • the image forming apparatus further includes a holding unit driving unit that moves the print body holding unit relative to the inkjet head in a direction in which the ink jet head ejects ink droplets.
  • a holding unit driving unit that moves the print body holding unit relative to the inkjet head in a direction in which the ink jet head ejects ink droplets.
  • the distance (gap distance) between the inkjet head and the printing surface is, for example, the distance between the nozzle opening that ejects ink droplets in the inkjet head and the printing surface.
  • the gap distance is large, mist formation of ink droplets is likely to occur, and it may be difficult to perform printing with high accuracy. If the gap distance is too small, the inkjet head and the three-dimensional object may collide due to vibration during printing operation or the influence of unevenness on the printing surface.
  • the first printing surface is wider than the second printing surface, and the inkjet printer performs printing on the first printing surface by printing on the second printing surface. Also later.
  • the inventor of the present application in earnest research on the present invention, when printing with a inkjet printer on a plurality of intersecting surfaces, ink mist generated during printing on one surface adheres to the other surface, We have found that other surfaces may become dirty. It has also been found that this problem is likely to occur when printing on a narrower surface. Further, in a three-dimensional object to be printed, a wider surface is often an important surface that is visually noticeable. For this reason, it is usually not preferable that the wider surface is soiled.
  • the first printing surface is, for example, the widest printing surface (hereinafter referred to as a main printing surface) on the surface of a three-dimensional object.
  • the second printing surface is, for example, a side surface that intersects the main printing surface.
  • the three-dimensional object is a cover of a mobile terminal such as a smartphone
  • the first printed surface may be a surface that covers the back surface of the mobile terminal or a part thereof.
  • the second printed surface may be a surface that covers one side surface of the mobile terminal or a part thereof.
  • printing on the main printing surface is preferably performed after printing on all the side surfaces.
  • the printing body holding unit includes a plurality of shaft members and a plurality of three-dimensional object fixing members that are respectively fixed to the plurality of shaft members, and the rotation stopping unit aligns the rotation angles. Then, by rotating the plurality of shaft members, the rotation of the plurality of shaft members is stopped at a preset position.
  • a plurality of three-dimensional objects can be appropriately held by one print holding unit. Moreover, thereby, it is possible to efficiently perform printing on a plurality of three-dimensional objects. Furthermore, by rotating the plurality of shaft members with the same rotation angle, the directions of the plurality of three-dimensional objects can be appropriately controlled with high accuracy. This also makes it possible to appropriately perform printing with high accuracy on a plurality of three-dimensional objects.
  • the three-dimensional object fixing member holds the two three-dimensional objects so that the back surfaces of the first printed surfaces of the two three-dimensional objects face each other with the shaft member interposed therebetween. If comprised in this way, one solid object fixing member can hold two solid objects appropriately. Thereby, it is possible to more efficiently print on the three-dimensional object.
  • the to-be-printed body (cover etc.) is respectively fixed to the front and back of the attachment member rotated by the drive shaft about the rotating apparatus of the to-be-printed body for inkjet printing.
  • the drive shaft has a configuration corresponding to, for example, a shaft member.
  • an attachment member is the structure corresponding to a solid thing fixing member, for example.
  • a stopping means for example, a stepping motor
  • the rotation can be stopped accurately. Therefore, for example, even when the side surfaces of two covers or the like are printed simultaneously, the gap distance between the side surfaces of the two covers and the inkjet head can be made equal. This also makes it possible to appropriately improve the print quality.
  • a member used in an ink jet printer that performs printing on a three-dimensional object by an ink jet method and is a printed material holding member that holds a three-dimensional object to be printed facing an inkjet head, and is a printing object.
  • the three-dimensional object has at least a first printing surface and a second printing surface that is a side surface with respect to the first printing surface as a printing surface to be printed by an ink jet printer, and holds the printing material.
  • the member is a shaft member that extends in a direction orthogonal to the direction in which the ink jet head ejects ink droplets, a shaft holding portion that rotatably holds the shaft member, and a fixing member that fixes a three-dimensional object to the shaft member.
  • a three-dimensional object fixing member that rotates the three-dimensional object together with the shaft member by being fixed to the shaft member, and a rotation stop unit that stops the rotation of the shaft member at a preset position.
  • the rotation stopping means stops the rotation of the shaft member at a first angle with the first printing surface facing the ink jet head, when printing on the first printing surface of the three-dimensional object,
  • the rotation stopping unit stops the rotation of the shaft member at a second angle where the second printing surface is opposed to the inkjet head. If comprised in this way, the effect similar to the structure 1 can be acquired, for example.
  • a printing method for printing on a three-dimensional object by an ink jet method comprising: an ink jet head that ejects ink droplets; and a printed material holding member that holds the three-dimensional object to be printed facing the ink jet head.
  • the three-dimensional object to be printed has at least a first printing surface and a second printing surface that is a side surface with respect to the first printing surface as a printing surface to be printed by an ink jet printer.
  • the printed material holding member includes a shaft member that extends in a direction orthogonal to the direction in which the ink jet head ejects ink droplets, a shaft holding portion that rotatably holds the shaft member, and a three-dimensional object with respect to the shaft member.
  • a rotation stopping means and when printing a three-dimensional object on the first printing surface, the rotation stopping means has a first angle at which the first printing surface is opposed to the inkjet head. When the rotation is stopped and the solid object is printed on the second printing surface, the rotation stopping means stops the rotation of the shaft member at the second angle with the second printing surface facing the inkjet head.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating an example of a configuration of an inkjet printer 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A shows an example of the function and configuration of the main part of the inkjet printer 10.
  • FIG. 1B shows an example of a more specific configuration of the entire inkjet printer 10.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating an example of a detailed configuration of the printing medium holding unit 18.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the printing medium holding unit 18 in a state assembled to the main body of the inkjet printer 10.
  • FIG. 2B is a perspective view showing the overall configuration of the printing medium holding unit 18.
  • FIG. 1A and 1B show an example of the configuration of an inkjet printer 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A shows an example of the function and configuration of the main part of the inkjet printer 10.
  • the inkjet printer 10 is a printing apparatus that performs printing on a three-dimensional object by an inkjet method, and performs printing on a cover of a mobile terminal such as a smartphone.
  • the cover of the mobile terminal is an example of a three-dimensional object having at least a first printing surface and a second printing surface that is a side surface with respect to the first printing surface.
  • the three-dimensional object to be printed may be a cover-like member other than the cover of the mobile terminal.
  • the inkjet printer 10 includes an inkjet head 12, an ultraviolet irradiation unit 14, a guide rail 16, a printed material holding unit 18, a holding unit driving unit 20, and a control unit 22.
  • the inkjet head 12 is a print head that ejects ink droplets onto a three-dimensional object to be printed.
  • the inkjet head 12 ejects ink droplets of ultraviolet curable ink.
  • the inkjet head 12 performs color printing, for example, by ejecting ink droplets of each color of CMYK.
  • the inkjet head 12 may further discharge white ink, clear ink, or the like.
  • the ultraviolet irradiation unit 14 is a light source that generates ultraviolet rays for curing the ink.
  • the guide rail 16 is a rail-like member extending in a predetermined main scanning direction, and causes the inkjet head 12 to perform a main scanning operation (scanning operation) during printing. In the scanning operation, the inkjet head 12 ejects ink droplets while moving in the main scanning direction along the guide rail 16.
  • the to-be-printed body holding unit 18 is a holding member that holds the to-be-printed body, which is a three-dimensional object to be printed, facing the inkjet head 12, and the three-dimensional object has the to-be-printed surface facing the inkjet head 12. Hold.
  • the detailed configuration of the printing medium holding unit 18 will be described in more detail later.
  • the holding unit driving unit 20 is a driving mechanism that moves the printed material holding unit 18.
  • the holding unit driving unit 20 moves the printing medium holding unit 18 in the ink droplet ejection direction, for example.
  • the ink droplet ejection direction is the direction in which the inkjet head 12 ejects ink droplets.
  • the holding unit driving unit 20 adjusts the gap distance between the printing surface of the three-dimensional object and the inkjet head 12.
  • the holding unit driving unit 20 moves the printing medium holding unit 18 within a range of about 5 cm in the vertical direction, for example.
  • the gap distance may be adjusted by moving the ink jet head 12 side, for example.
  • the holding unit driving unit 20 moves the printing medium holding unit 18 relative to the inkjet head 12 by moving the guide rail 16, for example.
  • the holding unit driving unit 20 can move the printing medium holding unit 18 also in the main scanning direction and the sub scanning direction.
  • the sub-scanning direction is a direction orthogonal to the ink droplet ejection direction and the main scanning direction.
  • maintenance part drive part 20 positions the solid object with respect to the inkjet head 12, for example.
  • the holding unit driving unit 20 of the present example further moves the holding unit driving unit 20 in the sub-scanning direction between scanning operations of the inkjet head 12. Accordingly, the holding unit driving unit 20 sequentially sends the three-dimensional object to be printed in the sub-scanning direction relative to the inkjet head 12.
  • the control unit 22 is, for example, a CPU of the inkjet printer 10 and controls the operation of each unit of the inkjet printer 10 based on, for example, an instruction received from an external host PC and a program such as firmware.
  • the control unit 22 controls the direction of the three-dimensional object held by the printing body holding unit 18 by controlling the operation of the printing body holding unit 18.
  • the operation of the holding unit driving unit 20 is controlled to align the three-dimensional object to be printed.
  • the inkjet head 12 is caused to print on the printing surface of the three-dimensional object.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a more specific configuration of the entire inkjet printer 10, and the inkjet in a state where the holding unit driving unit 20 and the printing body holding unit 18 are exposed to the outside of the main body of the inkjet printer 10.
  • a perspective view of the printer 10 is shown.
  • a UJF-3042HG (registered trademark) type printing apparatus manufactured by Mimaki Engineering Co., Ltd. can be suitably used as the main body of the ink jet printer 10.
  • This printing apparatus is an ink jet printer capable of printing on a three-dimensional object placed in an area of 30 cm ⁇ 42 cm.
  • the functions of the inkjet head 12, the ultraviolet irradiation unit 14, the guide rail 16, the holding unit driving unit 20, and the control unit 22 can be realized by the functions of the main body of the printing apparatus.
  • the printed body holding portion 18 can be installed with high accuracy by using a hole for alignment provided in a member corresponding to the holding portion driving portion 20.
  • printing can be appropriately performed at a high resolution of, for example, 600 dpi or higher (for example, 720 ⁇ 600 dpi, 1,440 ⁇ 1,200 dpi, etc.).
  • FIG. 2A and FIG. 2B show an example of a detailed configuration of the substrate holder 18.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the printing medium holding portion 18 in a state assembled to the main body of the inkjet printer 10 (see FIGS. 1A and 1B).
  • FIG. 2B is a perspective view showing the overall configuration of the printing medium holding unit 18.
  • the printed material holding unit 18 is a member that holds a plurality of three-dimensional objects 50 that are covers of a mobile terminal such as a smartphone, and includes a plurality of shaft members 102, a casing unit 104, and a plurality of work set members 106.
  • the plurality of shaft members 102 are drive shafts that rotate the three-dimensional object 50 so that the printing surface of the three-dimensional object 50 faces the inkjet head 12 (see FIGS. 1A and 1B).
  • each shaft member 102 is held by the housing unit 104 in a direction extending in the main scanning direction, which is an example of a direction orthogonal to the ink droplet ejection direction.
  • the housing unit 104 is a housing part of the printing body holding unit 18.
  • the housing unit 104 is a box-like body that is open on the side facing the inkjet head 12 during printing, and by supporting one end and the other end of each shaft member 102 by two facing side surfaces, Each shaft member 102 is rotatably held.
  • casing part 104 functions as an axis
  • maintains the several shaft member 102 in the state in which the height which is the position in the discharge direction of an ink droplet was equalized.
  • the bearing part which supports the one end and other end of the shaft member 102 is set as the structure of a ball bearing, for example. If comprised in this way, the holding
  • Each of the plurality of work set members 106 is an example of a three-dimensional object fixing member for installing the three-dimensional object 50 to be printed at a predetermined printable position.
  • each work set member 106 is fixed to the shaft member 102 in a state of penetrating any of the shaft members 102, and fixes the three-dimensional object 50 to the shaft member 102. Accordingly, the work set member 106 rotates the three-dimensional object 50 together with the shaft member 102 in accordance with the rotation of the shaft member 102.
  • the three-dimensional object 50 that is a cover that covers the back surface of the mobile terminal or the like has a main printing surface 302 and a pair of side surfaces 304.
  • the main printing surface 302 is an example of a first printing surface.
  • the pair of side surfaces 304 are surfaces that intersect the main printing surface 302.
  • One of the pair of side surfaces 304 is an example of a second printing surface that is narrower than the first printing surface.
  • the other of the pair of side surfaces 304 is an example of a third printed surface.
  • the back side of the main printing surface 302 in the three-dimensional object 50 is open due to the structure covering the portable terminal and the like.
  • each work set member 106 holds the three-dimensional object 50 by pressing at least a part of the inner surface side of the three-dimensional object 50.
  • the inner surface side of the three-dimensional object is, for example, the back side of the printing surface of the three-dimensional object.
  • the work set member 106 has a portion having a shape corresponding to, for example, a portable terminal that is a target covered by the three-dimensional object 50.
  • the cover-shaped three-dimensional object 50 is attached to this portion. Accordingly, the work set member 106 holds the three-dimensional object 50.
  • each work set member 106 holds the two three-dimensional objects 50 so that the back surfaces of the main printing surfaces 302 of the two three-dimensional objects 50 face each other with the shaft member interposed therebetween. Further, two work set members 106 are attached to each shaft member 102. Therefore, according to this example, a large number of three-dimensional objects 50 can be simultaneously held by the printing medium holding unit 18.
  • each work set member 106 holds two three-dimensional objects 50.
  • the printing body holding portion 18 has three shaft members 102. Therefore, in this case, the printing medium holding unit 18 holds twelve three-dimensional objects 50 in total.
  • Rotation drive unit 108 is a drive unit that rotates a plurality of shaft members 102.
  • the rotation drive unit 108 includes a plurality of pulleys 206, a stepping motor 202, and a timing belt 204.
  • Each of the plurality of pulleys 206 is connected to one end of each of the plurality of shaft members 102, and rotates each shaft member 102 according to its own rotation.
  • Stepping motor 202 is a motor that rotates in response to an instruction received from control unit 22 (see FIGS. 1A and 1B).
  • the stepping motor 202 may receive a rotation instruction from an external host PC via, for example, the control unit 22.
  • the timing belt 204 connects each of the plurality of pulleys 206 to the stepping motor 202, and rotates each pulley 206 and the shaft member 102 in accordance with the amount of rotation of the stepping motor 202.
  • the timing belt 204 is installed so that the rotation amount of each pulley 206 is the same. Thereby, the timing belt 204 simultaneously drives the plurality of shaft members 102 in accordance with the amount of rotation of the stepping motor 202, aligns the angles, and rotates the same amount of rotation.
  • the angle detector 208 is a detector that detects the rotation angle of the pulley 206. By using the angle detector 208, the relationship between the rotation amount of the stepping motor 202 and the rotation amount of each shaft member 102 can be appropriately corrected. Further, for example, the initial angle of the shaft member 102 and the accuracy of synchronization of the rotation amounts of the plurality of shaft members 102 can be appropriately confirmed.
  • the spring 110 is a string spring, and is attached between the side surface of the housing unit 104 and one end of the work set member 106 in a state where the shaft member 102 is penetrated. Accordingly, the spring 110 pushes out the work setting member 106 in a direction away from the side surface of the housing unit 104. If comprised in this way, the precision of the position of the work set member 106 in the axial direction of the shaft member 102 can be raised more, for example.
  • the main printing surface 302 and each side surface 304 of the three-dimensional object 50 can be made to oppose the inkjet head 12 appropriately by rotating the some shaft member 102, for example. Therefore, according to this example, it is possible to appropriately perform printing on the entire main printing surface 302 and side surface 304 of the three-dimensional object 50.
  • the rotation angle of the shaft member 102 can be appropriately controlled with high accuracy by using the stepping motor 202, the timing belt 204, and the like.
  • the rotation of the shaft member 102 can be stopped with high accuracy at an angle at which each printing surface of the three-dimensional object 50 is opposed to the inkjet head 12.
  • the rotation driving unit 108 functions as a rotation stopping unit that stops the rotation of the plurality of shaft members 102 at preset positions.
  • the rotation driving unit 108 when performing printing on the main printing surface 302 that is the first printing surface of the three-dimensional object 50, the rotation driving unit 108 is configured to make the main printing surface 302 face the inkjet head 12. The rotation of the shaft member 102 is stopped at an angle of 1. Further, when printing on the respective side surfaces 304 which are the second and third printing surfaces of the three-dimensional object 50, the rotation stopping unit is configured to make the second and third surfaces with the respective side surfaces 304 facing the inkjet head 12. The rotation of the shaft member 102 is stopped at this angle. If comprised in this way, each surface of the solid object 50 can be made to oppose the inkjet head 12 appropriately with high precision.
  • the printing body holding unit 18 moves according to the operation of the holding unit driving unit 20 (see FIGS. 1A and 1B).
  • the distance (gap distance) between the inkjet head 12 and the printing surface is adjusted.
  • the holding unit driving unit 20 moves the print body holding unit 18 relative to the inkjet head 12, and thereby the inkjet head 12 and the main printing at the time of printing on the main printing surface 302 of the three-dimensional object 50.
  • the distance between the surface 302 and the distance between the inkjet head 12 and the side surface 304 during printing on the side surface 304 are adjusted to a range of 1.0 to 1.5 mm.
  • the inkjet printer 10 preferably performs printing on the main printing surface 302, which is the most conspicuous surface of the three-dimensional object 50, after printing on the side surface 304. More specifically, for example, for two solid objects 50 held by one work set member 106, first, printing is performed on the side surface 304 on one side of the two solid objects 50, and then Then, the shaft member 102 is rotated 180 degrees to perform printing on the other side surface 304. Subsequently, the shaft member 102 is rotated 90 degrees or 270 degrees to perform printing on the main print surface 302 of one three-dimensional object 50.
  • the shaft member 102 is rotated 180 degrees to perform printing on the main print surface 302 of the other three-dimensional object 50.
  • the shaft member 102 is rotated 180 degrees to perform printing on the main print surface 302 of the other three-dimensional object 50.
  • the subsequent printing on the main printing surface 302 can appropriately reduce the influence of the staining. This also makes it possible to perform printing with high accuracy more appropriately.
  • the shaft member 102 may be manually rotated, for example.
  • the gap distance is 1.5 mm or less, it is difficult to achieve sufficient accuracy by manual rotation.
  • the three-dimensional object 50 can be appropriately rotated with high accuracy by the configuration in which the shaft member 102 is rotated using the stepping motor 202, the timing belt 204, and the like. Further, the gap distance can be adjusted by the printing body holding portion 18 according to the position of the printing surface. Therefore, according to this example, it is possible to appropriately perform printing with high accuracy on each surface of the three-dimensional object 50.
  • the function is particularly important as a rotation stopping means for stopping the rotation of the shaft member 102 at a preset position. Therefore, a configuration other than the configuration using the stepping motor 202 and the timing belt 204 may be used as long as the function can be appropriately realized as the rotation stopping means. Also in this case, it is possible to appropriately perform printing with high accuracy on each surface of the three-dimensional object 50.
  • the work set member 106 has a configuration (indicated by reference numerals 106A and 106B) that is divided into two in the width direction, as shown in FIGS. 2A and 2B. The divided parts are connected by a spring.
  • the three-dimensional object 50 can be attached to the work set member 106 in a state where the spring is contracted, and therefore, the attachment of the three-dimensional object 50 to the work set member 106 becomes easier.
  • the three-dimensional object 50 can be pressed from the inside of both side surfaces 304 by the biasing force of the spring. Therefore, if comprised in this way, even when the solid object 50 attached to the workpiece
  • the gap distance between the printing surface and the inkjet head 12 is, for example, 1.0 to 1.5 mm. For this reason, it is necessary that the mounting accuracy of each member and the accuracy of rotation of the shaft member 102 be also in accordance with the gap distance.
  • the error in the mounting accuracy of the shaft member 102 and the work set member 106 is preferably 0.1 mm or less in each direction, for example. This error is more preferably 0.05 mm or less. Further, it is preferable that an error in the rotation amount of the shaft member 102 and the work set member 106 that rotates in accordance with the rotation of the stepping motor 202 is 1 degree or less. This error is more preferably 0.5 degrees or less.
  • the initial position of the work set member 106 is also important.
  • a method of superimposing flat plate-like members on all the work set members 106 in the substrate holder 18 is effective. More specifically, for example, plate-like members are stacked on all the work set members 106 with the surface of the work set members 106 corresponding to the main printing surface 302 of the three-dimensional object 50 facing upward. In this way, for example, the work set member 106 that is inclined with respect to the other work set member 106 can be found appropriately. Thereby, the initial positions of all the work set members 106 can be set with high accuracy.
  • the present invention can be suitably used for, for example, an ink jet printer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

　携帯端末のカバー等の立体物に対し、高い精度での印刷を適切に行うインクジェットプリンタを提供することを課題とする。　解決手段として、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、立体物５０を保持する被印刷体保持部１８とを備え、被印刷体保持部１８は、インク滴の吐出方向と直交する方向へ延伸する軸部材１０２と、軸部材１０２を回転可能に保持する軸保持部である筐体部１０４と、軸部材１０２に対して立体物５０を固定する固定部材であり、軸部材１０２に対して固定されることにより立体物５０を軸部材１０２と共に回転させる立体物固定部材であるワークセット部材１０６と、軸部材１０２の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段である回転駆動部１０８とを有する。

Description

インクジェットプリンタ、被印刷体保持部材、及び印刷方法
　本発明は、インクジェットプリンタ、被印刷体保持部材、及び印刷方法に関する。
　近年、インクジェットプリンタによる印刷の対象は、紙やフィルム等の平面状な媒体のみではなく、様々な形状の立体物へも広がっている。また、これに伴い、様々な形状の被印刷体（ワーク）を保持する方法も検討されている。例えば、従来、ワークを回転手段に搭載することで、三次元の連続的な印刷を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、インク滴の着弾面を複数持つ回転体をワークとする場合について、回転体を回転させながら印刷を行う方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０１１－２０１１２号公報 特開２０１０－１５８８７４号公報
　インクジェットプリンタで高精度の印刷を行うためには、インクジェットヘッドと、被印刷体との間の距離を十分に小さくする必要がある。例えば、６００ｄｐｉ以上等の高い精度での印刷を行う場合、インクジェットヘッドと、ワークの被印刷面との間の距離（ギャップ距離）は、１．５ｍｍ程度以下（例えば１．０～１．５ｍｍ）に設定することが必要となる。
　しかし、ワークが立体物である場合、単に固定をするだけでは、立体物の凹凸形状によって、一定のギャップ距離を保つことができない場合がある。そのため、立体物への印刷を行う場合には、その形状に合わせた方法でワークを保持することが重要である。
　ここで、近年、スマートフォン等の携帯端末の普及に伴い、携帯端末のカバーの需要が大きくなっている。そこで、本願の発明者は、スマートフォン等の携帯端末のカバーのような形状の立体物に対し、インクジェットプリンタで印刷を行う場合のワークの保持の仕方について、鋭意研究を行った。
　携帯端末のカバー等に印刷を行う場合、端末の裏面を覆う面の他に、その面と交差する側面へも印刷を行うことが望まれる。また、高いデザイン性が望まれる製品であるため、高精度の印刷が望まれる。一方で、携帯端末の本体等と比べて安価な製品であるため、より低いコストで印刷を行うことが望まれる。
　これに対し、例えば特許文献１に開示されている方法を用いた場合、それぞれの被印刷面について、ワークを保持する角度と、高精度での印刷が可能な狭いギャップ距離との両方を適切に設定しようとすれば、回転手段の制御が難しくなるおそれがある。また、その結果、印刷のコストが上昇するおそれがある。また、携帯端末のカバー等は、回転体とは言えない。そのため、特許文献２の方法で高精度での印刷を行うことも困難である。
　そのため、従来、携帯端末のカバー等のような形状のワークに対し、インクジェットプリンタでより適切に印刷を行う方法が望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるインクジェットプリンタ、被印刷体保持部材、及び印刷方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　（構成１）立体物にインクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、印刷対象となる立体物をインクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部とを備え、印刷対象となる立体物は、インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、被印刷体保持部は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、軸部材に対して立体物を固定する固定部材であり、軸部材に対して固定されることにより立体物を軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段とを有し、立体物の第１の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第１の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第１の角度で軸部材の回転を停止させ、立体物の第２の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第２の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第２の角度で軸部材の回転を停止させる。立体物固定部材は、例えば、軸部材を貫通させた状態で、軸部材に対して固定される。印刷対象となる立体物は、例えば、スマートフォン等の携帯端末のカバーである。
　このように構成すれば、例えば、印刷対象となる立体物の各被印刷面を、インクジェットヘッドと高い精度で適切に対向させることができる。また、これにより、高精度での印刷を適切に行うことができる。
　尚、被印刷体保持部に対応する構成は、例えば、インクジェット印刷用被印刷体の回転装置であるとも言える。そして、この場合、インクジェット印刷用被印刷体の回転装置の構成について、例えば、被印刷体を保持して回転させる回転手段と、前記被印刷体の回転を所定の停止位置で停止させる停止手段（例えばステッピングモータ等）とを有することを特徴としていると言える。
　また、この構成についても、回転を正確に停止させることができるため、例えばインクジェットヘッドと被印刷体との間のギャップ距離が１．０～１．５ｍｍ程度であっても、両者の干渉を適切に抑制できると言える。また、被印刷体の回転を精度よく停止させることができるため、被印刷体の姿勢を正確に位置決めさせることができる。それ故、このように構成すれば、例えば、回転方向において、被印刷体の一方の端から他方の端まで、インクジェットへッドに対するギャップ距離を同一にできると言える。また、これにより、印刷品位を適切に向上できる。
　（構成２）回転停止手段は、ステッピングモータと、ステッピングモータの回転に応じて軸部材を回転させるタイミングベルトとを有する。このように構成すれば、軸部材の回転角度の制御を、高い精度で適切に行うことができる。
　（構成３）インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向においてインクジェットヘッドに対して相対的に被印刷体保持部を移動させる保持部駆動部を更に備え、保持部駆動部は、インクジェットヘッドに対して相対的に被印刷体保持部を移動させることにより、第１の被印刷面への印刷時におけるインクジェットヘッドと、第１の被印刷面との間の距離、及び、第２の被印刷面への印刷時におけるインクジェットヘッドと、第２の被印刷面との間の距離を、１．０～１．５ｍｍの範囲にする。このように構成すれば、立体物への印刷を、高い精度でより適切に行うことができる。
　尚、インクジェットヘッドと、被印刷面との間の距離（ギャップ距離）とは、例えば、インクジェットヘッドにおいてインク滴を吐出するノズルの開口部と、被印刷面との距離である。ギャップ距離が大きい場合、インク滴のミスト化が生じやすくなるため、高い精度で適切に印刷を行うことが困難になる場合がある。また、ギャップ距離が小さ過ぎる場合、印刷動作時の振動や、被印刷面の凹凸の影響により、インクジェットヘッドと立体物とが衝突するおそれがある。
　（構成４）第１の被印刷面は、第２の被印刷面よりも広い面であり、インクジェットプリンタは、第１の被印刷面への印刷を、第２の被印刷面への印刷よりも後に行う。
　本願の発明者は、本発明に関する鋭意研究において、交差する複数の面に対してインクジェットプリンタで印刷を行う場合、一の面への印刷中に生じるインクのミストが他の面に付着して、他の面が汚れる場合があることを見出した。また、この問題は、より狭い面の印刷時に生じやすいことを見出した。また、印刷対象の立体物において、より広い面は、視覚的に目立つ重要な面である場合が多い。そのため、より広い面が汚れることは、通常、好ましくない。
　これに対し、このように構成すれば、例えば、第２の被印刷面への印刷時にミストが生じて第１の印刷面が汚れた場合にも、その後の第１の印刷面への印刷により、汚れの影響を適切に低減できる。また、これにより、高い精度での印刷をより適切に行うことができる。
　尚、第１の被印刷面は、例えば、立体物の表面において最も広い被印刷面（以下、主印刷面という）である。第２の被印刷面は、例えば、主印刷面と交差する側面である。例えば、立体物がスマートフォン等の携帯端末のカバーである場合、第１の被印刷面は、携帯端末の裏面又はその一部を覆う面であってよい。また、第２の被印刷面は、携帯端末の一の側面又はその一部を覆う面であってよい。また、立体物に対し、他の側面（第３の被印刷面）に対しても印刷を行う場合、主印刷面への印刷は、全ての側面への印刷後に行うことが好ましい。
　（構成５）被印刷体保持部は、複数の軸部材と、複数の軸部材のそれぞれに対してそれぞれ固定される複数の立体物固定部材とを有し、回転停止手段は、回転角度を揃えて複数の軸部材を回転させることにより、複数の軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる。
　このように構成すれば、一の印刷保持部により、複数の立体物を適切に保持できる。また、これにより、複数の立体物への印刷を効率的に行うことができる。更には、回転角度を揃えて複数の軸部材を回転させることにより、複数の立体物の向きを高い精度で適切に制御できる。また、これにより、複数の立体物に対し、高い精度での印刷を適切に行うことができる。
　（構成６）立体物固定部材は、２個の立体物における第１の被印刷面の裏面が軸部材を挟んで対向するように、２個の立体物を保持する。このように構成すれば、一の立体物固定部材により、２個の立体物を適切に保持できる。また、これにより、立体物への印刷をより効率的に行うことができる。
　尚、この構成については、インクジェット印刷用被印刷体の回転装置について、駆動軸によって回転駆動される取付部材の表裏にそれぞれ被印刷体（カバー等）が固定されている構成と考えることもできる。この場合、駆動軸は、例えば、軸部材に対応する構成である。また、取付部材は、例えば、立体物固定部材に対応する構成である。
　上記のインクジェット印刷用被印刷体の回転装置においては、取付部材の表裏にそれぞれカバー等が固定されている場合であっても、回転停止位置を確定する手段である停止手段（例えばステッピングモータ等）により、回転を正確に停止させることが可能である。
そのため、例えば２つのカバー等の側面を同時に印刷する場合であっても、２つのカバ一等の側面と、インクジェットヘッドとの間のギャップ距離を共に等しくできる。また、これにより、印刷品位を適切に向上できる。
　（構成７）立体物にインクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタに用いられる部材であり、印刷対象となる立体物をインクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部材であって、印刷対象となる立体物は、インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、被印刷体保持部材は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、軸部材に対して立体物を固定する固定部材であり、軸部材に対して固定されることにより立体物を軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段とを備え、立体物の第１の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第１の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第１の角度で軸部材の回転を停止させ、立体物の第２の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第２の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第２の角度で軸部材の回転を停止させる。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
　（構成８）立体物にインクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、印刷対象となる立体物をインクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部材とを用い、印刷対象となる立体物は、インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、被印刷体保持部材は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、軸部材に対して立体物を固定する固定部材であり、軸部材に対して固定されることにより立体物を軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段とを有し、立体物の第１の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第１の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第１の角度で軸部材の回転を停止させ、立体物の第２の被印刷面への印刷を行う場合、回転停止手段は、第２の被印刷面をインクジェットヘッドと対向させた第２の角度で軸部材の回転を停止させる。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
　本発明によれば、例えば、携帯端末のカバー等の立体物に対し、高い精度での印刷を適切に行うことができる。
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の構成の一例を示す図である。図１Ａは、インクジェットプリンタ１０の要部の機能及び構成の一例を示す。図１Ｂは、インクジェットプリンタ１０の全体について、より具体的な構成の一例を示す。 図２Ａおよび図２Ｂは、被印刷体保持部１８の詳細な構成の一例を示す図である。図２Ａは、インクジェットプリンタ１０の本体に組み付けられた状態の被印刷体保持部１８を示す斜視図である。図２Ｂは、被印刷体保持部１８の全体の構成を示す斜視図である。
　以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の構成の一例を示す。図１Ａは、インクジェットプリンタ１０の要部の機能及び構成の一例を示す。
　本例において、インクジェットプリンタ１０は、立体物にインクジェット方式で印刷を行う印刷装置であり、スマートフォン等の携帯端末のカバーに対して印刷を行う。携帯端末のカバーは、第１の被印刷面と、第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有する立体物の一例である。印刷対象の立体物は、携帯端末のカバー以外のカバー状部材であってもよい。
　また、インクジェットプリンタ１０は、インクジェットヘッド１２、紫外線照射部１４、ガイドレール１６、被印刷体保持部１８、保持部駆動部２０、及び制御部２２を備える。インクジェットヘッド１２は、印刷対象の立体物へインク滴を吐出する印刷ヘッドである。本例において、インクジェットヘッド１２は、紫外線硬化型のインクのインク滴を吐出する。また、インクジェットヘッド１２は、例えば、ＣＭＹＫの各色のインク滴を吐出することにより、カラー印刷を行う。インクジェットヘッド１２は、白色インク、クリアインク等を更に吐出してもよい。紫外線照射部１４は、インクを硬化させるための紫外線を発生する光源である。
　ガイドレール１６は、所定の主走査方向へ延伸するレール状部材であり、印刷時において、インクジェットヘッド１２に、主走査の動作（スキャン動作）を行わせる。スキャン動作において、インクジェットヘッド１２は、ガイドレール１６に沿って主走査方向へ移動しつつ、インク滴を吐出する。
　被印刷体保持部１８は、印刷対象の立体物である被印刷体をインクジェットヘッド１２と対向させて保持する保持部材であり、立体物における被印刷面をインクジェットヘッド１２と対向させて、立体物を保持する。被印刷体保持部１８の詳細な構成については、後に更に詳しく説明する。
　保持部駆動部２０は、被印刷体保持部１８を移動させる駆動機構である。本例において、保持部駆動部２０は、例えば、インク滴の吐出方向において、被印刷体保持部１８を移動させる。インク滴の吐出方向とは、インクジェットヘッド１２がインク滴を吐出する方向である。これにより、保持部駆動部２０は、立体物における被印刷面と、インクジェットヘッド１２との間のギャップ距離を調整する。保持部駆動部２０は、例えば、上下５ｃｍ程度の範囲で、被印刷体保持部１８を動かす。また、ギャップ距離の調整は、例えば、インクジェットヘッド１２の側を移動させることで行ってもよい。この場合、保持部駆動部２０は、例えば、ガイドレール１６を移動させることにより、インクジェットヘッド１２に対して相対的に被印刷体保持部１８を移動させる。
　また、本例において、保持部駆動部２０は、主走査方向及び副走査方向へも、被印刷体保持部１８を移動させることができる。副走査方向とは、インク滴の吐出方向、及び主走査方向と直交する方向である。これにより、保持部駆動部２０は、例えば、インクジェットヘッド１２に対する立体物の位置合わせを行う。
　また、本例の保持部駆動部２０は、更に、インクジェットヘッド１２のスキャン動作の合間に、副走査方向へ、保持部駆動部２０を移動させる。これにより、保持部駆動部２０は、インクジェットヘッド１２に対して相対的に、印刷対象の立体物を、副走査方向へ順次送る。
　制御部２２は、例えばインクジェットプリンタ１０のＣＰＵであり、例えば外部のホストＰＣから受け取る指示、及びファームウェア等のプログラム等に基づき、インクジェットプリンタ１０の各部の動作を制御する。例えば、制御部２２は、被印刷体保持部１８の動作を制御することにより、被印刷体保持部１８に保持されている立体物の向きを制御する。また、例えば、保持部駆動部２０の動作を制御することにより、印刷対象の立体物の位置合わせを行う。更に、例えば、インクジェットヘッド１２及び被印刷体保持部１８の動作を制御することにより、立体物の被印刷面に対し、インクジェットヘッド１２に印刷を行わせる。
　図１Ｂは、インクジェットプリンタ１０の全体について、より具体的な構成の一例を示す図であり、保持部駆動部２０及び被印刷体保持部１８をインクジェットプリンタ１０の本体の外側へ出した状態のインクジェットプリンタ１０の斜視図を示す。本例において、インクジェットプリンタ１０の本体としては、例えば、ミマキエンジニアリング社制のＵＪＦ－３０４２ＨＧ（登録商標）型の印刷装置を好適に用いることができる。この印刷装置は、３０ｃｍ×４２ｃｍの領域に置かれた立体物に対して印刷が可能なインクジェットプリンタである。また、この場合、例えば、インクジェットヘッド１２、紫外線照射部１４、ガイドレール１６、保持部駆動部２０、及び制御部２２の機能は、印刷装置の本体の機能により実現できる。また、保持部駆動部２０に対応する部材に設けられた位置合わせ用の穴部等を利用して、高い精度で被印刷体保持部１８を設置できる。更には、例えば６００ｄｐｉ以上、（例えば７２０×６００ｄｐｉ、１，４４０×１，２００ｄｐｉ等）の高い解像度で適切に印刷を行うことができる。
　以上のように、本例によれば、立体物への印刷を高い精度で適切に行うことができる。
続いて、被印刷体保持部１８の詳細な構成について、更に詳しく説明する。
　図２Ａおよび図２Ｂは、被印刷体保持部１８の詳細な構成の一例を示す。図２Ａは、インクジェットプリンタ１０（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の本体に組み付けられた状態の被印刷体保持部１８を示す斜視図である。図２Ｂは、被印刷体保持部１８の全体の構成を示す斜視図である。
　本例において、被印刷体保持部１８は、スマートフォン等の携帯端末のカバーである立体物５０を複数個保持する部材であり、複数の軸部材１０２、筐体部１０４、複数のワークセット部材１０６、回転駆動部１０８、複数の角度検出器２０８、及び複数のバネ１１０を有する。複数の軸部材１０２は、立体物５０の被印刷面をインクジェットヘッド１２（図１Ａおよび図１Ｂ参照）と対向させるために立体物５０を回転させる駆動シャフトである。本例において、それぞれの軸部材１０２は、インク滴の吐出方向と直交する方向の一例である主走査方向へ延伸する向きで、筐体部１０４に保持される。
　筐体部１０４は、被印刷体保持部１８の筐体部分である。本例において、筐体部１０４は、印刷時にインクジェットヘッド１２と対向する側が開放された箱状体であり、対向する２つの側面によりそれぞれの軸部材１０２の一端及び他端を支持することにより、それぞれの軸部材１０２を回転可能に保持する。また、これにより、筐体部１０４は、軸保持部として機能する。
　尚、筐体部１０４は、インク滴の吐出方向における位置である高さを揃えた状態で、複数の軸部材１０２を保持する。また、筐体部１０４において、軸部材１０２の一端及び他端を支持する軸受け部分は、例えばボールベアリングの構成とすることが好ましい。このように構成すれば、軸部材１０２の保持をより適切に行うことができる。
　複数のワークセット部材１０６のそれぞれは、印刷可能な所定の位置に印刷対象の立体物５０を設置するための立体物固定部材の一例である。本例において、それぞれのワークセット部材１０６は、いずれかの軸部材１０２を貫通させた状態で軸部材１０２に対して固定されており、軸部材１０２に対して立体物５０を固定する。また、これにより、ワークセット部材１０６は、軸部材１０２の回転に応じて、立体物５０を軸部材１０２と共に回転させる。
　ここで、本例において、携帯端末等の裏面を覆うカバーである立体物５０は、主印刷面３０２及び一対の側面３０４を有する。主印刷面３０２は、第１の被印刷面の一例である。一対の側面３０４は、主印刷面３０２と交差する面である。また、一対の側面３０４の一方は、第１の被印刷面よりも狭い第２の被印刷面の一例である。一対の側面３０４の他方は、第３の被印刷面の一例である。また、立体物５０における主印刷面３０２の裏面側は、携帯端末等を覆う構造上、開放されている。
　そして、本例において、それぞれのワークセット部材１０６は、立体物５０の内面側の少なくとも一部を押さえることにより、立体物５０を保持する。立体物の内面側とは、例えば、立体物における被印刷面の裏面側である。より具体的に、本例において、ワークセット部材１０６は、例えば、立体物５０が覆う対象となる携帯端末に相当する形状の部分を有している。そして、カバー状の立体物５０は、この部分にを取り付けられる。また、これにより、ワークセット部材１０６は、立体物５０を保持する。
　また、それぞれのワークセット部材１０６は、２個の立体物５０における主印刷面３０２の裏面が軸部材を挟んで対向するように、２個の立体物５０を保持する。更に、それぞれの軸部材１０２には、２個のワークセット部材１０６が取り付けられる。そのため、本例によれば、多数の立体物５０を同時に被印刷体保持部１８で保持することができる。
　尚、図２Ａおよび図２Ｂにおいては、図示の便宜上、一のワークセット部材１０６のみに立体物５０が設置されている状態を示している。しかし、実際の印刷時において、それぞれのワークセット部材１０６は、２個の立体物５０を保持する。また、図示した構成において、被印刷体保持部１８は、３個の軸部材１０２を有する。そのため、この場合、被印刷体保持部１８は、合計で１２個の立体物５０を保持する。
　回転駆動部１０８は、複数の軸部材１０２を回転させる駆動部である。本例において、回転駆動部１０８は、複数のプーリー２０６、ステッピングモータ２０２、及びタイミングベルト２０４を有する。複数のプーリー２０６のそれぞれは、複数の軸部材１０２のそれぞれの一端と接続されており、自身の回転に応じて、それぞれの軸部材１０２を回転させる。
　ステッピングモータ２０２は、制御部２２（図１Ａおよび図１Ｂ参照）から受け取る指示に応じて回転するモータである。ステッピングモータ２０２は、例えば制御部２２を介して、外部のホストＰＣから、回転の指示を受け取ってもよい。
　タイミングベルト２０４は、複数のプーリー２０６のそれぞれと、ステッピングモータ２０２とをつないでおり、ステッピングモータ２０２の回転量に応じて、それぞれのプーリー２０６及び軸部材１０２を回転させる。また、本例において、タイミングベルト２０４は、各プーリー２０６の回転量が同じになるように設置されている。これにより、タイミングベルト２０４は、ステッピングモータ２０２を回転量に応じて複数の軸部材１０２を同時に駆動して、角度を揃えて、同じ回転量だけ回転させる。
　角度検出器２０８は、プーリー２０６の回転角度を検出する検出器である。角度検出器２０８を用いることにより、ステッピングモータ２０２の回転量と、それぞれの軸部材１０２との回転量の関係等を適切に補正できる。また、例えば、軸部材１０２の初期角度や、複数の軸部材１０２の回転量の同期の精度等を適切に確認できる。
　バネ１１０は、弦巻バネであり、軸部材１０２を貫通させた状態で、筐体部１０４の側面と、ワークセット部材１０６の一端との間に取り付けられる。また、これにより、バネ１１０は、筐体部１０４の側面から離れる方向へワークセット部材１０６を押し出す。このように構成すれば、例えば、軸部材１０２の軸方向におけるワークセット部材１０６の位置の精度をより高めることができる。
　以上のように構成すれば、例えば、複数の軸部材１０２を回転させることにより、立体物５０の主印刷面３０２、及びそれぞれの側面３０４を、インクジェットヘッド１２と適切に対向させることができる。そのため、本例によれば、立体物５０の主印刷面３０２及び側面３０４の全面に対し、適切に印刷を行うことができる。
　また、本例においては、ステッピングモータ２０２及びタイミングベルト２０４等を用いることにより、軸部材１０２の回転角度の制御を、高い精度で適切に行うことができる。また、特に、立体物５０のそれぞれの被印刷面をインクジェットヘッド１２と対向させた角度において、軸部材１０２の回転を高い精度で停止させることが可能になる。また、これにより、回転駆動部１０８は、複数の軸部材１０２回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段として機能する。
　より具体的には、例えば、立体物５０の第１の被印刷面である主印刷面３０２への印刷を行う場合、回転駆動部１０８は、主印刷面３０２をインクジェットヘッド１２と対向させた第１の角度で軸部材１０２の回転を停止させる。また、立体物５０の第２及び第３の被印刷面であるそれぞれの側面３０４への印刷を行う場合、回転停止手段は、それぞれの側面３０４をインクジェットヘッド１２と対向させた第２及び第３の角度で、軸部材１０２の回転を停止させる。このように構成すれば、立体物５０の各面を、インクジェットヘッド１２に高い精度で適切に対向させることができる。
　また、本例のインクジェットプリンタ１０において、被印刷体保持部１８は、保持部駆動部２０（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の動作に応じて移動する。また、これにより、軸部材１０２の回転により立体物５０の向きを変更することに加え、インクジェットヘッド１２と、被印刷面との間の距離（ギャップ距離）の調整を行う。例えば、保持部駆動部２０は、インクジェットヘッド１２に対して相対的に被印刷体保持部１８を移動させることにより、立体物５０の主印刷面３０２への印刷時におけるインクジェットヘッド１２と、主印刷面３０２との間の距離、及び、側面３０４への印刷時におけるインクジェットヘッド１２と、側面３０４との間の距離を、１．０～１．５ｍｍの範囲に調整する。
　このように構成すれば、例えば、軸部材１０２の回転により立体物５０の向きを変更した場合にも、適切なギャップ距離を保つことができる。そのため、本例によれば、立体物５０の各面に対し、高い精度で適切に印刷を行うことができる。
　また、高い精度での印刷をより適切に行うためには、立体物５０の各面を印刷する順番についても、考慮することが好ましい。例えば、インクジェットプリンタ１０は、立体物５０において最も目立つ面である主印刷面３０２への印刷を、側面３０４への印刷よりも後に行うことが好ましい。より具体的には、例えば、１個のワークセット部材１０６に保持されている２個の立体物５０について、先ず、２個の立体物５０の一方側の側面３０４への印刷を行い、次に、軸部材１０２を１８０度回転させて、他方側の側面３０４への印刷を行う。続いて、軸部材１０２を９０度又は２７０度回転させて、一方の立体物５０の主印刷面３０２への印刷を行う。そして、軸部材１０２を１８０度回転させて、他方の立体物５０の主印刷面３０２への印刷を行う。このように構成すれば、例えば、側面３０４への印刷時にミストが生じて主印刷面３０２が汚れた場合にも、その後の主印刷面３０２への印刷により、汚れの影響を適切に低減できる。また、これにより、高い精度での印刷をより適切に行うことができる。
　尚、立体物５０への印刷時において、立体物５０の向きを変更するためのみであれば、例えば手動により軸部材１０２を回転させることも考えられる。しかし、この場合、単に手動で回転させるのみでは、所定の回転停止位置で確実に回転を停止させることは困難である。特に、ギャップ距離を１．５ｍｍ以下等にする場合、手動での回転で十分な精度を実現することは困難である。
　また、立体物５０の向きを変更するためには、例えば、本例のようにステッピングモータ２０２及びタイミングベルト２０４を用いるのではなく、通常のモータ及びベルト等を用いることも考えられる。しかし、この場合、駆動時のベルトに滑りが生じ、回転角度に誤差が生じる可能性が高くなる。特に、本例のように、複数の軸部材１０２を同期させて同時に回転させる場合、生じる誤差の影響で、軸部材１０２の回転角度を揃えることが難しくなるおそれがある。また、携帯端末のカバー等の工業製品を印刷対象とする場合、回転の誤差が生じる頻度が高まると、生産性を大きく低下させるおそれがある。そのため、通常のモータ及びベルト等を単に用いるのでは、高い精度での印刷を適切に行うことが困難になる場合がある。
　これに対し、本例においては、ステッピングモータ２０２及びタイミングベルト２０４等を用いて軸部材１０２を回転させる構成により、立体物５０を高い精度で適切に回転させることができる。また、被印刷面の位置に応じて、被印刷体保持部１８によりギャップ距離を調整できる。そのため、本例によれば、立体物５０の各面に対し、高い精度での印刷を適切に行うことができる。
　また、本例の回転駆動部１０８においては、上記の説明等からも明らかなように、軸部材１０２の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段として機能が特に重要であると言える。そのため、回転停止手段として機能を適切に実現できるのであれば、ステッピングモータ２０２及びタイミングベルト２０４を用いる構成以外の構成を用いることも考えられる。この場合も、立体物５０の各面に対し、高い精度での印刷を適切に行うことができる。
　続いて、以下、被印刷体保持部１８のより具体的な構成等について、補足説明をする。
先ず、ワークセット部材１０６のより具体的な構成について説明する。本例において、ワークセット部材１０６は、図２Ａおよび図２Ｂに図示したように、幅方向において２つに分割された構成（符号１０６Ａ、１０６Ｂで示す。）を有する。また、２分割された部分は、バネにより接続されている。
　このように構成した場合、例えば、バネを縮めた状態でワークセット部材１０６に立体物５０を取り付けることが可能となるため、ワークセット部材１０６への立体物５０の取り付けがより容易になる。また、取り付けた後には、バネの付勢力によって、両方の側面３０４の内側から立体物５０を押さえることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、ワークセット部材１０６に取り付けた立体物５０を回転させた場合にも、立体物５０の落下等を適切に防ぐことができる。
　続いて、ワークセット部材１０６及び立体物５０等の位置の精度について説明する。上記のとおり、本例において、被印刷面とインクジェットヘッド１２との間のギャップ距離は、例えば１．０～１．５ｍｍである。そのため、各部材の取り付け精度や、軸部材１０２の回転の精度も、このギャップ距離に応じた精度にする必要がある。
　例えば、軸部材１０２及びワークセット部材１０６の取り付け精度の誤差は、各方向について、例えば、０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。この誤差は、より好ましくは、０．０５ｍｍ以下である。また、ステッピングモータ２０２の回転に応じて回転する軸部材１０２及びワークセット部材１０６の回転量の誤差は、１度以下とすることが好ましい。この誤差は、より好ましくは、０．５度以下である。
　また、軸部材１０２及びワークセット部材１０６の回転量の誤差を小さくするためには、ワークセット部材１０６の初期位置を高い精度で設定することも重要である。そして、その確認のためには、例えば、被印刷体保持部１８における全てのワークセット部材１０６に対し、平面の板状部材を重ねる方法が有効である。より具体的には、例えば、立体物５０の主印刷面３０２に対応するワークセット部材１０６の面を上に向けた状態で、全てのワークセット部材１０６に板状部材を重ねる。このようにすれば、例えば、他のワークセット部材１０６に対して傾いているワークセット部材１０６を適切に発見できる。また、これにより、全てのワークセット部材１０６の初期位置を高い精度で設定できる。
　以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本発明は、例えばインクジェットプリンタに好適に利用できる。
１０・・・インクジェットプリンタ、１２・・・インクジェットヘッド、１４・・・紫外線照射部、１６・・・ガイドレール、１８・・・被印刷体保持部、２０・・・保持部駆動部、２２・・・制御部、５０・・・立体物、１０２・・・軸部材、１０４・・・筐体部（軸保持部）、１０６・・・ワークセット部材（立体物固定部材）、１０８・・・回転駆動部（回転停止手段）、１１０・・・バネ、２０２・・・ステッピングモータ、２０４・・・タイミングベルト、２０６・・・プーリー、２０８・・・角度検出器、３０２・・・主印刷面、３０４・・・側面

Claims (8)

  1. 　立体物にインクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、
    　インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    　印刷対象となる前記立体物を前記インクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部と
    を備え、
    　印刷対象となる前記立体物は、前記インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、前記第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、
    　前記被印刷体保持部は、
    　前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、
    　前記軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、
    　前記軸部材に対して前記立体物を固定する固定部材であり、前記軸部材に対して固定されることにより前記立体物を前記軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、
    　前記軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段と
    を有し、
    　前記立体物の前記第１の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第１の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第１の角度で前記軸部材の回転を停止させ、
    　前記立体物の前記第２の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第２の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第２の角度で前記軸部材の回転を停止させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. 　前記回転停止手段は、
    　ステッピングモータと、
    　前記ステッピングモータの回転に応じて前記軸部材を回転させるタイミングベルトとを有す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。
  3. 　前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向において前記インクジェットヘッドに対して相対的に前記被印刷体保持部を移動させる保持部駆動部を更に備え、
    　前記保持部駆動部は、前記インクジェットヘッドに対して相対的に前記被印刷体保持部を移動させることにより、前記第１の被印刷面への印刷時における前記インクジェットヘッドと、前記第１の被印刷面との間の距離、及び、前記第２の被印刷面への印刷時における前記インクジェットヘッドと、前記第２の被印刷面との間の距離を、１．０～１．５ｍｍの範囲にす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。
  4. 　前記第１の被印刷面は、前記第２の被印刷面よりも広い面であり、
    　前記インクジェットプリンタは、前記第１の被印刷面への印刷を、前記第２の被印刷面への印刷よりも後に行う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。
  5. 　前記被印刷体保持部は、
    　複数の前記軸部材と、
    　複数の前記軸部材のそれぞれに対してそれぞれ固定される複数の前記立体物固定部材とを有し、
    　前記回転停止手段は、回転角度を揃えて前記複数の軸部材を回転させることにより、前記複数の軸部材の回転を予め設定した位置で停止させ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。
  6. 　前記立体物固定部材は、２個の前記立体物における前記第１の被印刷面の裏面が前記軸部材を挟んで対向するように、２個の前記立体物を保持することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
  7. 　立体物にインクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタに用いられる部材であり、印刷対象となる前記立体物をインクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部材であって、
    　印刷対象となる前記立体物は、前記インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、前記第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、
    　前記被印刷体保持部材は、
    　前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、
    　前記軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、
    　前記軸部材に対して前記立体物を固定する固定部材であり、前記軸部材に対して固定されることにより前記立体物を前記軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、
    　前記軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段と
    を備え、
    　前記立体物の前記第１の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第１の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第１の角度で前記軸部材の回転を停止させ、
    　前記立体物の前記第２の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第２の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第２の角度で前記軸部材の回転を停止させることを特徴とする被印刷体保持部材。
  8. 　立体物にインクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、
    　インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    　印刷対象となる前記立体物を前記インクジェットヘッドと対向させて保持する被印刷体保持部材と
    を用い、
    　印刷対象となる前記立体物は、前記インクジェットプリンタにより印刷がされる被印刷面として、第１の被印刷面と、前記第１の被印刷面に対する側面である第２の被印刷面とを少なくとも有し、
    　前記被印刷体保持部材は、
    　前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出する方向と直交する方向へ延伸する軸部材と、
    　前記軸部材を回転可能に保持する軸保持部と、
    　前記軸部材に対して前記立体物を固定する固定部材であり、前記軸部材に対して固定されることにより前記立体物を前記軸部材と共に回転させる立体物固定部材と、
    　前記軸部材の回転を予め設定した位置で停止させる回転停止手段と
    を有し、
    　前記立体物の前記第１の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第１の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第１の角度で前記軸部材の回転を停止させ、
    　前記立体物の前記第２の被印刷面への印刷を行う場合、前記回転停止手段は、前記第２の被印刷面を前記インクジェットヘッドと対向させた第２の角度で前記軸部材の回転を停止させることを特徴とする印刷方法。
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