JP2014051039A - Printing method and printing tool - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of expanding a printing range to a three-dimensional object and a tool used for the method.SOLUTION: The printing method by an inkjet type printer comprises a printing tool 1 having a fixing surface for fixing printed matter and a printing part capable of installing the printing tool 1, and the fixing surface of the printed matter is constituted of an inclined plane inclined to a moving surface of a nozzle possessed by the inkjet type printer, and prints on a surface of a closely adjacent printed matter by newly opposing to a nozzle part by replacing a printing-unexecuted part with a printing-executed part by reversal of the printed matter fixed to the inclined plane, rotation of the fixing surface itself for fixing the printed matter or installation to the other printing tool made different in the inclining direction of the fixing surface, after printing, by printing on the surface of the closely adjacent printed matter by opposing to the nozzle part, after fixing the printed matter to the inclined plane.

Description

本発明は、印刷方法および印刷用治具に関するものである。   The present invention relates to a printing method and a printing jig.

従来、三次元顔面成形体への印刷方法及び印刷用治具に関し特許文献1記載の発明が知られている。当該発明は、顔面像をコンピュータとインク噴射式印刷機を介して三次元顔面成形体に印刷するシステム等に関するものであり、平板状の印刷用治具の上面に、被印刷物である表面を立体的に形成した三次元顔面成形体を装着し、インク噴射式印刷機を用いて立体的な三次元顔面成形体の表面に印刷を行うというものである。
三次元顔面成形体は、人形体の顔の一部を模した立体的な造形物として形成されており、当該立体的な造形物の表面に、インク噴射式印刷機を用いて目、口、鼻等の顔画像を印刷するものである。そして、印刷が完了した三次元顔面成形体をキャラクター本体の頭部に嵌め込むことで、印刷による目、口、鼻等の顔画像が設けられた人形体の頭部を形成するものである。
Conventionally, the invention described in Patent Document 1 is known regarding a printing method and a printing jig for a three-dimensional face molding. The present invention relates to a system or the like for printing a face image on a three-dimensional face molding through a computer and an ink jet printer, and the surface of the substrate to be printed is three-dimensionally formed on the upper surface of a flat plate-like printing jig. A three-dimensional facial molded body that is formed automatically is mounted, and printing is performed on the surface of the three-dimensional three-dimensional facial molded body using an ink jet printer.
The three-dimensional face molded body is formed as a three-dimensional modeled object that imitates a part of the face of the doll body, and the surface of the three-dimensional modeled object is formed with eyes, mouth, A face image such as a nose is printed. Then, by fitting the printed three-dimensional face molded body into the head of the character main body, the head of the doll body provided with face images such as eyes, mouth, and nose by printing is formed.

特開2008−62634号公報JP 2008-62634 A

上記の例では、顔を印刷した人形体の頭部を形成するために、別体として形成した三次元顔面成形体を設けて顔画像を印刷し、当該顔画像を印刷した三次元顔面成形体をキャラクター本体の頭部に嵌め込むことで、人形体の頭部を形成している。
このように人形体の頭部を2分割体としたのは、立体物の表面に印刷しようとすると、水平移動するインク噴射式印刷機のノズルと、立体的である被印刷面との間に高低差が生じ、ノズルと被印刷面との間隔に印刷の限界を超えた部分が生じて印刷できない箇所が発生するからである。
また、印刷のためだけに立体物を複数の部品で構成するのは設計上および製品制作上の工数面から見ても無駄である。本発明は当該事情に鑑み発明されたものであって、被印刷物となる立体物を分割することなく、インク噴射式印刷機を用いて立体物の表面に印刷を行うことができる方法および当該方法に用いる治具を提供することを目的とするものである。
In the above example, in order to form the head of the doll body on which the face is printed, the face image is printed by providing a separate three-dimensional face formed body, and the face image is printed. Is inserted into the head of the character body to form the head of the doll body.
In this way, the head of the doll body is divided into two parts, and when printing on the surface of a three-dimensional object, it is between the nozzle of the ink jet printing machine that moves horizontally and the three-dimensional printing surface. This is because a difference in height occurs, and a portion exceeding the printing limit is generated in the interval between the nozzle and the printing surface, and a portion where printing cannot be performed occurs.
In addition, it is useless to construct a three-dimensional object with a plurality of parts only for printing from the viewpoint of design and product production. The present invention has been invented in view of the circumstances, and a method capable of performing printing on the surface of a three-dimensional object using an ink jet printer without dividing the three-dimensional object to be printed. It aims at providing the jig | tool used for.

また、インク噴射式印刷機を用いた印刷では、印刷機のノズルからの距離が2mm程度を超えるとインクが拡散して印刷の品質が悪化するため、立体物への印刷といっても2mm程度の高低差内に収まる範囲にしか印刷ができないものであった。したがって、立体物といっても小さな物品であるか、若しくは多少の盛り上がりを有する程度の立体物にしか印刷ができないものであった。
本発明は当該事情に鑑み発明されたものであって、従来と同様のインク噴射式印刷機を用いつつ、印刷範囲を広げることができる方法および当該方法に用いる治具を提供することも目的の一つとするものである。
In addition, in printing using an ink jet printer, if the distance from the nozzle of the printer exceeds about 2 mm, the ink diffuses and the printing quality deteriorates. It was possible to print only within the range that falls within the height difference. Therefore, the three-dimensional object can be printed only on a three-dimensional object that is a small article or has a slight rise.
This invention is invented in view of the said situation, Comprising: The objective also provides the jig | tool used for the method which can expand a printing range, using the ink jet type printing machine similar to the past, and the said method. One thing.

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。すなわち、
立体的な被印刷物を固定する固定面を有した印刷治具と、当該印刷治具を装着可能な印刷部を有したインク噴射式印刷機を用いた印刷方法であって、
前記印刷治具の固定面を、インク噴射式印刷機が有するノズルの移動面に対して傾斜した傾斜面によって構成し、
前記被印刷物を前記傾斜面に固定した後に、前記ノズル部に対向し近接した当該被印刷物の表面に印刷を行い、
前記印刷の後、前記傾斜面に固定した被印刷物の反転若しくは被印刷物を固定した固定面自体の回動若しくは固定面の傾斜方向を異ならせた他の印刷治具への装着によって、前記印刷が行われた部位と印刷が行われていない部位を入れ代え、新たに前記ノズル部に対向し近接した被印刷物の印刷が行われていない部位に印刷を行うことを特徴とする。
また、インク噴射式印刷機の印刷部に装着可能な立体的な被印刷物の印刷治具であって、
前記被印刷物を着脱可能に装着することができる固定面を有するとともに、
当該固定面をインク噴射式印刷機が有するノズルの移動面に対して傾斜させたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is,
A printing method using an ink jet printing machine having a printing jig having a fixing surface for fixing a three-dimensional printing material and a printing unit to which the printing jig can be attached,
The fixing surface of the printing jig is constituted by an inclined surface inclined with respect to the nozzle moving surface of the ink jet printing press,
After fixing the printing material on the inclined surface, printing is performed on the surface of the printing material facing and close to the nozzle portion,
After the printing, the printing is performed by reversing the printed material fixed on the inclined surface, rotating the fixed surface itself fixing the printed material, or mounting on another printing jig in which the inclined direction of the fixed surface is different. It replaces the performed part and the part where printing is not performed, and it prints in the part which is not printing of the to-be-printed material which faced the nozzle part newly and adjoined.
In addition, a printing jig for a three-dimensional printing material that can be mounted on a printing unit of an ink jet printing press,
While having a fixed surface on which the substrate can be detachably mounted,
The fixed surface is inclined with respect to the nozzle moving surface of the ink jet printing press.

本発明は、インク噴射式印刷機を用いて立体的な被印刷物の表面に印刷を行う場合に、印刷機のノズル部に対向する被印刷面(印刷部位)を、印刷治具を用いることによって変えることができるものである。すなわち、ノズル部からの距離が遠くなって一度では印刷ができない立体物の印刷範囲(被印刷面)を複数領域に分けて印刷することを可能とするものであって、領域の分割数に応じてノズル部に対向する印刷領域を段階的に変化させるものである。
最も単純な例は、発明を実施するための形態に記載した如く、被印刷物を45度傾斜した取付面に固定して印刷を行い、一方の面を印刷した後にノズル部からの距離が遠いために印刷が行われない領域を、被印刷物を付け替え(若しくは別の印刷治具に付け直し、あるいは印刷治具が備える機構による被印刷物の回動)によって印刷ができるようにノズル部に対向させるというものである。
一般的なインク噴射式印刷機は、一定の送り量で移動する被印刷物の表面に、一軸上を往復移動するノズル部によってインクを噴射するものである。したがって、通常の使用形態としては2次元的な平面上に印刷を行うものであるから、高度なプログラムによって動作するロボットアームを有する塗装機械のような三次元的な動作によって立体表面に印刷を行うものではない。
しかしながら、本発明は平面用の印刷機を用いた場合であっても、印刷品質が悪化することのないインクの到達可能距離の範囲で被印刷物の向きを変えつつ、複数回に分けて印刷を行うことによって、安価かつ容易に立体物の表面にも印刷を行うことができるという効果を有するものである。
The present invention, when printing on the surface of a three-dimensional printed material using an ink jet printing machine, by using a printing jig, the printing surface (printing part) facing the nozzle part of the printing machine. It can be changed. In other words, it is possible to divide the printing range (printed surface) of a three-dimensional object that cannot be printed at a time because the distance from the nozzle portion is long, and to divide it into a plurality of areas, depending on the number of divisions of the area. Thus, the printing area facing the nozzle portion is changed stepwise.
The simplest example is that, as described in the mode for carrying out the invention, printing is performed with the substrate to be fixed on a mounting surface inclined at 45 degrees, and after printing one surface, the distance from the nozzle portion is long. The area where printing is not performed is opposed to the nozzle portion so that printing can be performed by changing the printed material (or reattaching it to another printing jig or rotating the printed material by a mechanism provided in the printing jig). Is.
A general ink-jet printing machine ejects ink onto a surface of a printing material that moves with a constant feed amount by a nozzle portion that reciprocates on one axis. Therefore, since printing is usually performed on a two-dimensional plane, printing is performed on a three-dimensional surface by a three-dimensional operation such as a painting machine having a robot arm that is operated by an advanced program. It is not a thing.
However, according to the present invention, even when a flat printing press is used, printing is performed in a plurality of times while changing the direction of the substrate within the reachable range of the ink that does not deteriorate the print quality. By carrying out, it has the effect that it can print on the surface of a solid thing cheaply and easily.

本発明に係る印刷治具の一例を表した外観図である。It is an external view showing an example of a printing jig concerning the present invention. 本発明によって印刷を行う被印刷物の一例を表した説明図である。It is explanatory drawing showing an example of the to-be-printed material which prints by this invention. 本発明に係る印刷治具の細部を表した外観図である。It is an external view showing the details of the printing jig concerning the present invention. 本発明に係る印刷治具と被印刷物を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the printing jig | tool and to-be-printed material which concern on this invention. 本発明に係る印刷方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the printing method which concerns on this invention. 本発明に係る印刷治具の他の例を表した外観図である。It is an external view showing the other example of the printing jig which concerns on this invention. 本発明に係る印刷治具のさらに他の例を表した写真である。It is the photograph showing the further another example of the printing jig concerning the present invention.

図1は本発明に係る印刷システムに用いる印刷治具1を表し、図2は当該印刷治具1に装着される被印刷物として形成された人形体の頭部模型2の説明図を表している。
印刷治具1は、平板状に形成されたトレー3を有している。当該トレー3は、アルミニウムや鉄等の金属板によって形成されたものであり、印刷装置内の印刷位置に着脱可能に固定されるように形成されたものである。
トレー3の上面には、複数個の固定具5が取付けられている。当該固定具5は、一例として細幅の金属板を板金加工によって長手方向に沿って折り曲げた形状に形成されている。そして、折り曲げた金属板の一方をトレー3に対する固定部とし、他方をトレー3の表面に対して45度の角度で傾斜させた取付面4としたものである。当該取付面4には、頭部模型2が設定された位置および姿勢で着脱可能に精度良く取り付けられるようになっている。
FIG. 1 shows a printing jig 1 used in the printing system according to the present invention, and FIG. 2 shows an explanatory diagram of a doll head model 2 formed as a printing material to be mounted on the printing jig 1. .
The printing jig 1 has a tray 3 formed in a flat plate shape. The tray 3 is formed of a metal plate such as aluminum or iron, and is formed so as to be detachably fixed at a printing position in the printing apparatus.
A plurality of fixtures 5 are attached to the upper surface of the tray 3. As an example, the fixture 5 is formed in a shape in which a thin metal plate is bent along the longitudinal direction by sheet metal processing. One of the bent metal plates is used as a fixing portion for the tray 3, and the other is used as a mounting surface 4 inclined at an angle of 45 degrees with respect to the surface of the tray 3. The head model 2 is detachably attached to the attachment surface 4 at a set position and posture with high accuracy.

取付面4には、頭部模型2を取り付けるための複数の取付部6が設けられている。本実施の形態に係る取付部6は、一例として一定の条件を満たすように形成された孔(被係合部)として形成されている。当該一定の条件とは、被印刷物となる複数の頭部模型2を定められた位置および姿勢で配置するために必要な条件のことである。
被印刷物を定められた位置および姿勢で配置するために、取付部6となる孔は被印刷物(頭部模型2)の外形的特徴に合致した嵌合部を構成するようになっている。孔の最適な形成方法はレーザー加工機を用いた加工であり、同一形状の孔を同一ピッチで精度良く形成できるものとなっている。
なお、上記取付部として形成した孔には、後述する図7に示した印刷治具のように上端を開放した切欠を有する孔も含まれる。
A plurality of mounting portions 6 for mounting the head model 2 are provided on the mounting surface 4. The attachment part 6 which concerns on this Embodiment is formed as a hole (engaged part) formed so that a fixed condition may be satisfy | filled as an example. The certain condition is a condition necessary for arranging a plurality of head models 2 to be printed in a predetermined position and posture.
In order to arrange the substrate to be printed at a predetermined position and posture, the hole serving as the attachment portion 6 constitutes a fitting portion that matches the external characteristics of the substrate to be printed (head model 2). The optimum hole forming method is a process using a laser processing machine, and holes having the same shape can be accurately formed at the same pitch.
In addition, the hole formed as the attachment portion includes a hole having a notch with an open upper end as in a printing jig shown in FIG. 7 described later.

前記頭部模型2は、一例として直径約12mmの円柱状に形成されたものであり、別途形成された胴体部に装着される人形の頭部として形成されたものである。図2は当該頭部模型2を表しており、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図、(d)は平面図、(e)は底面図を表している。なお、形状は円柱状に限らないものであり、後述する印刷装置のノズルに接触しない形状であれば、頭部模型を図7に示したような目、鼻、口等を含む立体的な形状としても差し支えがないものである。
頭部模型2は、頭頂部を模した円柱形状部9と背面側に設けた突起(係合部)7を有している。当該突起7は孔として形成した前記取付部6と精度良く嵌合することで、トレー3上における頭部模型2の位置および姿勢を精度良く固定するようになっている。
For example, the head model 2 is formed in a columnar shape having a diameter of about 12 mm, and is formed as a head of a doll to be mounted on a separately formed body part. FIG. 2 shows the head model 2, wherein (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a rear view, (d) is a plan view, and (e) is a bottom view. Yes. Note that the shape is not limited to a cylindrical shape, and the head model is a three-dimensional shape including eyes, nose, mouth, etc. as shown in FIG. There is no problem.
The head model 2 has a columnar part 9 imitating the top of the head and a protrusion (engagement part) 7 provided on the back side. The projection 7 is fixed to the mounting portion 6 formed as a hole with high accuracy, thereby fixing the position and posture of the head model 2 on the tray 3 with high accuracy.

上記頭部模型2と取付部6の嵌合構造をさらに詳しく説明する。頭部模型2の背面には、円柱形状部9を除き取付面4と当接する平坦部8を設けている。平坦部8は、取付面4の表面に接することで、当該取付面4に対する頭部模型2表面までの高さを精度良く保つ作用を有している。
また、取付面4上に設けた取付部6(孔)の位置は、トレー3の底面を基準として定められた高さに設けられている。トレー3の底面は、印刷に用いるインク噴射式印刷機に装着される際の基準面となる部位であるので、前記取付部6(孔)の位置は、トレー3の底面を基準として定められている。その結果、頭部模型2の位置および姿勢が印刷装置の内部で精度良く保たれるようになっている。
The fitting structure between the head model 2 and the mounting portion 6 will be described in more detail. On the back surface of the head model 2, a flat portion 8 that abuts on the mounting surface 4 except for the columnar portion 9 is provided. The flat part 8 has the effect | action which maintains the height to the head model 2 surface with respect to the said mounting surface 4 with sufficient precision by contacting the surface of the mounting surface 4. FIG.
Further, the position of the mounting portion 6 (hole) provided on the mounting surface 4 is provided at a height determined with reference to the bottom surface of the tray 3. Since the bottom surface of the tray 3 serves as a reference surface when mounted on an ink jet printing press used for printing, the position of the mounting portion 6 (hole) is determined with reference to the bottom surface of the tray 3. Yes. As a result, the position and orientation of the head model 2 are accurately maintained inside the printing apparatus.

突起7および円柱形状部9を含む頭部模型2は、前記取付部6によって傾斜した取付面4上に固定される。また、当該取付面4と平行な平面内で頭部模型2が傾いたり回転したりしないように、頭部模型2の突起7および外形と取付部6の関係が定められている。このように、頭部模型2の被印刷部と印刷機のノズルが適正な配置となるような構造を有することで、プログラム制御によって駆動される印刷装置によって頭部模型2の表面上に所定の印刷が行われるようになっている。   The head model 2 including the protrusion 7 and the columnar portion 9 is fixed on the mounting surface 4 inclined by the mounting portion 6. Further, the relationship between the projection 7 and the outer shape of the head model 2 and the mounting portion 6 is determined so that the head model 2 does not tilt or rotate in a plane parallel to the mounting surface 4. Thus, by having a structure in which the printing part of the head model 2 and the nozzles of the printing machine are appropriately arranged, a predetermined amount is formed on the surface of the head model 2 by the printing device driven by program control. Printing is to be performed.

一例として、固定具5および取付部6(孔)の具体的な形状を説明する。図3(a)は固定具5の傾斜した取付面4を直角を成す方向からみた状態の平面図、図3(b)は前記図3(a)に対応する固定具5の側面図を表している。
複数の固定具5の各上縁10は、トレー3に固定された状態でトレー3の底面からの高さが一定となるように形成されている。印刷機のノズルは、上下せずに水平移動を行うものであるので、この水平移動の際にノズルと固定具5が接触することがないように、上縁10の位置が定められている。
As an example, specific shapes of the fixture 5 and the attachment portion 6 (hole) will be described. FIG. 3A is a plan view of a state in which the inclined mounting surface 4 of the fixture 5 is viewed from a direction perpendicular to it, and FIG. 3B is a side view of the fixture 5 corresponding to FIG. 3A. ing.
Each upper edge 10 of the plurality of fixtures 5 is formed such that the height from the bottom surface of the tray 3 is constant while being fixed to the tray 3. Since the nozzle of the printing machine moves horizontally without moving up and down, the position of the upper edge 10 is determined so that the nozzle and the fixture 5 do not come into contact with each other during this horizontal movement.

孔として形成された取付部6の孔(ヌキ)形状は、頭部模型2の位置を高さ方向、横方向(長手方向)の双方において拘束し、かつ取付面4上での回転を抑制することを目的とした形状を有している。
当該目的のため、取付部6のヌキ形状は、第1にトレー3の底面と平行に設けられた2本の平行な側縁11(11a、11b)部を有している。当該2本の平行な側縁11の間隔は、頭部模型2背面の突起(係合部)7の幅と嵌合可能な程度に一致している。
また、上記2本の平行部の両端には、上下方向に幅を拡幅した形状の膨出部12が設けられている。当該膨出部12の大きさは、装着された頭部模型2の円柱形状部9が丁度嵌る程度の大きさに形成されている。
The hole shape of the attachment portion 6 formed as a hole constrains the position of the head model 2 in both the height direction and the lateral direction (longitudinal direction), and suppresses rotation on the attachment surface 4. It has a shape intended for that.
For this purpose, the mounting shape of the mounting portion 6 first has two parallel side edges 11 (11a, 11b) provided parallel to the bottom surface of the tray 3. The interval between the two parallel side edges 11 coincides with the width of the protrusion (engagement portion) 7 on the back of the head model 2 so as to be fitted.
Moreover, the bulging part 12 of the shape which expanded the width | variety to the up-down direction is provided in the both ends of said two parallel parts. The size of the bulging portion 12 is formed such that the cylindrical portion 9 of the mounted head model 2 just fits.

上記ヌキ形状を有する取付部6に頭部模型2を装着すると、頭部模型2の平行な2面を有する矩形状の突起7が、取付部6の平行な側縁11(11a、11b)の内面と接触し、さらに円柱形状部9が膨出部12の内面に接触する。この係合によって、図4に示すように、頭部模型2は固定具5の取付面4上において移動することなく固定される。また、本実施の形態では頭部模型2の向きを180度反転させても同様の装着が可能となるように、取付部6は対称形状に形成されている。   When the head model 2 is mounted on the mounting portion 6 having the above-described nuclei shape, a rectangular projection 7 having two parallel surfaces of the head model 2 is formed on the parallel side edges 11 (11a, 11b) of the mounting portion 6. The cylindrical portion 9 contacts the inner surface, and the cylindrical portion 9 contacts the inner surface of the bulging portion 12. By this engagement, as shown in FIG. 4, the head model 2 is fixed without moving on the mounting surface 4 of the fixture 5. Further, in the present embodiment, the attachment portion 6 is formed in a symmetrical shape so that the same mounting is possible even if the orientation of the head model 2 is reversed 180 degrees.

次に、図5を用いて実際の印刷例について説明する。
はじめに、固定具5の取付面4上に頭部模型2を装着する。取付面4は45度傾斜した斜面として形成されているので、取付面4上に装着された頭部模型2も傾斜した状態で取り付けられる。このため、傾斜した状態で取り付けられた頭部模型2の表面の概ね半分の面積である半面13が被印刷面として上方を向くようになっている。
次いで、上記頭部模型2を装着したトレー3を、インク噴射式印刷機に対して装着する。インク噴射式印刷機は、プログラムに従いノズルPを水平駆動しながら下方にインクを噴射することで印刷を行うようになっている。ノズルPから噴射されたインクは、ノズルPからの距離が遠くなるに従って拡散するので、遠すぎると印刷品質が著しく劣化する。本願発明で使用するインク噴射式印刷機は、ノズルPからの距離が2mmを超えるとインクの飛散によって印刷品質が劣化するので、一度に印刷する領域はノズルPからの距離H2が2mmを超えない範囲となっている。
また、印刷機を破損しないよう、ノズルPから固定具5の最上点までの距離H1は必ず設けられるようになっている。
Next, an actual printing example will be described with reference to FIG.
First, the head model 2 is mounted on the mounting surface 4 of the fixture 5. Since the attachment surface 4 is formed as an inclined surface inclined by 45 degrees, the head model 2 mounted on the attachment surface 4 is also attached in an inclined state. For this reason, the half surface 13, which is approximately half the area of the surface of the head model 2 mounted in an inclined state, faces upward as a printing surface.
Next, the tray 3 on which the head model 2 is mounted is mounted on the ink jet printer. The ink-jet printing machine performs printing by ejecting ink downward while horizontally driving the nozzle P according to a program. Since the ink ejected from the nozzle P diffuses as the distance from the nozzle P increases, the print quality significantly deteriorates if the distance is too far. In the ink jet type printing machine used in the present invention, if the distance from the nozzle P exceeds 2 mm, the print quality deteriorates due to the scattering of the ink. Therefore, the distance H2 from the nozzle P does not exceed 2 mm in the region to be printed at a time. It is a range.
Further, a distance H1 from the nozzle P to the uppermost point of the fixture 5 is always provided so as not to damage the printing press.

本発明に係る印刷方法は、上記のようなノズルPからの印刷距離H2が短い印刷機であっても、この印刷距離を超えた高低差を有する立体の表面に印刷を行えるようにしたものである。
上記図5(a)に示す状態で印刷を行うと、円柱表面の略半分である半面13に印刷を行うことができる。図示した例では、頭部模型2の顔の半分に目、鼻、口が印刷されている。上記半面の印刷が終わった後、頭部模型2を固定具5から一旦取り外し、向きを変えて再び装着し印刷を行う。
図5(b)は、半面13の印刷の後、頭部模型2の向きを変えてトレー3に装着した状態を表している。頭部模型2の向きを反転させると、前工程では印刷可能範囲に無かった半面14をノズルPと対向する位置に表出させることができる。この半面14は、ノズルPからの距離H2が2mmを超えない位置に設けられている領域であるので印刷が可能となっている。
The printing method according to the present invention enables printing on a three-dimensional surface having a height difference exceeding the printing distance even if the printing distance H2 from the nozzle P is short as described above. is there.
When printing is performed in the state shown in FIG. 5A, printing can be performed on the half surface 13 which is substantially half of the cylindrical surface. In the illustrated example, eyes, nose and mouth are printed on half of the face of the head model 2. After the printing of the half surface is completed, the head model 2 is once removed from the fixture 5 and the orientation is changed and mounted again to perform printing.
FIG. 5B shows a state in which the orientation of the head model 2 is changed and the tray 3 is mounted after the half surface 13 is printed. When the orientation of the head model 2 is reversed, the half surface 14 that was not in the printable range in the previous step can be exposed to a position facing the nozzle P. Since the half surface 14 is an area provided at a position where the distance H2 from the nozzle P does not exceed 2 mm, printing is possible.

なお、当然ながらインク噴射式印刷機も、印刷領域に応じて分割された印刷データに基づいて印刷を行うようになっており、半面ずつ個別に印刷することで一体として一つの印刷物を構成するようになっている。そして、上記の通り半面ずつの印刷が完了すると、頭部模型2の円周の約半分を締める領域に顔の絵が印刷されるようになっている。
また、本実施の形態では、向きを変える前の被印刷物と向きを変えた後の被印刷物を一つのトレー3に装着するようにしているが、被印刷物が複雑な立体的形状を成している場合には、それぞれの向き固有のトレーを設けても差し支えがないものである。すなわち、被印刷物が複雑な形状を有している場合には、片面毎に異なるトレーに装着して印刷を行うようにしてもよいものである。
また、前記本実施の形態は、頭部模型2の背面に取付用の突起(係合部)7を設け、印刷治具1の取付面4に対応する孔を形成したものである。しかしながら、頭部模型の形状は図示した形状に限らず様々な立体的形状を成すものであり、取付用の突起を設けない場合もある。この場合には、頭部模型の外観形状と嵌合する孔を取付面4に形成したり、孔とともに印刷を妨害しないようなガイド用の取付補助具を設けても差し支えがないものである。
Of course, the ink jet type printing machine also performs printing based on the print data divided according to the printing area, and forms a single print by integrally printing each half. It has become. When the printing of each half surface is completed as described above, a face picture is printed in an area where about half of the circumference of the head model 2 is tightened.
Further, in the present embodiment, the printed material before changing the orientation and the printed material after changing the orientation are mounted on one tray 3, but the printed material has a complicated three-dimensional shape. In such a case, there is no problem even if a tray unique to each direction is provided. In other words, when the substrate has a complicated shape, printing may be performed by mounting on a different tray for each side.
Further, in the present embodiment, a mounting projection (engaging portion) 7 is provided on the back surface of the head model 2, and a hole corresponding to the mounting surface 4 of the printing jig 1 is formed. However, the shape of the head model is not limited to the shape shown in the drawings, and may be various three-dimensional shapes, and may not be provided with mounting protrusions. In this case, a hole for fitting with the external shape of the head model may be formed in the mounting surface 4 or a guide mounting aid that does not interfere with printing may be provided together with the hole.

また、前記本実施の形態は、取付面の傾斜角度を45度に形成しているが、当該角度に限るものではなく、さらに被印刷物の形状に応じて可変的に角度が変更できるように構成しても差し支えがないものである。
図6は、取付面を回動可能に形成した印刷治具の他の例を表している。当該印刷治具は、平板状に形成されたトレー3aを有している。当該トレー3aは、樹脂、アルミニウムや鉄等の板状体によって形成されたものであり、印刷装置内の印刷位置に着脱可能に固定されるように形成されたものである。
トレー3aの上面には、複数個の固定具15が取付けられている。当該固定具15は、一例として細幅の金属板として形成された取付面4aを設けるとともに、両端部を折り曲げてトレー3aの軸部16によって回動可能に支持されるものである。取付面4a上には、前述した取付面4と同様に孔等による被印刷物2aの取付部が設けられている。
In the present embodiment, the inclination angle of the mounting surface is 45 degrees, but the angle is not limited to this angle, and the angle can be changed variably according to the shape of the substrate. There is no problem.
FIG. 6 shows another example of the printing jig in which the mounting surface is formed to be rotatable. The printing jig has a tray 3a formed in a flat plate shape. The tray 3a is formed of a plate-like body such as resin, aluminum, or iron, and is formed so as to be detachably fixed at a printing position in the printing apparatus.
A plurality of fixtures 15 are attached to the upper surface of the tray 3a. The fixture 15 is provided with an attachment surface 4a formed as a narrow metal plate as an example, and is bent and supported at both ends by a shaft portion 16 of the tray 3a. On the attachment surface 4a, an attachment portion for the printing material 2a by holes or the like is provided in the same manner as the attachment surface 4 described above.

そして、前述した例と同様に、取付面4aに被印刷物2aを取り付けた後印刷機に装着し、ノズル側に面した半面13aに所定の印刷を行う(図6a参照)。次いで、取付面4aを設けた固定具15を軸部16を中心にR方向に回動させると半面14aがノズル側に移動するので、この状態で印刷を行うことによって残りの半面14aにも印刷を行うことが出来るようになっている(図6b参照)。このように、取付面を設けた固定具をトレー上で回動させることによって被印刷物2aを回動させることができるので、2つの印刷面(半面14a、半面14b)を選択的にノズルに対向させることができるようになっている。なお、当然ながら印刷機によって、分割した印刷領域に応じた印刷画像の分割や印刷位置および向きの補正が行われる。   Then, similarly to the above-described example, the substrate 2a is attached to the attachment surface 4a and then mounted on the printing machine, and predetermined printing is performed on the half surface 13a facing the nozzle side (see FIG. 6a). Next, when the fixture 15 provided with the mounting surface 4a is rotated in the R direction around the shaft portion 16, the half surface 14a moves to the nozzle side. By printing in this state, the remaining half surface 14a is also printed. (See FIG. 6b). In this way, the substrate 2a can be rotated by rotating the fixture provided with the mounting surface on the tray, so that the two printing surfaces (half surface 14a and half surface 14b) are selectively opposed to the nozzles. It can be made to. Of course, the printing machine divides the print image and corrects the print position and orientation according to the divided print areas.

以上説明した印刷方法を用いると、ノズルPから被印刷面までの印刷距離H2が一定範囲に限られた印刷機であっても、被印刷物の向きを変えつつ複数回にわけて印刷を行うことで、上記の印刷距離を超えた高低差を有する立体物の表面に対しても印刷が行えるものである。   When the printing method described above is used, even if the printing distance H2 from the nozzle P to the printing surface is limited to a certain range, printing is performed in multiple times while changing the orientation of the printing material. Thus, printing can be performed on the surface of a three-dimensional object having a height difference exceeding the printing distance.

図7は他の例に係る印刷治具および被印刷物となる頭部模型を表した写真である。図7aは頭部模型21を装着した印刷治具20の斜視図であり、図7bは図7aに示した印刷治具20の他方向からの斜視図であり、図7cは頭部模型21の正面図、図7dは頭部模型21の側面図を表している。印刷治具20の外形的な特徴は前述した印刷治具1と同様であり、頭部模型21と印刷装置との位置関係も前述の例とほぼ同様となるように形成されている。
印刷治具20は、頭部模型21の取付部として孔22を有している。当該例における頭部模型21は、上方および側方に突出させた角のような突出部位を有した複雑な形状を成している。孔22の形状は、前記角状の部位と嵌合できるように頭部模型21に合わせた形状に形成されている。また、本実施例に係る印刷治具20は、前記角状の部位の形状が大きいので、孔22の一部に切欠23を設け上縁部に開口を設けたような形状になっている。
FIG. 7 is a photograph showing a printing jig according to another example and a head model to be printed. 7A is a perspective view of the printing jig 20 with the head model 21 mounted thereon, FIG. 7B is a perspective view of the printing jig 20 shown in FIG. 7A from the other direction, and FIG. FIG. 7 d is a front view of the head model 21. The external features of the printing jig 20 are the same as those of the printing jig 1 described above, and the positional relationship between the head model 21 and the printing apparatus is also substantially the same as in the above example.
The printing jig 20 has a hole 22 as an attachment part of the head model 21. The head model 21 in this example has a complicated shape having protruding portions such as corners protruding upward and laterally. The shape of the hole 22 is formed in a shape that matches the head model 21 so that it can be fitted to the square portion. Further, the printing jig 20 according to the present embodiment has a shape in which the notch 23 is provided in a part of the hole 22 and an opening is provided in the upper edge portion because the shape of the square portion is large.

頭部模型21の背面には、矩形状の突起24が設けられており、当該突起24が前記孔22の一部として形成された矩形部の内縁25と嵌合するようになっている。この突起24と内縁25の嵌合によって、頭部模型21が印刷治具20上において精度良く固定されるようになっている。
当該例における印刷治具20を用いた頭部模型21の印刷(塗装)も、印刷装置のノズル先端から顔半面部分を構成する被印刷面までの距離が概ね2mm以内となるようになっている。そして、頭部模型21表面の凹凸形状にあわせたプログラムの通りに彩色が行われるようになっている。また、半面の印刷が終わると、別途用意している(図示せず)反対面用の印刷治具に頭部模型21を装着し同様に残りの半面に彩色を行うようになっている。このように、表面形状が複雑な被印刷物であっても、印刷治具を用いることによって分割印刷を行うことができるようになっている。
A rectangular projection 24 is provided on the back surface of the head model 21, and the projection 24 is fitted to an inner edge 25 of a rectangular portion formed as a part of the hole 22. By fitting the projection 24 and the inner edge 25, the head model 21 is fixed on the printing jig 20 with high accuracy.
In the printing (painting) of the head model 21 using the printing jig 20 in the example, the distance from the nozzle tip of the printing apparatus to the printing surface constituting the face half surface portion is approximately within 2 mm. . Then, coloring is performed according to a program that matches the uneven shape of the head model 21 surface. When the printing on the half surface is completed, the head model 21 is mounted on a printing jig for a reverse surface (not shown) prepared separately, and the remaining half surface is similarly colored. As described above, even with a substrate having a complicated surface shape, division printing can be performed by using a printing jig.

本発明は、立体物の表面に印刷するための装置および方法に利用可能である。   The present invention can be used in an apparatus and a method for printing on the surface of a three-dimensional object.

1 印刷治具
2 頭部模型
3 トレー
4 取付面
5 固定具
6 取付部
7 突起(係合部)
8 平坦部
9 円柱形状部
10 上縁
11(11a、11b) 側縁
12 膨出部
13 半面
14 半面
H1 距離
H2 印刷距離
P 印刷機(ノズル)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printing jig 2 Head model 3 Tray 4 Mounting surface 5 Fixing tool 6 Mounting part 7 Protrusion (engagement part)
8 Flat part 9 Cylindrical part 10 Upper edge 11 (11a, 11b) Side edge 12 Swelling part 13 Half face 14 Half face H1 Distance H2 Printing distance P Printing machine (nozzle)

Claims (2)

立体的な被印刷物を固定する固定面を有した印刷治具と、当該印刷治具を装着可能な印刷部を有したインク噴射式印刷機を用いた印刷方法であって、
前記印刷治具の固定面を、インク噴射式印刷機が有するノズルの移動面に対して傾斜した傾斜面によって構成し、
前記被印刷物を前記傾斜面に固定した後に、前記ノズル部に対向し近接した当該被印刷物の表面に印刷を行い、
前記印刷の後、前記傾斜面に固定した被印刷物の反転若しくは被印刷物を固定した固定面自体の回動若しくは固定面の傾斜方向を異ならせた他の印刷治具への装着によって、前記印刷が行われた部位と印刷が行われていない部位を入れ代え、新たに前記ノズル部に対向し近接した被印刷物の印刷が行われていない部位に印刷を行うことを特徴とする印刷方法。
A printing method using an ink jet printing machine having a printing jig having a fixing surface for fixing a three-dimensional printing material and a printing unit to which the printing jig can be attached,
The fixing surface of the printing jig is constituted by an inclined surface inclined with respect to the nozzle moving surface of the ink jet printing press,
After fixing the printing material on the inclined surface, printing is performed on the surface of the printing material facing and close to the nozzle portion,
After the printing, the printing is performed by reversing the printed material fixed on the inclined surface, rotating the fixed surface itself fixing the printed material, or mounting on another printing jig in which the inclined direction of the fixed surface is different. A printing method characterized in that printing is performed on a portion where printing is not performed on a printed material that is newly opposed to and close to the nozzle portion by replacing the portion that has been printed and a portion that has not been printed.
インク噴射式印刷機の印刷部に装着可能な立体的な被印刷物の印刷治具であって、
前記被印刷物を着脱可能に装着することができる固定面を有するとともに、
当該固定面をインク噴射式印刷機が有するノズルの移動面に対して傾斜させたことを特徴とする被印刷物の印刷治具。
A printing jig for a three-dimensional substrate that can be mounted on a printing unit of an ink jet printing press,
While having a fixed surface on which the substrate can be detachably mounted,
A printing jig for a printing material, wherein the fixed surface is inclined with respect to a moving surface of a nozzle of an ink jet printing press.
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