以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る立体物造形装置10の一例を示す。図1(a)は、立体物造形装置10の要部の構成の一例を示す。図1(b)は、立体物造形装置10により造形する立体物50の一例を示す図であり、造形途中の立体物50の様子を簡略化して示す。
本例において、立体物造形装置10は、積層造形法により立体物50を造形する装置である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて立体物50を造形する方法である。立体物50とは、例えば、三次元構造物のことである。また、本例において、立体物を造形する方法は、例えば、立体物の製造方法と考えることもできる。
尚、以下に説明をする点を除き、立体物造形装置10は、公知の立体物造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、立体物造形装置10は、例えば、公知のインクジェットプリンタの構成の一部を変更した装置であってよい。例えば、立体物造形装置10は、紫外線硬化型インク(UVインク)を用いる二次元画像印刷用のインクジェットプリンタの一部を変更した装置であってよい。
また、本例において、立体物造形装置10は、インクジェット方式でインク滴を吐出する液体吐出装置の一例であり、インク滴を吐出する動作により、立体物の造形以外の動作を更に行う。例えば、立体物造形装置10は、2次元の画像を印刷する印刷装置であるインクジェットプリンタとしても動作する。この場合、立体物造形装置10は、例えば使用するインクを交換することにより、平面状の媒体に対し、色つきのカラー画像を印刷する。また、本例において、立体物造形装置10は、立体的な媒体への印刷や、隆起印刷等を更に行う。これらの各種動作については、後に更に詳しく説明をする。
本例において、立体物造形装置10は、ヘッド部12、主走査駆動部14、造形台16、及び制御部18を備える。ヘッド部12は、立体物50の材料となる液滴(インク滴)を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂のインク滴等を吐出し、硬化させる。また、これにより、ヘッド部12は、立体物50を構成する各層を形成する。
より具体的に、本例において、ヘッド部12は、例えば、複数のインクジェットヘッドを有し、制御部18の指示に応じてインク滴を吐出する。また、硬化性樹脂として、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型樹脂を用いる。この場合、ヘッド部12は、立体物50の材料となるインク滴として、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。また、紫外線光源により紫外線を照射することにより、インクの層を硬化させる。また、本例において、ヘッド部12は、立体物50の造形時において、図1(b)に示すように、複数のインクの層52を重ねて形成することにより、立体物50を造形する。
尚、本例において、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。また、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式で液体を吐出する液体吐出ヘッドのことである。インクジェット方式とは、例えば、ピエゾ素子等の駆動素子を駆動することにより、ノズルから液滴を吐出させる方式のことである。また、ヘッド部12のより具体的な構成及び動作については、後に更に詳しく説明をする。
主走査駆動部14は、ヘッド部12に主走査動作を行わせる駆動部である。この場合、ヘッド部12に主走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部12が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向(図中のY方向)へ移動しつつインク滴を吐出する動作である。
また、本例において、主走査駆動部14は、キャリッジ102及びガイドレール104を有する。キャリッジ102は、ヘッド部12における各インクジェットヘッド等を造形台16と対向させて保持する保持部である。この場合、造形台16と対向させてインクジェットヘッドを保持するとは、例えば、インク滴の吐出方向が造形台16へ向かう方向になるように、インクジェットヘッドを保持することである。また、主走査動作時において、キャリッジ102は、各インクジェットヘッドを保持した状態で、ガイドレール104に沿って移動する。ガイドレール104は、キャリッジ102の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において、制御部18の指示に応じて、キャリッジ102を移動させる。
尚、主走査動作におけるヘッド部12の移動は、立体物50に対する相対的な移動であってよい。そのため、立体物造形装置10の構成の変形例においては、例えば、ヘッド部12の位置を固定して、例えば造形台16を移動させることにより、立体物50の側を移動させてもよい。
造形台16は、造形中の立体物50を上面に載置する台である。本例において、造形台16は、上面を上下方向(図中のZ方向)へ移動させる機能を有しており、制御部18の指示に応じて、立体物50の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。また、これにより、造形途中の立体物50における被造形面と、ヘッド部12との間の距離(ギャップ)を適宜調整する。この場合、立体物50の被造形面とは、例えば、ヘッド部12により次の層が形成される面のことである。また、ヘッド部12に対して造形台16を上下動させるZ方向への走査(Z走査)は、例えばヘッド部12の側を移動させることで行ってもよい。
制御部18は、例えば立体物造形装置10のCPUであり、造形すべき立体物50を示すデータ(造形データ)に基づいて立体物造形装置10の各部を制御することにより、立体物50の造形の動作を制御する。本例によれば、立体物50を適切に造形できる。
また、上記においても説明をしたように、立体物造形装置10は、立体物の造形以外に、2次元の画像を印刷する動作等を更に行う。より具体的に、本例において、制御部18は、立体物造形装置10の動作モードとして、少なくとも、平坦な被印刷面に対して画像の印刷を行う2次元印刷モードと、積層造形法により立体物を造形する動作を行う造形モードとを設定可能である。この場合、2次元印刷モードとは、例えば、インクジェットプリンタとして立体物造形装置10を動作させることでカラー画像を印刷する動作モード(カラーモード)である。また、造形モードとは、例えば、3Dプリンタとして立体物造形装置10を動作させることで立体物を造形する動作モード(3Dプリンタモード)である。
図1(c)は、2次元印刷モードでの動作について説明をする図である。2次元印刷モードでの動作時において、立体物造形装置10は、立体物50を造形する代わりに、平坦な被印刷面を有する媒体60に対して、画像を印刷する。この場合、立体物造形装置10は、例えば、造形台16上に媒体60を載置することにより、公知のインクジェットプリンタと同一又は同様にして、媒体60への印刷を行う。
また、様々な動作モードでの動作をより適切に行うため、本例において、制御部18は、設定する動作モードに応じて、各部に対する制御の設定を適宜変更する。例えば、主走査動作時にヘッド部12を移動させる移動速度について、制御部18は、2次元印刷モードでの速度と、造形モードでの速度を異ならせる。より具体的に、本例において、制御部18は、例えば、2次元印刷モードでの速度を第1の速度に設定し、造形モードでの速度について、少なくとも一部のタイミングにおいて、第1の速度よりも低速な第2の速度に設定する。これにより、2次元印刷モードの設定時において、主走査駆動部14は、主走査方向への移動速度を第1の速度にして、ヘッド部12に主走査動作を行わせる。また、造形モードの設定時において、主走査駆動部14は、少なくとも一部のタイミングにおいて、主走査方向への移動速度をより低速な第2の速度にして、ヘッド部12に主走査動作を行わせる。
このように構成した場合、主走査動作時のヘッド部12の移動速度について、それぞれの動作モードに適した速度を設定することができる。より具体的には、例えば、2次元印刷モードでの動作時において、従来のインクジェットプリンタと同様の速度を設定することにより、従来と比べて遜色のない高速な印刷を行うことができる。
また、造形モードの設定時において、高い精度での造形が必要になる箇所に合わせて、
ヘッド部12の移動速度を十分に低い速度に設定すること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、立体物50の造形を高い精度でより適切に行うことができる。また、これにより、例えば、一台の立体物造形装置10により、2次元印刷モード及び造形モードの動作をより適切に行うことができる。
ここで、積層造形法で立体物を造形する場合、通常、インクの層の端部を形成するタイミングにおいて、より高い精度が求められる。この場合、インクの層の端部とは、例えば、主走査方向における一端側及び他端側(先端側及び後端側)である。そのため、本例の造形モードの設定時において、制御部18は、例えば、それぞれの主走査動作で形成するインクの層における主走査方向の少なくとも一方側の端部を形成するタイミングにおいて、主走査方向への移動速度を第2の速度に設定する。この場合、速度を設定する方法としては、例えば、速度を連続的に変化させる方法や、段階的に変化させる方法等を含む各種方法を用いることができる。このように構成すれば、例えば、インクの層の端部を形成するタイミングにおいて、ヘッド部の移動速度を低速に設定できる。また、これにより、例えば、インクの層の端部をより高い精度で形成することができる。
また、この場合、主走査動作における一部のタイミングにおいてのみ移動速度を低速化するのではなく、各回の主走査動作におけるヘッド部12の移動速度について、一定の第2の速度に設定してよい。この場合、例えば、インクの層の端部の造形に求められる精度に応じて、主走査動作の全体におけるヘッド部12の移動速度を第2の速度に設定することが考えられる。このように構成すれば、例えば、ヘッド部12の移動速度をより簡易かつ適切に設定できる。また、全面に対して低速での主走査動作を行うことにより、立体物の造形をより高い精度で行うことができる。
また、ヘッド部の移動速度については、例えば、主走査動作中の一部のタイミングにおいてのみ、移動速度を低速にすることも考えられる。この場合、例えば、インクの層の端部を形成するタイミングにおいてのみヘッド部12の移動速度を減速し、第2の速度にすることが考えられる。この場合、主走査動作における他のタイミングにおいては、ヘッド部12を、第2の速度よりも高速な移動速度で移動させる。このように構成すれば、例えば、必要なタイミングにおいてのみヘッド部の移動速度を低下させることにより、立体物の造形速度を高速化することができる。
また、本例において、制御部18は、立体物造形装置10の動作モードとして、2次元印刷モード及び造形モード以外に、例えば、隆起印刷モード及び立体物加飾印刷モードを更に設定可能である。この場合、隆起印刷モードとは、例えば、ヘッド部12から媒体60へインク滴を吐出することで媒体60の少なくとも一部に凸状の隆起部を形成する動作モードである。この場合、例えば、2次元印刷モードの設定時と同様のカラーインク(YMCKインク)を用い、着色された隆起部を形成してよい。また、立体物加飾印刷モードとは、例えば、被印刷面に凹凸を有する媒体である立体媒体に対して画像の印刷を行う動作モードである。この場合も、例えば、2次元印刷モードの設定時と同様のカラーインク(YMCKインク)を用い、立体媒体に対してカラーの画像を印刷してよい。本例によれば、例えば、一台の立体物造形装置10について、より多様な動作モードで適切に動作させることができる。隆起印刷モード及び立体物加飾印刷モードの動作については、後に更に詳しく説明をする。
尚、立体物造形装置10は、図1(a)に図示した構成以外にも、例えば、立体物50の造形等に必要な各種構成を更に備えてよい。例えば、立体物造形装置10は、ヘッド部12に副走査動作を行わせる副走査駆動部等を更に備えてもよい。この場合、副走査動作とは、例えば、造形中の立体物50に対して相対的に、主走査方向と直交する副走査方向(図中のX方向)へ、ヘッド部12におけるインクジェットヘッドを移動させる動作である。また、本例において、副走査方向は、主走査方向と直交する直交方向の一例である。副走査駆動部は、例えば、副走査方向における長さがヘッド部12におけるインクジェットヘッドの造形幅よりも長い立体物50を造形する場合等に、必要に応じて、ヘッド部12に副走査動作を行わせる。また、より具体的に、副走査駆動部は、例えば、造形台16を副走査方向へ移動させる駆動部であってよい。また、副走査駆動部は、例えば、ヘッド部12を保持するキャリッジ102と共にガイドレール104を移動させる駆動部等であってもよい。
また、副走査駆動部は、例えば、立体物造形装置10においてマルチパス方式での動作を行う場合にも、主走査動作の合間に、ヘッド部12に副走査動作を行わせる。より具体的に、例えば、立体物造形装置10が2次元印刷モードでの動作を行う場合、マルチパス方式で画像を印刷することが考えられる。また、他の動作モードでの動作時においても、必要に応じて、マルチパス方式での動作を行う場合もある。そして、これらの場合、副走査駆動部により、ヘッド部12に副走査動作を行わせる。
続いて、本例におけるヘッド部12の構成について、更に詳しく説明をする。上記においても説明をしたように、本例において、立体物造形装置10は、2次元の画像を印刷するインクジェットプリンタとしても動作する。また、この場合、立体物造形装置10は、例えば、色つきのカラー画像を印刷する。そこで、先ず、インクジェットプリンタとしての動作を行う場合に関し、ヘッド部12の構成の一例を説明する。
図2は、ヘッド部12の構成の一例について、従来の構成のヘッド部であるヘッド部22と比較して説明をする図である。図2(a)は、従来のヘッド部22の構成の一例を示す。図2(b)は、本例におけるヘッド部12の構成の一例を示す。ヘッド部22及びヘッド部12は、いずれも、複数のインクジェットヘッド202を有する。また、インクジェットプリンタとしての動作を行う場合、複数のインクジェットヘッド202のそれぞれは、互いに異なる着色用のインクのインク滴を吐出する。この場合、互いに異なる着色用のインクとは、例えば、カラー印刷においてプロセスカラーとして用いる各色のことである。より具体的に、図示した場合において、ヘッド部22及びヘッド部12は、いずれも、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色のインクのインク滴をそれぞれ吐出する複数のインクジェットヘッド202を有している。また、ヘッド部22及びヘッド部12のそれぞれは、他の色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドを更に有してもよい。
また、上記においても説明をしたように、本例において、立体物造形装置10は、紫外線硬化型インクを用いて、立体物を造形する。そして、この場合、インクジェットプリンタとしての動作時においても、紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。そのため、本例において、複数のインクジェットヘッド202は、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。
また、図示は省略したが、ヘッド部22及びヘッド部12は、例えば、紫外線を照射する紫外線光源を更に有する。紫外線光源としては、例えばUVLEDを好適に用いることができる。紫外線光源は、例えば、複数のインクジェットヘッド202に対し、主走査方向(Y方向)の少なくとも一方側に配設される。また、紫外線光源は、複数のインクジェットヘッド202に対し、主走査方向の一方側及び他方側の両方に配設されることが好ましい。紫外線光源は、複数のインクジェットヘッド202に対し、主走査方向の一方側のみに配設されてもよい。また、紫外線光源として、例えば紫外線ランプやメタルハライドランプ等を用いてもよい。紫外線光源も含めたヘッド部12の構成については、後に、更に詳しく説明をする。
また、図示した構成において、従来のヘッド部22と、本例のヘッド部12とは、同じ構成の複数のインクジェットヘッド202を有する。より具体的に、ヘッド部22及びヘッド部12において用いるそれぞれのインクジェットヘッド202は、例えば、所定の一定の間隔に設定されたノズルピッチpで複数のノズル302がノズル列方向に並ぶノズル列304を有する。また、図示したヘッド部22及びヘッド部12において、ノズル列方向は、副走査方向(X方向)と平行な方向である。これにより、ヘッド部22及びヘッド部12は、インクジェット方式でインク滴を吐出するノズル列304を複数有する構成になっている。また、2次元の画像を印刷する場合、複数のノズル列304のそれぞれは、それぞれ異なる色の有色のインクのインク滴を吐出する。
尚、図示の便宜上、それぞれのインクジェットヘッド202おいて、副走査方向に並ぶノズル302の数は、一般的なインクジェットヘッドよりも少なくしている。また、その結果、副走査方向におけるインクジェットヘッド202の長さは、短くなっている。しかし、実際の構成において、ノズル302の数は、印刷や造形の精度や仕様に応じて、更に多くてもよい。また、副走査方向におけるインクジェットヘッド202の長さも、その分だけ、長くてもよい。また、インクジェットヘッド202としては、公知のインクジェットヘッド202を好適に用いることができる。また、ノズル列304においてノズル302が並ぶノズル列方向については、副走査方向と平行な方向以外にすることも考えられる。例えば、ノズル列方向は、直角以外の角度で主走査方向と交差する方向であってもよい。
一方、図から分かるように、複数のインクジェットヘッド202の配置については、従来のヘッド部22と、本例のヘッド部12との間で、相違している。例えば、従来のヘッド部22において、複数のインクジェットヘッド202は、図示のように、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。また、この場合、それぞれのノズル列304における各ノズル302は、他のノズル列304における対応するノズル302と、副走査方向における位置が揃った状態になる。また、これにより、それぞれのノズル列304における各ノズル302は、他のノズル列304における対応するノズル302と、主走査方向へ一直線状に並ぶ。
ここで、従来のヘッド部22は、例えば公知のインクジェットプリンタにおいて用いられているヘッド部の構成である。そして、このようなインクジェットプリンタにおいて、2次元の画像を印刷する場合、マルチパス方式で印刷を行う構成が広く用いられている。例えば、紫外線硬化型インクを用いる場合、通常、マルチパス方式で印刷を行う。また、例えば一のノズル列におけるノズルピッチpよりも高い解像度での印刷を行う場合や、ノズルの吐出特性のバラツキの影響を抑えることが必要な場合等にも、通常、マルチパス方式で印刷を行う。この場合、マルチパス方式とは、例えば、印刷対象の各領域に対し、複数回の主走査動作を行う方式のことである。
より具体的に、マルチパス方式で印刷を行う場合、例えば、副走査方向における印刷の解像度は、ノズル列304におけるノズルピッチpよりも小さな距離dに対応する解像度に設定される。より具体的に、図示した場合、印刷の解像度に対応する距離dは、例えば、ノズルピッチpの1/4になる。そして、この場合、少なくともパス数を4以上にするマルチパス方式で印刷を行うことにより、ノズルピッチpよりも小さな距離dに対応する高い解像度での印刷を行う。また、更に具体的に、図に示した場合において、距離dは、例えば、600dpiの解像度に対応する距離である。また、ノズルピッチpは、150dpiに対応する距離である。
また、ノズルの吐出特性のバラツキの影響を抑えること等も考え、印刷のパス数は、更に多くすることが好ましい。例えば、紫外線硬化型インクを用いる公知のインクジェットプリンタは、8〜32(例えば、8、16、32等)程度のパス数での印刷を行う。
このように、従来のシリアル方式のインクジェットプリンタは、通常、マルチパス方式で印刷を行うことを前提とした構成を有している。そのため、通常、パス数を1にした印刷(1パス)を行うことは難しい。少なくとも、副走査方向における解像度に対応する距離dがノズルピッチpよりも小さい場合、1パスでの印刷は、構造上不可能である。また、その結果、3Dプリンタ等の立体物造形装置において従来のヘッド部22を用いた場合にも、1パスでの動作は難しくなる。この場合、立体物造形装置における1パスでの動作とは、立体物50を構成するそれぞれのインクの層52(図1参照)を1回の主走査動作で形成する動作である。尚、立体物造形装置としての動作については、後に更に詳しく説明をする。
これに対し、本例のヘッド部12において、複数のインクジェットヘッド202は、例えば図2(b)に示すように、副走査方向における位置を他のインクジェットヘッド202とずらして、主走査方向に並べて配設される。これにより、ヘッド部12における複数のノズル列304は、副走査方向において一部の位置が重なるようにして、主走査方向へ並べて配設される。
また、この場合、副走査方向においてそれぞれのインクジェットヘッド202の位置をずらす距離は、ノズルピッチpよりも小さい距離に設定される。これにより、副走査方向において、それぞれのノズル列304におけるノズル302の位置は、他のノズル列304におけるそれぞれのノズル列304の位置と異なることになる。
より具体的に、副走査方向においてそれぞれのインクジェットヘッド202の位置をずらす距離は、ノズルピッチpを整数で除した距離(ノズルピッチの整数分の1の距離)に設定される。例えば、図示した場合において、インクジェットヘッド202の位置をずらす距離は、ノズルピッチpの1/4に設定される。また、この距離は、副走査方向における解像度に対応する距離dと等しい。
また、本例におけるヘッド部12の構成について、より一般化して示した場合、複数のノズル列304について、端のノズル302の位置について、隣接するノズル列304の間での副走査方向における位置のずれの大きさdがp/n(nは、2以上の整数)の整数倍であり、かつ、pの整数倍ではない距離になるように、主走査方向に並べて配設した構成と考えることもできる。この場合、端のノズル302とは、それぞれのノズル列304におけるノズル302の並びの端のノズル302のことである。また、図2(b)に示した場合において、隣接するノズル列304の間での副走査方向における位置のずれの大きさdは、p/nになっている。また、この場合、ヘッド部12は、n列以上のノズル列を有することが好ましい。
このような構成のヘッド部12を用いた場合も、例えば2次元の画像を印刷するインクジェットプリンタとして動作する場合において、カラー画像を適切に印刷することができる。また、立体物50を造形する動作を行う場合において、例えば、従来のヘッド部22を用いる場合と比べ、造形の動作をより適切に行うことができる。そこで、以下、これらの動作について、更に詳しく説明をする。
先ず、2次元の画像を印刷するインクジェットプリンタとしての動作について、更に詳しく説明をする。図3は、本例のヘッド部12を用いて2次元の画像を印刷する動作について説明をする図である。図3(a)は、ヘッド部12の構成の一例を示す図であり、図2(b)を用いて説明をしたヘッド部12の構成を示す。図3(b)は、それぞれのインクジェットヘッド202のノズル列により各回の主走査動作でインク滴を吐出する位置の一例を示す拡大図である。図3(b)において、それぞれのマスは、インク滴を吐出すべき位置である吐出位置を示す図であり、例えば印刷のパス数を16とした場合の1パス目で形成するインクのドットの配置の一例を示す。また、この吐出位置は、印刷の解像度に応じて決まる位置である。より具体的に、図示した場合において、それぞれのマスは、隣接するマスの間での中心間の距離が印刷の解像度に対応する距離dと等しくなるように、主走査方向及び副走査方向に並んでいる。
また、各回の主走査動作において、複数のインクジェットヘッド202のそれぞれは、ノズル列304における各ノズルから、それぞれの吐出位置へ向けて、インク滴を吐出する。この場合、複数のインクジェットヘッド202の配置に応じて、1回の主走査動作でのそれぞれのインクジェットヘッド202からの吐出位置は、例えば図示のようになる。
より具体的に、例えば、1回の主走査動作において、Y色用のインクジェットヘッド202は、図中にインクのドット402yを示した吐出位置へ、インク滴を吐出する。この場合、ドット402yは、Y色のインクのドットである。また、1回の主走査動作により形成されるドット402yは、一のノズル列304におけるノズルピッチp(=4d)に対応して、図示のように、副走査方向(X方向)における間隔がpになるように並ぶ。また、図示した場合において、ドット402yは、主走査方向(Y方向)において、間隔がqになるように並ぶ。この間隔qは、同一のノズルにより主走査方向へ並べて形成するインクのドットの間隔である。また、本例において、間隔qは、ノズルピッチp(=4d)と等しく設定されている。
また、同様に、1回の主走査動作において、M、C、Kの各色用のインクジェットヘッド202は、図中にインクのドット402m、402c、402kを示した吐出位置へ、インク滴を吐出する。この場合、ドット402m、402c、402kのそれぞれは、M色、C色、及びK色のそれぞれのインクのドットである。また、ドット402m、402c、402kのそれぞれは、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズル列304の位置のずれ方に応じてドット402yから位置をずらした状態で、ドット402yと同様に並ぶ。
この場合、例えばマルチパス方式を行い、各回の主走査動作において各色のインクのドットを形成する位置を順次ずらすことにより、印刷すべき領域に含まれる全ての吐出位置に対し、各色のインクのドットを形成することができる。より具体的には、例えば、いずれかのインクジェットヘッド202に対する制御を公知のヘッド部22(図2参照)を用いる場合と同様に行い、かつ、他のインクジェットヘッド202に対し、ノズル列304の位置のずれ方に合わせて適宜調整を行った制御を行うことにより、マルチパス方式での印刷を適切に行うことができる。より具体的には、例えば、副走査方向へヘッド部12を移動させて、(1/4)×p又はその整数倍だけ主走査方向及び副走査方向のそれぞれへずれた位置に対し、ヘッド部12のおける各色のノズル列により、同様の主走査動作を行う。また、図示した場合においては、パス数を16として、このような主走査動作を16回繰り返すことにより、図中において4×4のマトリクスになっている各位置を全て埋めるように、印刷を行う。本例によれば、例えば、立体物造形装置10の構成により、2次元の画像を適切に印刷することができる。
また、図3(b)に示した動作においては、上記のように、ヘッド部12が有する全てのノズル302により、主走査方向における間隔がノズルピッチpと等しくなるように、インク滴を吐出している。そして、この場合、同じ回の主走査動作で形成されるインクのドットについて、最小の間隔は、斜め方向において隣接する他の色のインクのドットとの間の間隔になる。この場合、斜め方向とは、例えば、X方向及びY方向に対して45度の角度をなす斜め方向である。また、より具体的に、図示した場合において、斜め方向における間隔は、√2×(1/4)×pになる。
そして、この場合、主走査方向において近接する距離の範囲内において、それぞれのインクのドットに対し、同じ回の主走査動作で他の色のインクのドットが形成されることはない。そのため、このように構成した場合、例えば、主走査方向において、インクのドットの連結(例えば、色間のドットの連結)が生じることを適切に防ぐことができる。また、主走査動作を行って印刷を行う場合、主走査方向におけるインクのドットの連結は、特に、筋ムラ等の原因になりやすい。そのため、本例の構成については、例えば、筋ムラ等が出にくい構成であるともいえる。また、このように構成した場合、主走査方向に限らず、副走査方向においても、インクの連結を適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、2次元の画像の印刷について、より高い品質の印刷を行うことができる。
また、2次元の画像を印刷する場合において、印刷の速度は、例えば、使用するノズル列の列数や、印刷のパス数に応じて決まる。そして、これらの条件が同じにして比べた場合、本例における印刷の速度は、図2(a)に示したヘッド部22を用いて行う従来のインクジェットプリンタでの印刷の速度と同程度にすることができる。そのため、本例によれば、例えば、印刷の速度を低下させることなく、より高い品質の印刷を行うことができる。
尚、図2及び図3においては、説明の便宜上、YMCKの4色用のインクジェットヘッド202のみを用いる場合について、説明をした。しかし、より高精細な印刷を行うためには、例えば、少なくともいずれかの色について、淡色のインク用のインクジェットヘッドを更に用いることも考えられる。例えば、MC、MCK、又はYMCKの各色について、淡色用のインクジェットヘッドを更に用い、ヘッド部12で用いるインクの色を4色よりも多くすることも考えられる。
また、この場合、淡色のインク用のインクジェットヘッドについては、対応する濃色用のインクジェットヘッドに対し、副走査方向における位置を揃えて配設することが考えられる。このように構成すれば、例えば、淡色用のノズルと、濃色用のノズルとについて、主走査方向に一列に並ぶように配設できる。また、これにより、濃淡のインクを用いた印刷について、従来の構成と同様にして、適切に行うことができる。
また、淡色のインク用のインクジェットヘッドについて、異なる色用の複数のインクジェットヘッドの配置と同様に、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらして配設することもできる。この場合、例えば、インクジェットヘッドの個数Nを増やした構成として考えて、図3(b)において同色のインクのドットが並ぶ周期や動作の繰り返しの回数を適宜増やすことが考えられる。このように構成した場合も、例えば、濃淡のインクを用いた印刷を適切に行うことができる。また、必要に応じて、例えば、クリアインク用のインクジェットヘッドや、白色のインク用のインクジェットヘッド等を更に用いてもよい。
また、これまでの説明では、例えば図2(b)に示したように、隣同士のノズル列の間でのノズルの位置のずれがdである場合を主に説明した。しかし、例えば図2(b)の構成に対し、各色用のインクジェットヘッド202が並ぶ順番を変更すること等も考えられる。より具体的には、例えば、M色用のインクジェットヘッド202の位置と、C色用のインクジェットヘッド202の位置とを入れ替え、ノズル列の並び方を変更すること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、カラー印刷時において、色間のドット配置を一層離散的にすることができる。また、これにより、ドットの連結がより生じにくくなるため、筋ムラ等をより抑制しやすくなる。このような変形例については、後に更に詳しく説明をする。
続いて、本例において立体物を造形する動作について、更に詳しく説明をする。先ず、説明の便宜上、従来のヘッド部22を用いて立体物を造形する動作について、説明をする。
図4は、従来のヘッド部22を用いて立体物を造形する動作の一例を示す。図4(a)は、ヘッド部22の構成の一例を示す図であり、造形用インクへの入れ替えを行った状態のヘッド部22の構成の一例を示す。
従来のヘッド部22を用いて立体物を造形する場合、ヘッド部22における複数のインクジェットヘッド202で用いるインクについて、印刷用のインクから、造形用インクへの入れ替えを行う。より具体的には、例えば、2次元の画像を印刷する場合にYMCKの各色のインク用に使用していた複数のインクジェットヘッド202のインクを、造形用インクに入れ替える。造形用インクは、例えば、造形専用のインク(Moインク)であってよい。また、造形用インクとして、白色やクリア色等の所定の色のインクを用いることも考えられる。これにより、主走査動作時において、ヘッド部22は、複数のノズル列から造形用インクのインク滴を吐出する。
ここで、図2等に関連して説明をしたように、従来のヘッド部22において、複数のインクジェットヘッド202は、副走査方向における位置を揃えて並べて配設されている。また、それぞれのインクジェットヘッド202において、ノズルは、一定のノズルピッチpで並んでいる。そのため、1回の主走査動作で形成するインクのドットは、副走査方向において隣接するインクのドットに対し、少なくとも、副走査方向においてノズルピッチpに対応する距離だけ離れて形成されることになる。
また、2次元の画像の印刷時にマルチパス方式で印刷を行う構成の場合、ノズルピッチpは、通常、印刷時の解像度に対応する距離dよりも大きい。また、主走査動作により形成されるそれぞれのインクのドットのサイズ(直径)は、通常、印刷時の解像度に対応する距離dよりは大きく、かつ、ノズルピッチpよりも小さくなるように設定されている。より具体的に、インクのドットのサイズは、例えば、解像度に対応する距離dの1.8倍程度に設定される。そのため、1回の主走査動作で形成するインクのドットは、副走査方向において、他のドットから離間して形成されることになる。
また、2次元の画像を印刷する場合、複数のインクジェットヘッド202のそれぞれから、印刷すべき画像の各画素の色に応じた濃度でインク滴を吐出する。そして、この場合、特定の色での塗り潰しを行う場合等を除き、一の色のインクについて、100%の濃度での印刷を行うことはない。この場合、100%の濃度での印刷とは、例えば、一定の領域に対し、解像度に応じて設定される全ての吐出位置へインク滴を吐出することである。
これに対し、立体物の造形を行う場合、立体物50を構成するそれぞれのインクの層52(図1参照)の形成時において、通常、造形用インクを100%の濃度で吐出する。この場合、造形用インクを100%の濃度で吐出するとは、例えば、複数のインクジェットヘッド202により、合計の濃度が100%になるように、造形用インクのインク滴を吐出することである。
また、従来のヘッド部22を用いて立体物を造形する場合、複数のインクジェットヘッド202により、各回の主走査動作において最も高い濃度で造形用インクを吐出すると、主走査方向に並ぶ全ての吐出位置へインク滴を吐出することになる。そして、この場合、1回の主走査動作で形成するインクのドットは、主走査方向において、解像度に応じた距離だけを開けて隣接することになる。また、造形時の解像度は、例えば、印刷の解像度と同じである。そのため、この場合、インクのドットのサイズは、主走査方向において隣接するドット間の距離よりも大きくなる。また、その結果、各回の主走査動作で形成するインクのドットは、主走査方向において隣接するインクのドットと連結することになる。
図4(b)は、従来のヘッド部22を用いて1回の主走査動作を行った後の状態の一例を示す。上記において説明をしたように、1回の主走査動作で形成するインクのドットに並びにおいて、副走査方向における間隔は、ノズルピッチp分の距離になる。また、インクのドットは、主走査方向において、連結する。そのため、1回の主走査動作を行った後の状態は、図中に示すように、主走査方向へそれぞれ延伸する複数のライン404が一定の間隔pで副走査方向へ並ぶ状態になる。
ここで、ヘッド部22を用いて立体物を造形する場合、ヘッド部12の構成上、必然的に、マルチパス方式での造形を行うことになる。また、より具体的に、ヘッド部22は、例えば、各回の主走査動作において、副走査方向における位置を順次ずらして複数のライン404を形成することにより、一のインクの層52を形成する。
しかし、この場合、形成されるインクの層52において、それぞれのライン404の状態が反映されやすくなる。また、その結果、インクの層52において、それぞれのライン404に対応する筋ムラ等が発生しやすくなる。そのため、従来のヘッド部22を用いてマルチパス方式で造形を行う場合、造形される立体物50の品質が低下するおそれがある。
これに対し、本例におけるヘッド部12を用いた場合、このような筋ムラ等の発生を適切に抑えることができる。そこで、続いて、ヘッド部12を用いて立体物を造形する動作について、更に詳しく説明をする。
尚、本例において、立体物造形装置10は、造形モードの動作として、1パスでの造形の動作、及び、マルチパス方式での造形の動作のいずれを行うこともできる。以下においては、説明の便宜上、先ず、マルチパス方式での造形を行う場合について、説明をする。
図5は、本例のヘッド部12を用いて立体物を造形する動作の一例を示す。図5(a)は、ヘッド部12の構成の一例を示す図であり、造形用インクへの入れ替えを行った状態のヘッド部12の構成の一例を示す。図5(b)は、ヘッド部12を用いて1回の主走査動作を行った後の状態の一例を示す。
図5に示した場合において、立体物造形装置10(図1参照)は、マルチパス方式での造形を行う。この場合、マルチパス方式での造形とは、例えば、一のインクの層52(図1参照)を形成するためにインク滴を吐出すべき全ての位置に対し、複数回の主走査動作によりインク滴を吐出する方式のことである。
より具体的に、この場合、使用するインクを造形用インクに入れ替えた複数のインクジェットヘッド202を用いて、各回の主走査動作において、ヘッド部12は、各ノズルから、図3(b)を用いて説明をした印刷時と同じ各吐出位置に対し、インク滴を吐出する。この場合、複数回の主走査動作のそれぞれにおいて、ヘッド部12は、複数のノズル列から、造形用インクのインク滴を吐出する。また、これにより、複数回の主走査動作で、一のインクの層52を形成する。このように構成すれば、例えば、高い精度でインクの層を適切に形成できる。
また、この場合、例えば、主走査方向において隣接するインクのドットが繋がることがないため、主走査方向へインクのドットが繋がるライン404(図4参照)が形成されることを適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、筋ムラ等が発生すること等を適切に防ぐことができる。また、例えば、インクの層52をより適切に平坦化できる。
また、上記においても説明をしたように、本例のヘッド部12を用いる場合、マルチパス方式ではなく、1回のパスで一のインクの層52を形成する1パスの動作により、立体物を造形することもできる。また、これにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、この場合、それぞれのインクの層52をより平坦化することもできる。そこで、続いて、1パスでの造形の動作について、更に詳しく説明をする。
図6は、本例のヘッド部12を用いて立体物を造形する動作の他の例を示す図であり、1パスでの造形を行う場合の動作の一例を示す。図6(a)は、ヘッド部12の構成の一例を示す図であり、造形用インクへの入れ替えを行った状態のヘッド部12の構成の一例を示す。図6(b)は、ヘッド部12を用いて1回の主走査動作を行った後の状態の一例を示す。
図5を用いて説明した場合と同様に、1パスでの造形を行う場合も、複数のインクジェットヘッド202では、造形用インクを使用する。そして、この場合、複数のインクジェットヘッド202が有する複数のノズル列を合わせて見ると、副走査方向において、造形の解像度に対応する間隔dでノズルが並んだ構成と考えることができる。また、この構成は、より一般化して記載した場合、一のノズル列におけるノズルピッチをpとして、nを2以上の整数とすると、複数のノズル列のノズルを合わせて見た場合に、副走査方向における解像度が距離p/nに対応する解像度になる構成であるともいえる。また、この場合、ノズル列の列数について、少なくともn列以上にすることが好ましい。また、図示した場合において、n=4であり、ノズル列の列数は、n列である。
また、1パスでの造形を行う場合、このような構成の複数のノズル列を用いて、1回の主走査動作において複数のノズル列からインク滴を吐出することにより、一のインクの層52(図1参照)を形成する。このように構成すれば、例えば、1パスでの動作により、一のノズル列におけるノズルピッチpよりも狭い距離に対応する高い解像度で、インクの層52を形成できる。また、これにより、高い精度での立体物の造形をより高速に行うことができる。
ここで、上記においても説明をしたように、立体物の造形を行う場合、立体物50を構成するそれぞれのインクの層52の形成時において、通常、造形用インクを100%の濃度で吐出する。そのため、1パスでの造形を行う場合、層52を形成する領域に対し、1回の主走査動作により、複数のノズル列による吐出の濃度が合計で100%になるように、インク滴を吐出する。また、この場合、より具体的には、例えば、1回の主走査動作において、複数のノズル列におけるそれぞれのノズルは、それぞれ異なる位置へインク滴を吐出する。そして、少なくとも、予め設定された一定の領域内において、一のインクの層52を形成するためにインク滴を吐出すべき全ての位置に対し、複数のノズル列によりインク滴を吐出する。このように構成すれば、一のインクの層52を、1パスで適切に形成できる。
尚、インク滴を吐出すべき全ての位置とは、例えば、造形の解像度に応じて決まる全ての位置のことである。また、予め設定された一定の領域とは、例えば、造形する立体物の形状に応じて設定される領域のことである。この領域は、例えば、島状のインクの層52(層状の島)が形成されるべき領域であってよい。
また、本願の各図では、図示の便宜上、主走査動作で形成されるインクのドット402について、吐出位置を示すマス目よりも小さく表現している。しかし、実際の構成において、インクのドット402のサイズ(直径)は、通常、造形の解像度に対応する距離dよりも十分に大きい。そのため、1回の主走査動作において、主走査方向や副走査方向において隣接する吐出位置に複数のインクのドット402を並べて形成された場合、これらのドット402は、硬化する前に連結することになる。
そして、図6に示したように1パスでの造形を行う場合、例えば、一定の領域内の全ての吐出位置へインクのドット402を形成するため、図6(b)に示すように、主走査方向及び副走査方向の両方において、造形の解像度に応じた距離d(=1/4×p)の間隔でインクのドット402が並ぶ構成になる。そして、解像度に対応する距離dよりもインクのドット402のサイズが大きい場合、1回の主走査動作でこのように細密にインクのドット402を並べて形成すると、主走査方向及び副走査方向の両方において、インクのドット402の連結が生じることになる。
また、この場合、インクの層52に沿って面状にドット402が連結するため、連結により一定の方向のライン等が生じることはない。また、より具体的に、この場合、一のインクの層52の各位置に対し、液体状態のインクのドット402が連結し、平坦化した後に紫外線を照射し、インクを硬化させる構成になる。そのため、このように構成すれば、例えば、極めて平坦で、かつ筋ムラ等の発生がない均一な層状のインクの層52を適切に形成できる。
また、この場合、例えば、インクの層52の全面にわたってインクの層を均一化することができるため、ノズルの吐出特性のバラツキ等の影響で吐出されるインク滴の容量にバラツキが生じた場合も、バラツキの影響が生じることを適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、マルチパス方式でインク滴を吐出しなくても、ノズルの吐出特性のバラツキの影響を適切に抑えることができる。
また、積層造形法での立体物の造形は、例えば、一定の面積の領域にインクの層52を形成する動作を繰り返すことでインクの層52を重ねて形成することで行う。そして、この場合、それぞれのインクの層52については、主走査方向及び副走査方向の両方においてできるだけ平坦であることが望まれる。これに対し、上記のようにしてインクの層52を形成した場合、主走査方向及び副走査方向のいずれにおいても平坦度が高いインクの層52を適切に形成できる。そのため、このように構成すれば、例えば、立体物を高い精度でより適切に形成できる。
また、このように構成した場合、それぞれのインクの層52を1回の主走査動作で形成できるため、立体物の造形に要する時間を短縮することもできる。そのため、このように構成すれば、例えば、立体物の造形時におけるインクの層52の平坦化及び均一化と、高速化とを適切に両立できる。
以上のように、本例によれば、例えば、立体物を造形する動作により適した構成の立体物造形装置を適切に提供できる。また、図2及び図3等を用いて説明をしたように、本例の立体物造形装置10については、必要に応じて、2次元の画像を印刷する印刷装置(インクジェットプリンタ)としても適切に利用できる。
また、この場合、例えば、2次元印刷モードでの動作時において、印刷の速度を低下させることなく、筋ムラの発生等を適切に抑え、高い品質の印刷を行うことができる。また、造形モードの動作時において、例えばマルチパス方式での造形を行う場合、及び1パスでの造形を行う場合のいずれにおいても、主走査方向に偏ってインクのドットが繋がることを適切に防ぎ、インクの層をより適切に平坦化できる。また、これにより、例えば、立体物の造形を高い精度で適切に行うことができる。そのため、本例によれば、例えば、一台の立体物造形装置10により、2次元印刷モード及び造形モードの動作を適切に実行できる。また、これにより、例えば、2次元の画像の印刷を行う動作と、立体物の造形を行う動作との両方に適した構成を有する装置を適切に提供できる。
尚、上記においても説明をしたように、立体物造形装置10におけるそれぞれのインクジェットヘッド202で用いるインクについては、例えば、動作のモードに応じて、適宜入れ替えを行うことが考えられる。例えば、図5及び図6を用いて説明をしたように、立体物造形装置10により立体物の造形を行う場合には、それぞれのインクジェットヘッド202用のインクとして、造形用インクを用いる。また、例えば、造形用インクと、サポートインクとの双方を用いることも考えられる。
また、立体物造形装置10について、2次元の画像を印刷する印刷装置として動作させる場合には、例えば、印刷装置として使用する前に、複数のインクジェットヘッド202において用いるインクについて、造形用インクから印刷用のインクへの入れ替えを行う。この場合、図2及び図3に示したように、それぞれのインクジェットヘッド202用のインクとして、YMCKの各色のインクを用いる。このように構成すれば、例えば、一台の立体物造形装置10により、2次元印刷モード及び造形モードの動作をより適切に実行できる。
また、図6を用いて説明をしたように、本例の立体物造形装置10により立体物を造形する場合には、1パスでの造形を行うことにより、インクの層52の平坦化及び均一化と、高速化とを適切に両立できる。しかし、互いに異なる複数の色のインクを用いて2次元の画像を印刷する場合には、1パスでの印刷を行うと、色間の滲み等が発生しやすくなり、適切な印刷を行えなくなるおそれがある。そのため、立体物の造形を1パスで行う場合にも、印刷装置として動作時には、マルチパス方式で印刷を行い、各回のパス毎にインクを硬化させることが好ましい。このように構成した場合、例えば、印刷を行う場合に滲み等が生じることを防ぎつつ、立体物の造形時において、凹凸が小さくなるように平坦化されたインクの層52を積層して、見栄えのよいきれいな立体物を適切に造形できる。また、1パスでの造形を行うことにより、造形の速度を適切に高速化できる。そのため、このように構成すれば、例えば、一台の装置により、立体物の造形と、2次元の画像の印刷とをより適切に行うことができる。
続いて、本例の立体物造形装置10のより具体的な構成について、説明をする。先ず、ヘッド部12について、より具体的な構成の一例を示す。図7は、ヘッド部12のより具体的な構成の一例を示す図であり、紫外線光源も含めたヘッド部12の構成の一例を示す。
図2等に関連して説明をしたように、本例のヘッド部12において、紫外線光源は、例えば、複数のインクジェットヘッド202に対し、主走査方向(Y方向)の少なくとも一方側に配設される。また、より具体的に、図7に示した構成において、ヘッド部12は、紫外線光源として、複数の紫外線照射部204を有する。複数の紫外線照射部204のそれぞれは、複数のインクジェットヘッド202の並びに対し、主走査方向の一方側及び他方側のそれぞれに配設される。
また、この構成において、それぞれの紫外線照射部204は、弱紫外線光源212及び強紫外線光源214を含む。弱紫外線光源212は、紫外線硬化型インクで形成されたインクのドットを仮硬化(半硬化)させるための紫外線光源であり、各回の主走査動作において、インクのドットに対し、インクが完全には硬化しない程度の紫外線を照射する。この場合、仮硬化とは、例えば、インクのドットが接触してもインクの混じりが生じない程度にまでインクの粘度が高まった状態のことである。
また、強紫外線光源214は、インクのドットの硬化を完了させるための紫外線光源であり、例えば弱紫外線光源212よりも強度の強い紫外線を照射することにより、インクのドットの硬化を完了させる。この場合、インクのドットの硬化を完了させるとは、例えば、予め設定された量以上の積算光量となる紫外線を照射することにより、印刷又は造形において求められる精度に応じて、インクのドットを十分に硬化させることである。強紫外線光源214は、例えば、各回の主走査動作において弱紫外線光源212により紫外線を照射した領域に対し、その後に更に紫外線を照射することにより、インクのドットの硬化を完了させる。
また、本例の紫外線照射部204において、弱紫外線光源212は、例えば、図示のように、副走査方向における位置が複数のインクジェットヘッド202における各ノズル302と重なるように、主走査方向において複数のインクジェットヘッド202と並ぶ位置に配設される。このように構成すれば、例えば、各回の主走査動作において、インクのドットを適切に仮硬化させることができる。
また、強紫外線光源214は、例えば、複数のインクジェットヘッド202における各ノズル302に対し、副走査方向における位置をずらして配設される。これにより、強紫外線光源214は、各位置に形成されるインクのドットに対し、そのドットを形成した主走査動作の後の副走査動作を挟んで行われる別の主走査動作のタイミングで、紫外線を照射する。このように構成すれば、例えば、インクのドットが十分に平坦化した後に、インクのドットの硬化を完了させることができる。また、これにより、例えば、筋ムラ等のバンディングの発生をより適切に抑えることができる。
続いて、本例の立体物造形装置10の動作モードについて、更に詳しく説明をする。上記においても説明をしたように、本例において、立体物造形装置10は、2次元印刷モード、造形モード、隆起印刷モード、及び立体物加飾印刷モードの動作を実行する。また、より具体的に、2次元印刷モード及び造形モードの動作として、例えば、図1〜7を用いて説明をした動作を行う。また、隆起印刷モード及び立体物加飾印刷モードの動作として、例えば、以下のような動作を行う。
図8は、隆起印刷モード及び立体物加飾印刷モードについて説明をする図である。図8(a)、(b)は、隆起印刷モードについて説明をする図である。隆起印刷モードでの動作時において、立体物造形装置10は、被印刷面が平坦な媒体60へヘッド部12(図1参照)からインク滴を吐出することにより、媒体60の少なくとも一部に凸状の隆起部62を形成する。
図8(a)は、媒体60に隆起部62を形成した状態の一例を示す上面図である。図8(b)は、媒体60に隆起部62を形成した状態の一例を示す断面図である。隆起印刷モードでの動作では、媒体60上に隆起部62を形成することにより、例えば、平坦な媒体60上の一部が隆起するように印刷を行う。この場合、例えば立体物50の表面から文字や模様等が盛り上がった状態になるように印刷を行うことが考えられる。
ここで、隆起印刷を行う場合、例えば、インクの層を重ねて形成することにより、隆起部62を形成する。そして、この場合、高い精度で隆起部62を形成するためには、例えば、隆起部62を構成するインクの層の端部(例えば主走査方向における先端側及び後端側)に対し、高い精度でインク滴を着弾させることが望ましい。そして、そのためには、例えば、主走査動作時におけるヘッド部12の移動速度について、隆起印刷モードでの移動速度を、2次元印刷モードの場合の移動速度よりも低速にすることが好ましい。例えば、隆起印刷モードの設定時において、主走査駆動部14(図1参照)は、主走査方向への移動速度について、少なくとも一部のタイミングにおいて、2次元印刷モードでの速度である第1の速度よりも低速な第3の速度にして、ヘッド部12に主走査動作を行わせる。
このように構成すれば、例えば、隆起印刷モードの設定時において、隆起部62を構成するインクの層の端部を形成するために必要な精度に合わせて、ヘッド部12の移動速度を十分に低い速度に設定することができる。また、これにより、例えば、隆起印刷を高い精度で適切に行うことができる。そのため、本例によれば、例えば、一台の立体物造形装置10により、2次元の画像の印刷や立体物の造形に加え、隆起印刷を更に行うことができる。
尚、上記のように、隆起印刷モードの設定時において、主走査駆動部14は、例えば、インクの層の端部の形成に必要な精度に応じて、ヘッド部12の移動速度を設定する。、この場合、各回の主走査動作における全体でのヘッド部12の移動速度について、一定の第3の速度に設定してよい。このように構成すれば、例えば、ヘッド部の移動速度をより簡易かつ適切に設定できる。また、例えば、隆起印刷モードの設定時において、主走査駆動部は、主走査動作における一部のタイミングにおいてのみ、ヘッド部の移動速度を低速にしてもよい。この場合、主走査駆動部は、例えば、それぞれの主走査動作で形成するインクの層における主走査方向の少なくとも一方側の端部を形成するタイミングにおいて、主走査方向への移動速度を第3の速度に設定してよい。
また、隆起印刷モードの設定時においては、例えば、ヘッド部12において、2次元印刷モードの場合と同様にYMCKインクを用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、着色された隆起部62を形成することができる。
図8(c)は、立体物加飾印刷モードについて説明をする図であり、立体物加飾印刷モードでの動作時に印刷の対象物となる立体媒体70の一例を示す。立体媒体70は、例えば、被印刷面に凹凸を有する立体的な媒体である。また、立体媒体70の被印刷面とは、例えば、立体媒体70においてヘッド部12と対向する面である。
本例において、立体物造形装置10は、被印刷面が平面上の媒体60のみに対してのみではなく、立体物加飾印刷モードでの動作を行うことで、様々な形状の立体媒体70に対して、印刷を行う。また、これにより、例えば、一台の立体物造形装置10により、更に、立体物に対する加飾を適切に行うことができる。
ここで、立体物加飾印刷モードでの動作を行う場合、立体媒体70の被印刷面とヘッド部12との間の距離であるギャップ長は、被印刷面の各位置によって変化することになる。また、その結果、一部の領域において、ギャップ長が大きくなる場合がある。しかし、インクジェット方式で印刷を行う場合、ギャップ長が大きくなると、通常、インク滴の着弾位置のずれが生じやすくなる。そのため、立体物加飾印刷モードでの動作時等のように、少なくとも何れかの位置においてギャップ長が大きくなる場合、他の条件を調整することで、着弾位置のずれを生じにくくすることが望ましい。
そして、このような条件の調整としては、例えば、立体物加飾印刷モードの設定時において、主走査動作時のヘッド部12の移動速度を低速にすること等が考えられる。また、この場合、より具体的に、主走査駆動部14は、例えば、立体媒体70の被印刷面における各位置のギャップ長に応じて、主走査動作時に主走査方向へヘッド部を移動させる移動速度を変化させることが考えられる。このように構成すれば、例えば、主走査動作時のヘッド部12の移動速度について、ギャップ長に応じて適切に変化させることができる。また、これにより、例えば、立体媒体70の被印刷面においてギャップ長が大きくなる部分に対しても、高い精度で適切にインク滴を着弾させることができる。
尚、ヘッド部12の移動速度は、例えば、ギャップ長がより大きい場合により低速になるように設定することが好ましい。また、ヘッド部の移動速度の変化は、例えば、予め設定された複数段階の速度からギャップ長に応じた速度を選択すること行うこと等が考えられる。
また、ヘッド部12の速度の制御においては、例えば、ギャップ長が最大になる位置に合わせて、ヘッド部12の移動速度を設定することも考えられる。この場合、立体物加飾印刷モードの設定時において、制御部18(図1参照)は、ギャップ長の最大値に合わせて、主走査動作時に主走査方向へヘッド部12を移動させる移動速度を設定する。このように構成した場合も、例えば、立体媒体70の被印刷面においてギャップ長が大きくなる位置において、着弾位置のずれを適切に抑えることができる。また、これにより、例えば、ギャップ長が大きくなる部分に対しても、高い精度で適切にインク滴を着弾させることができる。
また、この場合、より具体的に、立体物加飾印刷モードの設定時において、主走査駆動部14は、例えば、主走査方向への移動速度について、2次元印刷モードでの速度である第1の速度よりも低速な第4の速度にして、ヘッド部12に主走査動作を行わせる。また、第4の速度について、立体媒体70の被印刷面におけるギャップ長の最大値に合わせて設定する。
また、立体物加飾印刷モードの設定時においては、例えば、ヘッド部12において、2次元印刷モードの場合と同様にYMCKインクを用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、立体媒体70に対し、カラーインクによる加飾を適切に行うことができる。本例によれば、例えば、一台の立体物造形装置10により、2次元の画像の印刷、立体物の造形、及び隆起印刷に加え、立体物への加飾を更に行うことができる。
以上のように、本例においては、複数のインクジェットヘッド202を副走査方向へずらした配置のヘッド部12を用いることにより、ヘッド部12における最高の解像度として、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズルピッチp(例えば、150dpiに対応する距離)よりも高い解像度(例えば、600dpi)を実現している。また、このような構成のヘッド部12を用いることにより、一台の立体物造形装置10により、2次元印刷モード、造形モード、隆起印刷モード、及び立体物加飾印刷モード等の様々な動作モードでの動作を可能にしている。
また、本例においては、更に、上記の構成のヘッド部12を用いることにより、例えば、公知の構成で同様の動作を行う場合と比べ、それぞれの動作モードでの動作をより適切に行うことが可能になる。また、例えば主走査動作時のヘッド部12の移動速度について、それぞれの動作モードの特徴に合わせて設定することにより、それぞれの動作モードでの動作をより適切に行うことが可能である。
より具体的に、例えば、2次元印刷モードでの動作時においては、上記においても説明をしたように、本例の構成のヘッド部12を用いることにより、例えば、主走査方向へのインクのドットの連結を生じにくくできる。また、これにより、筋ムラの発生等を大幅に低減し、より高い品質での印刷が可能になる。
また、2次元印刷モードでの動作時において、ギャップ長は、プリント部及び非プリント部のいずれでも、狭い一定の距離になる。この場合、プリント部とは、例えば、各回の主走査動作においてヘッド部12が通過する領域の中で、インク滴を吐出する対象領域のことである。また、非プリント部とは、例えば、各回の主走査動作においてヘッド部12が通過する領域のうち、プリント部以外の領域である。また、2次元印刷モードの場合、例えば、主走査動作においてインク滴の吐出を開始するタイミングであるプリント開始時について、必要な印刷の精度は、他の部分と同程度である。そして、この場合、プリント開始時に合わせた特別な制御等は不要である。
そのため、2次元印刷モードでの動作時において、主走査動作時のヘッド部12の移動速度は、例えば、従来の構成と同様に、高速な一定の速度に設定することができる。また、これにより、例えば、従来と比べて印刷の速度を低下させることなく、より高い品質での印刷が可能になる。
また、造形モードでの動作時においては、例えば、上記においても説明をしたように、本例の構成のヘッド部12を用いることにより、例えば、積層造形法で形成するそれぞれのインクの層について、筋ムラの発生等を抑え、適切に平坦化することができる。また、これにより、例えば、より高い精度で立体物を造形することが可能になる。
また、本例の構成のヘッド部12を用いることにより、更に、それぞれのインクの層を1パスで造形することも可能になる。また、これにより、造形の速度を大幅に高速化することが可能になる。
より具体的に、本例の立体物造形装置10を用いた場合、4個のインクジェットヘッド202が並ぶ構成により、例えば、従来の立体物造形装置を用いる場合と比べ、最大で4倍程度の高速化を実現できる。また、例えば従来の構成について、例えば各インクジェットヘッドの吐出特性を平均化するためにマルチパス方式で造形を行うことを考えると、従来と比べ、例えば16倍程度の高速化ができるとも考えられる。すなわち、本例によれば、例えば、従来の立体物造形装置と比べ、造形速度4〜16倍程度の高速化が可能であるといえる。
また、造形モードでの動作時において、ギャップ長は、プリント部において、狭い一定の距離になる。また、非プリント部において、広い部分から狭い部分までが混在する可変ギャップになる。また、インクの層の端部を高い精度で形成するため、プリント開始時には、高い精度が必要となる。
これに対し、本例においては、少なくともインクの層の端部(先端及び後端)付近を形成するタイミングにおいて、例えば先端及び後端の形成に必要な精度に合わせてヘッド部12の移動速度を低速に設定する。また、この場合、より具体的には、例えば、全面に対して低速で主走査動作を行う。このように構成すれば、例えば、それぞれのインクの層を高い精度で形成することが可能になる。また、これにより、高い精度で立体物を造形することができる。また、この場合、ヘッド部12の移動速度について、2次元印刷モードでの移動速度よりも低速に設定したとしても、例えば従来の立体物造形装置と比べた場合、同程度の速度に設定できる。そのため、ヘッド部12の移動速度の設定により、従来の立体物造形装置よりも造形速度が低下することはない。従って、本例によれば、例えば、従来の立体物造形装置と比べ、立体物の造形をより高い精度でより高速に行うことができる。
尚、ヘッド部12の移動速度については、上記においても説明をしたように、例えば、インクの層の先端及び後端を形成するタイミングにおいてのみ、選択的に低下させてもよい。このように構成すれば、例えば、造形の速度をより高速化することができる。
また、隆起印刷モードでの動作時においては、例えば、本例の構成のヘッド部12を用いることにより、文字等を表現する隆起部を形成する動作において、例えば造形モードでの動作時と同様に、従来と比べ、大幅な高速化(例えば、最大4〜16倍程度)を実現できる。また、例えば、隆起部に対し、カラー画像を印刷する場合等には、2次元印刷モードでの動作時と同様に、主走査方向へのインクのドットの連結を生じにくくできる。また、これにより、筋ムラの発生等を大幅に低減し、より高い品質での印刷が可能になる。そのため、本例によれば、例えば、従来の構成と比べ、より適切に隆起印刷を行うことができる。
また、隆起印刷モードでの動作時において、ギャップ長は、プリント部において、できるだけ狭い一定の距離に設定される。また、非プリント部においては、やや広い可変ギャップになる。また、インクの層の端部を高い精度で形成するため、プリント開始時には、高い精度が必要となる。
これに対し、本例においては、隆起印刷モードでの動作時においても、造形モードでの動作時と同一又は同様にして、少なくとも、隆起部となるインクの層の端部(先端及び後端)付近を形成するタイミングにおいて、例えば先端及び後端の形成に必要な精度に合わせてヘッド部12の移動速度を低速に設定する。また、この場合、より具体的には、例えば、全面に対して低速で主走査動作を行う。このように構成すれば、例えば、それぞれのインクの層を高い精度で形成することが可能になる。また、これにより、高い精度で隆起部を形成することができる。また、この場合、ヘッド部12の移動速度について、2次元印刷モードでの移動速度よりも低速に設定したとしても、例えば従来の装置と比べた場合、同程度の速度に設定できる。そのため、本例によれば、例えば、隆起印刷の動作をより高い精度でより高速に行うことができる。また、ヘッド部12の移動速度については、造形モードの場合と同様に、例えば、インクの層の先端及び後端を形成するタイミングにおいてのみ、選択的に低下させてもよい。
また、立体物加飾印刷モードでの動作時においては、本例の構成のヘッド部12を用いることにより、2次元印刷モードでの動作時と同様に、例えば、主走査方向へのインクのドットの連結を生じにくくできる。また、これにより、筋ムラの発生等を大幅に低減し、より高い品質での印刷が可能になる。
また、立体物加飾印刷モードでの動作時において、ギャップ長は、プリント部において、被印刷面の凹凸に応じた可変ギャップになる。また、非プリント部において、広い部分から狭い部分までが混在する可変ギャップになる。また、ギャップ長が大きい場合にも高い精度でインク滴を着弾させるために、プリント開始時には、高い精度が必要となる。
これに対し、本例においては、立体物加飾印刷モードでの動作時において、例えば、最大のギャップ長に合わせて主走査動作時のヘッド部12の移動速度を設定し、全面に対して低速で主走査動作を行う。また、この場合、ギャップ長に応じて必要な精度に合わせてヘッド部12の移動速度を設定することになるため、必要以上に印刷速度が低下することはない。そのため、本例によれば、例えば、立体媒体への印刷を高い精度で適切に行うことができる。また、ヘッド部12の移動速度については、例えば、被印刷面における各位置でのギャップ長に応じて、可変制御を行ってもよい。
以上のように、本例においては、主走査動作時のヘッド部12の移動速度について、それぞれの動作モードの特徴に応じた速度に設定することにより、それぞれの動作モードでの動作をより適切に行うことができる。また、この場合、上記においても説明をしたように、ヘッド部12の移動速度の設定の仕方として、各回の主走査動作での移動速度については一定にする方法(以下、可変速制御1という)、又は、1回の主走査動作中の一部のタイミングで速度を変化させる方法(以下、可変速制御2という)等を用いることが考えられる。
より具体的に、例えば、可変速制御1で速度を変化させる場合、2次元印刷モードにおいては、ヘッド部12の移動速度を、高速な一定の速度に設定する。また、造形モード及び隆起印刷モードにおいては、例えば、インクの層の端部を形成するタイミングにおいて必要となる精度に合わせてヘッド部12の移動速度を設定し、各回の主走査動作の全体において、その移動速度でヘッド部12を移動させる。また、立体物加飾印刷モードにおいては、例えば、最大のギャップ長に合わせてヘッド部12の移動速度を設定し、各回の主走査動作の全体において、その移動速度でヘッド部12を移動させる。このように構成すれば、例えば、制御を過度に複雑化させることなく、主走査動作時のヘッド部12の移動速度について、それぞれの動作モードの特徴に応じた速度を適切に設定できる。
また、可変速制御2で速度を変化させる場合、2次元印刷モードにおいては、ヘッド部12の移動速度を、可変速制御1の場合と同様に、高速な一定の速度に設定する。また、造形モード及び隆起印刷モードにおいては、例えば、インクの層の端部を形成するタイミング等の一部のタイミングにおいてのみ、必要となる精度に合わせてヘッド部12の移動速度を低速にする。また、その他のタイミングにおいては、ヘッド部12の移動速度をより高速にする。また、立体物加飾印刷モードにおいては、例えば、各位置におけるギャップ長に合わせて、ヘッド部12の移動速度を可変にする。このように構成すれば、例えば、必要なタイミングにおいてのみヘッド部12の移動速度を低速にすることで、例えば、各動作モードでの動作をより高速に行うことができる。
また、立体物造形装置10においては、可変制御1及び可変制御2の少なくとも一方の制御を行うことにより、それぞれの動作モードでの動作をより適切に行うことができる。そのため、本例によれば、例えば、一台の立体物造形装置10について、例えばユーザの選択に応じて、より多様な動作モードで適切に動作させることができる。
尚、立体物造形装置10においては、例えば、可変制御1及び可変制御2の両方を実行可能に構成されてもよい。この場合、例えば、ユーザの指示に応じて、可変制御1及び可変制御2のうちのいずれかを実行することが考えられる。
続いて、ヘッド部12の構成について、様々な変形例を説明する。図9〜12は、ヘッド部12の変形例について説明をする図である。
尚、図9〜12においては、説明の便宜上、ヘッド部12の構成のうち、複数のインクジェットヘッド202のみを示している。しかし、以下において説明をする変形例においても、ヘッド部12は、例えば図7等に示した構成と同様に、紫外線照射部等を更に有してよい。また、以下に説明をする点を除き、図9〜12において、図1〜8と同じ符号を付した構成は、図1〜8における構成と同一又は同様の構成を有する。
図9は、ヘッド部12の変形例を示す。図9(a)は、本変形例における2次元印刷モードの動作の一例を示す図であり、複数のインクジェットヘッド202の配置を図中の左側に示し、1回の主走査動作で形成するインクのドット402y〜kの並び方の一例を図中の右側に示す。図9(b)は、本変形例における造形モードの動作の一例を示す図であり、複数のインクジェットヘッド202の配置を図中の左側に示し、1回の主走査動作で形成するインクのドットの並び方の一例を図中の右側に示す。
本変形例において、ヘッド部12は、図2(b)及び図7等に示したヘッド部12の構成に対し、一部のインクジェットヘッド202の位置を入れ替えた構成を有する。より具体的に、図9に示した構成は、図2(b)に示したヘッド部12の構成に対し、2次元印刷モードにおいてM色用に用いるインクジェットヘッド202と、C色用に用いるインクジェットヘッド202との位置を置き換えた構成である。
この場合も、2次元印刷モードの動作時において、例えば図9(a)の右側に示すように、インクジェットヘッド202の配置の合わせてインク滴の吐出タイミングを適宜設定することにより、2次元印刷モードの動作を適切に行うことができる。また、この場合も、例えば図1〜8等を用いて説明をした場合と同様に、異なる色のインクのドットが主走査方向において連結することがないため、筋ムラの発生等を適切に抑えることができる。また、図中に示したドット402y〜kの配置等から分かるように、本変形例の場合、図1〜8等を用いて説明をした場合と比べ、主走査方向へのインクのドットの連結が更に生じにくい構成であるともいえる。そのため、本変形例によれば、例えば、2次元印刷モードにおいて、より高品質な印刷を行うこともできる。
また、造形モードの動作時においては、例えば図9(b)に示すように、それぞれのインクジェットヘッド202で造形用のインクを用い、各回の主走査動作により、予め設定された造形の解像度(例えば600×600dpi)でインク滴を吐出する。このように構成すれば、本変形例においても、造形モードにおいて、1パスでの造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高速な造形を適切に行うことができる。
また、この場合も、例えば図1〜8等を用いて説明をした場合と同様に、主走査方向及び副走査方向においてインクのドットが連結するため、主走査方向における筋ムラの発生等を適切に抑えることができる。また、ノズルの吐出特性のバラツキの影響等についても適切に抑えることができる。そのため、本変形例においても、造形モードにより、立体物を高い精度で適切に造形できる。
尚、詳しい説明は省略するが、本変形例及び以下において説明をする各変形例においても、インクジェットヘッド202の配置の合わせてインク滴の吐出タイミングを適宜設定することにより、図1〜8を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、隆起印刷モード及び立体物加飾印刷モードの動作についても、適切に行うことができる。また、必要に応じて、造形モードにおける造形を、例えばマルチパス方式で行ってもよい。また、インクジェットヘッド202の配置については、実際のインクジェットヘッド202の並び方を変更するのではなく、例えばインク滴の吐出のタイミングを調整することにより、図9の右側に示すようにドット402y〜kが並んで形成されるように、仮想的に配置を変更することも考えられる。
図10は、ヘッド部12の更なる変形例を示す。図10(a)は、本変形例における複数のインクジェットヘッド202の配置の一例を示す。
本変形例において、ヘッド部12は、2次元印刷モードで使用する複数色のインクの色毎に、副走査方向へ位置をずらして配設された複数のインクジェットヘッド202を有する。この場合、各色用の複数のインクジェットヘッド202は、例えば、図2(b)及び図7等に示したヘッド部12における複数のインクジェットヘッド202と同一又は同様にして、副走査方向へ位置をずらして配設される。より具体的に、本例において、それぞれのインクジェットヘッド202は、印刷の解像度(例えば600dpi)に対応する距離(例えば、1/600インチ)よりも広いピッチp(例えば、150dpi)で複数のノズル302が並ぶノズル列304を有する。また、それぞれのインクジェットヘッド202は、例えば、印刷の解像度に対応する距離だけ副走査方向へ位置を順次ずらして、並べて配設される。
尚、図10(a)において、左側の図は、本変形例のヘッド部12の構成のうち、1色分の複数のインクジェットヘッド202の構成の一例を示している。そのため、ヘッド部12の全体においては、例えば、YMCKの各色について、1色毎に4個のインクジェットヘッド202が配設され、合計で16個のインクジェットヘッド202が並ぶ構成になる。
また、図10(a)において、右側の図は、1色分の複数のインクジェットヘッド202により1回の主走査動作で形成するインクのドットの並び(着弾ドット配置)の一例を示す。また、より具体的に、図10(a)の右側の図は、各色毎に4個のインクジェットヘッド202を用い、かつ、印刷のパス数を4とした場合について、1パス目の主走査動作で形成するインクのドットの並びの一例を示す。この場合、それぞれのノズル302は、例えば、主走査動作により、ノズルピッチpと等しい間隔qを空けて主走査方向へ並ぶ複数のインクのドットを形成する。
図10(b)は、印刷のパス数分である4回の主走査動作を行った後におけるインクのドットの並びの一例を示す。本変形例においては、2次元印刷モードでの動作時において、4パスでの印刷を行うことにより、各色用の複数のインクジェットヘッド202で、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズルピッチpよりも短い距離に対応する高い解像度(例えば600×600dpi)での印刷を適切に行うことができる。このように構成した場合も、例えば、2次元印刷モードでの動作時において、主走査方向において異なる色のインクのドットが生じることを適切に抑えることができる。また、これにより、例えば、筋ムラの発生等を適切に抑えることができる。
また、色毎に複数のインクジェットヘッド202を用いることにより、例えば、1回の主走査動作により、各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の複数パスに相当する動作を行うことができる。そのため、例えば、図中に示すように、各色について4個のインクジェットヘッド202を用いる場合、4パスでの印刷を行うことで、各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の16パスでの印刷に相当する高画質の印刷を行うことができる。
また、この場合、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズル列304の端について、主走査方向へ直線状に並ぶ構成にはならない。そして、この場合、例えば、ノズル列304の端が主走査方向へ直線状に並ぶ場合と比べ、ノズル列304の端の影響が生じにくくなる。そのため、この点でも、バンディングを軽減する効果を得ることができる。
また、造形モードでの動作時においても、多数のインクジェットヘッド202を用いることにより、より高速な造形が可能になる。そのため、本変形例によれば、例えば、高い精度の造形を、より高速に行うことができる。
尚、その他の点については、例えば、図1〜9を用いて説明をした場合と同一又は同様に行うことができる。例えば、その他の動作モードの動作についても、例えば図1〜9を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、適切に行うことができる。また、例えば、ヘッド部12において、図7に示した場合と同一又は同様の構成の紫外線照射部204を用い、複数のインクジェットヘッド202に隣接する位置の弱紫外線光源212によりインクのドットを仮硬化させた後、強紫外線光源214により硬化を完了させること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、バンディングの発生をより適切に抑えることができる。
図11は、ヘッド部12の更なる変形例を示す。図11(a)は、本変形例における複数のインクジェットヘッド202の配置の一例を示す。図11(b)は、印刷のパス数分である4回の主走査動作を行った後におけるインクのドットの並びの一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、本変形例は、図10を用いて説明をした変形例と同一又は同様の特徴を有する。
本変形例においても、ヘッド部12は、2次元印刷モードで使用する複数色のインクの色毎に、副走査方向へ位置をずらして配設された複数のインクジェットヘッド202を有する。また、これにより、ヘッド部12の全体においては、例えば、YMCKの各色について、1色毎に4個のインクジェットヘッド202が配設され、合計で16個のインクジェットヘッド202が並ぶ構成になる。また、図11(a)において、右側の図は、1色分の複数(4個)のインクジェットヘッド202により1回の主走査動作で形成するインクのドットの並びの一例を示す。
また、本変形例においては、図10を用いて説明をした変形例と比べ、各色用の複数のインクジェットヘッド202の並び順を一部入れ替えている。より具体的に、図11(a)に図示した場合においては、図10(a)に示した複数のインクジェットヘッド202の並びに対し、右から2番目のインクジェットヘッド202の位置と、3番目のインクジェットヘッド202の位置とを入れ替えた構成になっている。
このように構成した場合も、例えば、図10を用いて説明をした変形例と同様の効果を得ることができる。例えば、2次元印刷モードでの動作時において、主走査方向において異なる色のインクのドットが生じることを適切に抑えることができる。また、これにより、例えば、筋ムラの発生等を適切に抑えることができる。
また、色毎に複数のインクジェットヘッド202を用いることにより、例えば、1回の主走査動作により、各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の複数パスに相当する動作を行うことができる。また、これにより、例えば各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の16パスでの印刷に相当する高画質の印刷を行うことができる。また、この場合、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズル列304の端が主走査方向へ直線状に並ぶ構成にはならないことに加え、更に、ノズル列304の端の並び方が、ギザパターンになる。そのため、この点でも、バンディングを軽減する効果を得ることができる。更には、例えば、造形モードでの動作時において、高い精度の造形を、より高速に行うことができる。
図12は、ヘッド部12の更なる変形例を示す。図12(a)は、本変形例における複数のインクジェットヘッド202の配置の一例を示す。図12(b)は、印刷のパス数分である4回の主走査動作を行った後におけるインクのドットの並びの一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、本変形例は、図10又は図11を用いて説明をした変形例と同一又は同様の特徴を有する。
本変形例においても、ヘッド部12は、2次元印刷モードで使用する複数色のインクの色毎に、副走査方向へ位置をずらして配設された複数のインクジェットヘッド202を有する。また、これにより、ヘッド部12の全体においては、例えば、YMCKの各色について、1色毎に4個のインクジェットヘッド202が配設され、合計で16個のインクジェットヘッド202が並ぶ構成になる。また、図11(a)において、右側の図は、1色分の複数(4個)のインクジェットヘッド202により1回の主走査動作で形成するインクのドットの並びの一例を示す。
また、本変形例においては、図10及び図11を用いて説明をした変形例と比べ、各色用の複数のインクジェットヘッド202の並びについて、主走査方向において隣接するインクジェットヘッド202の間での副走査方向への位置のずれの大きさを、より大きくしている。より具体的に、図12(a)に図示した場合においては、図11(a)に示した複数のインクジェットヘッド202の並びに対し、右から2番目のインクジェットヘッド202の位置と、3番目のインクジェットヘッド202の位置とを、副走査方向において、ノズルのピッチpと等しい距離だけ、図中の下側へ更にずらしている。また、この場合、例えば、右から3番目及び4番目のインクジェットヘッド202の間での副走査方向への位置のずれの大きさは、図中にLxとして示した距離になる。
このように構成した場合も、例えば、図10等を用いて説明をした変形例と同様の効果を得ることができる。例えば、2次元印刷モードでの動作時において、主走査方向において異なる色のインクのドットが生じることを適切に抑えることができる。また、これにより、例えば、筋ムラの発生等を適切に抑えることができる。
また、色毎に複数のインクジェットヘッド202を用いることにより、例えば、1回の主走査動作により、各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の複数パスに相当する動作を行うことができる。また、これにより、例えば各色毎に1個のインクジェットヘッド202を用いる場合の16パスでの印刷に相当する高画質の印刷を行うことができる。また、この場合も、それぞれのインクジェットヘッド202におけるノズル列304の端が直線状に並ぶ構成にはならず、ギザパターンで並ぶ構成になる。そのため、この点でも、バンディングを軽減する効果を得ることができる。更には、例えば、造形モードでの動作時において、高い精度の造形を、より高速に行うことができる。
更に、本変形例の場合、主走査方向において隣接するインクジェットヘッド202の間での副走査方向への位置のずれの大きさを大きくすることにより、それぞれのノズル列304の端の影響を視覚的に分離することができる。そのため、本変形例によれば、例えば、バンディングをより適切に軽減することができる。
尚、それぞれのノズル列304の端の影響を視覚的に分離するためには、主走査方向において隣接するインクジェットヘッド202の間での副走査方向への位置のずれの大きさについて、人間の視覚感度が最大になる空間周波数に対応する距離よりも大きくすることが好ましい。また、より具体的に、このずれの大きさについては、例えば200μm以上とすることが好ましい。また、この場合、1色分のインクジェットヘッド202あるいはノズル列の列数は、4列以上であることが好ましい。このように構成すれば、例えば、それぞれのノズル列304の端の影響を適切に分散させることができる。
また、ヘッド部12の構成については、上記において説明をした様々な具体的な構成以外の構成に更に変形させてもよい。例えば、上記において説明をした各例においては、造形モードでの動作時において、ヘッド部12における全てのインクジェットヘッドから、同じ造形用インクのインク滴を吐出する構成について、説明をした。しかし、ヘッド部12の構成の更なる変形例においては、ヘッド部12における一部のインクジェットヘッドのノズル列から、造形用以外のインクのインク滴を吐出させることも考えられる。例えば、立体物の造形時において、立体物50の周囲を支えるサポート層を形成する場合、ヘッド部12は、サポート層の材料となるインク滴を吐出するインクジェットヘッドを更に有してもよい。
また、更なる変形例においては、例えば、上記において説明をした各例におけるヘッド部12のインクジェットヘッド202を複数組分有する構成とすること等も考えられる。より具体的には、例えば、図2(b)又は図7等に示したような4個で一組となるインクジェットヘッド202を、2組分有するヘッド部12を用いること等が考えられる。この場合、ヘッド部12は、8個のインクジェットヘッド202を有することになる。
そして、この場合、2次元印刷モードでの動作時には、1組分の4個のインクジェットヘッド202において、例えば図2(b)や図7等に示した場合と同一又は同様にして、YMCKの各色のインクを用いる。また、この場合、もう一組分の4個のインクジェットヘッド202において、YMCKインク以外の色のインクを用いる。より具体的に、この場合、もう一組分の4個のインクジェットヘッド202において、M、C、Kの各色の淡色(ライト色)であるLm色、Lc色、及びLk色のインクと、クリアインク(Cl色)等を用いること等が考えられる。また、R(赤)色、G(緑)色、及びB(青)色のインクと、その他の特色(S色)のインクとを用いること等も考えられる。また、この場合、特色としては、例えば、白色(W色)のインクやクリアインク等を用いることが考えられる。また、もう一組分の4個のインクジェットヘッド202において、例えば、白色のインクと、その他の3色の特色のインクとを用いること等も考えられる。これらのように構成すれば、例えば、より多彩な色により、2次元の画像を印刷することができる。
また、造形モードの動作時には、例えば、1組分の4個のインクジェットヘッド202において造形用のインクを用い、もう一組分の4個のインクジェットヘッド202において、YMCKの各色のインクを用いること等が考えられる。また、この場合、造形用のインクとしては、例えば、造形専用のインク、白色のインク、又はクリアインクを用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形と着色とを同時に行うことにより、着色された造形物を適切に造形できる。また、例えば、サポート層を形成することが必要な構造の場合、サポートインク用のインクジェットヘッドについても、少なくとも1組分以上設けることが好ましい。サポートインク用のインクジェットヘッドとは、例えば、サポート層の材料となるインクであるサポートインクのインク滴を吐出するノズル列を有するインクジェットヘッドのことである。
また、隆起印刷モードでの動作時においては、例えば、1組分の4個のインクジェットヘッド202においてクリアインクを用い、もう一組分の4個のインクジェットヘッド202において、YMCKの各色のインクを用いること等が考えられる。また、この場合、1組分の4個のインクジェットヘッド202において、クリアインクのみではなく、例えば白色のインクを用いることも考えられる、この場合、より具体的に、例えば、2個のインクジェットヘッド202でクリアインクを用い、他の2個のインクジェットヘッド202で白色のインクを用いること等が考えられる。これらのように構成すれば、例えば、隆起部をクリアインク又は白色のインクで形成し、その表面をYMCKインクで着色することができる。また、この場合、着色される表面の背景となる隆起部の内部が無色の領域になる。そのため、このように構成すれば、例えば、隆起印刷における着色をより適切に行うことができる。
また、立体物加飾印刷モードでの動作時においては、例えば、2次元印刷モードでの動作時と同様のインクを用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、立体媒体に対し、より多彩な色での着色を行うことができる。
また、上記においては、各動作モードでの動作について、主に、紫外線硬化型インクを用いる場合について、説明をした。しかし、造形又は印刷に用いるインクとしては、紫外線硬化型インク以外のインクを用いること等も考えられる。より具体的には、例えば、溶剤で希釈した紫外線硬化型インクである溶剤希釈UV硬化インク(ソルベントUVインク)、ラテックスインク、又はカラー樹脂分散水性インク等の、複数のインクの層を重ねて形成できる様々なインクを用いることも考えられる。
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。