JP2020001003A - エンボス加飾プリンタ及びエンボス加飾方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物に対し、エンボス加工のための発泡性インクをオンデマンドで手軽に印刷することができるエンボス加飾プリンタを提供する。【解決手段】エンボス加飾プリンタ１０は、被加工物５が載置される載置台２０と、発泡性粒子を含有し非ニュートン流動性を示すインクを収容するディスペンサ３２と、ディスペンサ３２を載置台２０に対して相対的に移動させる移動装置と、ディスペンサ３２および移動装置の駆動を制御する制御装置１００と、を備える。制御装置１００は、出力データに基いて移動装置によってディスペンサ３２を載置台２０に対して相対的に移動させるとともに、出力データに基づく所定の位置においてディスペンサ３２からインクを被加工物５に吐出するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、エンボス加飾プリンタとこれを用いたエンボス加飾方法に関する。

従来から、壁紙、装飾シート、衣料用布帛等の装飾性、意匠性が求められる被加工物に対しては、消費者の多様な嗜好を満足させる目的で、凹凸を付与するエンボス加工を施すことがある。エンボス加工法としては、専用の凹凸版を作製して被加工物に強圧し、文字や絵柄などを浮き彫りする手法が知られている。

近年では、被加工物の裏面を凹ませずに、表面に凸部を形成するエンボス加工法が提案されている。このような凸部を形成する手法としては、例えば、被加工物の表面に発泡微粒子を含んだ発泡性インクを付着させて加熱することでインク部分に対応する凸部を形成する手法や、エネルギー硬化性の塗料を被加工物に厚盛りして硬化させることで凸部を形成する手法、さらには、所望の凸部意匠を黒色インクで印刷した透明フィルムを専用の発泡シートに重ねたのち近赤外線を照射することで、黒色の印刷部分に当接した発泡シートを発泡させて凸部を形成する手法等が知られている。

実公平７−２１２５４公報

しかしながら、このようなエンボス加工品を要求（Demand）に応じた必要数だけ作製したい場合に、従来の手法によると、目的の凹凸模様に対応した専用の凹凸版を作製する必要があり、時間とコストを要するという課題があった。また、発泡性インクを用いる手法は、当該インクを使用できる印刷機が限定されてしまい、例えば手書きで対応するか、スタンプを作製して使用するか、あるいは、グラビア印刷機やスクリーン印刷機等の有版印刷機（オフセット印刷機）を使用しなければならないという課題がある。エネルギー硬化性の塗料（典型的には紫外線硬化性インク）を厚盛りする手法では、厚盛によって重合開始剤等のインク成分のマイグレーションが生じて硬化不良が発生したり、健康を損ない得る成分を含んでいたりするために用途が制限されるという不都合があった。さらに、汎用の黒色インクによる印刷を利用する手法では、同一のエンボス加工を所要数だけ実現できるものの、専用の発泡シートが必要であり、また、被加工物が限定されるという欠点があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、オンデマンドで手軽に任意のエンボス加工を含む加飾を施すことができるエンボス加飾プリンタを提供することである。また他の目的は、このエンボス加飾プリンタを用いた加飾方法を提供することである。

ここに開示されるエンボス加飾プリンタは、被加工物が載置される載置台と、発泡性粒子を含有し非ニュートン流動性を示すインク（以下、単に「発泡性インク」という場合がある）を収容するディスペンサと、上記ディスペンサを上記載置台に対して相対的に移動させる移動装置と、上記ディスペンサおよび上記移動装置の駆動を制御する制御装置と、を備えている。そして上記制御装置は、出力データに基いて上記移動装置によって上記ディスペンサを上記載置台に対して相対的に移動させるとともに、上記出力データに基づく所定の位置において上記ディスペンサから前記被加工物に上記インクを吐出するように構成されている。

ここに開示されるエンボス加飾プリンタによれば、被加工物に対して発泡性インクを用いたエンボス加飾のための印刷を行うことができる。発泡性インクの印刷については、従来の有版印刷機によると、たとえ１つの被加工物に印刷するのみであっても、目的のエンボス意匠に応じた版（例えば、スクリーン製版）を作製する必要があった。しかしながら、このエンボス加飾プリンタによると、加飾意匠に対応した出力データを用意することで、版を用意する必要なく出力データに基づいた印刷を実施することができる。なお、版を必要としないデジタル印刷の代表であるインクジェットプリンタでは、発泡性粒子を含む発泡性インクを印刷することは不可能である。これに対し、このエンボス加飾プリンタではディスペンサを用いることで、発泡性インクの印刷を可能としている。加えて、インクジェットプリンタでは、実質的にニュートン流動性を示すインクしか吐出させることができず、厚盛印刷する場合は逐一乾燥または硬化させる必要があった。しかしながら、このエンボス加飾プリンタではディスペンサを用いることで、非ニュートン流動性を有する発泡性インクの高精度な供給が可能となる。これにより、高品質なオンデマンド印刷を可能とするエンボス加飾プリンタが提供される。

ここに開示されるエンボス加飾方法は、載置台と、発泡性粒子を含有し非ニュートン流動性を示すインクを収容するディスペンサと、上記ディスペンサを上記載置台に対して相対的に移動させる移動装置と、上記ディスペンサおよび上記移動装置の駆動を制御する制御装置と、を備えるエンボス加飾プリンタを用いる加飾方法である。このエンボス加飾方法は、上記載置台に被加工物を載置すること、出力データに基いて上記移動装置によって上記ディスペンサを上記載置台に対して相対的に移動させるとともに、上記出力データに基づく所定の位置において上記ディスペンサから上記被加工物に対して上記インクを吐出すること、上記インクが吐出された上記被加工物を加熱して上記発泡性粒子を発泡させること、を含む。

ここに開示されるエンボス加飾方法によれば、上記のエンボス加飾プリンタを用いて、被加工物に対して、発泡性インクを用いた高品質なオンデマンド印刷を実施することができる。そのため、発泡性インクによる印刷が行われた被加工物を加熱して発泡性粒子を発泡させることで、被加工物に所望の意匠に対応した凸部を簡便かつ高品質に形成することができる。これにより、被加工物に対し、高品質なエンボス加飾をオンデマンドで施すことが可能となる。

本発明によれば、被加工物に対し、エンボス加工のための発泡性インクをオンデマンドで手軽に印刷することができるエンボス加飾プリンタが提供される。またこのエンボス加飾プリンタを用いることで、被加工物に対し、エンボス加飾をオンデマンドで高品質かつ手軽に実現することができるエンボス加飾方法が提供される。

一実施形態に係るエンボス加飾プリンタの斜視図である。 一実施形態に係るエンボス加飾プリンタの平面図である。 一実施形態に係るエンボス加飾プリンタの正面図である。 一実施形態に係るエンボス加飾プリンタの要部斜視図である。 一実施形態に係るディスペンサユニットの側面図である。 テーブルに載置された被加工物に、画像およびクロップマークが印刷された様子を示す平面図である。 一実施形態に係るディスペンサユニットおよび印刷ヘッドユニットが連結された状態を示す正面図である。 一実施形態に係るディスペンサユニットおよび印刷ヘッドユニットが分離された状態を示す正面図である。 一実施形態に係る制御装置の接続関係を説明する図である。 一実施形態に係る制御装置のブロック図である。 一実施形態に係るエンボス加飾方法のフローチャートである。 （ａ）発泡性インクによる印刷膜と、（ｂ）発泡後の印刷膜との様子を説明する側面図である。 他の実施形態に係るエンボス加飾方法のフローチャートである。 （ａ）発泡性インクによる印刷膜と、（ｂ）発泡後の印刷膜との他の様子を説明する側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るエンボス加飾プリンタについて説明する。本実施形態に係るエンボス加飾プリンタは、加飾対象である被加工物に、発泡性インクによる印刷と、付加的にインクジェット印刷と、を実施することができるプリンタである。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。なお、明細書中の数値範囲を示す「Ａ〜Ｂ」との表記は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態に係るエンボス加飾プリンタ１０を示す斜視図である。図１に示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、被加工物５に印刷を行う。図面中の符号Ｕ、Ｄ、Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ垂直方向の上、下、水平方向における前、後、左、右を示している。ただし、左、右とは、エンボス加飾プリンタ１０の正面にいる作業者から見た左、右をそれぞれ意味し、また、前、後とは、エンボス加飾プリンタ１０から作業者に向かう方向を前、遠ざかる方向を後とする。図面中の符号Ｙは主走査方向を表す。本実施形態において、主走査方向Ｙは、左右方向である。図面中の符号Ｘは副走査方向を表す。副走査方向Ｘは主走査方向Ｙと交差する方向であり、本実施形態では水平面において主走査方向Ｙと直角に交わる方向である。本実施形態では、副走査方向Ｘは前後方向である。図面中の符号Ｚは高さ方向を表す。高さ方向は主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘと交差する方向であり、本実施形態で高さ方向Ｚは上下方向である。すなわち、本実施形態では方向Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに直交する空間座標系となり得る。ただし、上記方向は便宜的に定めたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。

本実施形態の被加工物５は、例えば、綿や絹等の天然繊維や、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維等からなる布帛である。しかしながら、被加工物５の素材や形態は特に限定されず、少なくとも発泡性インクの発泡温度に対する耐熱性を備える媒体であればよい。被加工物５を構成する素材は、アクリル樹脂等の合成樹脂、アルミや鉄等の金属、ガラス、木材、紙およびパルプ等の天然材料等であってよい。被加工物５の形態は、薄い湾曲性を備えるシートであってもよいし、剛性を備える板状体であってもよい。

図１に示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、箱状に形成されている。エンボス加飾プリンタ１０は、ケース１２と、操作パネル１９とを備えている。ケース１２は、ベース部１２Ｂと、フロントカバー１２Ｆと、背面カバー１２Ｒｒと、左サイドカバー１２Ｌと、右サイドカバー１２Ｒと、上カバー１２Ｕとを備えている。ベース部１２Ｂは、エンボス加飾プリンタ１０の全体を支持する。フロントカバー１２Ｆは、ベース部１２Ｂの前端の右部に接続され、上方に向かって延びている。背面カバー１２Ｒｒは、ベース部１２Ｂの後端に接続され、上方に向かって延びている。左サイドカバー１２Ｌは、ベース部１２Ｂの左端に接続され、上方に向かって延びている。左サイドカバー１２Ｌの後端は、背面カバー１２Ｒｒの左端に接続されている。右サイドカバー１２Ｒは、ベース部１２Ｂの右端に接続され、上方に向かって延びている。右サイドカバー１２Ｒの前端は、フロントカバー１２Ｆの右端に接続され、右サイドカバー１２Ｒの後端は、背面カバー１２Ｒｒの右端に接続されている。上カバー１２Ｕは、フロントカバー１２Ｆの上端、背面カバー１２Ｒｒの上端、および、右サイドカバー１２Ｒの上端にそれぞれ接続されている。そしてケース１２のフロントカバー１２Ｆおよび上カバー１２Ｕと、左サイドカバー１２Ｌとの間であって、ベース部１２Ｂの上方に、開口１３が形成されている。この開口１３内の空間が、加飾空間１３Ａとなる。加飾空間１３Ａには、テーブル２０が備えられている。このテーブル２０において、被加工物５に対するエンボス加飾と、付加的な印刷とが行われる。

図２は、エンボス加飾プリンタ１０の平面図である。図３は、エンボス加飾プリンタ１０の正面図である。図４は、エンボス加飾プリンタ１０の要部斜視図である。図２および図３では、フロントカバー１２Ｆ、背面カバー１２Ｒｒ、左サイドカバー１２Ｌ、右サイドカバー１２Ｒおよび上カバー１２Ｕの図示は便宜上省略している。加飾空間１３Ａの左端部には、左サイドフレーム１５Ｌが配置されている。加飾空間１３Ａの右端部には、右サイドフレーム１５Ｒが配置されている。ベース部１２Ｂと上カバー１２Ｕとの間には、主走査方向Ｙに延びる支持壁１４が設けられている。支持壁１４は、左サイドフレーム１５Ｌと右サイドフレーム１５Ｒとに連結されている。支持壁１４は、後述の第１移動装置を設置するために、高さ方向に幅のある板状である。支持壁１４には、テーブル２０を上方から撮像することができる撮像装置７６が備えられている。撮像装置７６は、テーブル２０の平面視を撮像することができる。撮像装置７６は、例えばＣＣＤカメラである。撮像装置７６は、電気的に後述する制御装置１００に接続されて、その駆動が制御される。

図１に示すように、ガイドレール１６は、支持壁１４に設けられている。ガイドレール１６は、後述するテーブル２０の上方に配置されている。ガイドレール１６は、テーブル２０と平行に配置されている。ガイドレール１６は、主走査方向Ｙに延びている。ガイドレール１６には、ディスペンサユニット３０のキャリッジ３１と、印刷ヘッドユニット４０のキャリッジ４１とが係合している。

図２に示すように、ベルト１７は、支持壁１４の壁面に平行して配置されている。ベルト１７は、主走査方向Ｙに延びている。ベルト１７は、無端状のベルトである。ベルト１７の右端および左端にはそれぞれ、プーリ（図示せず）が設置されている。ベルト１７は、これら一対のプーリの周囲に巻き掛けられている。ベルト１７には、ディスペンサユニット３０のキャリッジ３１が固定されている。そして一方のプーリには、当該プーリを回転駆動するキャリッジモータ１８（図８参照）に接続されている。キャリッジモータ１８は、制御装置１００に電気的に接続されて、その駆動が制御される。キャリッジモータ１８が駆動すると上記プーリが回転し、ベルト１７が主走査方向Ｙに走行する。後述するが、ガイドレール１６、ベルト１７、プーリおよびキャリッジモータ１８は、ディスペンサユニット３０および印刷ヘッドユニット４０を主走査方向Ｙに移動させる第一移動装置の一例である。

図３に示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、テーブル２０を備えている。テーブル２０は、ガイドレール１６より下方に配置されている。テーブル２０は、ディスペンサユニット３０および印刷ヘッドユニット４０より下方に配置されている。テーブル２０は、ベース部１２Ｂより上方に配置されている。図４に示すようにテーブル２０上には、被加工物５が配置される。テーブル２０は、載置台の一例である。テーブル２０に配置された被加工物５には、ディスペンサユニット３０によって発泡性インクが供給される。テーブル２０は、後述するテーブル移動装置５０によって副走査方向Ｘおよび上下方向Ｚに移動可能に設けられている。

図２に示すように、本実施形態のテーブル２０は、前後方向の長さが左右方向の長さよりも短い矩形である。テーブル２０は、内部に空間を有している。テーブル２０の上面には、複数の吸引孔２２が形成されている。吸引孔２２は、空間と連通している。複数の吸引孔２２は、例えば主走査方向Ｙおよび副走査方向Ｘに配列されている。テーブル２０の下面には、排気孔２４が形成されている。排気孔２４は、テーブル２０内部の空間と連通している。排気孔２４は、テーブル２０の主走査方向Ｙの中心２０Ｘより左方に位置する。排気孔２４の直径は、吸引孔２２の直径より大きい。排気孔２４は、減圧室２６を介して排出口２８に接続されている。減圧室２６は、図示しない減圧ポンプを備えている。減圧ポンプは、制御装置１００に電気的に接続されて、その駆動が制御される。減圧ポンプが駆動することで、減圧室２６は、テーブル２０の空間内の空気を排気孔２４から吸引する。減圧室２６に吸引された空気は排出口２８から外部に排出される。テーブル２０の空間には負圧が発生する。これにより、テーブル２０の上面に被加工物５を配置したとき、被加工物５は吸引孔２２に吸いつけられて、テーブル２０上の位置が固定される。

図３に示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、テーブル移動装置５０を備えている。テーブル移動装置５０は、テーブル２０の下方に配置されている。テーブル移動装置５０は、第二移動装置５２と、第三移動装置６２とを備えている。第二移動装置５２は、テーブル２０の下方に配置され、テーブル２０を支持している。第二移動装置５２は、テーブル２０を上下方向に移動させる。第三移動装置６２は、第二移動装置５２の下方に配置され、第二移動装置５２を支持している。第三移動装置６２は、ベース部１２Ｂに配置されている。第三移動装置６２は、テーブル２０を副走査方向Ｘに移動させる。第二移動装置５２は、第三移動装置６２の上に設けられている。

図３および図４に示すように、第二移動装置５２は、昇降部５３と、無端状の駆動ベルト５４と、上下方向に延びる複数のボールねじ５５とを備えている。昇降部５３は、下面が開口された箱状である。昇降部５３上には、テーブル２０が固定されている。昇降部５３は、正面視で、主走査方向Ｙに延びる板状の本体部５３Ａと、本体部５３Ａの左端から下方に延びる左脚部５３Ｂと、本体部５３Ａの右端から下方に延びる右脚部５３Ｃと、を備えるコの字状である。昇降部５３の左下端と右下端とには、昇降部５３よりも左方と右方とにそれぞれ延出するフランジ（図３参照）が設けられている。昇降部５３は、後述する支持台６４の開口６４Ｘ内を上下方向に出没可能に移動する。複数のボールねじ５５は、支持台６４の内部に立設されている。ボールねじ５５は、上下方向に延びる軸部５５Ａと、軸部５５Ａの上端に固定されたプーリー（図示せず）と、軸部５５Ａに螺合され、上下方向に移動可能なねじ部５５Ｂと、を有している。駆動ベルト５４は、複数のボールねじ５５のプーリーに巻き掛けられている。また、駆動ベルト５４は、図示しない第二モータの回転軸にも巻き掛けられている。第二モータは、制御装置１００に電気的に接続されて、その駆動が制御される。ボルトねじ部５５Ｂは、昇降部５３のフランジに固定されている。フランジには、ボルトねじ部５５Ｂのネジ穴と連続するネジ穴が形成されている。ボールねじ５５の軸部５５Ａは、支持台６４に固定されている。第二モータが駆動することで、駆動ベルト５４は複数のボールねじ５５の周りを回転走行するとともに、軸部５５Ａを回転させる。軸部５５Ａが回転することによって、ねじ部５５Ｂが軸部５５Ａ上を上下方向に移動する。このとき、第二モータが駆動して駆動ベルト５４が一の方向に移動すると、ボールねじ５５のねじ部５５Ｂが回転し、昇降部５３は上方に移動する。一方で、第二モータが駆動して駆動ベルト５４が一の方向と逆方向に移動すると、ボールねじ５５のねじ部５５Ｂが逆回転し、昇降部５３は下方に移動する。このように、第二モータを駆動することによって、昇降部５３は支持台６４に対して上下方向に移動する。その結果、テーブル２０も上下方向に移動する。

図４に示すように、第三移動装置６２は、ベース部１２Ｂに設けられている。第三移動装置６２は、ベース部１２Ｂに形成された開口１２Ｘ内に設けられている。第三移動装置６２は、移動ベース６３と、支持台６４と、第１シャフト６５と、第２シャフト６６と、固定ベース６７とを備えている。

図４に示すように、第１シャフト６５および第２シャフト６６は、副走査方向Ｘに延びている。第１シャフト６５は、第２シャフト６６の左方に配置されている。第１シャフト６５と第２シャフト６６とは平行に配置されている。第１シャフト６５および第２シャフト６６は、ベース部１２Ｂに支持されている。

図４に示すように、移動ベース６３は、第１シャフト６５から第２シャフト６６まで延びている。移動ベース６３は、第１シャフト６５および第２シャフト６６に摺動自在に係合している。移動ベース６３は、副走査方向Ｘに延びる第１筒状部６３Ａと第２筒状部６３Ｂとを備えている。第１シャフト６５は、第１筒状部６３Ａに挿入されている。第２シャフト６６は、第２筒状部６３Ｂに挿入されている。移動ベース６３は、第１シャフト６５および第２シャフト６６に沿って副走査方向Ｘにスライド移動可能に構成されている。

図４に示すように、支持台６４は、移動ベース６３上に設けられている。複数のボールねじ５５の軸部５５Ａは、移動ベース６３に支持されている。支持台６４の上には第二移動装置５２が配置されている。支持台６４は、主走査方向Ｙに延びる板状の本体部６４Ａと、本体部６４Ａの左端から下方に延びる左脚部６４Ｂと、本体部６４Ａの右端から下方に延びる右脚部６４Ｃとを備えている。図３に示すように、支持台６４は、正面視において、下向きに開放されたコ字状（Ｕ字状）に形成されている。図４に示すように、本体部６４Ａには、上下方向に開口する矩形状の開口６４Ｘが貫通形成されている。昇降部５３は、前述のように、開口６４Ｘから出没可能に構成されている。左脚部６４Ｂおよび右脚部６４Ｃは、移動ベース６３に固定されている。左脚部６４Ｂは、第１シャフト６５より右方に配置されている。右脚部６４Ｃは、第２シャフト６６より左方に配置されている。支持台６４には、左脚部６４Ｂおよび右脚部６４Ｃの下端から内側に向けて突出する板状のフランジ（図示せず）が形成されており、該フランジと本体部６４Ａとにボールねじ５５の軸部５５Ａの下端が固定されている。

図４に示すように、固定ベース６７は、副走査方向Ｘに延びている。固定ベース６７は、第１シャフト６５より右方かつ第２シャフト６６より左方に配置されている。固定ベース６７は、ベース部１２Ｂに支持されている。固定ベース６７は、移動ベース６３より上方に配置されている。固定ベース６７は、支持台６４の本体部６４Ａより下方に配置されている。固定ベース６７は、左脚部６４Ｂより右方かつ右脚部６４Ｃより左方に配置されている。固定ベース６７には、前部に第１プーリ６７Ａが、後部に第２プーリ（図示せず）が設けられている。第１プーリ６７Ａおよび第２プーリには、無端状のベルト６７Ｂが巻き掛けられている。ベルト６７Ｂには、移動ベース６３が固定されている。第１プーリ６７Ａは、第１プーリ６７Ａを駆動する第三モータ（図示せず）に接続されている。第三モータは、制御装置１００に電気的に接続されて、その駆動が制御される。第三モータを駆動することによって、ベルト６７Ｂが回転駆動する。これにより、支持台６４および移動ベース６３は、第１シャフト６５および第２シャフト６６に沿って副走査方向Ｘにスライド移動する。即ち、第三モータを駆動することによって、テーブル２０は、副走査方向Ｘに移動する。

図５に示すように、ディスペンサユニット３０は、キャリッジ３１と、ディスペンサ３２とを備えている。ディスペンサ３２は、キャリッジ３１に着脱可能に固定されている。キャリッジ３１は、ガイドレール１６に係合している。キャリッジ３１は、ベルト１７に固定されている。ベルト１７が走行すると、キャリッジ３１は、ガイドレール１６に沿って主走査方向Ｙに移動する。キャリッジ３１が左方Ｌに移動するときのプーリの回転を正回転とする。キャリッジ３１が右方Ｒに移動するときのプーリの回転を逆回転とする。

ディスペンサ３２は、テーブル２０より上方に配置されている。ディスペンサ３２は、非接触の流体供給装置である。本実施形態のディスペンサ３２は、シリンジ３３、ディスペンサバルブ３４、ニードル３５、エア圧送部３６およびディスペンサ制御装置３７を備えている。ディスペンサ３２は、ニードル３５の下端がテーブル２０に載置される被加工物５に接触しないように、その上下方向の位置を調整可能に構成されていてもよい。ディスペンサ３２は、テーブル２０に向けて発泡性インクを吐出することで、テーブル２０に載置された被加工物５に凸部を形成するための発泡性インクを印刷する。凸部は、例えば図６に示すように、所望の画像８０に対応する形状であってよい。なお、「画像」とは、被加工物５上に形成される像のことであり、その内容は特に限定されない。画像には、文字、記号、図形、グラフ、絵柄等が含まれる。また、図６の上、下、左、右は、それぞれテーブル２０の後部、前部、左部、右部の方向を表している。

シリンジ３３は、発泡性インクを収容する円筒型の容器である。シリンジ３３は、上端が開口されるとともに、下端がディスペンサバルブ３４を介してニードル３５に接続されている。ニードル３５は、シリンジ３３に供給された発泡性インクを排出する排出部である。ニードル３５に設けられた針穴の直径は、例えば、５０〜６００μｍ程度である。ディスペンサバルブ３４は、シリンジ３３とニードル３５との間の流路を提供するとともに、この流路を連通したり遮断したりすることができる。ディスペンサバルブ３４が開状態となることで、シリンジ３３とニードル３５とが連通される。ディスペンサバルブ３４が閉状態となることで、シリンジ３３とニードル３５とが遮断される。

エア圧送部３６は、シリンジ３３およびディスペンサバルブ３４に接続されている。エア圧送部３６は、シリンジ３３の上端の開口を密閉する。エア圧送部３６は、シリンジ３３内に高圧のエアを圧送する。エア圧送部３６は、例えばシリンジ３３内に、例えば２５℃で、０．２５ＭＰａ以上、好ましくは０．３ＭＰａ以上、より好ましくは０．４ＭＰａ以上、特に好ましくは０．５ＭＰａ以上程度のエアを送ることができる。エア圧送部３６の送るエア圧量の上限は特に制限されず、一例として、０．７５ＭＰａ以下程度をすることができる。これにより、シリンジ内に収容された発泡性インクを一定の圧力で圧送することができる。また、エア圧送部３６は、ディスペンサバルブ３４にエアを送する。こディスペンサバルブ３４は、エア圧送部３６から高圧のエアが圧送されることで、流路の開状態と閉状態とを切り替える。このことにより、ディスペンサ３２は、例えば、１パルスあたり２５〜２５０ｎｌの流量の流体を、１００〜１０００Ｈｚのレートで吐出することができるように構成されている。エア圧送部３６は、ディスペンサ制御装置３７によってその作動が制御される。換言すると、ディスペンサ制御装置３７は、ディスペンサ３２からの発泡性インクの吐出条件およびディスペンサバルブ３４の作動を制御する。ディスペンサ制御装置３７は、制御装置１００に電気的に接続されて、その駆動が制御される。

なお、発泡性インクは、発泡性粒子を含む。発泡性インクは、典型的には、発泡性粒子が分散媒に分散されて構成されている。本実施形態における発泡性インクは、発泡性粒子と、バインダと、水とを含む。この発泡性インクは、非ニュートン流動性を示すようにその配合が調整されている。換言すれば、発泡性インクは非ニュートン流体である。
ここで、非ニュートン流体とは、ニュートン流体に当てはまらない流体の総称をいい、流れの剪断応力（接線応力）と流れの速度勾配（ずり速度、剪断速度）との関係が線形ではない粘性を有する流体を意味する。

発泡性粒子は、加熱によって体積膨張する各種の発泡性樹脂を特に制限なく用いることができる。発泡性粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂からなる樹脂カプセルと、この樹脂カプセル内に充填され加熱により膨張する発泡剤（例えば液化ガスや揮発性有機溶剤）とを含むものが好適例として挙げられる。この発泡性粒子は、例えば、短時間の加熱によって樹脂カプセルが軟化するとともに、発泡剤の体積が著しく増加して、中空球状粒子に変体する。このことにより、発泡性粒子の体積は、例えば、５０〜２００倍程度に膨張する。発泡性粒子のかさ密度は、例えば０．０３〜０．０７ｇ／ｃｍ^３程度となる。発泡性粒子が発泡するための加熱温度は、樹脂カプセルを構成する樹脂の軟化点や強度、発泡剤の性状等にもよるために一概には言えないが、典型的には８０℃以上、例えば８０〜２００℃程度の温度に設定することができる。このような発泡性粒子の粒径は特に制限されないが、平均粒子径が凡そ１０〜５０μｍ程度のものが一般に入手しやすいものとして挙げられる。なお、本明細書で言う平均粒子径は、レーザ回折散乱法によって得られる体積基準の粒度分布における累積５０％粒子径（Ｄ_５０）である。

バインダは、発泡性粒子を被加工物５に結着させるとともに、発泡性粒子同士を結合して嵩高く堆積させるための結着材である。またバインダは、発泡性インクに適度な粘性を付与する機能をも有する。バインダは、水に溶解する水溶性バインダであってもよいし、水に分散する水分散性バインダであってもよい。水分散性バインダは、エマルションタイプのバインダを包含する。このようなバインダとしては、塩化ビニル樹脂バインダ、アクリル樹脂バインダ、ビニル・アクリル樹脂バインダ、ウレタン樹脂バインダ、フェノール樹脂バインダ、エポキシ樹脂バインダ、セルロース系バインダ、シリコーン樹脂バインダ、フッ素樹脂バインダ、不飽和ポリエステル樹脂バインダ、スチレンブタジエンゴム系バインダ、アミノ・アルキド樹脂バインダ等が挙げられる。発泡性インクのバインダとしては、例えば、被加工物５と同種の樹脂からなるバインダや、被加工物５と結合性のよい樹脂からなるバインダを好ましく採用することができる。

発泡性インクに占める発泡性粒子の割合は、例えば、５〜５０質量％程度とすることができ、１０〜４０質量％程度が好ましく、例えば１５〜３５質量％程度であってよい。また、発泡性インクに占めるバインダの割合は、例えば、０．１〜１０質量％程度とすることができ、０．５〜８質量％程度が適切であり、例えば１〜５質量％程度であってよい。発泡性インクは、発泡性粒子、バインダおよび分散媒のほかに、必要に応じて添加剤を含むことができる。このような添加剤としては、分散剤、増粘剤、レオロジー調整剤、防カビ剤等のうちの１種または２種以上が挙げられる。これらの添加剤は、合計の添加量が発泡性インクの１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下が特に好ましい。

発泡性インクの粘度はこれに限定されるものではないが、より高く突出した凸部を容易に形成できるとの観点から、例えば２０℃における粘度（以下同じ。）が、１Ｐａ・ｓ以上が好ましく、５Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上が特に好ましく、例えば５０Ｐａ・ｓ以上であってよい。しかしながら、発泡性インクの粘度が高すぎると高精細な印刷が困難となるために好ましくない。かかる観点から、発泡性インクの粘度は４００Ｐａ・ｓ以下程度が適切であり、３００Ｐａ・ｓ以下程度であってよく、例えば２００Ｐａ・ｓ以下程度や、１００Ｐａ・ｓ以下程度等であってよい。

図１に示すように、印刷ヘッドユニット４０は、ディスペンサユニット３０の右方Ｒに配置されている。なお、印刷ヘッドユニット４０は、ディスペンサユニット３０の左方Ｌに配置されていてもよい。印刷ヘッドユニット４０は、キャリッジ４１と、キャリッジ４１に搭載されたインクヘッド４２と、を備えている。インクヘッド４２は、印刷ヘッドの一例である。インクヘッド４２は、テーブル２０より上方に配置されている。インクヘッド４２は、カラーインクを吐出するノズル４３を備えている。インクヘッド４２は、カラーインクを液滴状に吐出するインクジェット方式の印刷ヘッドである。ただし、印刷ヘッドユニット４０の構成はこれに限定されない。カラーインクは、上記の発泡性インクとは異なり、色彩を付与するためのインクである。カラーインクは、第二インクの一例である。インクヘッド４２は、テーブル２０に向けてカラーインクを吐出することで、テーブル２０に載置された被加工物５に、図６に示すような画像８０やクロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを印刷する。クロップマークは、印刷の位置ズレを防ぐための見当合わせのために使用する印であり、例えば被加工物５を仕上がりサイズに裁断するための位置を示す役割をも示す。図５においてマーク８２Ａ〜８２Ｄは「＋」印であるが、マーク８２Ａ〜８２Ｄの形状はこれに限定されない。マーク８２Ａ〜８２Ｄは、例えば、円形や多角形などの幾何学模様や、各種意匠、任意の不定形模様等であってもよい。

ここでは、５つのインクヘッド４２がキャリッジ４１に搭載されている。インクヘッド４２は、主走査方向Ｙに並んでいる。インクヘッド４２は、キャリッジ４１を介してガイドレール１６に沿って主走査方向Ｙに移動可能である。インクヘッド４２は、被加工物５に印刷をしていないときには、ガイドレール１６の右端側に位置するホームポジションＨＰに待機するように構成されている。ホームポジションＨＰは、テーブル２０よりも右方に位置する。５つのインクヘッド４２は、互いに異なる５つの色のインク、例えば、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインク、ホワイトインクを吐出する。ただし、インクヘッド４２の数は５個に限定されない。また、インクヘッド４２が吐出するカラーインクの色も何ら限定されない。ただし、インクヘッド４２により吐出される上記カラーインクは、ニュートン流動性を示すものである。例えば、インクジェット方式のインクヘッド４２から所望のサイズおよび量のインクを適切な速度で好適に吐出できる程度のニュートン流動性を示すインクである。ニュートン流動性とは、流れのせん断応力（接線応力）と流れの速度勾配（ずり速度、せん断速度）とが比例した粘性の性質をいう。なお、一般的なインクジェット用の水系インクの粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以下、例えば２〜２０ｍＰａ・ｓ程度に調整されている。このようなインクは、例えば、ソルベント系インク（溶剤系インク）や水性インクであってもよいし、あるいは、紫外線（ＵＶ）等のエネルギーを受けて硬化するエネルギー硬化型インク（典型的には、ＵＶ硬化性インク）等であってもよい。ソルベント系インクは、揮発性有機溶剤を含む。水性インクは、色材（着色剤）と樹脂粒子（バインダ樹脂）と溶媒としての水とを少なくとも含み、溶媒として水溶性溶剤をさらに含みうる。水性インクのうち、色材として染料を含むものが水性染料インクであり、色材として顔料を含むものが水性顔料インクである。インクヘッド４２は、例えば、水性染料インクを吐出する。水性染料インクを使用することで、例えば、被加工物５が吸水性を備える布帛である場合に、被加工物５を染色することができる。例えば、オンデマンドで捺染印刷を実施することができる。

図１に示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、複数のインクカートリッジ４４を備えている。複数のインクカートリッジ４４には、それぞれ異なる色のインクが収容されている。インクカートリッジ４４は、インクチューブ（図示せず）を介してインクヘッド４２に接続している。インクカートリッジ４４は、インクカートリッジ収容部４５に収容されている。インクカートリッジ収容部４５は、ケース１２の内部かつベース部１２Ｂの左後部に設けられている。

図７Ａに示すように、印刷ヘッドユニット４０のキャリッジ４１の左側部分には、連結部材９０が設けられている。この連結部材９０は、ディスペンサユニット３０のキャリッジ３１に設けられた連結部材９１に対し、着脱自在に連結する。本実施形態では、連結部材９０、９１は磁石によって構成されており、連結に際して磁力を利用する。ただし、連結部材９０、９１は磁力を利用するものに限られず、係合部材等の他の構成を備えたものであってもよい。印刷ヘッドユニット４０のキャリッジ４１の右側部分には、Ｌ字状に形成された受け金具９２が設けられている。

ここで、図７Ａに示すように、右サイドフレーム１５Ｒには、印刷ヘッドユニット４０を待機位置にロックするためのロック装置９３が設けられている。ロック装置９３は、受け金具９２に引っ掛けられる受け金具９４と、受け金具９４をロック位置（図７Ｂ参照）と非ロック位置（図７Ａ参照）との間で移動させるロック用ソレノイド９５（図８参照）とを備えている。ロック用ソレノイド９５は、後述する制御装置１００（図８参照）によって制御される。

図７Ａに示すように、印刷ヘッドユニット４０による印刷を行う際には、受け金具９４が非ロック位置に設定される。ディスペンサユニット３０のキャリッジ３１が右方に移動し、連結部材９０と連結部材９１とが接触すると、キャリッジ４１とキャリッジ３１とが連結される。その結果、印刷ヘッドユニット４０は、ディスペンサユニット３０と共に主走査方向Ｙに移動可能となる。一方、ディスペンサユニット３０による印刷の際には、図７Ｂに示すように、印刷ヘッドユニット４０が待機位置に位置付けられ、ロック装置９３の受け金具９４がロック位置に設定される。これにより、印刷ヘッドユニット４０の移動が阻止される。キャリッジ３１が左方へ移動すると、連結部材９０と連結部材９１とが離反し、キャリッジ３１とキャリッジ４１との連結が解除される。その結果、印刷ヘッドユニット４０が待機位置に待機した状態で、ディスペンサユニット３０が主走査方向Ｙに移動可能となる。

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、エンボス加飾プリンタ１０は、センサ３９を備えている。センサ３９は、検出装置の一例である。センサ３９は、被加工物５に設けられたマーク８２Ａ〜８２Ｄ（図６参照）を検出する。センサ３９は、例えばキャリッジ３１に設けられている。センサ３９は、ディスペンサユニット３０のうちテーブル２０と対向する位置に配置されている。センサ３９は、キャリッジ３１の左側下端に設置されている。センサ３９は、図示しない本体部と、発光素子と、受光素子とを備えている。発光素子および受光素子は、本体部に設けられている。発光素子は、例えば、ＬＥＤ（つまり発光ダイオード）等で構成されている。発光素子は、被加工物５に設けられたマーク８２Ａ〜８２Ｄとその周辺領域８３に向けて光を照射する。受光素子は、例えばフォトダイオード等で構成されている。受光素子は、発光素子の高さ位置と同じ高さ位置に設けられている。受光素子は、マーク８２Ａ〜８２Ｄとその周辺領域８３において反射された反射光を受光する。センサ３９は、マーク８２Ａ〜８２Ｄにおいて反射された反射光の第１受光量と、周辺領域８３において反射された反射光の第２受光量との差である光量差が所定の値以上の場合に、被加工物５に設けられたマーク８２Ａ〜８２Ｄを検出するように構成されている。なお、センサ３９の種類は特に限定されず、光学式センサ等の従来から用いられている各種のセンサを好適に利用することができる。

図１に示すように、右サイドカバー１２Ｒの前部には、操作パネル１９が設けられている。操作パネル１９には、印刷状態等を表示する表示部と、ユーザーによって操作される入力キー等が設けられている。操作パネル１９は、エンボス加飾プリンタ１０の各種の動作を制御する制御装置１００に接続されている。ユーザーは、操作パネル１９から制御装置１００に指示・命令を入力することで、エンボス加飾プリンタ１０を所望のとおり動作させることができる。

図１に示すように、制御装置１００は、エンボス加飾プリンタ１０の内部に設けられている。制御装置１００は、被加工物５への発泡性インクによる印刷や、被加工物５へのカラーインクによる印刷を制御する装置である。制御装置１００の構成は特に限定されない。制御装置１００は、例えばマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータのハードウェアの構成は特に限定されず、例えば、ホストコンピュータなどの外部機器から印刷データ等の各種情報を送受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置と、を備えている。また、制御装置１００は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等の書き換え可能なプログラマブルロジックデバイスによって構成されていてもよい。ＦＰＧＡは、例えば、集積回路によって構成されるＣＰＵコアや、乗算器、ＲＡＭ、および関連する周辺回路等を含むことができる。

記憶装置は、印刷データを記憶する。印刷データは、出力データの一例である。印刷データは、被加工物５の表面に印刷すべき画像８０に対応するデータを含む。印刷データは、例えば画像８０についての色情報、位置情報、加飾情報等を含む。印刷データは、さらに、位置合わせのためのマーク８２Ａ〜８２Ｄに対応する情報を含むことができる。この場合、画像８０についての位置情報は、マーク８２Ａ〜８２Ｄのいずれか１以上に対する相対的な位置として表されていてもよい。印刷データは、例えば、画像８０のうち凸部（加飾部）を形成するために発泡性インクで印刷するべき第１部分に関する情報を含む第１印刷データと、画像８０のうちカラーインクで印刷するべき第２部分に関する第２印刷データと、を含む。第１印刷データは、例えば、ビットマップ形式であってもよいし、ラスタ形式のデータであってもよい。第２印刷データは、例えばビットマップ形式のデータである。第１印刷データは、例えば第２印刷データを基にして、加飾部に対応する情報を抽出したり、変換したりして作製されてもよい。第１印刷データと第２印刷データとは、共通して、マーク８２Ａ〜８２Ｄに対応する情報を含む。これらのデータは、例えば、全部または一部が外部のコンピュータ７０から送信されたものであってよいし、または外部のコンピュータ７０から受信したものであってよい。あるいは、これらのデータは、全部または一部が外部のコンピュータ７０から受け取ったデータに基づいて制御装置１００が加工および／または変換して用意したものであってよい。

図８に示すように、制御装置１００は、インターフェースを介して、外部のコンピュータ７０に有線または無線による通信が可能に接続されている。コンピュータ７０には、印刷およびカッティングのための印刷データが保存されている。制御装置１００は、コンピュータ７０から印刷データを受けとり、この印刷データに基いて、キャリッジモータ１８、第二モータ、第三モータ、ディスペンサ制御装置３７、インクヘッド４２、およびロック用ソレノイド９５を制御する。コンピュータ７０には、液晶ディスプレイ等からなる表示装置７２と、キーボードやマウス、タッチパネル等からなる入力装置７４と、が接続されている。表示装置７２は、例えば、撮像装置７６によって撮像したテーブル２０の平面視像を表示することができる。入力装置７４は、例えば、操作パネル１９に代わって、制御装置１００に指示・命令を入力することができる。

図９に示すように、制御装置１００は、第一印刷制御部１０１と、第二印刷制御部１０２と、マーク検出部１０３と、を備えている。上述した制御装置１００の各部の機能は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えば記憶装置に記憶することができる。プログラムは、ＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込むことができ、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、制御装置１００の各部は、プロセッサおよび／または回路などによって物理的に実現されていてもよい。

第一印刷制御部１０１は、ディスペンサユニット３０の挙動制御を実行する。第一印刷制御部１０１は、ディスペンサユニット３０に、被加工物５の表面に凸部を形成するための発泡性インクの印刷を実行させる。本実施形態では、第一印刷制御部１０１は、第１印刷データに基いて、キャリッジモータ１８を駆動することによりキャリッジ３１を介してディスペンサ３２を主走査方向Ｙの左方Ｌに移動させつつ、ディスペンサ制御装置３７を駆動させることにより所定の位置においてディスペンサ３２のノズル穴から発泡性インクを吐出させる。これにより、一走査ラインの印刷が行われる。ディスペンサ３２の主走査方向Ｙの移動が完了すると、第三モータを駆動することにより、次の走査ラインの位置まで被加工物５を副走査方向Ｘの前方Ｆに移動する。被加工物５の副走査方向Ｘの移動が済むと、再びキャリッジモータ１８を駆動すると共にディスペンサ３２を駆動し、第１印刷データに基いて、次の走査ラインの印刷を行う。このとき、発泡性インクの吐出は、ディスペンサ３２を主走査方向Ｙの右方Ｒに移動させつつ行ってもよいし（双方向印刷）、ディスペンサ３２を主走査方向Ｙの右方Ｒに移動させた後に再び左方Ｌに移動させる際に行ってもよい（片方向印刷）。以下、印刷の終了まで同様の動作を繰り返す。またあるいは、第一印刷制御部１０１は、第１印刷データに基いて、キャリッジモータ１８および第三モータの両方を駆動することにより、ディスペンサ３２を主走査方向Ｙと副走査方向ＸとによるＸＹ平面を所定の軌跡（印刷ライン）に沿って二次元的に相対移動させつつ、ディスペンサ制御装置３７を駆動させることにより所定の位置においてディスペンサ３２のノズル穴から発泡性インクを吐出させてもよい。このようにして、エンボス加飾プリンタ１０は、発泡性インクを用いた印刷を実行することができる。なお、第一印刷制御部１０１は、形成したい凸部の高さ等の情報を基に、発泡性インクの供給位置のみならず、供給量をも適切に制御することができる。発泡性インクの供給量は、例えば、エア圧力、ディスペンサ３２の走査速度、ディスペンサ３２からのインク吐出量等を制御することで調整することができる。

第二印刷制御部１０２は、印刷ヘッドユニット４０の挙動制御を実行する。第二印刷制御部１０２は、印刷ヘッドユニット４０に、被加工物５の表面に所望の画像を印刷するためのカラーインクによる印刷を実行させる。本実施形態では、第二印刷制御部１０２は、まずキャリッジモータ１８を駆動することにより、キャリッジ３１とキャリッジ４１を連結させ、ロック装置９３を解除する。次いで、第二印刷制御部１０２は、第２印刷データに基いて、インクヘッド４２を主走査方向Ｙの左方Ｌに移動させつつ、インクヘッド４２を制御することで各ノズル４３からカラーインクを吐出させる。これにより、一走査ラインの印刷が行われる。インクヘッド４２の主走査方向Ｙの左方Ｌへの移動が完了すると、第三モータを駆動することにより、次の走査ラインの位置まで被加工物５を副走査方向Ｘの前方Ｆに移動する。被加工物５の副走査方向Ｘの前方Ｆへの移動が済むと、再びキャリッジモータ１８を駆動すると共にインクヘッド４２を駆動し、第２印刷データに基いて、次の走査ラインの印刷を行う。このとき、カラーインクの吐出は、インクヘッド４２を主走査方向Ｙの右方Ｒに移動させつつ行ってもよいし（双方向印刷）、インクヘッド４２を主走査方向Ｙの右方Ｒに移動させた後に再び左方Ｌに移動させる際に行ってもよい（片方向印刷）。以下、印刷の終了まで同様の動作を繰り返す。このようにして、エンボス加飾プリンタ１０は、カラーインクを用いた印刷を実行することができる。

マーク検出部１０３は、被加工物５に設けられたマーク８２Ａ〜８２Ｄを検出する。マーク検出部１０３は、キャリッジモータ１８を駆動すると共に第三モータを駆動することにより、被加工物５に対しセンサ３９を二次元的に相対移動させる。マーク検出部１０３は、例えば、被加工物５の外接矩形領域の四隅周辺を検出するように、センサ３９の移動を制御する。マーク８２Ａ〜８２Ｄの検出は、例えば、右下のマーク８２Ｄ、左下のマーク８２Ｃ、左上のマーク８２Ｂ、右上のマーク８２Ａの順で行われる。マーク検出部１０３は、センサ３９の発光素子から所定の発光量の光を被加工物５に照射させる。このとき、被加工物５の周辺領域８３やマーク８２Ａ〜８２Ｄにおいて反射された反射光はセンサ３９の受光素子に受光される。マーク検出部１０３は、センサ３９の受光素子において受光された第１受光量と第２受光量との差である光量差が所定の値以上であるか否かを判定する。マーク検出部１０３は、例えば、第１受光量に対応して検出する第１電圧値と、第２受光量に対応して検出する第２電圧値との差である電圧差が所定の値以上であるか否かを判定する。所定の値は、予め設定されており、記憶装置に記憶されている。所定の値以上の場合には、マーク８２Ａ〜８２Ｄの位置が検出される。一方、所定の値未満の場合には、マーク８２Ａ〜８２Ｄの位置が検出されない。マーク検出部１０３は、マーク８２Ａ〜８２Ｄを検出するまで、被加工物５に対しセンサ３９を二次元的に走査する。

マーク検出部１０３によってマーク８２Ａ〜８２Ｄの位置が検出されると、このマーク８２Ａ〜８２Ｄを位置基準にして、第一印刷制御部１０１は、第１印刷データに基いて印刷を実施する。また、このマーク８２Ａ〜８２Ｄを位置基準にして、第二印刷制御部１０２は、第２印刷データに基いて印刷を実施する。ここで、第一印刷制御部１０１および／または第二印刷制御部１０２は、印刷に先立って、ディスペンサ３２および／またはインクヘッド４２の位置決めを行う。位置決めとは、例えば、印刷開始位置の決定や、印刷基準位置の決定であり得る。例えば、ディスペンサ３２の位置決めは、４つのマーク８２Ａ〜８２Ｄのうちの３つ以上を利用して行われる。すなわち、第一印刷制御部１０１は、４つのマーク８２Ａ〜８２Ｄのうちの３つ以上の位置に基づいて、ディスペンサ３２の位置決めを行う。なお、センサ３９を利用してマーク６８２Ａ〜８２Ｄの位置を検出し、検出されたマーク８２Ａ〜８２Ｄを利用してディスペンサ３２の位置決めを行う方法は周知であるため、ここではその具体的な説明は省略する。第一印刷制御部１０１は、ディスペンサ３２の位置が決定された後、発泡性インクの印刷を開始する。第二印刷制御部１０２についても、同様である。

次に、エンボス加飾方法と、このエンボス加飾方法におけるエンボス加飾プリンタ１０の動作例について説明する。図１０は、第一実施形態に係るエンボス加飾方法のフローチャートである。図１０は、制御装置１００によるエンボス加飾プリンタ１０の各部の制御例を含む。

ステップＳ１０において、作業者は、被加工物５をテーブル２０上に載置する。被加工物５が、例えばＴシャツである場合、被加工物５を構成する布帛の厚みによって被加工物５の印刷面の高さが異なり得る。また、被加工物５の素材によっては被加工物５がテーブル２０上で滑りやすい可能性がある。そこで、作業者は、被加工物５をテーブル２０の所定の位置に配置したのち、減圧ポンプを作動させて減圧室２６によりテーブル２０内の空間を負圧とする。被加工物５はテーブル２０の所定の位置に吸引固定される。これにより、加飾工程においてテーブル２０が副走査方向Ｘや高さ方向Ｚに移動した場合であっても、被加工物５の位置ずれを抑制することができる。また作業者は、被加工物５の上面がディスペンサユニット３０の下端および印刷ヘッドユニット４０の下端と適切な距離となるよう、第二モータを駆動して、テーブル２０の高さ方向の位置を調整することができる。そして作業者は、例えば、外部のコンピュータ７０を操作して被加工物５に対し、凸部に対応する画像８０の発泡性インクによる印刷を決定する。これにより、コンピュータ７０から制御装置１００に第１印刷データを含む印刷データが送信される。送信された各データは、記憶装置に記憶される。

ステップＳ２０において、制御装置１００は、第一印刷制御部１０１に発泡性インクを用いた印刷を実行させる。第一印刷制御部１０１は、記憶装置に記憶された第１印刷データを参照し、ディスペンサユニット３０を使用して、被加工物５の表面の凸部を形成すべき位置に、発泡性インクを供給する。このとき、発泡性インクは非ニュートン流体であることから、たとえ被加工物５が布帛のように吸水性の高い多孔材料であっても、発泡性インクは被加工物５に浸透することなく表面にとどまる。また、発泡性インクは発泡性粒子の他にバインダを含み、適度な粘性を有することから、発泡性粒子を被加工物５の表面に嵩高く供給することが可能となる。発泡性インクに含まれる分散媒が揮発すると、発泡性粒子がバインダによって被加工物５に結着されるとともに、発泡性粒子同士がバインダによって互いに結合される。これにより、図１１（ａ）に示されるように、被加工物５の表面に、発泡性インクによる印刷膜が形成される。

ステップＳ３０において、作業者は、発泡性インクが印刷された被加工物５を加熱する。作業者は、例えば、テーブル２０上に載置された印刷後の被加工物５を加熱装置に収容し、使用した発泡性インクに対応する発泡温度に被加工物５を加熱する。例えば、被加工物５を８０℃にて１５分間程度加熱する。これにより、図１１（ｂ）に示されるように、印刷膜に含まれる発泡性粒子が体積膨張（発泡）し、印刷膜が凸部へと変化する。また、発泡性インクはバインダを含むことから、発泡性粒子は発泡時および発泡後も、堆積された粒子が崩れたりすることなく互いの位置関係は概ね維持される。凸部の高さは、単位面積あたりに供給する発泡性粒子の量、換言すればインク塗布量によって調整することができる。このことにより、被加工物５の表面の所望の位置に、所望の高さを備える凸部を形成することができる。

以上のように、ここに開示される技術によると、発泡微粒子を含み、かつ、非ニュートン流動性を示すインクを使用して、パソコンで作成した出力データを基に被加工物に印刷することができる。この技術によると、凹凸製版および簡易製版等を用意する必要なく、オンデマンドで（必要なときに必要な数だけ）、被加工物にエンボス加工を施すことができる。その結果、例えば、余分な在庫を抱えることなく、また、コスト割れすることなく、少数の被加工物５にエンボス加飾することが可能となる。

本実施形態のエンボス加飾プリンタ１０のディスペンサ３２は、インクを吐出する吐出口を備え、吐出口の口径は、５０μｍ以上６００μｍ以下である。一般に、ディスペンサ３２から吐出する流体は、口径の１／１０以下程度の粒子径のものであると、流動性よく吐出管理できるために好ましい。したがって、エンボス加飾プリンタ１０は、例えば、６０μｍ以下という大粒径の発泡性粒子を含む発泡性インクであっても、好適に吐出することができる。

本実施形態のエンボス加飾プリンタ１０において、ディスペンサ３２が収容するインクは、発泡性粒子と、バインダと、分散媒としての水と、を含む。そして、例えば、エネルギー硬化を目的としたエネルギー硬化性樹脂は含まない。例えば、紫外線硬化性樹脂は含まない。そのため、インクは、添加剤として、異臭等の人体に悪影響を及ぼし得る重合開始剤等の添加剤を含まない。また、インクは、人体に健康被害をもたらし得る揮発性有機溶剤を含まない。ここに開示されるエンボス加飾プリンタ１０は、このようなインクを印刷可能に構成されていることから、例えば、Ｔシャツなどの衣類を被加工物５とした場合であっても、健康面で安全に、かつ、排気装置等の特殊な装置を必要とせずにエンボス加工を施すことができて好ましい。

なお、上記第一実施形態で、作業者は、被加工物５の上面がディスペンサユニット３０の下端および印刷ヘッドユニット４０の下端と適切な距離となるよう、第二モータを駆動して、テーブル２０の高さ方向の位置を調整していた。しかしながら、テーブル２０の高さ方向の位置を調整は、制御装置１００が自動的に実施するように構成されていてもよい。すなわち、センサ３９は、発光素子が被加工物５に対して照射したレーザ光の反射光を、受光素子で受光する。そしてこのとき、制御装置１００は、発光素子がレーザ光を出射してから、受光素子が反射光を受光するまでので時間に基づいて、ディスペンサユニット３０の下端と被加工物５の表面との距離を測定できるように構成されていてもよい。そして制御装置１００は、測定されたディスペンサユニット３０の下端と被加工物５の表面との距離が加飾に適した距離となるように、第二モータを作動して、テーブル２０の高さ位置を調整してもよい。これにより、様々な素材からなる被加工物５に対して、簡便かつ高精度な加飾を施すことができる。

＜第二実施形態＞
次に、他のエンボス加飾方法と、このエンボス加飾方法におけるエンボス加飾プリンタ１０の他の動作例について説明する。図１２は、第二実施形態に係るエンボス加飾方法の他のフローチャートである。図１２は、制御装置１００によるエンボス加飾プリンタ１０の各部の他の制御例を含む。なお、上記第一実施形態では、エンボス加工に際し、ディスペンサユニット３０のみを用いて印刷した。そのため、エンボス加飾プリンタ１０は、印刷ヘッドユニット４０、ロック装置９３、ディスペンサユニット３０の連結部材９１、第二印刷制御部１０２等を付加的に備えていたものの、これらは必須の構成ではなく、これらを備えていない構成であってもよかった。そこで、第二実施形態では、ディスペンサユニット３０に加えて、印刷ヘッドユニット４０を使用して印刷を行う方法について説明する。

作業者は、上記第一実施形態と同様に、ステップＳ１０およびステップＳ２０を実行する。すなわち、作業者は、ステップＳ１０において、被加工物５をテーブル２０上に載置する。また、作業者は、例えば、外部のコンピュータ７０を操作して被加工物５に対し、発泡性インクによる印刷と、カラーインクによる印刷とを決定する。これにより、コンピュータ７０から制御装置１００に、第１印刷データと第２印刷データとを含む印刷データが送信される。送信された各データは、記憶装置に記憶される。そして、エンボス加飾プリンタ１０は、ステップＳ２０において、第１印刷データに基づいて、ディスペンサユニット３０を制御して発泡性インクを使用した印刷を行う。ここで、第１印刷データは、凸部に対応する情報と、マーク８２Ａ〜８２Ｄに対応する情報を含む。ディスペンサユニット３０は、被加工物５に、凸部に対応する画像８０と、マーク８２Ａ〜８２Ｄとを印刷する。これにより、被加工物５の表面に、凸部画像８０と、マーク８２Ａ〜８２Ｄとに対応する形状の、発泡性インクによる印刷膜が形成される（図１３（ａ）参照）。

ステップＳ３０において、マーク検出部１０３は、被加工物５の画像の印刷領域の四隅周辺を検出するように、センサ３９の移動を制御する。このとき、センサ３９の発光素子からは所定の発光量の光が照射され、受光素子はマーク８２Ａ〜８２Ｄおよび周辺領域８３において反射された反射光を受光する。マーク検出部１０３は、センサ３９の受光素子において受光された第１受光量と第２受光量との差である光量差が所定の値以上であるか否かを判定する。光量差が所定の値未満である場合には、センサ３９を被加工物５に対してさらに二次元的に走査させる。マーク検出部１０３は、第１受光量と第２受光量との差である光量差が所定の値以上である場合に、マーク検出部１０３を印刷基準位置として、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、制御装置１００は、第二印刷制御部１０２にカラーインクを用いた印刷を実行させる。第二印刷制御部１０２は、キャリッジ３１とキャリッジ４１を連結させ、ロック装置９３を解除する。これにより、印刷ヘッドユニット４０を用いた印刷を実行する。具体的には、第二印刷制御部１０２は、記憶装置に記憶された第２印刷データを参照し、印刷ヘッドユニット４０を使用して、被加工物５の表面の画像を印刷すべき位置に、カラーインクを供給する。このとき、カラーインクはニュートン流体であることから、例えば被加工物５が布帛のように吸水性の高い多孔材料であると、水性カラーインクは被加工物５に浸透する。水性カラーインクが色材として顔料を含む場合、水性カラーインクは顔料とバインダとを被加工物５の表面に付着させて、画像を記録する。水性カラーインクが色材として染料を含む場合、水性カラーインクは被加工物５に浸透して、被加工物５を染色する。また、カラーインクが発泡性インクによる印刷膜の上に供給された場合、印刷膜の表面はカラーインクによって着色される。これにより、図１３（ａ）に示されるように、被加工物５の表面に、着色された発泡性インクの印刷膜が形成される。

ステップＳ５０において、作業者は、発泡性インクおよびカラーインクが印刷された被加工物５を加熱する。作業者は、例えば、テーブル２０上に載置された印刷後の被加工物５を加熱装置に収容し、第一実施形態と同様に、使用した発泡性インクに対応する発泡温度に被加工物５を加熱する。これにより、図１３（ｂ）に示されるように、発泡性粒子が発泡して、着色された凸部が形成される。このことにより、被加工物５の表面の所望の位置に、所望の高さおよび色彩を備える凸部を形成することができる。

以上のように、本実施形態のエンボス加飾プリンタ１０は、ニュートン流動性を示す第二インクを吐出可能な吐出ヘッド（印刷ヘッドユニット４０）をさらに備えている。制御装置１００は、第二印刷データに基いて移動装置によって吐出ヘッドを載置台に対して相対的に移動させるとともに、前記出力データに基づく所定の位置において前記吐出ヘッドから前記第二インクを吐出するように構成されている。これにより、エンボス加飾プリンタ１０は、印刷ヘッドユニット４０を移動させる移動装置を新たに備える必要なく、一台の装置で、ディスペンサユニット３０と印刷ヘッドユニット４０とによる印刷を実施することができる。これにより、少ない設置面積で、カラー印刷とエンボス加工とを実施できるエンボス加飾プリンタ１０が実現される。

また、ここに開示される技術において、出力データは、被加工物５を加工するための位置基準となるクロップマークに関する情報を含む。そしてエンボス加飾プリンタ１０は、クロップマークを検出する検出装置をさらに備えている。そして、制御装置１００は、載置台に載置された被加工物５に備えられたクロップマークを検出装置によって検出するとともに、クロップマークを位置基準として、ディスペンサ３２および吐出ヘッドの少なくとも一方を前記載置台に対して相対的に移動させるように構成されている。これにより、エンボス加飾プリンタ１０は、ディスペンサユニット３０と印刷ヘッドユニット４０とによる印刷を、印刷ズレを生じることなく実施することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

例えば、上記第二実施形態で、作業者は、ステップＳ１０にてテーブル２０上に被加工物５を載置したのち、ステップＳ２０にて発泡性インクによる印刷を実行していた。ここで、被加工物５の所望の位置に、発泡性インクによる印刷を適切に実行するために、被加工物５は予めクロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを備えていてもよい。そして、ステップＳ１０の後、ステップＳ２０の前に、ステップＳ１５として、クロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを検出する工程を実施してもよい。ステップＳ１５は、上記ステップＳ３０と同様であるために、重ねての説明は省略する。これにより、エンボス加飾プリンタ１０は、検出したクロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを位置基準として、ステップＳ２０による発泡性インクを用いた印刷を実施することができる。

また、上述のステップＳ１５においては、マーク検出部１０３が、マーク８２Ａ〜８２Ｄを検出できない事態が起こり得る。例えば、クロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを備えた被加工物５が、エンボス加飾プリンタ１０の印刷可能領域に適切に載置されていない場合が生じ得る。例えば、クロップマーク８２Ａ〜８２Ｄが、センサ３９の走査可能領域よりも大きく外れた位置に配置されることがあり得る。このような場合、エンボス加飾プリンタ１０は、被加工物５に対して適切な印刷を行うことができない。

そこで、エンボス加飾プリンタ１０は、被加工物５がテーブル２０上の適切な位置に配置されていないことを、作業者に知らせるよう作動することができる。例えば、エンボス加飾プリンタ１０は、表示装置７２に被加工物５の際置状態が適切でないことを示す載置エラー警告を表示してもよい。すなわち、エンボス加飾プリンタ１０の載置台には、ディスペンサおよび吐出ヘッドの少なくとも一方による印刷可能領域Ｐｙが設定されている。また、エンボス加飾プリンタ１０には、載置台の平面視を表示可能な表示装置７２をさらに備えている。そして制御装置１００は、載置台に載置された被加工物５に備えられたクロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを、検出装置によって検出することにより、クロップマーク８２Ａ〜８２Ｄを位置基準とした出力データの出力位置が、印刷可能領域Ｐｙに納まるか否かを判断するように構成されている。制御装置１００は、判断結果を表示装置７２に表示してもよい。これにより、作業者に、被加工物５をテーブル２０上のより適切な位置に載置し直すよう指示することができる。また、制御装置１００は、表示装置７２に、撮像装置７６によって撮像された載置台に対する被加工物５の配置状態と、印刷可能領域Ｐｙとを表示することで、作業者が被加工物５の配置をどのように修正して良いかを視認できるようにしてもよい。このことは、被加工物５が、反物としての布帛でなく、Ｔシャツなどの製品あるいは製品に近い形態加工品である場合に特に有用となる。これにより、被加工物５のより適切な位置への印刷が可能なエンボス加飾プリンタ１０が提供される。

また、上述した各実施形態では、印刷後の被加工物５の加熱は、加熱装置に入れて、作業者が加熱温度と加熱時間とを設定するようにしていた。しかしながら、ここに開示される技術において、加熱装置（図示せず）は制御装置１００に有線または無線で接続されており、制御装置１００が加熱装置による加熱温度と加熱時間とを設定するように構成されていてもよい。制御装置１００は、ディスペンサ３２に収容される発泡性インクの性状を記憶するとともに、第一印刷制御部１０１によるディスペンサユニット３０からの発泡性インクの供給量等を把握している。したがって、例えば、単位体積当たりの発泡性インクの供給量とを勘案して最適な加熱温度と加熱時間とを含む加熱条件を設定し、当該加熱条件で加熱を実施するように加熱装置を制御することができる。

上述した第一実施形態では、エンボス加飾プリンタ１０は、印刷ヘッドユニット４０を備えていたが、これに限定されない。エンボス加飾プリンタ１０は、ディスペンサユニット３０のみを備えており、印刷ヘッドユニット４０を備えていなくてもよい。この場合、エンボス加飾プリンタ１０のセンサ３９は、被加工物５に予め設けられたマーク８２Ａ〜８２Ｄを検出するとよい。

上述した各実施形態では、マーク８２Ａ〜８２Ｄは、予め被加工物５に設けられているか、ディスペンサユニット３０により印刷されていた。しかしながら、マーク８２Ａ〜８２Ｄの形成はこれに限定されない。マーク８２Ａ〜８２Ｄは、エンボス加飾プリンタ１０の印刷ヘッドユニット４０によって印刷することによって形成してもよい。あるいは、マーク８２Ａ〜８２Ｄは、被加工物５への直接印刷によって形成するのではなく、例えば、シール等を被加工物５に張り付けることによって設けてもよい。

１０ エンボス加飾プリンタ
２０ プラテン（載置台）
３０ ディスペンサユニット
４０ 印刷ヘッドユニット
８０ 画像
１００ 制御装置
１０１ 第一印刷制御部
１０２ 第二印刷制御部

Claims (7)

1. 被加工物が載置される載置台と、
   発泡性粒子を含有し非ニュートン流動性を示すインクを収容するディスペンサと、
   前記ディスペンサを前記載置台に対して相対的に移動させる移動装置と、
   前記ディスペンサおよび前記移動装置の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、出力データに基いて前記移動装置によって前記ディスペンサを前記載置台に対して相対的に移動させるとともに、前記出力データに基づく所定の位置において前記ディスペンサから前記インクを前記被加工物に吐出するように構成されている、エンボス加飾プリンタ。
2. 前記ディスペンサは、前記インクを吐出する吐出口を備え、
   前記吐出口の口径は、５０μｍ以上６００μｍ以下である、請求項１に記載のエンボス加飾プリンタ。
3. 前記ディスペンサが収容する前記インクは、
   前記発泡性粒子と、
   バインダと、
   分散媒としての水と、を含む、請求項１または２に記載のエンボス加飾プリンタ。
4. ニュートン流動性を示す第二インクを吐出可能な吐出ヘッドをさらに備え、
   前記制御装置は、前記出力データに基いて前記移動装置によって前記吐出ヘッドを前記載置台に対して相対的に移動させるとともに、前記出力データに基づく所定の位置において前記吐出ヘッドから前記第二インクを吐出するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンボス加飾プリンタ。
5. 前記出力データは、前記被加工物を加工するための位置基準となるクロップマークに関する情報を含み、
   前記クロップマークを検出する検出装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記載置台に載置された前記被加工物に備えられた前記クロップマークを前記検出装置によって検出するとともに、前記クロップマークを位置基準として、前記ディスペンサおよび前記吐出ヘッドの少なくとも一方を前記載置台に対して相対的に移動させるように構成されている、請求項３に記載のエンボス加飾プリンタ。
6. 前記載置台には、前記ディスペンサおよび前記吐出ヘッドの少なくとも一方による印刷可能領域が設定されており、
   前記載置台の平面視を表示可能な表示装置をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記載置台に載置された前記被加工物に備えられた前記クロップマークを前記検出装置によって検出することにより、前記表示装置に、前記載置台に対する前記被加工物の配置を表示するとともに、
   前記クロップマークを位置基準とした前記出力データの出力位置が、前記印刷可能領域に納まるか否かを判断するように構成されている、請求項５に記載のエンボス加飾プリンタ。
7. 載置台と、発泡性粒子を含有し非ニュートン流動性を示すインクを収容するディスペンサと、前記ディスペンサを前記載置台に対して相対的に移動させる移動装置と、前記ディスペンサおよび前記移動装置の駆動を制御する制御装置と、を備えるエンボス加飾プリンタを用いるエンボス加飾方法であって、
   前記載置台に被加工物を載置すること、
   出力データに基いて前記移動装置によって前記ディスペンサを前記載置台に対して相対的に移動させるとともに、前記出力データに基づく所定の位置において前記ディスペンサから前記被加工物に対して前記インクを吐出すること、
   前記インクが吐出された前記被加工物を加熱して前記発泡性粒子を発泡させること、
   を含む、エンボス加飾方法。

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