JP2014117930A - Curved surface printer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve printing quality at a time of printing an image on the curved surface of a print target body.SOLUTION: A curved surface printer 10 comprises: a print head 102 including ink discharge ports 102A discharging ink for forming an image to a base material 20; and print-target-body moving means 104 holding the base material 20, and making the base material 20 movable relatively to the print head 102 at least in one axial direction, and prints the image on a curved surface of the base material 20. Since the curved surface printer 10 carries out printing while fixing the print head 102 and moving the base material 20, it is possible to stabilize an ink discharge direction and improve printing quality.

Description

本発明は、曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する曲面印刷装置に関する。   The present invention relates to a curved surface printing apparatus that prints an image on a surface of a printing medium having a curved surface shape.

従来、曲面形状を有する被印刷物に対してインクジェット方式によって印刷をおこなう技術が知られている。たとえば、下記特許文献１には、プリントヘッドを多関節ロボットにツールとして持たせ、物体の湾曲した表面上に印刷をおこなう技術が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for performing printing on an object to be printed having a curved shape by an inkjet method is known. For example, Patent Document 1 below discloses a technique in which a multi-joint robot has a print head as a tool and performs printing on a curved surface of an object.

特表２０１１−５１４２３４号公報Special table 2011-514234 gazette

しかしながら、上述した従来技術では、プリントヘッドに加速度が生じるため、インクの液面が安定せず、また、インクの吐出方向が不安定となる。また、上述した従来技術では、プリントヘッドからのインクの出射方向が重力方向とずれるため、インクの飛しょうが安定しにくい。このため、上述した従来技術では、印刷品質の向上が困難であるという問題点がある。   However, in the above-described prior art, acceleration is generated in the print head, so that the ink level is not stable, and the ink ejection direction is unstable. Further, in the above-described prior art, since the ink emission direction from the print head is deviated from the gravity direction, the flying of the ink is difficult to stabilize. For this reason, the above-described conventional technique has a problem that it is difficult to improve the print quality.

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する際の印刷品質を向上させることを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it improves print quality when printing an image on the surface of a printing medium having a curved shape.

上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる曲面印刷装置は、曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する曲面印刷装置であって、移動不能に配置され、前記画像を形成するインクを前記被印刷体に対して吐出するインク吐出口を備えるプリントヘッドと、前記被印刷体を保持し、前記被印刷体を前記プリントヘッドに対して少なくとも１軸方向に移動可能な被印刷体移動手段と、前記画像の形状情報および前記被印刷体における印刷位置情報を含む印刷指示情報に基づいて、前記被印刷体移動手段の移動方向および移動量を制御して、前記被印刷体を前記プリントヘッドに対して所望の位置に移動させるとともに、前記プリントヘッドによる前記インクの吐出タイミングおよび吐出量を制御して前記被印刷体に所望の画像を印刷するよう制御する印刷制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a curved surface printing apparatus according to the present invention is a curved surface printing apparatus that prints an image on the surface of a printing medium having a curved surface shape, and is arranged so as to be immovable. A print head having an ink discharge port that discharges ink for forming an image to the printing medium, and the printing medium is held, and the printing medium can be moved in at least one axial direction with respect to the print head A printing medium moving means, and a printing instruction information including shape information of the image and printing position information on the printing medium to control a moving direction and a moving amount of the printing medium moving means, and The print body is moved to a desired position with respect to the print head, and the ink discharge timing and the discharge amount by the print head are controlled so that the print body is desired. Characterized in that it comprises a print control means for controlling to print an image.

本発明にかかる曲面印刷装置は、画像を形成するインクを被印刷体に対して吐出するインク吐出口を備えるプリントヘッドと、被印刷体を保持し、被印刷体をプリントヘッドに対して少なくとも１軸方向に移動可能な被印刷体移動手段とを備え、曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する。このため、本発明にかかる曲面印刷装置によれば、プリントヘッドを固定し（静止させておき）、被印刷体を動かしながら印刷するため、インクの吐出方向を安定させることができ、印刷品質を向上させることができる。   A curved surface printing apparatus according to the present invention includes a print head including an ink discharge port that discharges ink for forming an image to a printing medium, and the printing medium. Printing medium moving means that can move in the axial direction, and prints an image on the surface of the printing medium having a curved surface. For this reason, according to the curved surface printing apparatus according to the present invention, the print head is fixed (still stationary) and printing is performed while the printing medium is moved, so that the ink ejection direction can be stabilized and the print quality can be improved. Can be improved.

実施の形態にかかる曲面印刷装置１０の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the curved surface printing apparatus 10 concerning embodiment. 被印刷体移動手段１０４の移動方向の一例を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating an example of a moving direction of a printing material moving unit 104. FIG. 曲面印刷装置１０による印刷処理の手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a printing process procedure performed by the curved surface printing apparatus 10;

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる曲面印刷装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a curved surface printing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる曲面印刷装置１０の構成を示す説明図である。曲面印刷装置１０は、曲面を有する基材２０に対して配線パターンを印刷することができる。一般的に、配線パターンは、フレキシブル基板をエッチングしてパターンを作成する。しかしながら、このように作成した配線パターンを曲面形状を有する基材２０に形成するのは困難である。曲面印刷装置１０を用いて曲面を有する基材２０に配線パターンを印刷することにより、基材上に自由に配線パターンを配置することができる。 (Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a curved surface printing apparatus 10 according to the embodiment. The curved surface printing apparatus 10 can print a wiring pattern on the base material 20 having a curved surface. Generally, a wiring pattern is formed by etching a flexible substrate. However, it is difficult to form the wiring pattern thus created on the base material 20 having a curved surface shape. By printing a wiring pattern on the base material 20 having a curved surface using the curved surface printing apparatus 10, the wiring pattern can be freely arranged on the base material.

曲面印刷装置１０は、プリントヘッド１０２、被印刷体移動手段１０４、印刷制御手段１０６、インク硬化手段１０８、被印刷体検知手段１１０、インク検知手段１１２、インク吐出口撮影手段１１４によって構成され、曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する。本実施の形態では、被印刷体（ワーク）の一例として、半球状の基材２０を挙げて説明する。   The curved surface printing apparatus 10 includes a print head 102, a printing medium moving unit 104, a printing control unit 106, an ink curing unit 108, a printing medium detection unit 110, an ink detection unit 112, and an ink discharge port photographing unit 114. An image is printed on the surface of the substrate having a shape. In the present embodiment, a hemispherical base material 20 will be described as an example of a substrate (work) to be printed.

プリントヘッド１０２は、第１の支持部材２２に支持され、移動不能に配置されるとともに、画像を形成するインクを基材２０に対して吐出するインク吐出口１０２Ａを備える。プリントヘッド１０２は、たとえばインク吐出口１０２Ａからのインク吐出方向が重力方向と一致するように下向きに支持されている。インク吐出口１０２Ａは、プリントヘッド１０２に複数備えられていてもよい。   The print head 102 is supported by the first support member 22 and is disposed so as not to move. The print head 102 includes an ink discharge port 102 </ b> A that discharges ink forming an image to the substrate 20. The print head 102 is supported downward, for example, so that the direction of ink ejection from the ink ejection port 102A coincides with the direction of gravity. A plurality of ink discharge ports 102 </ b> A may be provided in the print head 102.

また、プリントヘッド１０２は、基材２０に対するインク吐出口１０２Ａの位置を調整する位置調整機構を備えていてもよい。位置調整機構としては、たとえば多軸ロボットを用いることができる。このような位置調整機構を設けることによって、被印刷体移動手段１０４の動きの自由度を高めることができ、印刷効率を向上させることができる。   In addition, the print head 102 may include a position adjustment mechanism that adjusts the position of the ink discharge port 102 </ b> A with respect to the substrate 20. As the position adjustment mechanism, for example, a multi-axis robot can be used. By providing such a position adjustment mechanism, the degree of freedom of movement of the printing medium moving means 104 can be increased, and printing efficiency can be improved.

プリントヘッド１０２から吐出されるインクは、たとえば、エネルギー照射によって硬化する硬化型インクである。導体素材を用いた硬化型インクによって周波数選択素子のパターンを描画し、後述するインク硬化手段１０８を用いてインクを硬化させることによって、曲面形状を有する基材２０の表面に周波数選択素子を形成することが可能となる。   The ink ejected from the print head 102 is, for example, a curable ink that is cured by energy irradiation. The frequency selective element is drawn on the surface of the substrate 20 having a curved surface shape by drawing a pattern of the frequency selective element with a curable ink using a conductive material and curing the ink using an ink curing unit 108 described later. It becomes possible.

被印刷体移動手段１０４は、基材２０を保持し、基材２０をプリントヘッド１０２に対して少なくとも１軸方向に移動可能とする。図１では、被印刷体移動手段１０４で基材２０を保持した状態を図示している。被印刷体移動手段１０４は、具体的には軸方向に移動可能なロボットであり、望ましくは４軸以上の移動方向を有する多軸ロボットである。本実施の形態では、被印刷体移動手段１０４として６軸多関節ロボットを用いる。   The to-be-printed body moving means 104 holds the base material 20 and enables the base material 20 to move in at least one axial direction with respect to the print head 102. FIG. 1 illustrates a state in which the substrate 20 is held by the printing medium moving unit 104. Specifically, the printing medium moving means 104 is a robot that can move in the axial direction, and is preferably a multi-axis robot having a moving direction of four or more axes. In this embodiment, a 6-axis articulated robot is used as the printing medium moving means 104.

図２は、被印刷体移動手段１０４の移動方向の一例を示す説明図である。図２に示した被印刷体移動手段１０４は６軸多関節ロボットであり、主に体部１０４Ａ、腕部１０４Ｂ、手首部１０４Ｃによって構成される。被印刷体移動手段１０４の体部１０４Ａは、Ｓ軸を中心として回転可能であり、また、Ｌ軸を中心として前後方向に揺動可能である。被印刷体移動手段１０４の腕部１０４Ｂは、Ｒ軸を中心に回転可能であり、また、Ｕ軸を中心として上下方向に揺動可能である。被印刷体移動手段１０４の手首部１０４Ｃは、Ｔ軸を中心に回転可能であり、また、Ｂ軸を中心に上下方向に揺動可能である。本実施の形態では、基材２０は治具を介して手首部１０４Ｃに支持され、被印刷体移動手段１０４の移動に追従して移動される。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the moving direction of the printing material moving unit 104. The printed body moving means 104 shown in FIG. 2 is a six-axis articulated robot, and mainly includes a body part 104A, an arm part 104B, and a wrist part 104C. The body portion 104A of the printing body moving means 104 can rotate about the S axis, and can swing back and forth about the L axis. The arm 104B of the printing medium moving means 104 can rotate around the R axis and can swing up and down around the U axis. The wrist 104C of the printing medium moving means 104 can rotate around the T axis and can swing up and down around the B axis. In the present embodiment, the base material 20 is supported by the wrist 104 </ b> C via a jig, and is moved following the movement of the printing medium moving means 104.

なお、図２には６軸多関節ロボットを示したが、被印刷体移動手段１０４の移動可能方向が４軸未満である場合、カム等を用いてプリントヘッド１０２に対する基材２０の移動を倣う倣い機構を設けてもよい。これにより、被印刷体移動手段１０４の移動可能方向が少ない場合でも、精度よく基材２０の移動をおこなうことができ、印刷品質を向上させることができる。   Although FIG. 2 shows a 6-axis articulated robot, if the movable direction of the printing medium moving means 104 is less than 4 axes, the movement of the base material 20 with respect to the print head 102 is copied using a cam or the like. A copying mechanism may be provided. Thereby, even when there are few movable directions of the to-be-printed body moving means 104, the base material 20 can be moved accurately and print quality can be improved.

図１の説明に戻り、印刷制御手段１０６は、画像の形状情報および基材２０における印刷位置情報を含む印刷指示情報に基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動方向および移動量を制御して、基材２０をプリントヘッド１０２に対して所望の位置に移動させるとともに、プリントヘッド１０２によるインクの吐出タイミングおよび吐出量を制御して基材２０に所望の画像を印刷するよう制御する。また、印刷制御手段１０６は、後述する被印刷体検知手段１１０およびインク検知手段１１２による検知結果と印刷指示情報とに基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動およびプリントヘッド１０２によるインクの吐出を制御する。   Returning to the description of FIG. 1, the print control unit 106 controls the moving direction and the moving amount of the printing medium moving unit 104 based on the print instruction information including the image shape information and the print position information on the base material 20. Then, the base material 20 is moved to a desired position with respect to the print head 102, and the ink discharge timing and the discharge amount by the print head 102 are controlled so as to print a desired image on the base material 20. Further, the print control means 106 moves the print body moving means 104 and ejects ink by the print head 102 based on detection results from the print body detection means 110 and the ink detection means 112 described later and print instruction information. Control.

印刷制御手段１０６は、たとえばＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。   The print control means 106 includes, for example, a CPU, a ROM that stores and stores a control program, a RAM as an operation area of the control program, an EEPROM that holds various data in a rewritable manner, an interface unit that interfaces with peripheral circuits, and the like. Consists of including.

また、印刷制御手段１０６は、たとえばメインコントローラ１０６Ａ、プリントヘッド１０２を制御するインクジェット制御部１０６Ｂ、および被印刷体移動手段１０４を制御する移動制御部１０６Ｃによって構成される。本実施の形態では、メインコントローラ１０６Ａ、インクジェット制御部１０６Ｂおよび移動制御部１０６Ｃを印刷制御手段１０６として一体に構成したが、メインコントローラ１０６Ａ、インクジェット制御部１０６Ｂおよび移動制御部１０６Ｃをそれぞれ設置してもよい。なお、図１において印刷制御手段１０６と曲面印刷装置１０の各部とを接続する配線の図示は省略している。   The print control unit 106 includes, for example, a main controller 106 </ b> A, an inkjet control unit 106 </ b> B that controls the print head 102, and a movement control unit 106 </ b> C that controls the printing medium moving unit 104. In the present embodiment, the main controller 106A, the inkjet control unit 106B, and the movement control unit 106C are integrally configured as the print control unit 106, but the main controller 106A, the inkjet control unit 106B, and the movement control unit 106C may be installed. Good. In FIG. 1, illustration of wiring connecting the printing control means 106 and each part of the curved surface printing apparatus 10 is omitted.

インク硬化手段１０８は、第２の支持部材２３に支持され、インクが吐出された基材２０にエネルギー照射をおこなう。インク硬化手段１０８は、硬化型インクの種類に合わせて、たとえばレーザ、熱源、フラッシュ光、ＵＶ光などを照射することにより、基材２０の表面に吐出された硬化型インクを硬化させる。インク硬化手段１０８は、多関節ロボットにツールとして持たせずに、図１に示すように第２の支持部材２３に設置することによって安全性を向上させることができる。   The ink curing unit 108 is supported by the second support member 23 and irradiates the base material 20 on which the ink has been ejected with energy. The ink curing unit 108 cures the curable ink discharged on the surface of the substrate 20 by irradiating, for example, a laser, a heat source, flash light, UV light, or the like according to the type of the curable ink. The ink curing means 108 can be improved in safety by being installed on the second support member 23 as shown in FIG. 1 without having the articulated robot as a tool.

被印刷体検知手段１１０は、基材２０の形状または基材２０とプリントヘッド１０２との間の距離の少なくともいずれかを検知する。被印刷体検知手段１１０としては、たとえば形状センサや位置センサ、基材２０を撮影範囲に含めて設置されたカメラなど（以下、「センサ類」という）を用いることができる。被印刷体検知手段１１０として、基材２０の形状を検知するセンサ類と基材２０とプリントヘッド１０２との間の距離を検知するセンサ類とを別体で設けてもよい。   The to-be-printed body detection means 110 detects at least one of the shape of the base material 20 or the distance between the base material 20 and the print head 102. As the printed material detection means 110, for example, a shape sensor, a position sensor, a camera installed with the base material 20 included in the imaging range, or the like (hereinafter referred to as “sensors”) can be used. Sensors for detecting the shape of the base material 20 and sensors for detecting the distance between the base material 20 and the print head 102 may be provided separately as the printed material detection unit 110.

被印刷体検知手段１１０による検知結果は、印刷制御手段１０６に入力される。印刷制御手段１０６は、被印刷体検知手段１１０によって検知された基材２０の形状またはプリントヘッドとの間の距離の少なくともいずれかと、印刷指示情報とに基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動およびプリントヘッド１０２によるインクの吐出を制御する。たとえば、基材２０の形状の検知結果を用いて、基材２０の各点の位置座標を抽出し、被印刷体移動手段１０４の移動軌跡を計算することができる。これにより、基材２０の製造バラつきや設置位置のバラつきによる影響を排除して、印刷品質を向上させることができる。   The detection result by the printing medium detection unit 110 is input to the print control unit 106. The print control unit 106 moves the printing body moving unit 104 based on at least one of the shape of the base material 20 detected by the printing body detection unit 110 or the distance from the print head and the print instruction information. And the ejection of ink by the print head 102 is controlled. For example, by using the detection result of the shape of the base material 20, the position coordinates of each point of the base material 20 can be extracted, and the movement trajectory of the printing medium moving means 104 can be calculated. As a result, the print quality can be improved by eliminating the influence of the manufacturing variation of the base material 20 and the variation of the installation position.

インク検知手段１１２は、基材２０に吐出されたインクの形状、すなわち印刷内容の外観を検知する。インク検知手段１１２としては、たとえば形状センサや基材２０を撮影範囲に含めて設置されたカメラなど（以下、「センサ類」という）を用いることができる。インク検知手段１１２による検知結果は、印刷制御手段１０６に入力される。印刷制御手段１０６は、インク検知手段１１２によって検知されたインクの形状と印刷指示情報とに基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動およびプリントヘッド１０２によるインクの吐出を制御する。すなわち、印刷制御手段１０６は、印刷内容の外観と印刷指示情報とを比較して、両者の間に相違点があった場合には部分的な再印刷等をおこなう。これにより、実際の印刷内容を印刷指示情報に合わせて補正することができ、印刷品質を向上させることができる。   The ink detection unit 112 detects the shape of the ink ejected onto the substrate 20, that is, the appearance of the printed content. As the ink detection means 112, for example, a shape sensor or a camera installed with the base material 20 included in the imaging range (hereinafter referred to as “sensors”) can be used. The detection result by the ink detection unit 112 is input to the print control unit 106. The print control unit 106 controls the movement of the printing medium moving unit 104 and the ejection of ink by the print head 102 based on the ink shape detected by the ink detection unit 112 and the print instruction information. That is, the print control unit 106 compares the appearance of the print content with the print instruction information, and performs partial reprinting if there is a difference between the two. As a result, the actual print content can be corrected according to the print instruction information, and the print quality can be improved.

インク吐出口撮影手段１１４は、インク吐出口１０２Ａの画像を撮影する。インク吐出口撮影手段１１４は、たとえばインク吐出口１０２Ａを撮影範囲に含めて設置されたカメラである。インク吐出口撮影手段１１４による撮影画像は、印刷制御手段１０６に入力される。印刷制御手段１０６は、インク吐出口撮影手段１１４によって検知されたインク吐出口１０２Ａの画像に基づいて、インク吐出口１０２Ａのインク詰まりの有無を検知する。具体的には、印刷制御手段１０６は、たとえばそれぞれのインク吐出口１０２Ａから吐出されたインクの液滴を監視して、基準量よりも液滴量が少ない場合はインク詰まりが発生していると判断する。これにより、インク詰まりが生じているインク吐出口１０２Ａの位置を特定することができ、たとえばインク詰まりが生じているインク吐出口１０２Ａの代わりに、他のインク吐出口１０２Ａを用いて印刷をおこなうようにプリントヘッド１０２を制御することができる。これにより、画像の欠陥を防止して印刷品質を向上させることができる。   The ink discharge port imaging unit 114 captures an image of the ink discharge port 102A. The ink discharge port photographing means 114 is a camera installed with the ink discharge port 102A included in the photographing range, for example. An image captured by the ink discharge port imaging unit 114 is input to the print control unit 106. The print control unit 106 detects the presence or absence of ink clogging in the ink discharge port 102A based on the image of the ink discharge port 102A detected by the ink discharge port photographing unit 114. Specifically, the print control unit 106 monitors, for example, ink droplets ejected from the respective ink ejection ports 102A, and if the droplet amount is smaller than the reference amount, ink clogging has occurred. to decide. Accordingly, the position of the ink ejection port 102A where the ink clogging has occurred can be specified. For example, instead of the ink ejection port 102A where the ink clogging has occurred, printing is performed using another ink ejection port 102A. The print head 102 can be controlled. Thereby, it is possible to improve image quality by preventing image defects.

つづいて、曲面印刷装置１０の動作について説明する。
図３は、曲面印刷装置１０による印刷処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートにおいて、曲面印刷装置１０は、印刷制御手段１０６に印刷指示情報が入力され、印刷開始が指示されると（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、被印刷体検知手段１１０によって被印刷体（基材２０）の位置（プリントヘッド１０２との距離）や被印刷体（基材２０）の形状を検知する（ステップＳ３０２）。 Next, the operation of the curved surface printing apparatus 10 will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the printing process performed by the curved surface printing apparatus 10. In the flowchart of FIG. 3, when the print instruction information is input to the print control unit 106 and the start of printing is instructed (Step S301: Yes), the curved surface printing apparatus 10 is printed by the print body detection unit 110. The position of the material 20) (distance from the print head 102) and the shape of the printing medium (base material 20) are detected (step S302).

印刷制御手段１０６は、被印刷体検知手段１１０による検知結果と印刷指示情報とに基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動方向や移動量を規定する移動軌跡データおよびプリントヘッド１０２からのインクの吐出タイミングおよび吐出量を規定するインク吐出データを計算する（ステップＳ３０３，Ｓ３０４）。   The print control means 106 is based on the detection result by the print body detection means 110 and the print instruction information, and the movement trajectory data that defines the movement direction and the movement amount of the print body movement means 104 and the ink from the print head 102. Ink discharge data defining the discharge timing and the discharge amount is calculated (steps S303 and S304).

印刷制御手段１０６は、各部（被印刷体移動手段１０４およびプリントヘッド１０２）に移動軌跡データおよびインク吐出データをそれぞれ出力し、当該データに沿って被印刷体移動手段１０４およびプリントヘッド１０２が動作することによって印刷を開始する（ステップＳ３０５）。   The print control means 106 outputs the movement trajectory data and the ink ejection data to each part (the printed material moving means 104 and the print head 102), and the printed material moving means 104 and the print head 102 operate along the data. Thus, printing is started (step S305).

印刷中、曲面印刷装置１０は、インク検知手段１１２で被印刷体（基材２０）表面のインク形状を検知して（ステップＳ３０６）、印刷制御手段１０６で印刷結果（被印刷体（基材２０）表面のインク形状）が印刷指示情報と合致するか否かを判断する（ステップＳ３０７）。印刷結果が印刷指示情報と合致する場合は（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０９に移行する。印刷結果が印刷指示情報と合致しない場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、印刷制御手段１０６は、被印刷体（基材２０）表面のインク形状を印刷指示情報と合致させるように移動軌跡データおよびインク吐出データを補正して（ステップＳ３０８）、各部に出力する。   During printing, the curved surface printing apparatus 10 detects the ink shape on the surface of the printing medium (base material 20) with the ink detection unit 112 (step S306), and the printing control unit 106 prints the printing result (the printing body (base material 20). It is determined whether or not () ink shape on the surface) matches the print instruction information (step S307). If the print result matches the print instruction information (step S307: Yes), the process proceeds to step S309. When the print result does not match the print instruction information (step S307: No), the print control unit 106 moves the movement track data and the ink discharge so that the ink shape on the surface of the printing medium (base material 20) matches the print instruction information. The data is corrected (step S308) and output to each unit.

また、印刷中、曲面印刷装置１０は、インク吐出口撮影手段１１４でインク吐出口１０２Ａを撮影して（ステップＳ３０９）、印刷制御手段１０６でインク詰まりが生じているか否かを判断する（ステップＳ３１０）。インク詰まりが生じている場合（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、印刷制御手段１０６は、インク詰まりが生じているインク吐出口１０２Ａを用いずに印刷をおこなうように移動軌跡データおよびインク吐出データを補正して（ステップＳ３１１）、各部に出力する。インク詰まりが生じていない場合は（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、ステップＳ３１２に移行する。   Further, during printing, the curved surface printing apparatus 10 photographs the ink ejection port 102A by the ink ejection port imaging unit 114 (step S309), and determines whether or not the ink clogging has occurred by the printing control unit 106 (step S310). ). When ink clogging has occurred (step S310: Yes), the printing control means 106 corrects the movement trajectory data and the ink ejection data so as to perform printing without using the ink ejection port 102A in which ink clogging has occurred. (Step S311), output to each unit. If there is no ink clogging (step S310: No), the process proceeds to step S312.

被印刷体（基材２０）への印刷が終了するまでは（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、ステップＳ３０６に戻り、以降の処理をくり返す。そして、被印刷体（基材２０）への印刷が終了すると（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、インク硬化手段１０８によって被印刷体（基材２０）表面のインクを硬化させて（ステップＳ３１３）、本フローチャートによる処理を終了する。   Until printing on the substrate (base material 20) is completed (step S312: No), the process returns to step S306, and the subsequent processing is repeated. Then, when printing on the printing medium (base material 20) is completed (step S312: Yes), the ink on the surface of the printing medium (base material 20) is cured by the ink curing unit 108 (step S313), and this flowchart. The process by is terminated.

以上説明したように、実施の形態にかかる曲面印刷装置１０は、画像を形成するインクを基材２０に対して吐出するインク吐出口１０２Ａを備えるプリントヘッド１０２と、基材２０を保持し、基材２０をプリントヘッド１０２に対して少なくとも１軸方向に移動可能な被印刷体移動手段１０４とを備え、曲面形状を有する基材２０の表面に画像を印刷する。曲面印刷装置１０では、プリントヘッド１０２を固定し、基材２０を動かしながら印刷するため、インクの吐出方向を安定させることができ、印刷品質を向上させることができる。   As described above, the curved surface printing apparatus 10 according to the embodiment holds the print head 102 including the ink discharge ports 102 </ b> A for discharging the ink for forming an image with respect to the substrate 20, the substrate 20, and the base A printing medium moving means 104 capable of moving the material 20 in at least one axial direction with respect to the print head 102 is provided, and an image is printed on the surface of the base material 20 having a curved shape. In the curved surface printing apparatus 10, since the print head 102 is fixed and printing is performed while the base material 20 is moved, the ink ejection direction can be stabilized, and the print quality can be improved.

また、曲面印刷装置１０は、基材２０の形状または基材２０とプリントヘッド１０２との間の距離の少なくともいずれかを検知する被印刷体検知手段１１０を備え、被印刷体検知手段１１０によって検知された基材２０の形状またはプリントヘッドとの間の距離の少なくともいずれかと、印刷指示情報とに基づいて、被印刷体移動手段１０４の移動およびプリントヘッド１０２によるインクの吐出を制御するようにしたので、基材２０の製造バラつきや設置位置のバラつきによる影響を排除して、印刷品質を向上させることができる。   Further, the curved surface printing apparatus 10 includes a printing medium detection unit 110 that detects at least one of the shape of the base material 20 or the distance between the base material 20 and the print head 102, and is detected by the printing medium detection unit 110. The movement of the printing medium moving means 104 and the ejection of ink by the print head 102 are controlled based on at least one of the shape of the base material 20 or the distance between the print head and the print instruction information. Therefore, the print quality can be improved by eliminating the influence of the manufacturing variation of the base material 20 and the variation of the installation position.

また、曲面印刷装置１０は、基材２０に吐出されたインクの形状を検知するインク検知手段１１２を備え、印刷内容の外観と印刷指示情報とを比較して、両者の間に相違点があった場合には部分的な再印刷等をおこなう。これにより、実際の印刷内容を印刷指示情報に合わせて補正することができ、印刷品質を向上させることができる。   In addition, the curved surface printing apparatus 10 includes an ink detection unit 112 that detects the shape of the ink ejected onto the base material 20. There is a difference between the appearance of the print content and the print instruction information. If it does, partial reprinting is performed. As a result, the actual print content can be corrected according to the print instruction information, and the print quality can be improved.

また、曲面印刷装置１０は、インク吐出口の画像を撮影するインク吐出口撮影手段１１４を備え、インク詰まりが生じているインク吐出口１０２Ａの位置を特定することができるので、画像の欠陥を防止して印刷品質を向上させることができる。   In addition, the curved surface printing apparatus 10 includes an ink discharge port photographing unit 114 that captures an image of the ink discharge port, and can identify the position of the ink discharge port 102A where ink clogging occurs, thereby preventing image defects. As a result, the print quality can be improved.

１０……曲面印刷装置、２０……基材、１０２……プリントヘッド、１０２Ａ……インク吐出口、１０４……被印刷体移動手段、１０６……印刷制御手段、１０８……インク硬化手段、１１０……被印刷体検知手段、１１２……インク検知手段、１１４……インク吐出口撮影手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Curved surface printing apparatus, 20 ... Base material, 102 ... Print head, 102A ... Ink discharge port, 104 ... Printed body moving means, 106 ... Print control means, 108 ... Ink hardening means, 110 ... Printed material detection means, 112 ... Ink detection means, 114 ... Ink ejection port photographing means

Claims (7)

曲面形状を有する被印刷体の表面に画像を印刷する曲面印刷装置であって、
移動不能に配置され、前記画像を形成するインクを前記被印刷体に対して吐出するインク吐出口を備えるプリントヘッドと、
前記被印刷体を保持し、前記被印刷体を前記プリントヘッドに対して少なくとも１軸方向に移動可能な被印刷体移動手段と、
前記画像の形状情報および前記被印刷体における印刷位置情報を含む印刷指示情報に基づいて、前記被印刷体移動手段の移動方向および移動量を制御して、前記被印刷体を前記プリントヘッドに対して所望の位置に移動させるとともに、前記プリントヘッドによる前記インクの吐出タイミングおよび吐出量を制御して前記被印刷体に所望の画像を印刷するよう制御する印刷制御手段と、
を備えることを特徴とする曲面印刷装置。 A curved surface printing apparatus that prints an image on the surface of a printing medium having a curved surface shape,
A print head that is disposed immovably and includes an ink ejection port that ejects ink for forming the image onto the printing medium;
A printing medium moving means for holding the printing medium and capable of moving the printing medium in at least one axial direction with respect to the print head;
Based on the print instruction information including the shape information of the image and the printing position information on the printing medium, the moving direction and the moving amount of the printing medium moving unit are controlled, and the printing medium is moved with respect to the print head. Printing control means for controlling the ink discharge timing and discharge amount by the print head to print a desired image on the substrate, and moving the ink to a desired position.
A curved surface printing apparatus comprising: 前記インクは、エネルギー照射によって硬化する硬化型インクであり、
前記インクが吐出された前記被印刷体にエネルギー照射をおこなうインク硬化手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷装置。 The ink is a curable ink that is cured by energy irradiation,
The curved surface printing apparatus according to claim 1, further comprising an ink curing unit that irradiates the printed material on which the ink is ejected with energy. 前記被印刷体の形状または前記被印刷体と前記プリントヘッドとの間の距離の少なくともいずれかを検知する被印刷体検知手段を備え、
前記印刷制御手段は、前記被印刷体検知手段によって検知された前記被印刷体の形状または前記プリントヘッドとの間の距離の少なくともいずれかと前記印刷指示情報とに基づいて、前記被印刷体移動手段の移動および前記プリントヘッドによる前記インクの吐出を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の曲面印刷装置。 A printing medium detection means for detecting at least one of the shape of the printing medium or the distance between the printing medium and the print head;
The printing control means is based on at least one of the shape of the printing body or the distance to the print head detected by the printing body detection means and the printing instruction information. The curved surface printing apparatus according to claim 1, wherein the movement of the ink and the ejection of the ink by the print head are controlled. 前記被印刷体に吐出された前記インクの形状を検知するインク検知手段を備え、
前記印刷制御手段は、前記インク検知手段によって検知された前記インクの形状と前記印刷指示情報とに基づいて、前記被印刷体移動手段の移動および前記プリントヘッドによる前記インクの吐出を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の曲面印刷装置。 Comprising ink detection means for detecting the shape of the ink ejected on the substrate;
The printing control means controls the movement of the printing medium moving means and the ejection of the ink by the print head based on the shape of the ink detected by the ink detecting means and the printing instruction information. The curved surface printing apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記インク吐出口の画像を撮影するインク吐出口撮影手段を備え、
前記印刷制御手段は、前記インク吐出口撮影手段によって検知された前記インク吐出口の画像とに基づいて、前記インク吐出口のインク詰まりの有無を検知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の曲面印刷装置。 An ink discharge port photographing means for photographing an image of the ink discharge port;
5. The print control unit according to claim 1, wherein the print control unit detects the presence or absence of ink clogging in the ink discharge port based on the image of the ink discharge port detected by the ink discharge port photographing unit. The curved surface printing apparatus according to any one of the above. 前記プリントヘッドは、前記被印刷体に対する前記インク吐出口の位置を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の曲面印刷装置。   The curved surface printing apparatus according to claim 1, wherein the print head includes a position adjustment mechanism that adjusts a position of the ink discharge port with respect to the printing medium. 前記被印刷体移動手段の移動可能方向は４軸未満であり、前記プリントヘッドに対する前記被印刷体の移動を倣う倣い機構を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の曲面印刷装置。   The movable direction of the printing medium moving means is less than four axes, and includes a copying mechanism that imitates the movement of the printing medium with respect to the print head. Curved surface printing device.
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