JP2018154015A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
特許文献1に記載の画像形成装置は、画像形成部を備える。画像形成部は、インクを用いて用紙に画像を形成する。詳しくは、画像形成部は、搬送ドラムと、複数のインクジェット記録ヘッドと、ヘッドホルダーとを有する。搬送ドラムは、用紙を円筒状に保持する。搬送ドラムは、一定の回転速度で回転する。複数のインクジェット記録ヘッドの各々は、互いに異なる色のインクを用いて用紙に画像を形成する。ヘッドホルダーは、各インクジェット記録ヘッドを搬送ドラムの周面方向に並べて保持する。 The image forming apparatus described in Patent Document 1 includes an image forming unit. The image forming unit forms an image on paper using ink. Specifically, the image forming unit includes a transport drum, a plurality of ink jet recording heads, and a head holder. The conveyance drum holds the sheet in a cylindrical shape. The transport drum rotates at a constant rotational speed. Each of the plurality of inkjet recording heads forms an image on a sheet using inks of different colors. The head holder holds each inkjet recording head side by side in the circumferential surface direction of the transport drum.
各インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを有する。複数のノズルは、搬送ドラムの軸方向に沿って平行に配置される。また、複数のノズルの各々は、搬送ドラムの表面までの距離が予め設定された距離となるように配置される。特許文献1に記載の画像形成装置では、各ノズルから一定のタイミングでインクが吐出されて、搬送ドラムの表面に保持された用紙に画像が形成される。 Each inkjet recording head has a plurality of nozzles that eject ink. The plurality of nozzles are arranged in parallel along the axial direction of the transport drum. In addition, each of the plurality of nozzles is arranged such that the distance to the surface of the transport drum is a preset distance. In the image forming apparatus described in Patent Document 1, ink is ejected from each nozzle at a constant timing, and an image is formed on a sheet held on the surface of the transport drum.
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、立体状の記録媒体(円筒状に保持された用紙)の表面が膨出部を有する場合に、記録媒体に形成される画像が歪むおそれがある。膨出部は、搬送ドラムの周面から膨らむ。詳しくは、記録媒体の表面が膨出部を有する場合に、膨出部において記録媒体の表面積が増加するため、膨出部の表面に付着するインクの密度が低下して、記録媒体に形成される画像が歪むおそれがある。 However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, when the surface of a three-dimensional recording medium (paper held in a cylindrical shape) has a bulging portion, an image formed on the recording medium may be distorted. . The bulging portion swells from the peripheral surface of the transport drum. Specifically, when the surface of the recording medium has a bulging portion, the surface area of the recording medium increases at the bulging portion, so that the density of the ink adhering to the surface of the bulging portion is reduced and formed on the recording medium. The image may be distorted.
本発明は、上記課題に鑑み、立体状の記録媒体に形成される画像の歪みを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing distortion of an image formed on a three-dimensional recording medium.
本発明の画像形成装置は、画像形成部を備える。前記画像形成部は、立体状の記録媒体に画像を形成する。前記画像形成部は、少なくとも1つの記録ヘッドと、ヘッドホルダーとを有する。前記記録ヘッドは、前記記録媒体にインクで画像を形成する。前記ヘッドホルダーは、前記記録ヘッドを保持する。前記記録ヘッドは、複数のノズルを有する。前記複数のノズルのうち少なくとも1つのノズルは、他のノズルがインクを吐出する方向に対して非平行な方向にインクを吐出する。 The image forming apparatus of the present invention includes an image forming unit. The image forming unit forms an image on a three-dimensional recording medium. The image forming unit includes at least one recording head and a head holder. The recording head forms an image with ink on the recording medium. The head holder holds the recording head. The recording head has a plurality of nozzles. At least one of the plurality of nozzles ejects ink in a direction non-parallel to the direction in which the other nozzle ejects ink.
本発明によれば、立体状の記録媒体に形成される画像の歪みを抑制することができる。 According to the present invention, distortion of an image formed on a three-dimensional recording medium can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置1の実施形態について説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。 Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is not repeated. In addition, the drawings schematically show each component as a main component for easy understanding.
[実施形態1]
図1及び図2を参照して、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1について説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1の構成を示す側面図である。図2は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1の構成を示す平面図である。なお、図1では、上下方向Xと、上下方向Xに直交する一方の水平方向Yとを規定する。
[Embodiment 1]
With reference to FIGS. 1 and 2, an image forming apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a side view showing a configuration of an image forming apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the image forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vertical direction X and one horizontal direction Y orthogonal to the vertical direction X are defined.
図1及び図2に示すように、画像形成装置1は、記録媒体Sの表面に画像を形成する。画像形成装置1は、基台部11と、載置台12と、ホルダー支持部2と、位置情報生成部3と、画像形成部4と、制御部5と、操作部6とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the image forming apparatus 1 forms an image on the surface of the recording medium S. The image forming apparatus 1 includes a
本実施形態において、記録媒体Sは、立体状に形成される。詳しくは、記録媒体Sは、少なくとも1つの曲面を含む表面形状を有する。曲面は、例えば、突状又は凹状に形成される。具体的には、記録媒体Sは、例えば、各種の部品、各種の模型、各種の容器、又は立体状に保持された用紙である。 In the present embodiment, the recording medium S is formed in a three-dimensional shape. Specifically, the recording medium S has a surface shape including at least one curved surface. The curved surface is formed in a protruding shape or a concave shape, for example. Specifically, the recording medium S is, for example, various parts, various models, various containers, or paper held in a three-dimensional shape.
載置台12は、例えば、円盤状に形成される。載置台12は、上面部と、第1軸心13とを有する。上面部は、水平方向Yに沿って延びる。上面部には、記録媒体Sが載置される。第1軸心13は、上下方向Xに沿って延びる。第1軸心13は、上面部の中心を通過する。
The mounting table 12 is formed in a disk shape, for example. The mounting table 12 has an upper surface portion and a
基台部11は、例えば、床面のような平面部に載置される。基台部11は、箱状に形成される。基台部11は、制御部5を内部に収容する。基台部11の表面部には、操作部6が配置される。基台部11の上面部には、載置台12が配置される。
The
操作部6は、例えば、表示部と、入力部とを有する。入力部は、ハードキーを含む。入力部は、使用者の操作に応じた入力信号を制御部5に出力する。使用者の操作は、例えば、画像形成装置1の各種設定を行う操作を含む。表示部は、ディスプレーを含む。ディスプレーは、各種の画面を表示する。なお、表示部は、タッチパネル機能を有する場合に、入力部としても機能する。
The
ホルダー支持部2は、位置情報生成部3と画像形成部4とを支持する。ホルダー支持部2は、本発明の第1支持部及び第2支持部の一例である。本実施形態において、第1支持部と第2支持部とは一体に形成される。ホルダー支持部2は、回転部21と、第1回転軸22と、第2回転軸23と、昇降部24と、第2軸心14とを有する。
The
回転部21は、本発明の第1回転部及び第2回転部の一例である。本実施形態において、第1回転部と第2回転部とは一体に形成される。回転部21は、載置台12に載置された記録媒体Sの外側を第1軸心13回りに回転する。回転部21は、例えば、基台部11の内部に収容された所定の駆動部によって回転される。所定の駆動部は、例えば、第1軸心13を中心に回転部21を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。回転部21は、例えば、円環状に形成される。回転部21は、載置台12の外側に位置するように基台部11に支持される。
The rotating
昇降部24は、本発明の第1昇降部及び第2昇降部の一例である。本実施形態において、第1昇降部と第2昇降部とは一体に形成される。昇降部24は、基台部11の内部に配置される。昇降部24は、第1軸心13に沿って回転部21を昇降させる。昇降部24は、例えば、回転部21を支持する支持部材と、支持部材を上下方向に移動させる移動機構と、移動機構に動力を供給する駆動源とを含む。
The elevating
第1回転軸22は、回転部21によって支持される。第1回転軸22は、第2軸心14回りに回転する。第2軸心14は、水平方向Yに沿って延びる。第2軸心14は、第1軸心13と直交する。本実施形態において、第1回転軸22は、回転部21の両側に配置される。第1回転軸22は、回転部21の外側に向かって延びる。第1回転軸22は、円筒状に形成される。
The first
第1回転軸22は、回転部21の回転とともに、第1軸心13回りに旋回する。第1回転軸22は、回転部21の昇降とともに、第1軸心13に沿って昇降する。また、第1回転軸22は、例えば、基台部11の内部に収容された所定の駆動部によって回転される。所定の駆動部は、例えば、第2軸心14を中心に第1回転軸22を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。
The first
第2回転軸23は、回転部21によって支持される。詳しくは、第2回転軸23の一部が第1回転軸22の内部に挿入されて、第2回転軸23の一端が回転部21によって支持される。第2回転軸23は、第2軸心14回りに回転する。第2軸心14は、本発明の第3軸心の一例である。本実施形態において、第2回転軸23は、回転部21の両側に配置される。第2回転軸23は、回転部21の外側に向かって延びる。第2回転軸23は、例えば、円柱状に形成される。
The second
第2回転軸23は、回転部21の回転とともに、第1軸心13回りに旋回する。第2回転軸23は、回転部21の昇降とともに、第1軸心13に沿って昇降する。また、第2回転軸23は、例えば、基台部11の内部に収容された所定の駆動部によって回転される。所定の駆動部は、例えば、第2軸心14を中心に第2回転軸23を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。
The second
画像形成部4は、載置台12に載置された記録媒体Sに画像を形成する。画像形成部4は、ヘッドホルダー41を有する。本実施形態において、ヘッドホルダー41は、円弧状に形成される。ヘッドホルダー41は、一方の第1回転軸22と、一方とは逆の他方の第1回転軸22とに跨って配置される。ヘッドホルダー41は、第1回転軸22の回転とともに、載置台12に載置された記録媒体Sの外側で第2軸心14を中心に旋回する。ヘッドホルダー41は、回転部21の回転にともなって、第1軸心13を中心に回転する。また、ヘッドホルダー41は、回転部21の昇降にともなって、第1軸心13に沿って昇降する。
The
位置情報生成部3は、位置情報を生成する。位置情報は、載置台12に載置された記録媒体Sの表面の位置を示す。位置情報生成部3は、位置情報を制御部5に出力する。
The position
位置情報生成部3は、カメラホルダー31を有する。カメラホルダー31は、本発明の検知部ホルダーの一例である。本実施形態において、カメラホルダー31は、円弧状に形成される。カメラホルダー31は、一方の第2回転軸23と、一方とは逆の他方の第2回転軸23とに跨って配置される。カメラホルダー31は、ヘッドホルダー41の外側に配置される。カメラホルダー31は、第2回転軸23の回転とともに、第2軸心14回りに旋回する。カメラホルダー31は、回転部21の回転にともなって、第1軸心13を中心に回転する。また、カメラホルダー31は、回転部21の昇降にともなって、第1軸心13に沿って昇降する。
The position
制御部5は、例えば、プロセッサーと、記憶部とを有する。プロセッサーは、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。記憶部は、例えば、半導体メモリー及びHDD(Hard Disk Drive)を含む。プロセッサーは、記憶部に記憶されたコンピュータープログラムに基づいて、位置情報生成部3と画像形成部4とを制御する。
The
次に、図3を参照して、位置情報生成部3及び画像形成部4の構成について更に説明する。図3は、位置情報生成部3及び画像形成部4の構成を示す図である。詳しくは、図3は、位置情報生成部3の一部及び画像形成部4の一部を示す。
Next, the configuration of the position
図3に示すように、位置情報生成部3は、カメラホルダー31に加えて、複数の撮像素子32を更に有する。カメラホルダー31は、複数の撮像素子32を保持する。カメラホルダー31は、第1軸心13を中心とする仮想周面の周方向に並ぶように、複数の撮像素子32を保持する。カメラホルダー31は、周方向に間隔を設けて複数の撮像素子32を保持する。
As shown in FIG. 3, the position
複数の撮像素子32は、本発明の複数の検知部の一例である。複数の撮像素子32は、記録媒体Sからの反射光を検知する。本実施形態において、撮像素子32は、記録媒体Sを撮像する。複数の撮像素子32の各々は、他の撮像素子32が反射光を検知する方向に対して非平行な方向からの反射光を受光する。本実施形態において、複数の撮像素子32は、第1軸心13上の一点を向くように、カメラホルダー31によって保持される。各撮像素子32は、図1及び図2を参照して説明した載置台12に載置された記録媒体Sを撮像する。これにより、各撮像素子32は、記録媒体Sを示す撮像情報を位置情報として生成する。各撮像素子32は、図1を参照して説明した制御部5に位置情報を出力する。
The plurality of
画像形成部4は、ヘッドホルダー41に加えて、複数の記録ヘッド42を更に有する。複数の記録ヘッド42は、ヘッドホルダー41によって保持される。複数の記録ヘッド42は、互いに異なる色のインクで記録媒体Sに画像を形成する。本実施形態において、複数の記録ヘッド42は、イエロー色に対応する記録ヘッド42yと、マゼンタ色に対応する記録ヘッド42mと、シアン色に対応する記録ヘッド42cと、ブラック色に対応する記録ヘッド42kとを含む。本実施形態において、複数の記録ヘッド42は、ヘッドホルダー41の厚さ方向に並べて配置される。複数の記録ヘッド42の各々は、複数のノズル43を有する。
The
記録ヘッド42yは、イエロー色のインクが収容されたインクタンク(図示せず)に接続される。記録ヘッド42mは、マゼンタ色のインクが収容されたインクタンク(図示せず)に接続される。記録ヘッド42cは、シアン色のインクが収容されたインクタンク(図示せず)に接続される。記録ヘッド42kは、ブラック色のインクが収容されたインクタンク(図示せず)に接続される。各インクタンクは、例えば、図1及び図2を参照して説明した基台部11の内部に収容される。
The
記録ヘッド42yは、複数のノズル43yを有する。複数のノズル43yの各々は、他のノズル43yがインクを吐出する方向に対して非平行な方向にインクを吐出する。複数のノズル43yは、第1軸心13上の点に向かってインクを吐出するように配置される。
The
記録ヘッド42yは、ピエゾ方式によってインクを吐出する。具体的には、記録ヘッド42yは、各ノズル43y毎に、液室と、振動板と、ピエゾ素子とを有する。ピエゾ素子には、インクの吐出時に、所定の波形のパルスが入力される。ピエゾ素子は、パルスに対応するように変形する。この結果、ピエゾ素子の変形による圧力が振動板に伝達して、振動板が変形する。そして、振動板の変形にともなう液室の容積変化により、ノズル43yからインクが吐出される。なお、各記録ヘッド42m、42c、42kは、記録ヘッド42yと同様に構成されるため、ここでの説明は省略する。
The
次に、図1から図4を参照して、制御部5について更に説明する。図4は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。図4に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、例えば、画像形成装置1の外部に配置された外部入力装置7と接続される。
Next, the
外部入力装置7は、制御部5に画像データを入力し得る。外部入力装置7は、例えば、パーソナルコンピューターである。画像データは、記録媒体Sの表面形状に対応する画像を示す。すなわち、画像データは、3次元の画像を示す。詳しくは、画像データは、記録媒体Sの表面を区分する複数の画素と、画素毎に設定された色とを示す。
The external input device 7 can input image data to the
制御部5は、例えば、操作部6から入力される操作信号に基づいて、記録媒体Sの表面の位置情報を生成するように位置情報生成部3を制御する。詳しくは、制御部5は、カメラホルダー31を動作させるとともに、複数の撮像素子32に記録媒体Sを撮像させる。ここで、カメラホルダー31の動作は、図1及び図2を参照して説明した第1軸心13回りの回転、第1軸心13に沿った昇降、及び、第2軸心14回りの旋回を含む。この結果、制御部5には、位置情報生成部3から位置情報が入力される。
For example, the
制御部5は、位置情報に基づいて、位置データを取得する。位置データは、載置台12に載置された記録媒体Sの表面の位置を示す。換言すると、位置データは、載置台12に載置された記録媒体Sの3次元形状(表面形状)を示す。
The
また、制御部5は、画像データと位置データとに基づいて、記録ヘッド42の動作パターンを決定する。記録ヘッド42の動作パターンは、図1及び図2を参照して説明した第1軸心13回りの回転、第1軸心13に沿った昇降、及び、第2軸心14回りの旋回を含む。
Further, the
制御部5は、記録ヘッド42の動作パターンを決定する際に、画像データと位置データとに基づいて、位置データが示す記録媒体Sの表面の位置と画像データが示す記録媒体Sの表面形状とが整合するように画像データを回転させる。詳しくは、制御部5は、位置データが示す記録媒体Sの表面の各位置と、画像データが示す3次元形状における各画素の位置とを対応付ける。換言すると、制御部5は、位置データが示す記録媒体Sの3次元形状において、画像データが示す各画素の位置を特定する。以下、特定した各画素の位置をインク着滴位置と記載する。
When determining the operation pattern of the
制御部5は、インク着滴位置毎にインクを吐出させるノズル43を選択する。インクを吐出させるノズル43は、対応するインク着滴位置へ向けてインクを吐出可能な位置に移動可能なノズル43である。
The
本実施形態の画像形成装置1では、複数のノズル43から吐出されるインクは、第1軸心13上の1点に向かって吐出される。このため、インクを吐出するノズル43と記録媒体Sの表面との間の距離が第1閾値よりも長い場合に、記録媒体Sの表面にインクが過度に供給されるおそれがある。なお、第1閾値は、複数のノズル43が周方向に並ぶ仮想周面の曲率半径Rと、複数のノズル43の配置ピッチと、画像データが示す画素の画素ピッチとに基づいて設定される。具体的には、第1閾値は、例えば、画像データが示す画素の画素ピッチのn倍の配置ピッチでノズル43が配置されている場合に、(n−1)R/nの式で示される。
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the ink ejected from the plurality of
本実施形態において、制御部5は、インクを吐出させるノズル43を選択するよりも前に、インクを吐出するノズル43と記録媒体Sの表面との間の距離Lを算出する。制御部5は、距離Lが第1閾値よりも大きく第2閾値よりも小さい場合に、画像データが示す記録媒体Sの表面形状を拡大するように画像データを補正する。なお、第2閾値は、複数のノズル43が周方向に並ぶ仮想周面の曲率半径Rと、複数のノズル43の配置ピッチと、画像データが示す画素の画素ピッチとに基づいて設定される。具体的には、第2閾値は、例えば、画像データが示す画素の画素ピッチのn倍の配置ピッチでノズル43が配置されている場合に、(2n−1)R/2nの式で示される。制御部5は、位置データが示す記録媒体Sの表面の各位置と、補正後の画像データが示す3次元形状における各画素の位置とを対応付ける。
In the present embodiment, the
また、制御部5は、距離Lが第2閾値よりも大きく、かつ、インクを吐出させるノズル43と第1軸心13との間の距離よりも小さい場合に、インクを吐出させないノズル43を決定する。換言すると、制御部5は、複数のノズル43のうち、インクを吐出させるノズル43を間引く。具体的には、距離Lが(2n−1)R/2nより大きい場合に、2つあたり1つのノズル43からインクを吐出させる。また、距離Lが(mn−1)R/mnよりも大きい場合に、mあたり1つのノズル43からインクを吐出させる。ここで、mは、2以上の正の整数である。
In addition, the
本実施形態の画像形成装置1では、距離Lに基づいて、画像データが補正、又は、複数のノズル43からインクを吐出させるノズル43が間引かれる。したがって、インクを吐出するノズル43と記録媒体Sの表面との間の距離が第1閾値よりも長い場合であっても、記録媒体Sの表面にインクが過度に供給されることを防止できる。
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the image data is corrected based on the distance L, or the
また、制御部5は、例えば、記録媒体Sに画像を形成可能な記録ヘッド42の動作パターンが複数ある場合に、複数の動作パターンのうち、動作時間が最も短い動作パターンを選択する。
Further, for example, when there are a plurality of operation patterns of the
制御部5は、選択した記録ヘッド42の動作パターンに基づいて、記録媒体Sに画像を形成するように画像形成部4を制御する。制御部5は、例えば、記録ヘッド42の移動処理と吐出処理とを繰り返すことによって、記録媒体Sに画像を形成する。制御部5は、移動処理において、選択した動作パターンにしたがって記録ヘッド42を移動させる。また、制御部5は、吐出処理において、吐出位置に移動したノズル43からインクを吐出させる。
The
また、制御部5は、記録ヘッド42の吐出処理において、複数のノズル43からインクを吐出させる場合に、各ノズル43のインク着滴位置が第1軸心13を超える位置であるか否かを判定する。制御部5は、各ノズル43のインク着滴位置が第1軸心13を超える位置であると判定した場合に、インクを吐出するタイミングにずれが生じるように各ノズル43を制御する。この結果、複数のノズル43から吐出されたインクが第1軸心13上で接触することを防止できる。
Further, in the ejection process of the
本実施形態の画像形成装置1では、複数のノズル43の各々から非平行な方向に吐出されたインクが記録媒体Sに付着する。したがって、記録媒体Sの表面にインクを過不足なく供給でき、記録媒体Sの表面に付着するインクの密度を一定にできる。この結果、立体状の記録媒体Sに形成される画像の歪みを抑制することができる。
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, ink ejected from each of the plurality of
次に、図1から図5を参照して、制御部5による画像形成処理について説明する。図5は、制御部5による画像形成処理を示すフローチャートである。図5に示すように、制御部5は、操作部6から入力される操作信号に基づいて、記録媒体Sに画像を形成する画像形成処理を開始する。なお、本実施形態では、制御部5に操作信号が入力されるよりも前に、載置台12には記録媒体Sが載置され、外部入力装置7から制御部5に画像データが入力される。
Next, an image forming process performed by the
制御部5は、操作信号が入力されると、ステップS10において、記録媒体Sを撮像するように位置情報生成部3を制御する。制御部5は、位置情報生成部3から位置情報が入力されると、ステップS20において、記録媒体Sの表面の位置を示す位置データを生成する。
When the operation signal is input, the
制御部5は、位置データを生成すると、ステップS30において、位置データと画像データとに基づいてインク着滴位置を特定する。制御部5は、インク着滴位置を特定した後に、ステップS40において、記録媒体Sの画素毎に、インクを吐出させるノズル43を選択する。制御部5は、ノズル43を選択した後に、ステップS50において、記録媒体Sに画像を形成するように移動処理及び吐出処理を実施する。
When the position data is generated, the
[実施形態2]
次に、図6及び図7を参照して、本発明の実施形態2に係る画像形成装置1の構成について説明する。図6は、本発明の実施形態2に係る画像形成装置1を示す側面図である。図7は、本発明の実施形態2に係る画像形成装置1の平面図である。
[Embodiment 2]
Next, the configuration of the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a side view showing the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view of the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.
実施形態2に係る画像形成装置1は、ホルダー支持部2を備えておらず、柱状支持部8を備える点で、実施形態1に係る画像形成装置1と異なる。また、実施形態2に係る画像形成装置1は、カメラホルダー31及びヘッドホルダー41の形状が実施形態1に係る画像形成装置1と異なる。
The image forming apparatus 1 according to the second embodiment is different from the image forming apparatus 1 according to the first embodiment in that the
柱状支持部8は、基台部11の上面部に配置される。詳しくは、柱状支持部8は、基台部11の上面部の縁部に配置される。柱状支持部8は、基台部11の上面部から上方に沿って延びる柱状に形成される。柱状支持部8は、位置情報生成部3のカメラホルダー31と画像形成部4のヘッドホルダー41とを昇降可能に支持する。
The
本実施形態において、カメラホルダー31は、円環状に形成される。詳しくは、カメラホルダー31は、第1軸心13を中心とした円環状に形成される。カメラホルダー31は、柱状支持部8の内部に収容された所定の昇降部によって、第1軸心13に沿って上下方向に昇降する。カメラホルダー31は、図3を参照して説明した複数の撮像素子32を円環状に並べて保持する。なお、所定の昇降部は、例えば、カメラホルダー31を支持する支持部材と、支持部材を上下方向に移動させる移動機構と、移動機構に動力を供給する駆動源とを含む。
In the present embodiment, the
本実施形態において、ヘッドホルダー41は、円環状に形成される。詳しくは、ヘッドホルダー41は、第1軸心13を中心とした円環状に形成される。ヘッドホルダー41は、柱状支持部8の内部に収容された所定の昇降部によって、第1軸心13に沿って上下方向に昇降する。ヘッドホルダー41は、カメラホルダー31と独立して昇降する。ヘッドホルダー41は、図3を参照して説明した複数のノズル43を円環状に並べて保持する。なお、所定の昇降部は、例えば、ヘッドホルダー41を支持する支持部材と、支持部材を上下方向に移動させる移動機構と、移動機構に動力を供給する駆動源とを含む。
In the present embodiment, the
載置台12は、例えば、基台部11の内部に収容された所定の駆動部によって回転される。詳しくは、載置台12は、第1軸心13を中心に回転される。所定の駆動部は、例えば、載置台12を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。
The mounting table 12 is rotated by, for example, a predetermined driving unit accommodated in the
制御部5は、例えば、操作部6から入力される操作信号に基づいて、記録媒体Sの表面の位置情報を生成するように位置情報生成部3を制御する。詳しくは、制御部5は、載置台12及びカメラホルダー31を動作させるとともに、複数の撮像素子32に記録媒体Sを撮像させる。ここで、載置台12の動作は、第1軸心13回りの回転を含む。また、カメラホルダー31の動作は、第1軸心13に沿った昇降を含む。この結果、制御部5には、位置情報生成部3から位置情報が入力される。
For example, the
また、制御部5は、画像データと位置データとに基づいて、載置台12及び記録ヘッド42の動作パターンを決定する。載置台12の動作パターンは、第1軸心13回りの回転を含む。記録ヘッド42の動作パターンは、第1軸心13に沿った昇降を含む。
Further, the
制御部5は、画像データと位置データとに基づいて、インク着滴位置を特定し、インクを吐出させるノズル43を選択して、載置台12及び記録ヘッド42の動作パターンを決定する。制御部5は、例えば、記録媒体Sに画像を形成可能な動作パターンが複数ある場合に、複数の動作パターンのうち、動作時間が最も短い動作パターンを選択する。
Based on the image data and the position data, the
制御部5は、記録媒体Sに画像を形成するように画像形成部4を制御する。制御部5は、例えば、載置台12及び記録ヘッド42の移動処理と記録ヘッド42の吐出処理とを繰り返すことによって、記録媒体Sに画像を形成する。制御部5は、移動処理において、決定した動作パターンにしたがって載置台12及び記録ヘッド42を移動させる。また、制御部5は、吐出処理において、吐出位置に移動したノズル43からインクを吐出させる。
The
本発明の実施形態2に係る画像形成装置1では、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1と同様に、複数のノズル43の各々から非平行な方向に吐出されたインクが記録媒体Sに付着する。したがって、記録媒体Sの表面にインクを過不足なく供給でき、記録媒体Sの表面に付着するインクの密度を一定にできる。この結果、立体状の記録媒体Sに形成される画像の歪みを抑制することができる。
In the image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention, the ink ejected from each of the plurality of
[実施形態3]
次に、図8を参照して、本発明の実施形態3に係る画像形成装置1の構成について説明する。図8は、本発明の実施形態3に係る画像形成装置1を示す側面図である。
[Embodiment 3]
Next, the configuration of the image forming apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a side view showing the image forming apparatus 1 according to
実施形態3に係る画像形成装置1は、ホルダー支持部2が第3軸心15を更に有する点で、実施形態1に係る画像形成装置1と異なる。また、実施形態3に係る画像形成装置1は、カメラホルダー31及びヘッドホルダー41の形状が実施形態1に係る画像形成装置1と異なる。また、実施形態3に係る画像形成装置1は、ホルダー支持部2が第1支持部2aと第2支持部2bとを有する点で、実施形態1に係る画像形成装置1と異なる。
The image forming apparatus 1 according to the third embodiment is different from the image forming apparatus 1 according to the first embodiment in that the
載置台12の上面部は、載置台12の内側に凹む凹状に形成される。載置台12には、例えば、上面部の形状に対応するように、シート状の記録媒体Sが載置される。 The upper surface portion of the mounting table 12 is formed in a concave shape that is recessed inside the mounting table 12. On the mounting table 12, for example, a sheet-like recording medium S is mounted so as to correspond to the shape of the upper surface portion.
ホルダー支持部2は、第2軸心14に加えて、第3軸心15を更に有する。第3軸心15は、水平方向Yに沿って延びる。第3軸心15は、第1軸心13と直交する。ホルダー支持部2は、画像形成部4を支持する第1支持部2aと、位置情報生成部3を支持する第2支持部2bとを有する。第1支持部2aは、第1回転軸22を有する。第2支持部2bは、第2回転軸23を有する。
The
本実施形態において、第1回転軸22は、例えば、第1支持部2aが有する所定の駆動部によって回転される。所定の駆動部は、例えば、第2軸心14を中心に第1回転軸22を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。また、本実施形態において、第2回転軸23は、例えば、第2支持部2bが有する所定の駆動部によって回転される。所定の駆動部は、例えば、第3軸心15を中心に第2回転軸23を回転させる回転機構と、回転機構に動力を供給する動力源とを含む。
In this embodiment, the 1st
ヘッドホルダー41は、円弧状に形成される。詳しくは、ヘッドホルダー41は、図3を参照して説明した複数のノズル43を円弧状に並べて保持する。本実施形態において、ヘッドホルダー41は、円弧の中心から外側に向かってインクを吐出するように複数のノズル43を保持する。
The
本実施形態において、カメラホルダー31は、円弧状に形成される。詳しくは、カメラホルダー31は、図3を参照して説明した複数の撮像素子32を円弧状に並べて保持する。本実施形態において、カメラホルダー31は、円弧の中心から外側を向くように複数の撮像素子32を保持する。
In the present embodiment, the
本発明の実施形態3に係る画像形成装置1では、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1と同様に、複数のノズル43の各々から非平行な方向に吐出されたインクがシート状の記録媒体Sに付着する。したがって、記録媒体Sの表面にインクを過不足なく供給でき、記録媒体Sの表面に付着するインクの密度を一定にできる。この結果、立体状の記録媒体Sに形成される画像の歪みを抑制することができる。
In the image forming apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention, the ink ejected from each of the plurality of
なお、本実施形態において、回転部21は、第1支持部2aと第2支持部2bとを独立して回転させてもよい。また、昇降部24は、第1支持部2aと第2支持部2bとを独立して昇降させてもよい。
In the present embodiment, the
以上、図1から図8を参照して、本発明の実施形態1、本発明の実施形態2及び本発明の実施形態3に係る画像形成装置1について説明した。但し、本発明は、実施形態1、実施形態2及び実施形態3に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。 The image forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the second embodiment of the present invention, and the third embodiment of the present invention has been described above with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof.
例えば、本発明の実施形態では、複数の撮像素子32によって記録媒体Sの外観を撮像したが、本発明はこれに限定されない。位置情報生成部3は、載置台12に載置された記録媒体Sの位置情報を制御部5に出力すればよい。位置情報生成部3は、例えば、複数の撮像素子32に換えて複数の測距センサーを有してもよい。位置情報生成部3は、複数の測距センサーによって測定された記録媒体Sまでの距離に基づいて、測距センサーから記録媒体Sまでの距離を示す距離情報を位置情報として制御部5に出力する。制御部5は、距離情報に基づいて、記録媒体Sの表面の位置を特定し、載置台12に載置された記録媒体Sの位置データを取得し得る。
For example, in the embodiment of the present invention, the appearance of the recording medium S is imaged by the plurality of
また、本発明の実施形態では、カメラホルダー31及びヘッドホルダー41が円弧状又は円環状に形成され、複数の撮像素子32及び複数のノズル43が円弧状又は円環状に保持されているが、本発明はこれに限定されない。複数の撮像素子32及び複数のノズル43は、カメラホルダー31又はヘッドホルダー41によって、非平行に保持されればよい。
In the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施形態では、各記録ヘッド42y、42c、42m、42kがヘッドホルダー41の厚さ方向に並べて保持されていたが、本発明はこれに限定されない。図9を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。図9は、本発明の他の実施形態に係る画像形成部4を示す図である。詳しくは、図9は、画像形成部4の一部を示す図である。
In the embodiment of the present invention, the recording heads 42y, 42c, 42m, and 42k are held side by side in the thickness direction of the
図9に示す画像形成部4は、全てのノズル43が、ヘッドホルダー41の周方向に並べて配置される。画像形成部4は、複数のノズルユニット45を有する。ノズルユニット45は、例えば、イエロー色のインクを吐出するノズル43yと、シアン色のインクを吐出するノズル43cと、マゼンタ色のインクを吐出するノズル43mと、ブラック色のインクを吐出するノズル43kとを有する。各ノズル43は、円弧状に並べて配置される。また、複数のノズルユニット45は、円弧状に並べて配置される。図9に示す実施形態においても、図1から図8を参照して説明した画像形成装置1と同様の効果を得ることができる。なお、ノズルユニット45は、周方向に沿って千鳥状に配置されてもよい。
In the
また、本発明の実施形態では、画像データが予め生成されていたが、本発明はこれに限定されない。画像データは、例えば、位置情報生成部3から出力される位置情報が外部入力装置7に入力されて、外部入力装置7において、位置情報に基づいて生成されてもよい。
In the embodiment of the present invention, image data is generated in advance, but the present invention is not limited to this. For example, the position information output from the position
なお、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In order to facilitate understanding, the drawings schematically show each component mainly, and the thickness, length, etc. of each component shown in the drawings are different from the actual for convenience of drawing. . Moreover, the shape of each component shown by said embodiment is an example, Comprising: It does not specifically limit, A various change is possible in the range which does not deviate substantially from the effect of this invention.
本発明は、立体状の記録媒体に画像を形成する画像形成装置に利用可能である。 The present invention can be used in an image forming apparatus that forms an image on a three-dimensional recording medium.
1 画像形成装置
4 画像形成部
41 ヘッドホルダー
42 記録ヘッド
43 ノズル
S 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (17)
前記画像形成部は、前記記録媒体にインクで画像を形成する少なくとも1つの記録ヘッドと、前記記録ヘッドを保持するヘッドホルダーとを有し、
前記記録ヘッドは、複数のノズルを有し、
前記複数のノズルのうち少なくとも1つのノズルは、他のノズルがインクを吐出する方向に対して非平行な方向にインクを吐出する、画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a three-dimensional recording medium;
The image forming unit includes at least one recording head that forms an image with ink on the recording medium, and a head holder that holds the recording head,
The recording head has a plurality of nozzles,
At least one nozzle among the plurality of nozzles ejects ink in a direction non-parallel to a direction in which the other nozzle ejects ink.
前記載置台は、水平方向に沿って延びる上面部と、前記上面部の中心を通過して上下方向に沿って延びる第1軸心とを有し、
前記第1支持部は、前記第1軸心と直交する第2軸心と、前記第2軸心に沿って延びる第1回転軸とを有し、
前記第1回転軸は、前記第2軸心を中心に回転し、
前記ヘッドホルダーは、前記第1回転軸に支持される、請求項2に記載の画像形成装置。 A mounting table on which the recording medium is mounted; and a first support unit that supports the image forming unit;
The mounting table includes an upper surface portion extending along a horizontal direction, and a first axis extending through the center of the upper surface portion and extending in the vertical direction.
The first support portion has a second axis perpendicular to the first axis, and a first rotation axis extending along the second axis.
The first rotation shaft rotates about the second axis;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the head holder is supported by the first rotation shaft.
前記第1回転部は、前記第1回転軸を支持する、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 The first support portion further includes a first rotating portion that rotates around the first axis outside the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the first rotating unit supports the first rotating shaft.
前記画像形成部を制御する制御部と
を更に備え、
前記制御部は、
前記位置情報と前記記録媒体に形成する画像を示す画像データとに基づいて前記記録媒体に画像を形成するように、前記画像形成部を制御する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A position information generating unit that generates position information indicating the position of the surface of the recording medium;
A control unit for controlling the image forming unit,
The controller is
9. The image forming unit according to claim 1, wherein the image forming unit is controlled to form an image on the recording medium based on the position information and image data indicating an image to be formed on the recording medium. The image forming apparatus described in 1.
前記複数の検知部のうち少なくとも1つの検知部は、他の検知部が前記反射光を検知する方向に対して非平行な方向からの前記反射光を検知する、請求項9に記載の画像形成装置。 The position information generation unit includes a plurality of detection units that detect reflected light from the recording medium, and a detection unit holder that holds the plurality of detection units.
The image formation according to claim 9, wherein at least one of the plurality of detection units detects the reflected light from a direction non-parallel to a direction in which the other detection unit detects the reflected light. apparatus.
前記載置台は、水平方向に沿って延びる上面部と、前記上面部の中心を通過して上下方向に沿って延びる第1軸心とを有し、
前記第2支持部は、前記第1軸心と直交する第3軸心と、前記第3軸心に沿って延びる第2回転軸とを有し、
前記第2回転軸は、前記第3軸心を中心に回転し、
前記検知部ホルダーは、前記第2回転軸に支持される、請求項11に記載の画像形成装置。 A mounting table on which the recording medium is mounted; and a second support unit that supports the position information generation unit,
The mounting table includes an upper surface portion extending along a horizontal direction, and a first axis extending through the center of the upper surface portion and extending in the vertical direction.
The second support portion has a third axis orthogonal to the first axis, and a second rotation axis extending along the third axis,
The second rotating shaft rotates about the third axis;
The image forming apparatus according to claim 11, wherein the detection unit holder is supported by the second rotation shaft.
前記第2回転部は、前記第2回転軸を支持する、請求項12又は請求項13に記載の画像形成装置。 The second support part further includes a second rotating part that rotates the outside of the recording medium around the first axis,
The image forming apparatus according to claim 12, wherein the second rotating unit supports the second rotating shaft.
前記撮像素子は、撮像した前記記録媒体を示す撮像情報を前記位置情報として生成する、請求項10から請求項15のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The detection unit includes an image sensor that images the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 10, wherein the imaging element generates imaging information indicating the captured recording medium as the position information.
前記測距センサーは、前記測距センサーと前記記録媒体との間の距離を示す距離情報を前記位置情報として生成する、請求項10から請求項16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The detection unit includes a distance measuring sensor,
The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 16, wherein the distance sensor generates distance information indicating a distance between the distance sensor and the recording medium as the position information.
Priority Applications (1)
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