JP2001239660A - 立体物印刷装置および立体物印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷対象物である立体物に対して高品質の印
刷が可能な立体物印刷装置および立体物印刷方法を提供
する。 【解決手段】 立体物印刷装置の印字ヘッド部Ｈは、立
体物である印刷対象物に対してインクを吐出するインク
吐出部２とコート剤を吐出するコート剤吐出部３とを備
え、制御部の制御下において、これらのインク吐出部２
およびコート剤吐出部３を走査部１により印刷対象物に
対して相対的に移動させることにより印刷対象物の表面
上に所望の画像を形成する。コート剤吐出部３からは、
画像形成前に印刷物表面に塗布すべきアンダーコート剤
と、画像形成後に印刷物表面に塗布すべきトップコート
剤が吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体物への印刷を
行う印刷技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体物への印刷を行うにあたって、その
印刷対象物となる立体物は、実に多様である。たとえ
ば、印刷対象物である立体物としては、紙の他、プラス
チック、金属、ガラス、ゴム、陶器、木材、発泡スチロ
ールなどの各種の材料のものが存在する。また、立体物
は３次元形状を有しているため、その表面形状も起伏に
富んだものとなっており、たとえば、様々な傾斜を有す
る斜面、曲面や、凹凸面、エッジ部などの様々な特徴を
有する形態が存在する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の立体物にインクを直接吐出（あるいは塗布）した場
合、様々な材料のうちにはインクの定着性が悪いために
通常のインクを吐出するだけではその表面に印刷を施す
ことが不可能かあるいは困難であったり、あるいは、そ
の三次元形状の多様性に起因するインクの液だれなどに
より印刷品質が劣化したりなどといった立体物に固有の
問題が存在する。

【０００４】また、立体物である印刷対象物について
は、印刷後の表面において耐水性や耐候性などが求めら
れることが多く、耐水性や耐候性などを高めたさらに高
品質の印刷であることが好ましい。

【０００５】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、上記
のような印刷対象物である立体物に対して高品質の印刷
が可能な立体物印刷装置および立体物印刷方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、立体物である印刷対象物
に対して印刷を行う立体物印刷装置であって、前記印刷
対象物に対して少なくとも１種類のインクを吐出するイ
ンク吐出手段と、前記印刷対象物に対して少なくとも１
種類のコート剤を吐出するコート剤吐出手段と、前記イ
ンク吐出手段および前記コート剤吐出手段を前記印刷対
象物に対して相対的に移動させる移動手段と、前記イン
ク吐出手段、前記コート剤吐出手段、および前記移動手
段の各動作を制御して前記印刷対象物の表面に所望の画
像を形成する制御手段と、を備えることを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の立体物印刷装置において、前記コート剤吐出手段は、
前記少なくとも１種類のコート剤として、前記インクに
よる画像形成前に印刷物表面に塗布すべきアンダーコー
ト剤を吐出するアンダーコート剤吐出手段を有すること
を特徴とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の立体物印刷装置において、前記アンダーコート剤は、
前記印刷対象物に対するインクの定着性を向上させるプ
ライマを含むことを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の立体物印刷装置において、前記アンダーコート剤は、
下地着色用塗料と前記プライマとの混合剤であることを
特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載の立体物印刷装置において、
前記コート剤吐出手段は、前記少なくとも１種類のコー
ト剤として、前記インクによる画像形成後に印刷物表面
に塗布すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤
吐出手段を有することを特徴とする。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載の立体物印刷装置において、
前記制御手段は、前記印刷対象物の表面特性に応じて、
前記コート剤吐出手段の吐出量を制御することを特徴と
する。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
請求項６のいずれかに記載の立体物印刷装置において、
前記少なくとも１種類のコート剤を前記印刷対象物に吐
出された状態で硬化させる硬化手段、をさらに備えるこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の立体物印刷装置において、前記制御手段は、前記印刷
対象物の表面特性に応じて、前記硬化手段による硬化処
理を制御することを特徴とする。

【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項１ないし
請求項８のいずれかに記載の立体物印刷装置において、
前記コート剤吐出手段および前記インク吐出手段の少な
くとも一方は、インクジェット方式による吐出を行う吐
出ノズルとスプレーガン方式による吐出を行う吐出ノズ
ルとの双方を有し、インクジェット方式による吐出とス
プレーガン方式による吐出とを選択的に行うことが可能
であることを特徴とする。

【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項１ない
し請求項９のいずれかに記載の立体物印刷装置におい
て、前記コート剤吐出手段は、コート剤吐出ヘッド部を
有し、前記インク吐出手段は、インク吐出ヘッド部を有
し、前記インク吐出ヘッド部および前記コート剤吐出ヘ
ッド部は、いずれも印字ヘッド部に一体的に配置され、
前記移動手段によって前記印刷対象物に対して相対的か
つ一体的に移動されることを特徴とする。

【００１６】請求項１１に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記コート剤吐出ヘッ
ド部は、前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひと
つとして、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に
塗布すべきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート
剤吐出ヘッド部と、前記少なくとも１種類のコート剤の
うちの他のひとつとして、前記インクによる画像形成後
に印刷物表面に塗布すべきトップコート剤を吐出するト
ップコート剤吐出ヘッド部と、を有し、前記アンダーコ
ート剤吐出ヘッド部と前記インク吐出ヘッド部と前記ト
ップコート剤吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部の主走
査方向においてこの順序で並んで配置されることを特徴
とする。

【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記コート剤吐出ヘッ
ド部は、前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひと
つとして、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に
塗布すべきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート
剤吐出ヘッド部と、前記少なくとも１種類のコート剤の
うちの他のひとつとして、前記インクによる画像形成後
に印刷物表面に塗布すべきトップコート剤を吐出するト
ップコート剤吐出ヘッド部と、を有し、前記アンダーコ
ート剤吐出ヘッド部と前記インク吐出ヘッド部と前記ト
ップコート剤吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部の副走
査方向においてこの順序で並んで配置されることを特徴
とする。

【００１８】請求項１３に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記コート剤吐出ヘッ
ド部は、前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひと
つとして、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に
塗布すべきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート
剤吐出ヘッド部を有し、前記アンダーコート剤吐出ヘッ
ド部は、同一種類のアンダーコート剤を吐出する、第１
のアンダーコート剤吐出ヘッド部および第２のアンダー
コート剤吐出ヘッド部を有し、前記第１のアンダーコー
ト剤吐出ヘッド部と前記インク吐出ヘッド部と前記第２
のアンダーコート剤吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部
の主走査方向においてこの順序で並んで配置されること
を特徴とする。

【００１９】請求項１４に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記コート剤吐出ヘッ
ド部は、前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひと
つとして、前記インクによる画像形成後に印刷物表面に
塗布すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤吐
出ヘッド部を有し、前記トップコート剤吐出ヘッド部
は、同一種類のトップコート剤を吐出する、第１のトッ
プコート剤吐出ヘッド部および第２のトップコート剤吐
出ヘッド部を有し、前記第１のトップコート剤吐出ヘッ
ド部と前記インク吐出ヘッド部と前記第２のトップコー
ト剤吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部の主走査方向に
おいてこの順序で並んで配置されることを特徴とする。

【００２０】請求項１５に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記少なくとも１種類
のコート剤を前記印刷対象物に吐出された状態で硬化さ
せる硬化手段、をさらに備え、前記硬化手段は、第１の
硬化手段と第２の硬化手段とを有し、前記コート剤吐出
ヘッド部は、前記少なくとも１種類のコート剤のうちの
ひとつとして、前記インクによる画像形成前に印刷物表
面に塗布すべきアンダーコート剤を吐出するアンダーコ
ート剤吐出ヘッド部と、前記少なくとも１種類のコート
剤のうちの他のひとつとして、前記インクによる画像形
成後に印刷物表面に塗布すべきトップコート剤を吐出す
るトップコート剤吐出ヘッド部と、を有し、前記アンダ
ーコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のアンダーコート
剤を吐出する、第１のアンダーコート剤吐出ヘッド部お
よび第２のアンダーコート剤吐出ヘッド部を有し、前記
トップコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のトップコー
ト剤を吐出する、第１のトップコート剤吐出ヘッド部お
よび第２のトップコート剤吐出ヘッド部を有し、前記第
１のアンダーコート剤吐出ヘッド部と前記第１の硬化手
段と前記第１のトップコート剤吐出ヘッド部と前記イン
ク吐出ヘッド部と前記第２のトップコート剤吐出ヘッド
部と前記第２の硬化手段と前記第２のアンダーコート剤
吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部の主走査方向におい
てこの順序で並んで配置されることを特徴とする。

【００２１】請求項１６に記載の発明は、請求項１０に
記載の立体物印刷装置において、前記インク吐出ヘッド
部は、複数の色のインクのそれぞれを吐出する複数の色
別インク吐出ヘッド部を有しており、前記コート剤吐出
ヘッド部および前記インク吐出ヘッド部は、前記印字ヘ
ッド部の主走査方向および副走査方向のうちのいずれか
一方である第１の方向に並んで配置され、前記インク吐
出ヘッド部が有する前記複数の色別インク吐出ヘッド部
は、前記印字ヘッド部の主走査方向および副走査方向の
うちの前記第１の方向と異なる方向である第２の方向に
並んで配置されることを特徴とする。

【００２２】また、請求項１７に記載の発明は、立体物
である印刷対象物に対して印刷を行う立体物印刷方法で
あって、前記印刷対象物に対する相対移動を伴いながら
少なくとも１種類のコート剤を前記印刷対象物に対して
吐出する工程と、前記印刷対象物に対する相対移動を伴
いながら少なくとも１種類のインクを前記印刷対象物に
対して吐出する工程と、を含むことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】＜Ａ．第１実施形態＞ ＜全体構成＞図１はこの発明の第１実施形態に係る立体
物印刷装置１００（以下、単に、印刷装置とも称する）
を示す斜視図である。この印刷装置１００は、立体物で
ある印刷対象物に対して印刷を行う立体物印刷装置であ
る。以下、図１を参照しながら、印刷装置１００の構成
について説明する。ここでは、互いに直交する３つの軸
（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を図１のように定義する。

【００２４】この印刷装置１００は、走査部１、インク
吐出部２、コート剤吐出部３、硬化部（乾燥部）４、制
御部５、および外部入出力部６を備えている（図３参
照）。以下では、これらの各部について説明する。

【００２５】＜走査部＞このうち、走査部１は、インク
吐出部２、コート剤吐出部３、および硬化部４を印刷対
象物８に対して相対的に移動させる。具体的には、この
走査部１は、Ｘ方向走査部１１とＹ方向走査部１２とＺ
方向走査部１３とＲ方向走査部１４との各軸方向の走査
部を有している。

【００２６】この印刷装置１００には、テーブル７１内
にＹ方向走査部１２が内蔵されている。Ｙ方向走査部１
２にはブラケット１２１が取り付けられており、ブラケ
ット１２１はＹ方向に直動可能である。また、ブラケッ
ト１２１にはＲ方向走査部１４が取り付けられており、
Ｒ方向走査部１４の出力軸１４１には印刷対象物８が保
持されている。

【００２７】印刷対象物８の保持の方法は印刷対象物８
の形状に合わせて適宜変更することが可能であるが、図
１の例では印刷対象物８内部が空洞であり、その表面に
印刷することを想定しているため、出力軸１４１先端に
取り付けた図示しない保持部に複数の指部を備え、これ
ら指部が印刷対象物８内に挿入された後、外周方向に広
げられることにより内部より保持するような機構として
いる。印刷対象物８は、上記保持機構により出力軸１４
１に固定された後、Ｒ方向走査部１４によりＲ方向、す
なわちＸ軸まわりに回転させられる。

【００２８】また、印刷装置１００は、床面に対して水
平に配置されるテーブル７１に対して、鉛直方向に延び
る２本のスタンド７２を備えている。これらの２本のス
タンド７２は、図１に示すようにいずれも一端がテーブ
ル７１に取り付けられており、他端がＸ方向走査部１１
を支持している。Ｘ方向走査部１１はその出力部にてＺ
方向走査部１３を保持しており、このＺ方向走査部１３
をＸ方向に直動させる。

【００２９】Ｚ方向走査部１３の出力軸１３１には、イ
ンク吐出部２とコート剤吐出部３と硬化部４とが一体に
取り付けられており、Ｚ方向走査部１３によりＺ方向に
直動される。

【００３０】このように、印刷装置１００は、Ｘ方向走
査部１１とＹ方向走査部１２とＺ方向走査部１３とＲ方
向走査部１４との各方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｒ
方向）の走査部を有しており、これらの各方向に関する
走査部の動作の組合せにより、インク吐出部２、コート
剤吐出部３、および硬化部４を３次元空間内において印
刷対象物８に対して相対的に移動させることが可能にな
る。また、カバー７３（破線で示す）は、印刷時に印刷
装置を覆うことでインクやコート剤の外部への飛散や人
と駆動部の接触等を防止する。

【００３１】なお、出力軸１３１に取り付けられたイン
ク吐出部２、コート剤吐出部３、および硬化部４の構成
については後述するが、作業手順や、対象物の表面の性
質によるコート剤の必要性、印刷に必要なインク（色）
等々に応じて、その設置の有無や内容、相対位置が適宜
変更される。

【００３２】＜インク吐出部＞図２は、Ｚ方向走査部１
３の出力軸１３１に取り付けられた印字ヘッド部Ｈ（Ｈ
１）を斜め下方向より見たものである。この印字ヘッド
部Ｈには、インク吐出部２、コート剤吐出部３、および
硬化部４が一体的に配置されている。以下では、図２を
参照しながら、これらの各部についてインク吐出部２か
ら順に説明する。

【００３３】図２に示すように、インク吐出部２は、イ
ンク吐出ヘッド部２１とインク貯蔵部２２とを有する。

【００３４】インク吐出ヘッド部２１は、Ｃ（シアン）
インクを吐出するＣインク吐出ヘッド部２１１、Ｍ（マ
ゼンタ）インクを吐出するＭインク吐出ヘッド部２１
２、Ｙ（イエロー）インクを吐出するＹインク吐出ヘッ
ド部２１３、およびＫ（ブラック）インクを吐出するＫ
インク吐出ヘッド部２１４を有している。また、これら
の４つの色（ＣＭＹＫ）に関する各色別インク吐出ヘッ
ド部２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれ、Ｃ
（シアン）インク吐出ノズル２１１Ｎ、Ｍ（マゼンタ）
インク吐出ノズル２１２Ｎ、Ｙ（イエロー）インク吐出
ノズル２１３Ｎ、およびＫ（ブラック）インク吐出ノズ
ル２１４Ｎを複数個ずつ備えており、各４つの色（ＣＭ
ＹＫ）のうち対応する色のインクを吐出する。ここで
は、これらのインク吐出ノズル２１１Ｎ〜２１４Ｎとし
ては、インクジェット方式のものを用いる場合を想定す
る。

【００３５】一方、インク貯蔵部２２には、Ｃインク貯
蔵部２２１、Ｍインク貯蔵部２２２、Ｙインク貯蔵部２
２３、およびＫインク貯蔵部２２４（図３参照）が備え
られる。

【００３６】なお、これらの各色別インク貯蔵部２２
１，２２２，２２３，２２４は、図１および図２におい
ては図示していないが、インク貯蔵部２２に内蔵されて
いる。

【００３７】各インク吐出ノズル２１１Ｎ〜２１４Ｎ
は、各色毎のインクを蓄えた各色別インク貯蔵部２２１
〜２２４から、対応する色に関するインクの供給を受
け、印刷対象物８に対しインクを吐出する。これによ
り、印刷対象物８の表面への印刷（着色）を行う。

【００３８】なお、上記のインクの種類はこれに限定さ
れるものではなく、印刷対象物８の表面を着色するため
に必要なインクの色や性質により適宜組み合わされる。
例えば上記Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色のいずれか１つ以上の組
み合わせでもよく、あるいは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ（ブルー）の組み合わせでもよい。また、こ
れらの混合色や光輝性顔料等を混ぜたインクを用いても
よく、これらインクの中から必要に応じて用意するイン
クの種類を増減させたり、配置する順序を変更してもよ
い。

【００３９】また、これらインクの吐出ノズルを含むイ
ンク吐出ヘッド部２１とインク貯蔵部２２は図１および
図２では全て一体として印字ヘッド部Ｈに設けている
が、必ずしも一体とする必要はない。さらに、各インク
吐出ノズルは、できるだけ近付けて設置する方がヘッド
を小型化できるため、インク吐出ヘッド部２１を印刷対
象物に近付けやすく、望ましいが、インク貯蔵部２２に
ついては色毎に分離させて設置するようにしてもよい。
また、インク貯蔵部のインク容量を大きくしたい場合
や、出力軸１３１取付部位全体を小さくしたい場合は、
例えば各インク貯蔵部をＺ方向走査部１３本体側に設置
し、インク吐出ノズルとの間に流路を設けて分離して設
置するようにしてもよい。

【００４０】上記インク吐出ノズル２１１Ｎ，２１２
Ｎ，２１３Ｎ，２１４Ｎはインクジェット方式を想定し
ているが、求められる画像の性質によっては、スプレー
ガン方式としてもよい。あるいは、狭小な箇所や高精細
な画像が求められる箇所に対してはインクジェット方式
のノズルを用い、短時間で広範囲にインクを塗布する場
合や適度なぼけ味が求められる箇所に対してはスプレー
ガン方式のノズルを選択的に使用できるよう、インクジ
ェット方式による吐出を行う吐出ノズルとスプレーガン
方式による吐出を行う吐出ノズルとの双方を有し、イン
クジェット方式による吐出とスプレーガン方式による吐
出とを選択的に行うことが可能となるように構成しても
よい。

【００４１】＜コート剤吐出部＞コート剤吐出部３は、
コート剤吐出ヘッド部３１とコート剤貯蔵部３２とを有
している。この実施形態では、コート剤吐出ヘッド部３
１は、画像形成前に印刷物表面に塗布すべきアンダーコ
ート剤を吐出するアンダーコート剤吐出ヘッド部３１１
と画像形成後に印刷物表面に塗布すべきトップコート剤
を吐出するトップコート剤吐出ヘッド部３１２とに分離
した状態で設置されており、アンダーコート剤吐出ヘッ
ド部３１１は、複数個のアンダーコート剤吐出ノズル３
１１Ｎを有しており、トップコート剤吐出ヘッド部３１
２は、複数個のトップコート剤吐出ノズル３１２Ｎを有
している。また、コート剤貯蔵部３２も、アンダーコー
ト剤貯蔵部３２１とトップコート剤貯蔵部３２２とに分
離して設置されている。

【００４２】ここにおいて、アンダーコート剤は、イン
ク吐出部２により印刷対象物８に所望の画像を印刷する
前に塗布されるものであり、このアンダーコート剤とし
ては、印刷対象物８に対するインクの定着性を向上させ
るためのプライマや、素材の色を隠蔽する下地作成のた
めの白色塗料や白色インクなどの下地着色用塗料、ある
いは、プライマと下地着色用塗料との混合剤などが用い
られる。アンダーコート剤を印刷対象物に塗布した上に
インクを吐出して印刷を行うことにより、印刷対象物の
表面特性を改善して高品質の印刷を行うことが可能とな
る。

【００４３】また、トップコート剤は、インク吐出部２
により印刷対象物８に所望の画像を印刷した後に塗布さ
れるものであり、印刷した画像を保護するために耐水性
や耐候性のある透明の塗膜を形成するものとして用いら
れる。具体的には、熱硬化性あるいは紫外線硬化性、電
子線硬化性のクリヤ塗料やインクからなる。インクの吐
出動作を行った後に、このトップコート剤を印刷対象物
に塗布することにより、耐水性や耐候性などを向上させ
た高品質の印刷を行うことが可能となる。

【００４４】これらのアンダーコート剤およびトップコ
ート剤は、相手となる印刷対象物の素材の種類やインク
の種類、あるいは求められる効果・性能により、適宜そ
の種類や使用の有無が選択される。

【００４５】アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１およ
びトップコート剤吐出ヘッド部３１２には、アンダーコ
ート剤貯蔵部３２１およびトップコート剤貯蔵部３２２
において蓄えられたアンダーコート剤およびトップコー
ト剤がそれぞれ供給され、印刷対象物に対し各コート剤
をそれぞれ印刷対象物８に対して吐出し、均一に塗布す
る。

【００４６】ここで、これらのアンダーコート剤および
トップコート剤は立体物に対して塗布されるため、少な
くとも印刷対象物表面において液だれが生じない程度の
粘度を有することが好ましい。アンダーコート剤は、イ
ンクのみを吐出した場合に生じる立体物印刷特有の問題
点、すなわち、インクの粘度が低い場合や、印刷対象物
がインクの定着性が悪い素材である場合、インク着弾時
または着弾後の着弾位置の傾きによって、インクが流れ
たり、着弾ドットが楕円形になる、着弾ドット径に差を
生じるといった現象を抑制することができる。これによ
れば、アンダーコート剤が印刷対象物表面に定着され、
さらにアンダーコート剤とインクとが結合することによ
り、上記のような現象が生じにくくなるという効果を得
ることができる。

【００４７】また、アンダーコート剤およびトップコー
ト剤の塗布は、印刷対象物８の全面に塗布してもよく、
あるいは、画像形成箇所のみ（インク吐出領域のみ）に
塗布してもよい。アンダーコート剤およびトップコート
剤を画像形成箇所のみに塗布する場合は、各コート剤の
消費量削減が期待でき、全面に塗布する場合は、アンダ
ーコート剤については素材本来の色の隠蔽、トップコー
ト剤についても周辺との段差や色目の違和感を無くす、
光沢面の形成、あるいは表面の傷防止等が期待できる。

【００４８】また、上記コート剤吐出ノズル３１１Ｎ、
３１２Ｎは、インクジェット方式を想定しているが、イ
ンク吐出ノズル２１１Ｎ〜２１４Ｎと同様、スプレーガ
ン方式としてもよい。狭小な箇所へコート剤を塗布する
場合や、インクが吐出された領域（あるいはインクが吐
出されるべき領域）からはみ出さない等の高精度な塗布
が求められる場合はインクジェット方式のノズルを用
い、短時間で広範囲にコート剤を塗布する場合はスプレ
ーガン方式のノズルを使用すればよい。あるいは、両方
式を使い分けできるよう、インクジェット方式による吐
出を行う吐出ノズルとスプレーガン方式による吐出を行
う吐出ノズルとの双方を有し、インクジェット方式によ
る吐出とスプレーガン方式による吐出とを選択的に行う
ことが可能となるように構成してもよい。

【００４９】なお、各インク吐出ノズル２１１Ｎ〜２１
４Ｎ、各コート剤吐出ノズル３１１Ｎ，３１２Ｎのそれ
ぞれは、図２ではいずれも複数個を各々一列に並べた、
いわゆるマルチノズルとして設けているが、特に傾斜や
凹凸が大きい印刷対象物に対してはヘッド部を小さくし
たほうが近接させることができ有利であるため、ノズル
数を減らすか、あるいはシングルノズルとしてもよい。
ただし、ノズルの数を減少させた場合（あるいはシング
ルノズルを用いた場合）には、より多数のノズルで構成
されるマルチノズルを用いる場合に比べて、印刷時間は
増加する。したがって、印刷対象物８の表面起伏が小さ
い場合などにおいては、印刷時間の短縮を優先させて、
マルチノズルを用いた構成（特に多数のノズルで構成さ
れるマルチノズルを用いた構成）とすることが好まし
い。

【００５０】また、アンダーコート剤とトップコート剤
とのいずれか一方の塗布で十分である場合には、コート
剤吐出ヘッド部３１は、それぞれ、アンダーコート剤吐
出ヘッド部３１１およびトップコート剤吐出ヘッド部３
１２のいずれか一方のみを設置してもよく、あるいは、
アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１およびトップコー
ト剤吐出ヘッド部３１２のいずれか一方のみを使用して
もよい。コート剤貯蔵部３２についても同様である。

【００５１】さらに、この実施形態においては、これら
コート剤の吐出ノズルを含むコート剤吐出ヘッド部３１
とコート剤貯蔵部３２とはいずれも印字ヘッド部Ｈに設
けているが、その必要はない。コート剤貯蔵部３２のコ
ート剤の貯蔵容量を大きくしたい場合や、出力軸１３１
取付部位全体を小さくしたい場合は、例えばコート剤貯
蔵部３２をＺ方向走査部１３本体側に設置し、コート剤
吐出ノズルとの間に流路を設けて分離して設置するよう
にしてもよい。

【００５２】上記インク吐出部２とコート剤吐出部３と
は、Ｚ方向走査部の出力軸１３１に取り付けられた印字
ヘッド部Ｈにおいて設けられているが、ノズル交換時等
などにおいては印字ヘッド部Ｈから取り外すことが可能
であることが好ましい。たとえば、コート剤吐出ヘッド
部３１（アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１、トップ
コート剤吐出ヘッド部３１２）は、そのノズルの損耗等
によって交換（あるいは修理）が必要な場合などに取り
外すことができるように、着脱自在に設けられているこ
とが好ましい。インク吐出ヘッド部２１についても、同
様である。

【００５３】また、これらのインク吐出部２、コート剤
吐出部３、硬化部４については、必要に応じて必要なも
のだけが取り付けられることが好ましい。

【００５４】＜硬化部など＞硬化部４は、上記トップコ
ート剤および／またはアンダーコート剤の硬化に用いら
れる。その具体的構成は、硬化対象となるコート剤の性
質に応じて決定される。すなわち、コート剤が熱硬化性
の材料であれば、硬化部４として、温風発生装置や赤外
線ヒータを設け、コート剤が紫外線硬化性あるいは電子
線硬化性の材料であれば、硬化部４として、紫外線ある
いは電子線の照射装置を設けることができる。このよう
な温風の送出などによる印刷対象物８に対する熱の付与
（または紫外線等の照射）などは、印刷対象物８に対向
するように設置される送風口（または照射面）４１より
行われる。

【００５５】ここにおいては、硬化部４の送風口（また
は照射面）４１として、狭小部分に集中して硬化（乾
燥）機能を発揮するような装置を設けるものとし、この
送風口（または照射面）４１をコート剤吐出部３の各ノ
ズルの近傍に設置し、後述の制御部５により位置情報の
補正を行ったり走査速度を変更したりしながら、その狭
小な部分に対して局所的な硬化（乾燥）動作を行いつつ
走査部１による走査を行うものとする。このような走査
動作を繰り返すことにより、印刷対象物８表面のコート
剤塗布領域を走査することが可能となる。ただし、硬化
部４として、広範囲に同時に送風や照射を行うことが可
能な装置を用いる場合はこの限りではなく、必要箇所
（すなわちコート剤塗布の対象領域）に送風や照射が可
能となるような位置に設ければよく、印刷装置において
印字ヘッドＨ以外の他の位置に取り付けるようにしても
よい。

【００５６】このように、図２（図４も参照）に示す印
字ヘッド部Ｈには、インク吐出部２、コート剤吐出部
３、硬化部４が設けられており、図２の白矢印で示す印
刷時の主走査方向（印字ヘッド部Ｈが連続的に移動する
方向、ここではＸ方向）において、図２の右側（＋Ｘ
側）から順に、コート剤吐出ヘッド部３１のアンダーコ
ート剤吐出ヘッド部３１１、インク吐出ヘッド部２１の
Ｃインク吐出ヘッド部２１１、Ｍインク吐出ヘッド部２
１２、Ｙインク吐出ヘッド部２１３、Ｋインク吐出ヘッ
ド部２１４、コート剤吐出ヘッド部３１のトップコート
剤吐出ヘッド部３１２、および照射面（または送風口）
４１の順に並べられている。また、各インク吐出ノズル
２１１Ｎ〜２１４Ｎ、各コート剤吐出ノズル３１１Ｎ，
３１２Ｎのそれぞれは、主走査方向に直交する副走査方
向（Ｙ方向）に複数個のノズルを一列に並べたマルチノ
ズルの構成を有している。

【００５７】なお、主走査方向における移動時には、印
刷対象物８上の任意の印刷位置において、アンダーコー
ト剤吐出ヘッド部３１１（ノズル３１１Ｎ）、Ｃインク
吐出ヘッド部２１１（ノズル２１１Ｎ）、Ｍインク吐出
ヘッド部２１２（ノズル２１２Ｎ）、Ｙインク吐出ヘッ
ド部２１３（ノズル２１３Ｎ）、Ｋインク吐出ヘッド部
２１４（ノズル２１４Ｎ）、トップコート剤吐出ヘッド
部３１２（ノズル３１２Ｎ）、および硬化部４（送風口
または照射面４１）がこの順序で通過することになる。

【００５８】ここにおいて、インク吐出部２およびコー
ト剤吐出部３は、いずれも印字ヘッド部Ｈに一体的に配
置され、走査部１によって印刷対象物に対して相対的か
つ一体的に移動されるので、インク吐出部２およびコー
ト剤吐出部３のそれぞれについて別個に走査部を設ける
必要がないので、装置の構成を容易化することが可能で
ある。硬化部４についても同様である。

【００５９】なお、この第１実施形態においては、コー
ト剤吐出部３としてアンダーコート剤吐出ヘッド部３１
１とトップコート剤吐出ヘッド部３１２とが設けられ、
またトップコート剤を硬化させるものとして硬化部４
（送風口４１）が設けられているが、これに限定されな
い。用いるべきコート剤の種類や、そのコート剤に対す
る硬化手段の必要性に応じて各コート剤吐出部や硬化部
を選択的に設ければよい。また、汎用的なものとするた
めには、そのような各コート剤吐出部や硬化部をあらか
じめ設けておいた上で選択的に使用してもよい。

【００６０】また、ここでは、１回の走査において、上
記の各処理（すなわち、アンダーコート剤塗布、アンダ
ーコート剤の硬化、インク吐出・画像形成、トップコー
ト剤塗布、トップコート剤の硬化）を行うために、印字
ヘッド部Ｈにおいて、アンダーコート剤吐出ヘッド部３
１１とインク吐出部２とトップコート剤吐出ヘッド部３
１２と硬化部４とをこの順序で配列させた上で所定の方
向（図４の右方向）に走査しているが、別走査によりこ
れらの各処理を行う場合には、印字ヘッド部Ｈにおける
これらの各部の配列はこれに限定されない。

【００６１】＜制御部＞次に、図３の機能ブロック図を
参照しながら、制御部５について説明する。制御部５
は、図１においては図示されていないが、印刷装置１０
０の本体内部、もしくは外部に別途、設けられている。
制御部５は、走査制御コントローラ５１１、走査制御ド
ライバ５１２、インク吐出制御コントローラ５２１、イ
ンク吐出制御ドライバ５２２、コート剤吐出制御コント
ローラ５３１、コート剤吐出制御ドライバ５３２、硬化
（乾燥）制御コントローラ５４１、硬化（乾燥）制御ド
ライバ５４２、ＣＰＵ５５、およびメモリ５６などを有
している。

【００６２】メモリ５６には、走査部１の走査制御、イ
ンク吐出部２の各色インク吐出タイミング等の制御、コ
ート剤吐出部３の各種コート剤吐出制御、および硬化部
４の制御等を含む画像形成手順に関するプログラムが記
憶されているとともに、印刷対象物の形状データや画像
形成のための画像データ、さらには各吐出ノズルおよび
硬化部４の位置補正テーブル、走査速度補正テーブル
等、必要なデータが記憶されている。ＣＰＵ５５が上記
のプログラムを実行し、これらメモリ５６内のデータに
基づいて順次処理を行うことにより、各コントローラ５
１１，５２１，５３１，５４１に制御信号が出力され
る。各コントローラ５１１，５２１，５３１，５４１は
各々制御信号を処理し、実際に走査部１、インク吐出部
２、コート剤吐出部３、および硬化部４の各動作部を駆
動するための信号を各ドライバ５１２，５２２，５３
２，５４２に送る。各ドライバ５１２，５２２，５３
２，５４２はこれにより各動作部１〜４を駆動する。

【００６３】また、各動作部１〜４からは、必要に応じ
てドライバ５１２，５２２，５３２，５４２を経由して
コントローラ５１１，５２１，５３１，５４１に信号が
送られる。この信号に基づき、メモリ５６内のデータを
基にＣＰＵ５５は新たな制御信号を各コントローラにフ
ィードバックする。この各動作部１〜４からの信号と
は、たとえば、走査部１では各方向毎に備えられた位置
センサ（不図示）からの位置情報であり、インク吐出部
２およびコート剤吐出部３においては、ノズルのトラブ
ルやインク残量を知らせる信号であり、硬化部４におい
ては、送風（照射）装置のトラブルや送風（照射）状態
を知らせる信号である。

【００６４】この制御部５による制御においては、印刷
対象物８の（表面形状および表面材料を含む）表面特性
に応じて、コート剤吐出部３によるコート剤（アンダー
コート剤および／またはトップコート剤）の吐出量を制
御することが好ましい。

【００６５】たとえば、印刷対象物８の表面形状におけ
る凸部には、印刷対象物８の表面形状における凹部と比
較して多量のコート剤を吐出するように、コート剤吐出
部３の吐出量を制御することが可能である。これによれ
ば、コート剤が滞留しやすい凹部には比較的少量のコー
ト剤を吐出し、コート剤が流れて滞留しにくい凸部に比
較的多量のコート剤を吐出することにより、より均一に
全体にコート剤を塗布することが可能である。また、同
様に、コート剤の吐出領域における立体物である印刷対
象物８の斜面の水平面に対する角度の緩急に応じて吐出
量を変更してもよい。

【００６６】さらには、立体物の表面材質（紙、プラス
チック、金属、ガラス、ゴム、陶器、木材、発泡スチロ
ールなど）に応じてコート剤の吐出量を変更してもよ
い。特に、アンダーコート剤の吐出量を立体物の材質に
応じて変更することにより、より適切なコーティング処
理を行うことが可能である。

【００６７】このような吐出動作により、均一性の高い
コート剤の塗布が可能となる。

【００６８】また、硬化部４に対する制御についても同
様であり、制御部５は、印刷対象物８の（表面形状およ
び表面材料を含む）表面特性等に応じて、硬化部４によ
るコート剤（アンダーコート剤および／またはトップコ
ート剤）の硬化処理を制御することが好ましい。

【００６９】たとえば、送風口４１を用いて温風を送出
する硬化部４を制御する場合には、送出すべき温風の温
度や風量などの硬化部４の動作内容（単位面積、単位時
間あたりの各種動作内容）を、印刷対象物８の表面形状
および表面材質などの表面特性や、走査部１の走査速度
あるいは送風口４１と印刷対象物８表面との間の距離、
コート剤の硬化特性等によって変更することが可能であ
る。

【００７０】このような硬化動作により、より適切なコ
ート剤の硬化が可能となる。

【００７１】さらに、インク吐出部２および／またはコ
ート剤吐出部３における各ノズルがインクジェット方式
とスプレーガン方式の両方である場合や、硬化部４の作
業領域がインクジェット方式のノズルのそれに比べて十
分広い場合などにおいては、インクジェット方式のノズ
ルとスプレーガン方式のノズルと硬化部４とのそれぞれ
について、各々の走査経路、またはそれに代わる経路の
補正データをメモリに記憶させておき、これに基づいて
プログラムにより経路を設定するようにすることが好ま
しい。

【００７２】＜外部入出力部＞また、外部入出力部６
は、図１に図示した印刷装置本体の一部として本体内部
に、および／または本体外部に別途設けられており、印
刷装置の操作者とのインターフェースとしての機能を有
する。すなわち、モニタやランプなどの表示部（出力
部）とキーボード、ティーチングペンダント、非常停止
ボタンなどの入力部とを有し、印刷の開始や停止の信号
入力を行ったり、トラブル発生時の内容表示、およびそ
の際の緊急停止等の操作を行うために使用される。これ
らの信号は、図３に示すように、外部入出力部６とＣＰ
Ｕ５５、メモリ５６、各コントローラ５１１、５２１、
５３１、５４１とを相互に結ぶ内部バスなどを通して授
受される。

【００７３】＜動作＞以上の機構により、インク吐出部
２、コート剤吐出部３、および硬化部４が、印刷対象物
８の表面から一定の距離を保ちつつ、あるいは所定範囲
（印刷時の許容値以内）の距離を保ちつつ、印刷対象物
８における印刷対象領域内を相対的に走査する間に印
刷、硬化（乾燥）等の所定の作業を行うことにより、印
刷対象物８表面に所望の画像を形成する（すなわち印刷
を行う）。

【００７４】一般的には、印刷の手順としては、アン
ダーコート剤塗布，アンダーコート剤の硬化（乾
燥），インク吐出・画像形成，トップコート剤塗
布，トップコート剤の硬化（乾燥）となる。ただし、
インク吐出・画像形成以外の処理（すなわち，，
，の処理）については必要に応じて行えばよく、各
処理に対応するインク吐出部２、コート剤吐出部３、硬
化部４などの各動作部についても前述のとおり必要に応
じて選択的に設置されればよい。

【００７５】ここでは、アンダーコート剤の硬化（乾
燥）を行わない場合、すなわち、アンダーコート剤塗
布，インク吐出・画像形成，トップコート剤塗布，
硬化（乾燥）の順に処理を行う場合について説明す
る。このようなアンダーコート剤の硬化（乾燥）処理を
省略した処理は、アンダーコート剤の自然状態における
硬化時間（乾燥時間）が十分短い場合や、硬化（乾燥）
を待たずにインクをその上に着弾させてよい場合などに
有用である。

【００７６】また、これらの各処理，（，），
，について、インク吐出部２、コート剤吐出部３、
硬化部４による各動作をそれぞれ独立した別個の移動動
作として行うことにより実施することも可能であるが、
ここでは、次のような印刷動作を行うことにより、１回
の走査でこれらの，，，の各処理を行う場合に
ついて説明する。

【００７７】まず、図４に示すように、印字ヘッド部Ｈ
を初期位置に移動させた後、印字ヘッド部Ｈを印刷対象
物８に対してその主走査方向（ここではＸ方向）に移動
させながら、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１によ
るアンダーコート剤の吐出動作と、インク吐出部２によ
る各色についてのインク吐出動作と、トップコート剤吐
出ヘッド部３１２によるトップコート剤の吐出動作と、
硬化部４によるトップコート剤の硬化動作とを、印刷対
象物８において主走査方向に離間した複数の位置に対
し、その離間距離を移動するのに要する時間を考慮して
動作開始タイミングをずらせた上で、同時並列的に行
う。

【００７８】より具体的には、各吐出部３１１における
ノズル列のうち図中において最も上側（−Ｙ側）のノズ
ルＮ１が、位置Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）よりも所定の距離だ
け図の左側（−Ｘ側）にずれた初期位置に移動した後、
主走査方向において図の右側（＋Ｘ側）に向けて印字ヘ
ッド部Ｈが移動しながら次のような動作を行う。まず、
アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１は、そのノズルＮ
１が位置Ｐ０に到達したときに、ノズル列に含まれる各
ノズルからのアンダーコート剤の吐出動作を開始し、＋
Ｘ側への移動に伴って、アンダーコート剤の吐出動作を
継続する。同様に、Ｃインク吐出ヘッド部２１１は、そ
のノズルＮ１が位置Ｐ０に到達したときに、ノズル列に
含まれる各ノズルからのＣ（シアン）インクの吐出動作
を開始し、＋Ｘ側への移動に伴って、画像に応じてＣイ
ンクの吐出が必要な位置にＣインクを吐出動作を継続し
て行う。同様に、Ｍ，Ｙ，Ｋインクの吐出動作と、トッ
プコート剤の吐出動作と、硬化動作とが行われる。

【００７９】これは、印刷対象物８の所定の一点につい
てみれば、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１による
アンダーコート剤の吐出動作と、インク吐出部２による
各色についてのインク吐出動作と、トップコート剤吐出
ヘッド部３１２によるトップコート剤の吐出動作と、硬
化部４によるトップコート剤の硬化動作とが、この順序
で行われることに相当する。言い換えれば、この印字ヘ
ッド部Ｈの１回の走査動作によって、印刷対象物８上の
走査範囲内の点においては、まずアンダーコート剤が吐
出された後に各色のインクが吐出され、その後、トップ
コート剤が吐出された後に、硬化部４の送風口（または
照射面）４１が通過することにより温風が送られること
などによってトップコート剤が硬化されるという一連の
動作が行われることになる。なお、図においては、ノズ
ルＮ１に関する走査イメージのみを直線Ｌ０，Ｌ１０な
どで表現しているが、実際には、その他のノズルに関す
る吐出動作等についても同様に行われている。

【００８０】図５は、図４の一部拡大図である。主走査
方向についての（最初の）１回の走査動作（直線Ｌ０参
照）が終了すると、図５に示すように、次の走査動作に
移行するため、印字ヘッド部Ｈは基準位置Ｐ１（Ｘ０，
Ｙ０＋ｄ２）にまで移動する。ここでは、複数個（ｍ
個）のノズルが副走査方向に配列されたマルチノズルを
用いた吐出動作による印刷を行うにあたって、インクを
印刷対象物８に着弾させた際のドット径（着弾ドット
径）が、ノズル列の副走査方向（図４の上下方向）のノ
ズル相互間の距離ｄ１より小さい場合を想定し、副走査
方向において着弾ドット径以下の距離ｄ２だけ副走査方
向にずらした状態で主走査方向の動作を繰り返すことに
より、複数のノズル間隔と着弾ドット径との上記差異に
起因する複数のライン相互間の間隙を埋めることを行
う。

【００８１】そのため、副走査方向において着弾ドット
径以下の距離ｄ２だけ副走査方向にずらした状態の位置
にまで復帰するものとする。そして、同様の主走査方向
の印字動作等を行うことにより、最初のラインＬ０に対
して、副走査方向に距離ｄ２だけ離間した平行なライン
Ｌ１について、上記と同様の一連の処理（，，，
）を行う。このような動作をｎ（＝ｄ１／ｄ２（もし
くはそれに近い値））回繰り返すことにより、副走査方
向におけるノズル配列の隙間を埋めて、高精細な印刷処
理を行うことができる。等間隔のｎ回の主走査動作によ
りノズル間隔を均等に埋めることができるように、副走
査ピッチ（距離ｄ２）は、ｄ１／ｄ２の値が整数（もし
くは整数に近い値）となるように定めることが好まし
い。

【００８２】上記のｎ回の走査動作により、副走査方向
の長さがｄ３（＝ｄ１×ｍ）となる矩形領域にわたっ
て、各コート剤の吐出処理および硬化処理とインクの吐
出処理とを行うことができる。

【００８３】その後、位置Ｐ１０（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×
ｍ）まで移動した後、上記と同様の動作を繰り返すこと
により、印刷対象物８における全印刷対象領域につい
て、各コート剤の吐出処理および硬化処理とインクの吐
出処理とを行う。

【００８４】このような手順で印刷を行うことにより、
走査範囲内に含まれる少なくとも１ラインについての、
アンダーコート剤塗布、インク吐出・画像形成、
トップコート剤塗布、硬化（乾燥）という各処理を、
１回の走査で印刷を終了するようにすることができる。
また、特に、上記実施形態においては、各インク吐出部
２およびコート剤吐出部３は、各種類の吐出ノズルのそ
れぞれが副走査方向において配列された複数のノズルを
有するものとして（いわゆるマルチノズルとして）構成
されているので、副走査方向にわたる複数のラインにつ
いての上記各処理を、１回の走査によって行うことがで
きる。

【００８５】また、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１
１、トップコート剤吐出ヘッド部３１２、およびＣ、
Ｍ、Ｙ、Ｋのインク吐出ヘッド部２１１〜２１４はすべ
て互いに近傍に隣接して設けられているため、メモリ５
６の同一走査手順プログラムにより、同じくメモリ５６
に記憶された各ノズルの位置補正テーブルに基づくノズ
ル先端位置の補正および走査速度の変更を行い、走査部
１による同一手順、同一経路の走査により、印刷対象物
８表面にもれなく最小限の量でコート剤を塗布する。

【００８６】以上のような動作を行うことにより、各種
コート剤の塗布を伴いつつ、印刷対象物８の印刷対象領
域に所望の画像をカラー印刷により形成することができ
る。したがって、印刷対象物に対して高品質の印刷が可
能となる。

【００８７】なお、上記においては、インクを印刷対象
物８に着弾させた際のドット径（着弾ドット径）がマル
チノズルのノズル列の副走査方向（図４の上下方向）の
ノズル相互間の距離ｄ１より小さく、かつ、コート剤の
着弾ドット径もこの着弾インクのドット径とほぼ同一で
ある場合を想定しており、それぞれにおいてコート剤の
吐出動作とインクの吐出動作とを含む１回の主走査方向
の走査を、副走査方向において所定の距離ｄ２ずつ移動
させながら繰り返すことにより、ノズル相互間の間隙を
埋めていた。

【００８８】しかしながら、コート剤の着弾ドット径が
十分大きく、１回のコート剤吐出で、複数ラインにわた
る領域にコート剤を塗布できる場合は、次のような動作
が可能になる。

【００８９】すなわち、１回のアンダーコート剤の吐出
動作を行った後、複数回（ｎ回）主走査を行いつつイン
クを吐出させて、ノズル列の副走査方向の所定の幅ｄ１
（好ましくは、ｄ１＝ｎ×ｄ２）の印刷画像を形成し、
最後にトップコート剤を１回吐出させる、といった手順
の印刷が可能である。

【００９０】つまり、この場合には、主走査方向におけ
る右方向および左方向のいずれにおいてもインクの吐出
動作を行うこと、すなわち往復両動作における印刷動作
を行うことが可能である。アンダーコート剤吐出ヘッド
部３１１、トップコート剤吐出ヘッド部３１２、および
硬化部４（送風口４１など）については、必要なタイミ
ングで適宜動作させればよい。

【００９１】また、上記においては、Ｘ方向を主走査方
向、Ｙ方向を副走査方向として走査する場合について説
明したが、これに限定されず、印刷対象物８の所定の印
刷対象領域に各種コート剤および各種インクを吐出する
ことなどができるように、印字ヘッド部Ｈと印刷対象物
８とを相対移動させて走査すればよい。たとえば、図１
に示すような回転体表面の全面に印刷を行う場合には、
Ｒ方向を主走査方向、Ｘ方向を副走査方向として、回転
体（印刷対象物８）の表面に上記と同様の動作により、
各種コート剤および各種インクの吐出動作などを行うこ
とができる。

【００９２】＜Ｂ．第２実施形態＞第２実施形態におい
ては、インクを印刷対象物８に着弾させた際のドット径
（着弾ドット径）がコート剤の着弾ドット径とほぼ同一
である場合においても、主走査方向の往復動作における
往路および復路の両方において、各種コート剤および各
種インクの吐出動作等が可能な印字ヘッド部Ｈ（Ｈ２）
を有する立体物印刷装置について説明する。第２実施形
態の立体物印刷装置は、印字ヘッドＨ以外については第
１実施形態とほぼ同様の構成を有し、以下では、相違点
等について、印字ヘッドＨの構成および動作を中心に説
明する。

【００９３】図６は、第２実施形態に係る印字ヘッド部
Ｈ（Ｈ２）の構成を示す図であり、印字ヘッドを下方向
から見た図である。インク吐出部、コート剤吐出部、お
よび硬化部の各動作部は、第１実施形態とは異なる態様
で配列されており、図の右側から、アンダーコート剤吐
出ヘッド部３１１Ｒ、送風口（または照射面）４１Ｒ、
トップコート剤吐出ヘッド部３１２Ｒ、インク吐出ヘッ
ド部２１（Ｃインク吐出ヘッド部２１１、Ｍインク吐出
ヘッド部２１２、Ｙインク吐出ヘッド部２１３、Ｋイン
ク吐出ヘッド部２１４）、トップコート剤吐出ヘッド部
３１２Ｌ、送風口（または照射面）４１Ｌ、アンダーコ
ート剤吐出ヘッド部３１１Ｌの順に並べられている。

【００９４】つぎに、この印字ヘッド部Ｈを用いた印刷
動作について説明する。この印字ヘッド部Ｈは、第１実
施形態と同様の走査動作を行うが、往路および復路のい
ずれにおいても各種コート剤および各種インクの吐出動
作等を行う点などにおいて第１実施形態と相違する。

【００９５】そして、印字ヘッド部Ｈが図において右方
向（＋Ｘ）へ走査する場合は、図６において右方向白矢
印ＡＲの左側にも示すように、アンダーコート剤吐出
ヘッド部３１１Ｒ、送風口（または照射面）４１Ｒ、
〜各色インク吐出ヘッド部２１１〜２１４、トッ
プコート剤吐出ヘッド部３１２Ｌ、および送風口（ま
たは照射面）４１Ｌを動作させ、左方向（−Ｘ）へ印刷
する場合は、図６において左方向白矢印ＡＬの右側にも
示すように、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１
Ｌ、送風口（または照射面）４１Ｌ、〜各色イン
ク吐出ヘッド部２１４〜２１１、トップコート剤吐出
ヘッド部３１２Ｒ、送風口（または照射面）４１Ｒを
動作させればよい。

【００９６】図６のような配列を有する印字ヘッド部Ｈ
を、このように動作させることにより、往復印刷に対応
することが可能になる。すなわち、アンダーコート剤吐
出ヘッド部３１１Ｒとインク吐出ヘッド部２１とアンダ
ーコート剤吐出ヘッド部３１１Ｌとが印字ヘッド部Ｈ２
の主走査方向においてこの順序で並んで配置されるの
で、主走査方向における往復動作時において、その往路
および復路のいずれにおいても、インクの吐出動作前の
アンダーコート剤の吐出動作を、１回の走査動作におい
て行うことが可能である。また、トップコート剤吐出ヘ
ッド部３１２Ｌとインク吐出ヘッド部２１とトップコー
ト剤吐出ヘッド部３１２Ｒとが印字ヘッド部Ｈ２の主走
査方向においてこの順序で並んで配置されるので、主走
査方向における往復動作時において、その往路および復
路のいずれにおいても、インクの吐出動作後のトップコ
ート剤の吐出動作を、１回の走査動作において行うこと
が可能である。

【００９７】また、この実施形態では、トップコート剤
に対してのみならずアンダーコート剤に対しても送風等
による硬化動作を行っているが、そのための送風口（ま
たは照射面）をアンダーコート剤吐出ヘッド部とトップ
コート剤吐出ヘッド部との間に設けて、アンダーコート
剤とトップコート剤とのそれぞれに対する硬化動作を行
う部分として共用することにより、必要な送風口（また
は照射面）４１の個数を減少させることができる。ここ
では、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１Ｒとトップ
コート剤吐出ヘッド部３１２Ｒとの間に送風口（または
照射面）４１Ｒを設け、アンダーコート剤吐出ヘッド部
３１１Ｌとトップコート剤吐出ヘッド部３１２Ｌとの間
に送風口（または照射面）４１Ｌを（合計２個）設けて
いる。したがって、各アンダーコート剤吐出ヘッド部３
１１Ｒ，３１１Ｌおよびトップコート剤吐出ヘッド部３
１２Ｒ，３１２Ｌのそれぞれに送風口（または照射面）
を（合計４個）設ける場合に比べて、半分の個数（２
個）の送風口（または照射面）４１を設けるだけで済
む。したがって、印字ヘッド部Ｈの小型化を図ることが
できる。

【００９８】＜Ｃ．第３実施形態＞第１実施形態および
第２実施形態では、アンダーコート剤吐出ヘッド部とイ
ンク吐出部とトップコート剤吐出ヘッド部とが、印字ヘ
ッドの主走査方向においてこの順序で並んで配置されて
いる場合について説明したが、この第３実施形態では、
これらの各動作部が副走査方向（主走査方向に垂直な方
向）についてこの順序で配置されている場合について説
明する。なお、両配置についてノズル列との関係で表現
すれば、第１実施形態および第２実施形態の印字ヘッド
は、各吐出部における各ノズル列内の複数のノズルの配
列方向と直交する方向に各ノズル列を並列的に配置して
いることから「並列配置」とも称すべき配置であるのに
対して、第３実施形態の印字ヘッドは、各吐出部におけ
る各ノズル列内の複数のノズルの配列方向と平行な方向
に各ノズル列を直列的に配置していることから「直列配
置」とも称すべき配置であるといえる。

【００９９】第３実施形態の立体物印刷装置は、印字ヘ
ッドＨ以外については第１実施形態とほぼ同様の構成を
有し、以下では、相違点等について、印字ヘッドＨの構
成および動作を中心に説明する。

【０１００】図７（ａ）は、第３実施形態の印字ヘッド
部Ｈ（Ｈ３ａ）を示す図である。主走査方向（Ｘ方向）
に垂直な副走査方向（Ｙ方向）において下側（＋Ｙ側）
から上側（−Ｙ側）へ向けて、アンダーコート剤吐出ヘ
ッド部３１１、インク吐出ヘッド部２１（Ｃインク吐出
ヘッド部２１１、Ｍインク吐出ヘッド部２１２、Ｙイン
ク吐出ヘッド部２１３、Ｋインク吐出ヘッド部２１
４）、およびトップコート剤吐出ヘッド部３１２がこの
順序で並んで配置されている。また、各吐出ヘッド部３
１１，２１１，２１２，２１３，２１４，３１２のそれ
ぞれは、複数のノズルを副走査方向（Ｙ方向）に配列し
ている。これらの複数のノズルは、一定の間隔ｄ１で規
則的に一列に配置されている。また、図７（ｂ）には、
印字ヘッド部Ｈ３ａの変形例である印字ヘッドＨ３ｂが
示されている。この印字ヘッドＨ３ｂは、印字ヘッドＨ
３ａと同様の配列を有する一方で、アンダーコート剤吐
出ヘッド部３１１の最も−Ｙ側のノズルとＣインク吐出
ヘッド部２１１の最も＋Ｙ側のノズルとの距離ｄ４が
（距離ｄ１ではなく）距離（ｄ１×（ｍ＋１））となる
ように配置されており、Ｋインク吐出ヘッド部２１４の
最も−Ｙ側のノズルとトップコート剤吐出ヘッド部３１
２の最も＋Ｙ側のノズルとの距離ｄ５が（距離ｄ１では
なく）距離（ｄ１×（ｍ＋１））となるように配置され
ている点で印字ヘッドＨ３ａと相違している。このよう
に、距離ｄ４および／または距離ｄ５が距離（ｄ１×
（ｍ＋１））の整数倍となるような配置であっても、コ
ート剤の吐出動作とインク吐出動作とのタイミングを適
宜調整することにより、同様の印刷を実現することがで
きる（後述）。

【０１０１】また、この印字ヘッド部Ｈ（Ｈ３ａ，Ｈ３
ｂ）においては、副走査方向（Ｙ方向）に直列配置され
たこれらの各吐出ヘッド部３１１，２１（２１１〜２１
４），３１２を主走査方向（Ｘ方向）において挟むよう
に、その左右両側に送風口（または照射面）４１Ｒ，４
１Ｌが配置されている。すなわち、送風口（または照射
面）４１Ｒ，４１Ｌは、アンダーコート剤吐出ヘッド部
３１１とトップコート剤吐出ヘッド部３１２との両側に
配置されており、以下に示すような動作を伴うことによ
り、これらの送風口（または照射面）４１Ｒ，４１Ｌの
それぞれは、いずれも、アンダーコート剤吐出ヘッド部
３１１から吐出されたアンダーコート剤を硬化させる用
途とトップコート剤吐出ヘッド部３１２から吐出された
トップコート剤を硬化させる用途との両方の用途に用い
ることが可能である。言い換えれば、往路（主走査方向
右側（＋Ｘ側）への移動動作時）においては、アンダー
コート剤およびトップコート剤の硬化用途に送風口（ま
たは照射面）４１Ｌを用いる一方で、復路（主走査方向
左側（−Ｘ側）への移動動作時）においては、アンダー
コート剤およびトップコート剤の硬化用途に送風口（ま
たは照射面）４１Ｒを用いる。

【０１０２】より具体的には、まず、アンダーコート剤
吐出ヘッド部３１１によるアンダーコート剤の吐出動作
と送風口（または照射面）４１Ｌによる硬化動作を往復
両動作時に行う。そのため、印字ヘッド部Ｈが図におい
て右（＋Ｘ）方向へ走査する場合は、アンダーコート剤
吐出ヘッド部３１１によるアンダーコート剤の吐出動作
を行いつつ、送風口（または照射面）４１Ｌを動作させ
てアンダーコート剤の硬化動作を行う。そして、所定の
距離（たとえば上記の距離ｄ２（図５参照））だけ副走
査方向（＋Ｙ側）に移動した後、今度は、図の左（−
Ｘ）方向への走査を行う。この左（−Ｘ）方向への走査
時には、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１によるア
ンダーコート剤の吐出動作を行いつつ、送風口（または
照射面）４１Ｒを動作させてアンダーコート剤の硬化動
作を行う。上記と同様、このような動作を所定回数（た
とえばｎ回）繰り返すことにより、副走査方向における
ノズル配列の隙間を埋めてアンダーコート剤を塗布する
ことができる。

【０１０３】上記のようなアンダーコート剤の吐出動作
および硬化動作が継続されることにより、印字ヘッド部
Ｈが副走査方向に移動し、Ｃインク吐出ヘッド部２１１
が上記のアンダーコート剤吐出ヘッド部３１１による塗
布動作が終了した領域に到達すると、Ｃインク吐出ヘッ
ド部２１１によるＣインクの吐出動作が開始される。

【０１０４】たとえば、図７（ａ）の印字ヘッドＨ３ａ
の場合には、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１によ
るアンダーコート剤の吐出動作を位置Ｐ０（Ｘ０，Ｙ
０）（図５参照）から開始して主走査方向（Ｘ方向）の
主走査を伴いつつ行い、さらにこの主走査を副走査方向
（Ｙ方向）に距離ｄ２ずつずらしながらｎ（＝ｄ１／ｄ
２）回繰り返して行うことにより、副走査方向（Ｙ方
向）に距離（ｄ１×ｍ）の大きさを有する矩形領域に対
してアンダーコート剤の吐出動作を行う。その後、アン
ダーコート剤吐出ヘッド部３１１を位置（Ｘ０，Ｙ０＋
ｄ１×ｍ）に移動することにより、Ｃインク吐出ヘッド
部２１１が位置Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）に到達する。すなわ
ち、Ｃインク吐出ヘッド部２１１がアンダーコート剤の
塗布動作の終了領域（アンダーコート剤吐出済みの矩形
領域）に到達する。これに応じて、Ｃインク吐出ヘッド
部２１１によるＣインクの吐出動作を開始することによ
り、アンダーコート剤が既に塗布された部分にＣインク
を吐出することができる。なお、この際、アンダーコー
ト剤吐出ヘッド部３１１は、位置（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×
ｍ）から開始される次の矩形領域に対して、アンダーコ
ート剤の吐出動作および硬化動作を継続して行う。すな
わち、アンダーコート剤の吐出動作とＣインクの吐出動
作とが（異なる領域に対してではあるが）同時並列的に
行われる。

【０１０５】また、図７（ｂ）の印字ヘッドＨ３ｂの場
合には、副走査方向（Ｙ方向）に距離（ｄ１×ｍ）の大
きさを有する矩形領域ごとにｎ回の主走査を繰り返して
行い、かつ、各矩形領域に対する吐出動作の開始点を位
置（Ｘ０，Ｙ０）、位置（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×ｍ）、位
置（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×ｍ×２）、位置（Ｘ０，Ｙ０＋
ｄ１×ｍ×３）、...へと順次に移行させつつアンダー
コート剤吐出ヘッド部３１１によるアンダーコート剤の
吐出動作を行う点において図７（ａ）の印字ヘッドＨ３
ａの場合と共通する。ただし、アンダーコート剤吐出ヘ
ッド部３１１が位置（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×ｍ）に到達し
た時点においては未だＣインク吐出ヘッド部２１１がア
ンダーコート剤の吐出済み領域に到達していないためＣ
インクの吐出を行わず、アンダーコート剤吐出ヘッド部
３１１がその次の位置（Ｘ０，Ｙ０＋ｄ１×ｍ×２）に
到達する時点（すなわち、Ｃインク吐出ヘッド部２１１
がアンダーコート剤の吐出済み領域に到達する時点）ま
で待った後にＣインクの吐出を開始する点で、図７
（ａ）の印字ヘッドＨ３ａの場合と相違する。

【０１０６】そして、同様に、Ｍインク、Ｙインク、Ｋ
インクの各種インクの吐出動作が、Ｍインク吐出ヘッド
部２１２、Ｙインク吐出ヘッド部２１３、Ｋインク吐出
ヘッド部２１４によって行われる。これにより、アンダ
ーコート剤の吐出済み領域にＣインクが吐出され、その
Ｃインク吐出領域にＭインクが吐出され、そのＭインク
吐出領域にＹインクが吐出され、そのＹインク吐出領域
にＫインクが吐出される。なお、これらの各色インク
（Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、Ｋインク）の吐出動
作は、それぞれ、往復両動作において行うことが可能で
ある。

【０１０７】そして、印字ヘッド部Ｈが副走査方向に移
動し、トップコート剤吐出ヘッド部３１２が上記のイン
ク吐出ヘッド部２１によるインクの吐出動作が終了した
領域に到達すると、各インクの吐出動作が終了した領域
に対してトップコート剤の吐出動作が行われる。すなわ
ち、Ｋインク吐出領域にトップコート剤が吐出される。

【０１０８】トップコート剤を吐出するにあたって、印
字ヘッド部Ｈが図において右（＋Ｘ）方向へ走査する場
合は、トップコート剤吐出ヘッド部３１２によるトップ
コート剤の吐出動作を行いつつ、送風口（または照射
面）４１Ｌを動作させてトップコート剤の硬化動作を行
う。そして、所定の距離だけ副走査方向（＋Ｙ側）に移
動した後の左（−Ｘ）方向への走査時には、トップコー
ト剤吐出ヘッド部３１２によるトップコート剤の吐出動
作を行いつつ、送風口（または照射面）４１Ｒを動作さ
せてトップコート剤の硬化動作を行う。上記と同様、こ
のような動作を所定回数（たとえばｎ回）繰り返すこと
により、副走査方向におけるノズル配列の隙間を埋めて
トップコート剤を塗布することができる。

【０１０９】このように、図７に示す印字ヘッドＨ３ａ
（，Ｈ３ｂ）によれば、印刷物の所定の位置（任意の一
点）からみると、アンダーコート剤吐出（塗布）、Ｃイ
ンク吐出、Ｍインク吐出、Ｙインク吐出、Ｋインク吐
出、およびトップコート剤吐出の各動作がこの順序で行
われることになる。また、これらの各吐出部による吐出
動作は、ある瞬間においては（異なる位置に対してでは
あるが）同時並列的に行われる。

【０１１０】以上のように、各種コート剤の塗布を伴い
つつ、主走査方向に１ライン印刷した後、副走査方向
（Ｙ方向）に所定量ずつ移動を繰り返すなどの動作を行
うことによって、印刷対象物８の表面に各色で印刷する
ことができる。

【０１１１】ここにおいて、この印字ヘッド部Ｈにおい
ては、各吐出ヘッド部３１１，２１１，２１２，２１
３，２１４，３１２からなる直列配置と、送風口（また
は照射面）４１Ｒ，４１Ｌとは、直列配置される吐出ヘ
ッド部３１１，２１１，２１２，２１３，２１４，３１
２の配列方向（ここではＹ方向）に対して、垂直な方向
（ここではＸ方向）に配置されている。したがって、Ｙ
方向にのみ全ての動作部を配列する場合に比べてＹ方向
の長さを短縮することができ、印字ヘッド部Ｈを小型化
することが可能である。

【０１１２】なお、この構成は往復印刷のためのもので
あり、往路のみ印刷する場合、例えば印字ヘッド部Ｈの
右方向動作にのみ印刷する場合は、送風口（または照射
面）４１Ｒは設ける必要がない。

【０１１３】＜Ｄ．第４実施形態＞第４実施形態は、第
３実施形態の変形例の一つである。図８は、第４実施形
態に係る印字ヘッド部Ｈ（Ｈ４）の構成を示す図であ
り、この印字ヘッド部Ｈ４を下方から見た図である。た
だし、第４実施形態においては、右方向への移動動作時
においてのみ各種コート剤の吐出動作および各種インク
の吐出動作を行うものとする。

【０１１４】第４実施形態の立体物印刷装置は、印字ヘ
ッドＨ以外については第１実施形態とほぼ同様の構成を
有し、以下では、相違点等について、印字ヘッドＨの構
成および動作を中心に説明する。

【０１１５】インク吐出ヘッド部２１は、図８の副走査
方向下側（＋Ｙ側）から上側（−Ｙ側）に向けて、Ｃイ
ンク吐出ヘッド部２１１、Ｍインク吐出ヘッド部２１
２、Ｙインク吐出ヘッド部２１３、およびＫインク吐出
ヘッド部２１４を有しており、これらの各吐出ヘッド部
２１１，２１２，２１３，２１４が縦方向（Ｙ方向）に
一列に配置されている。

【０１１６】そして、アンダーコート剤吐出ヘッド部３
１１はＣインク吐出ヘッド部２１１の右側（＋Ｘ側）
に、トップコート剤吐出ヘッド部３１２はＫインク吐出
ヘッド部２１４の左側（−Ｘ側）に設置されている。こ
れにより、右方向への移動動作（走査動作）に伴って、
アンダーコート剤の吐出をインクの吐出（Ｃインクから
始まる各色インクの吐出）に先立って行い、かつ、トッ
プコート剤の吐出をインクの吐出（Ｋインクで終わる各
色インクの吐出）の後に行うことが可能である。

【０１１７】また、第３実施形態の印字ヘッド部Ｈ（図
７）は、あるラインに関する１つの走査においては各種
コート剤と各種インクとの両方が吐出されることがない
ような動作を行っていたが、この第４実施形態の印字ヘ
ッド部Ｈ４（図８）は、ある印刷対象物上の任意の一点
から見た場合、一方向印刷で向かって右方向に走査する
際に印刷していく場合に、アンダーコート剤塗布のすぐ
後にＣインクを重ねて吐出し、順次副走査によりＭ、
Ｙ、Ｋのインクが吐出され、Ｋインクが着弾したすぐ後
にトップコートを塗布するような動作が可能な構成とな
っている。

【０１１８】これにより、アンダーコート剤の吐出はＣ
インクの吐出と同一の走査動作において行われ、トップ
コート剤の吐出は、Ｋインクの吐出と同一の走査動作に
おいて行われるため、アンダーコート剤の吐出のみ、お
よびトップコート剤の吐出のみを行うための動作は不要
となる。したがって、動作時間の短縮化すなわち動作の
効率化を図ることができる。

【０１１９】なお、ここでは、インクの着弾ドット径が
コート剤の着弾ドット径とほぼ同一である場合を想定し
たため、コート剤とＣインク（あるいはＫインク）とを
同一走査動作において吐出する動作が右方向の移動動作
時においてのみ可能であるとしているが、これに限定さ
れない。たとえば、コート剤の着弾ドット径がインクの
着弾ドット径に比べて十分に大きく、１回のコート剤吐
出で複数ラインにわたる領域にコート剤を塗布すること
が可能な場合には、各色別インク吐出ヘッド部２１１，
２１２，２１３，２１４の吐出幅ｄ３（ノズル列から吐
出される各種インクの副走査方向の長さ）を有する所定
の領域にわたって、あらかじめ１回のアンダーコート剤
の吐出動作を行った後、その領域に対して各インク吐出
ヘッド部２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれに
よる各種インクの吐出動作を複数回（ｎ回）の走査時に
行うことにより印刷画像を形成し、最後にその領域に対
してトップコート剤を１回吐出させる、といった手順の
印刷が可能である。すなわち、各種インクの吐出動作に
先だってアンダーコート剤を吐出し、各種インクの吐出
動作の後にアンダーコート剤を吐出することができる。
この場合、各インク吐出ヘッド部２１１，２１２，２１
３，２１４のそれぞれによる各種インクの吐出動作は、
主走査方向における右方向および左方向のいずれにおい
てもインク行うことが可能である。すなわち往復両動作
における印刷動作を行うことが可能である。

【０１２０】なお、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１
１、トップコート剤吐出ヘッド部３１２、および硬化部
４（送風口４１など）については、必要なタイミングで
適宜動作させればよい。

【０１２１】また、図８では送風口（または照射面）を
図示していないが、各種コート剤の硬化処理が必要な場
合には、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１とＣイン
ク吐出ヘッド部２１１との間、および／または、トップ
コート剤吐出ヘッド部３１２の左側（−Ｘ側）に、送風
口（または照射面）を配置してもよい。あるいは、アン
ダーコート剤吐出ヘッド部３１１の上側（−Ｙ側）に送
風口（または照射面）を配置したり、トップコート剤吐
出ヘッド部３１２の下側（＋Ｙ側）に配置するようにし
て、制御部５による走査部１の駆動制御によって印刷対
象物８上を必要とされる順序で走査されるようにしても
よい。この場合には、印字ヘッド部Ｈを、よりコンパク
トな構成とすることができる。

【０１２２】さらに、コート剤吐出部３（アンダーコー
ト剤吐出ヘッド部３１１、トップコート剤吐出ヘッド部
３１２）、およびインク吐出部２は、印字ヘッド部Ｈの
主走査方向に並んで配置され、複数の色別インク吐出ヘ
ッド部２１１〜２１４は、印字ヘッド部Ｈの副走査方向
（主走査方向に垂直な方向）に並んで配置されるので、
コート剤吐出部３および複数の色別インク吐出ヘッド部
２１１〜２１４の全てが、主走査方向および副走査方向
のうちいずれか一方の方向にのみ、配置される場合に比
べて、一方向の長さを短縮することができるので、最も
離れたノズル間の距離（図８ではアンダーコート剤吐出
ヘッド部３１１の最も＋Ｙ側のノズルとトップコート剤
吐出ヘッド部３１２の最も−Ｙ側のノズルとの間の距
離）を小さくすることが容易である。これは、立体物の
傾斜部に印刷するため、インクまたはコート剤着弾位置
までの距離がノズルによって異なるのであるが、その差
を小さくできることになり印刷品位の向上につながる。

【０１２３】なお、この実施形態では、コート剤吐出ヘ
ッド部３１（アンダーコート剤吐出ヘッド部３１１、ト
ップコート剤吐出ヘッド部３１２）およびインク吐出ヘ
ッド部２１が印字ヘッド部Ｈの主走査方向（Ｘ方向）に
並んで配置され、インク吐出ヘッド部２１の色別インク
吐出ヘッド部２１１〜２１４が印字ヘッド部Ｈの副走査
方向（Ｙ方向）に並んで配置される場合を示したが、こ
れに限定されず、逆に、コート剤吐出ヘッド部３１（ア
ンダーコート剤吐出ヘッド部３１１、トップコート剤吐
出ヘッド部３１２）およびインク吐出ヘッド部２１が印
字ヘッド部Ｈの副走査方向（Ｙ方向）に並んで配置さ
れ、インク吐出ヘッド部２１の色別インク吐出ヘッド部
２１１〜２１４が印字ヘッド部Ｈの主走査方向（Ｘ方
向）に並んで配置されてもよい。

【０１２４】＜Ｅ．変形例など＞上記実施形態において
は、図１において走査部１の機構構成のひとつの例を示
したが、これに限定されるものではない。印刷対象物８
の形状や印刷位置、あるいはインク吐出部２やコート剤
吐出部３の形状等を考慮し、これらに適した構成を有す
ることができる。すなわち、上記の例では直動３自由
度、回転１自由度としたが、汎用的な印刷装置とするた
めには直動３自由度以上、回転３自由度以上の構成とす
ればよい。あるいは他の限定された用途においては、逆
に自由度を減らすようにしてもよい。

【０１２５】また、上記各実施形態においては、インク
吐出部、コート剤吐出部、硬化部の設置の有無やその配
置について、いくつかを例示したが、上記実施形態に限
定されないことはいうまでもない。たとえば、第２実施
形態（図６参照）において、片方向走査時（例えば右方
向移動時）にのみ印刷を行う場合には、使用しないトッ
プコート剤吐出ヘッド部３１２Ｒおよびアンダーコート
剤吐出ヘッド部３１１Ｌは取り付ける必要がない。な
お、その場合には、アンダーコート剤吐出ヘッド部３１
１Ｒから吐出されたコート剤を硬化させる送風口（また
は照射面）４１が設けられている点を除いては第１実施
形態の印字ヘッド部Ｈ１と同様の構成となる。その他、
様々な態様において、本発明を適用することが可能であ
る。

【０１２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１ないし請求項１
７に記載の発明によれば、コート剤吐出手段によりコー
ト剤が印刷対象物に吐出されるので、印刷対象物に対し
て高品質の印刷が可能となる。

【０１２７】特に、請求項２に記載の発明によれば、ア
ンダーコート剤吐出手段によりアンダーコート剤が印刷
対象物に塗布されるので、印刷対象物の表面特性を改善
して高品質の印刷を行うことが可能となる。

【０１２８】また、請求項５に記載の発明によれば、ト
ップコート剤吐出手段によりトップコート剤が印刷対象
物に塗布されるので、耐水性や耐候性などを向上させた
高品質の印刷を行うことが可能となる。

【０１２９】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
制御手段は、印刷対象物の表面特性に応じて、コート剤
吐出手段の吐出量を制御するので、均一性の高いコート
剤の塗布が可能となる。

【０１３０】また、請求項８に記載の発明によれば、制
御手段は、印刷対象物の表面特性に応じて、硬化手段に
よる硬化処理を制御するので、より適切なコート剤の硬
化が可能となる。

【０１３１】さらに、請求項１０に記載の発明によれ
ば、インク吐出ヘッド部およびコート剤吐出ヘッド部
は、いずれも印字ヘッド部に一体的に配置され、移動手
段によって印刷対象物に対して相対的かつ体的に移動さ
れるので、インク吐出手段およびコート剤吐出手段のそ
れぞれについて別個に移動手段を設ける必要がないの
で、装置の構成を容易化することが可能である。

【０１３２】また、請求項１１に記載の発明によれば、
アンダーコート剤吐出ヘッド部とインク吐出ヘッド部と
トップコート剤吐出ヘッド部とが印字ヘッド部の主走査
方向においてこの順序で並んで配置されているので、主
走査方向の走査動作において、アンダーコート剤、イン
ク、トップコート剤の吐出に関する一連の動作を１回の
走査動作で行うことが可能である。

【０１３３】さらに、請求項１３に記載の発明によれ
ば、第１のアンダーコート剤吐出ヘッド部とインク吐出
ヘッド部と第２のアンダーコート剤吐出ヘッド部とが印
字ヘッド部の主走査方向においてこの順序で並んで配置
されるので、主走査方向における往復動作時において、
その往路および復路のいずれにおいても、インクの吐出
動作前のアンダーコート剤の吐出動作を、１回の走査動
作において行うことができる。

【０１３４】また、請求項１４に記載の発明によれば、
第１のトップコート剤吐出ヘッド部とインク吐出ヘッド
部と第２のトップコート剤吐出ヘッド部とが印字ヘッド
部の主走査方向においてこの順序で並んで配置されるの
で、主走査方向における往復動作時において、その往路
および復路のいずれにおいても、インクの吐出動作後の
トップコート剤の吐出動作を、１回の走査動作において
行うことができる。

【０１３５】さらに、請求項１５に記載の発明によれ
ば、第１の硬化手段は第１のアンダーコート剤吐出ヘッ
ド部と第１のトップコート剤吐出ヘッド部との間に配置
され、第２の硬化手段は第２のトップコート剤吐出ヘッ
ド部と第２のアンダーコート剤吐出ヘッド部との間に配
置されるので、主走査方向の動作時において、硬化手段
を共用することができる。したがって、印字ヘッド部を
小型化を図ることができる。

【０１３６】また、請求項１６に記載の発明によれば、
コート剤吐出ヘッド部およびインク吐出ヘッド部は、印
字ヘッド部の主走査方向および副走査方向のうちのいず
れか一方である第１の方向に並んで配置され、インク吐
出ヘッド部が有する複数の色別インク吐出ヘッド部は、
印字ヘッド部の主走査方向および副走査方向のうちの前
記第１の方向と異なる方向である第２の方向に並んで配
置されるので、コート剤吐出ヘッド部と、インク吐出ヘ
ッド部が有する複数の色別インク吐出ヘッド部との全て
が、主走査方向および副走査方向のうちいずれか一方の
方向にのみ、配置される場合に比べて、一方向の長さを
短縮することができるので、印字ヘッド部の面積を小さ
くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る立体物印刷装置１
００の構造を示す斜視図である。

【図２】印字ヘッド部Ｈ（Ｈ１）を斜め下方向より見た
図である。

【図３】印刷装置１００の機能ブロック図である。

【図４】印字ヘッド部Ｈと印刷対象物８との相対移動動
作を説明する概念図である。

【図５】図４の一部拡大図である。

【図６】第２実施形態に係る印字ヘッド部Ｈ（Ｈ２）の
構成を示す図である。

【図７】第３実施形態に係る印字ヘッド部Ｈ（Ｈ３ａ，
Ｈ３ｂ）の構成を示す図である。

【図８】第４実施形態に係る印字ヘッド部Ｈ（Ｈ４）の
構成を示す図である。

【符号の説明】

１００ 立体物印刷装置 １ 走査部 ２ インク吐出部 ２１ インク吐出ヘッド部 ２１１〜２１４ 色別インク吐出ヘッド部 ２１１Ｎ〜２１４Ｎ インク吐出ノズル ２２ インク貯蔵部 ２２１〜２２４ 色別インク貯蔵部 ３ コート剤吐出部 ３１ コート剤吐出ヘッド部 ３１１，３１１Ｒ，３１１Ｌ アンダーコート剤吐出ヘ
ッド部 ３１１Ｎ アンダーコート剤吐出ノズル ３１２，３１２Ｌ，３１２Ｒ トップコート剤吐出ヘッ
ド部 ３１２Ｎ トップコート剤吐出ノズル ３２ コート剤貯蔵部 ３２１ アンダーコート剤貯蔵部 ３２２ トップコート剤貯蔵部 ４ 硬化部 ４１ 送風口（または照射面） ８ 印刷対象物 Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ａ，Ｈ３ｂ，Ｈ４ 印字ヘッド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 直樹 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA09 EA11 EA13 EB13 EB29 EC06 EC11 EC12 EC28 EC34 EC37 EC74 EE10 EE18 FA09 FA11 FA15 FB01 FB04 FB10 HA07 HA22 HA38 HA42 HA44 HA47 HA60 KC21

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体物である印刷対象物に対して印刷を
   行う立体物印刷装置であって、 前記印刷対象物に対して少なくとも１種類のインクを吐
   出するインク吐出手段と、 前記印刷対象物に対して少なくとも１種類のコート剤を
   吐出するコート剤吐出手段と、 前記インク吐出手段および前記コート剤吐出手段を前記
   印刷対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、 前記インク吐出手段、前記コート剤吐出手段、および前
   記移動手段の各動作を制御して前記印刷対象物の表面に
   所望の画像を形成する制御手段と、を備えることを特徴
   とする立体物印刷装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の立体物印刷装置におい
   て、 前記コート剤吐出手段は、前記少なくとも１種類のコー
   ト剤として、前記インクによる画像形成前に印刷物表面
   に塗布すべきアンダーコート剤を吐出するアンダーコー
   ト剤吐出手段を有することを特徴とする立体物印刷装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の立体物印刷装置におい
   て、 前記アンダーコート剤は、前記印刷対象物に対するイン
   クの定着性を向上させるプライマを含むことを特徴とす
   る立体物印刷装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の立体物印刷装置におい
   て、 前記アンダーコート剤は、下地着色用塗料と前記プライ
   マとの混合剤であることを特徴とする立体物印刷装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の立体物印刷装置において、 前記コート剤吐出手段は、前記少なくとも１種類のコー
   ト剤として、前記インクによる画像形成後に印刷物表面
   に塗布すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤
   吐出手段を有することを特徴とする立体物印刷装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の立体物印刷装置において、 前記制御手段は、前記印刷対象物の表面特性に応じて、
   前記コート剤吐出手段の吐出量を制御することを特徴と
   する立体物印刷装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
   載の立体物印刷装置において、 前記少なくとも１種類のコート剤を前記印刷対象物に吐
   出された状態で硬化させる硬化手段、をさらに備えるこ
   とを特徴とする立体物印刷装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の立体物印刷装置におい
   て、 前記制御手段は、前記印刷対象物の表面特性に応じて、
   前記硬化手段による硬化処理を制御することを特徴とす
   る立体物印刷装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のいずれかに記
   載の立体物印刷装置において、 前記コート剤吐出手段および前記インク吐出手段の少な
   くとも一方は、インクジェット方式による吐出を行う吐
   出ノズルとスプレーガン方式による吐出を行う吐出ノズ
   ルとの双方を有し、インクジェット方式による吐出とス
   プレーガン方式による吐出とを選択的に行うことが可能
   であることを特徴とする立体物印刷装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項９のいずれかに
    記載の立体物印刷装置において、 前記コート剤吐出手段は、コート剤吐出ヘッド部を有
    し、 前記インク吐出手段は、インク吐出ヘッド部を有し、 前記インク吐出ヘッド部および前記コート剤吐出ヘッド
    部は、いずれも印字ヘッド部に一体的に配置され、前記
    移動手段によって前記印刷対象物に対して相対的かつ一
    体的に移動されることを特徴とする立体物印刷装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記コート剤吐出ヘッド部は、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひとつとし
    て、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に塗布す
    べきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート剤吐出
    ヘッド部と、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちの他のひとつと
    して、前記インクによる画像形成後に印刷物表面に塗布
    すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤吐出ヘ
    ッド部と、を有し、 前記アンダーコート剤吐出ヘッド部と前記インク吐出ヘ
    ッド部と前記トップコート剤吐出ヘッド部とが前記印字
    ヘッド部の主走査方向においてこの順序で並んで配置さ
    れることを特徴とする立体物印刷装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記コート剤吐出ヘッド部は、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひとつとし
    て、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に塗布す
    べきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート剤吐出
    ヘッド部と、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちの他のひとつと
    して、前記インクによる画像形成後に印刷物表面に塗布
    すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤吐出ヘ
    ッド部と、を有し、 前記アンダーコート剤吐出ヘッド部と前記インク吐出ヘ
    ッド部と前記トップコート剤吐出ヘッド部とが前記印字
    ヘッド部の副走査方向においてこの順序で並んで配置さ
    れることを特徴とする立体物印刷装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記コート剤吐出ヘッド部は、前記少なくとも１種類の
    コート剤のうちのひとつとして、前記インクによる画像
    形成前に印刷物表面に塗布すべきアンダーコート剤を吐
    出するアンダーコート剤吐出ヘッド部を有し、 前記アンダーコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のアン
    ダーコート剤を吐出する、第１のアンダーコート剤吐出
    ヘッド部および第２のアンダーコート剤吐出ヘッド部を
    有し、 前記第１のアンダーコート剤吐出ヘッド部と前記インク
    吐出ヘッド部と前記第２のアンダーコート剤吐出ヘッド
    部とが前記印字ヘッド部の主走査方向においてこの順序
    で並んで配置されることを特徴とする立体物印刷装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記コート剤吐出ヘッド部は、前記少なくとも１種類の
    コート剤のうちのひとつとして、前記インクによる画像
    形成後に印刷物表面に塗布すべきトップコート剤を吐出
    するトップコート剤吐出ヘッド部を有し、 前記トップコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のトップ
    コート剤を吐出する、第１のトップコート剤吐出ヘッド
    部および第２のトップコート剤吐出ヘッド部を有し、 前記第１のトップコート剤吐出ヘッド部と前記インク吐
    出ヘッド部と前記第２のトップコート剤吐出ヘッド部と
    が前記印字ヘッド部の主走査方向においてこの順序で並
    んで配置されることを特徴とする立体物印刷装置。
15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記少なくとも１種類のコート剤を前記印刷対象物に吐
    出された状態で硬化させる硬化手段、をさらに備え、 前記硬化手段は、第１の硬化手段と第２の硬化手段とを
    有し、 前記コート剤吐出ヘッド部は、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちのひとつとし
    て、前記インクによる画像形成前に印刷物表面に塗布す
    べきアンダーコート剤を吐出するアンダーコート剤吐出
    ヘッド部と、 前記少なくとも１種類のコート剤のうちの他のひとつと
    して、前記インクによる画像形成後に印刷物表面に塗布
    すべきトップコート剤を吐出するトップコート剤吐出ヘ
    ッド部と、を有し、 前記アンダーコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のアン
    ダーコート剤を吐出する、第１のアンダーコート剤吐出
    ヘッド部および第２のアンダーコート剤吐出ヘッド部を
    有し、 前記トップコート剤吐出ヘッド部は、同一種類のトップ
    コート剤を吐出する、第１のトップコート剤吐出ヘッド
    部および第２のトップコート剤吐出ヘッド部を有し、 前記第１のアンダーコート剤吐出ヘッド部と前記第１の
    硬化手段と前記第１のトップコート剤吐出ヘッド部と前
    記インク吐出ヘッド部と前記第２のトップコート剤吐出
    ヘッド部と前記第２の硬化手段と前記第２のアンダーコ
    ート剤吐出ヘッド部とが前記印字ヘッド部の主走査方向
    においてこの順序で並んで配置されることを特徴とする
    立体物印刷装置。
16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の立体物印刷装置に
    おいて、 前記インク吐出ヘッド部は、複数の色のインクのそれぞ
    れを吐出する複数の色別インク吐出ヘッド部を有してお
    り、 前記コート剤吐出ヘッド部および前記インク吐出ヘッド
    部は、前記印字ヘッド部の主走査方向および副走査方向
    のうちのいずれか一方である第１の方向に並んで配置さ
    れ、 前記インク吐出ヘッド部が有する前記複数の色別インク
    吐出ヘッド部は、前記印字ヘッド部の主走査方向および
    副走査方向のうちの前記第１の方向と異なる方向である
    第２の方向に並んで配置されることを特徴とする立体物
    印刷装置。
17. 【請求項１７】 立体物である印刷対象物に対して印刷
    を行う立体物印刷方法であって、 前記印刷対象物に対する相対移動を伴いながら少なくと
    も１種類のコート剤を前記印刷対象物に対して吐出する
    工程と、 前記印刷対象物に対する相対移動を伴いながら少なくと
    も１種類のインクを前記印刷対象物に対して吐出する工
    程と、を含むことを特徴とする立体物印刷方法。