JP2022170964A - 立体物印刷装置、および、立体物印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドの移動に伴って生じる関節の振動を抑制すること。【解決手段】立体物印刷装置は、立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、を有する立体物印刷装置であって、前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる第１印刷動作を実行し、前記第１印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部から離間するように移動する。【選択図】図５

Description

本発明は、立体物印刷装置、および、立体物印刷方法に関する。

立体的なワークの表面にインクジェット方式により印刷を行う立体物印刷装置が知られている。例えば、特許文献１には、ワークに対してインク等の液体を吐出するヘッドと、ワークとヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットとを有する立体物印刷装置が開示されている。このロボットは、アームと、アームの一端に接続する基部とを有する。アームは、このアームの他端でありヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有する。

特開２０１４－０５０８３２号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、印刷の実行中において、ヘッドの移動に伴って関節に振動が生じ、印刷品質が劣化する虞がある。

以上の課題を解決するために、本発明に係る立体物印刷装置の一態様は、立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、を有する立体物印刷装置であって、前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる第１印刷動作を実行し、前記第１印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部から離間するように移動する。

また、本発明に係る立体物印刷装置の一態様は、立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、を有する立体物印刷装置であって、前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる印刷動作を実行し、前記複数の関節は第１関節と第２関節と第３関節とを含み、前記第２関節は前記第１関節よりも前記基部に近く、前記第３関節は前記第１関節よりも前記先端部に近く、前記第１関節は第１回動軸まわりに回動し、前記第２関節は第２回動軸まわりに回動し、前記第３関節は第３回動軸まわりに回動し、前記ロボットは、前記第１回動軸と前記第２回動軸と前記第３回動軸とを互いに平行とすることが可能であり、前記第２関節と前記第１関節を結ぶ線分を第１仮想線分とし、前記第１関節と前記第３関節を結ぶ線分を第２仮想線分とし、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分とのなす角度を第１角度とすると、前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１４０度以下である。

本発明に係る立体物印刷方法の一態様は、立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、を用いた立体物印刷方法であって、前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる第１印刷動作を実行し、前記第１印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部から離間するように移動する。

また、本発明に係る立体物印刷方法の一態様は、立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、を用いた立体物印刷方法であって、前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる印刷動作を実行し、前記複数の関節は第１関節と第２関節と第３関節とを含み、前記第２関節は前記第１関節よりも前記基部に近く、前記第３関節は前記第１関節よりも前記先端部に近く、前記第１関節は第１回動軸まわりに回動し、前記第２関節は第２回動軸まわりに回動し、前記第３関節は第３回動軸まわりに回動し、前記ロボットは、前記第１回動軸と前記第２回動軸と前記第３回動軸とを互いに平行とすることが可能であり、前記第２関節と前記第１関節とを結ぶ線分を第１仮想線分とし、前記第１関節と前記第３関節とを結ぶ線分を第２仮想線分とし、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分とのなす角度を第１角度とすると、前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１４０度以下である。

第１実施形態に係る立体物印刷装置１００の概略を示す斜視図。 第１実施形態に係る立体物印刷装置１００の電気的な構成を示すブロック図。 第１実施形態における液体吐出ユニット３００の概略構成を示す斜視図。 第１実施形態に係る立体物印刷方法の流れを示すフローチャートを示す図。 第１実施形態におけるワークＷに対するヘッド３１０の移動経路ＲＵを説明するための図。 第１実施形態におけるワークＷに対するヘッド３１０の移動経路ＲＵを説明するための図。 位置ΔＸが１ｍである状態のロボット２００を示す図。 位置ΔＸが１．４１ｍである状態のロボット２００を示す図。 位置ΔＸが１．８８ｍである状態のロボット２００を示す図。 位置ΔＸが２ｍである状態のロボット２００を示す図。 位置ΔＸに対する第１角度θ_１の関係、及び、位置ΔＸに対する第２角度θ_２の関係を説明するための図。 第１実施形態における関節２３０＿１の振動の強度を説明するための図。 ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様における関節２３０＿１の振動の強度を説明するための図。 第２実施形態に係る立体物印刷装置１００Ａの電気的な構成を示すブロック図。 第２実施形態に係る立体物印刷方法の流れを示すフローチャートを示す図。 第１印刷モードが選択された場合の移動経路を説明するための図。 第２印刷モードが選択された場合の移動経路を説明するための図。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

以下の説明は、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向といい、Ｘ１方向と反対の方向をＸ２方向という。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向をＹ１方向およびＹ２方向という。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向をＺ１方向およびＺ２方向という。

ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、後述のワークＷおよび基部２１０が設置される空間に設定されるベース座標系の座標軸である。典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。なお、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、直交しない場合もある。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が８０度以上１００度以下の範囲内の角度で互いに交差すればよい。

１．第１実施形態
１－１．立体物印刷装置の概略
図１は、第１実施形態に係る立体物印刷装置１００の概略を示す斜視図である。立体物印刷装置１００は、立体的なワークＷの表面にインクジェット方式により印刷を行う装置である。

ワークＷは、印刷対象となる面ＷＦを有する。図１に示す例では、ワークＷは、長軸ＡＸまわりの長球状をなすラグビーボールであり、面ＷＦは、曲率の一定でない曲面である。本実施形態では、ワークＷは、長軸ＡＸがＸ軸に平行となるように配置される。なお、ワークＷは、ラグビーボールに限定されない。ここで、ワークＷの形状または大きさ等の態様は、図１に示す例に限定されず、任意である。例えば、ワークＷの表面は、平面、段差面または凹凸面等の面を有してもよい。また、ワークＷの設置姿勢も、図１に示す例に限定されず、任意である。

図１に示す例では、立体物印刷装置１００は、垂直多関節ロボットを用いるインクジェットプリンターである。具体的には、図１に示すように、立体物印刷装置１００は、ロボット２００と液体吐出ユニット３００と液体供給ユニット４００とコントローラー６００とを有する。以下、まず、図１に示す立体物印刷装置１００の各部を順次簡単に説明する。

ロボット２００は、ワークＷに対する液体吐出ユニット３００の位置および姿勢を変化させる移動機構である。図１に示す例では、ロボット２００は、いわゆる６軸の垂直多関節ロボットである。具体的には、ロボット２００は、基部２１０とアーム２２０とを有する。

基部２１０は、アーム２２０を支持する台である。図１に示す例では、基部２１０は、Ｚ１方向を向く床面等の設置面ＢＮにネジ止め等により固定される。なお、基部２１０が固定される設置面ＢＮは、図１に示す例に限定されず、例えば、壁、天井、移動可能な台車等が有する面でもよい。

アーム２２０は、基部２１０に取り付けられる基端部と、当該基端部に対して３次元的に位置および姿勢を変化させる先端部と、を有する６軸のロボットアームである。具体的には、アーム２２０は、アーム部品２２１、２２２、２２３、２２４、２２５および２２６を有し、これらがこの順に連結される。さらに、アーム２２０は、多関節、即ち、複数の関節２３０を有する。図１に示す例では、関節２３０の数が６である。
なお、アーム部品２２１が、基端部に相当し、「アームの一端」にも相当する。アーム部品２２６は、「先端部」に相当する。

アーム部品２２１は、基部２１０に対して回動軸Ｏ１まわりに回動可能に関節２３０＿１を介して接続される。アーム部品２２２は、アーム部品２２１に対して回動軸Ｏ２まわりに回動可能に関節２３０＿２を介して接続される。回動とは、両方向の円運動を意味する。アーム部品２２３は、アーム部品２２２に対して回動軸Ｏ３まわりに回動可能に関節２３０＿３を介して接続される。アーム部品２２４は、アーム部品２２３に対して回動軸Ｏ４まわりに回動可能に関節２３０＿４を介して接続される。アーム部品２２５は、アーム部品２２４に対して回動軸Ｏ５まわりに回動可能に関節２３０＿５を介して接続される。アーム部品２２６は、アーム部品２２５に対して回動軸Ｏ６まわりに回動可能に関節２３０＿６を介して接続される。なお、以下では、関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれを関節２３０という場合がある。

関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれは、回動軸まわりに回動可能である回動関節である。本実施形態におけるロボット２００は、回動関節のみを有するが、１または複数の直動関節を有してもよい。あるアーム部品と他のアーム部品とが直動関節を介して接続される場合、あるアーム部品は、他のアーム部品に対して、直動関節を介して、一つの軸に沿って移動する。

アーム部品２２２及びアーム部品２２３は、回動軸Ｏ３に垂直な方向に延在する部材である。アーム部品２２２の延在方向は、関節２３０＿１及び関節２３０＿２の回転角度の一方または両方に応じて変化する。アーム部品２２３の延在方向は、関節２３０＿１、関節２３０＿２、及び、関節２３０＿３の回転角度のうちの１つ、または複数に応じて変化する。

ここで、アーム部品２２３は、「第１アーム部品」の一例である。アーム部品２２２は、「第２アーム部品」の一例である。関節２３０＿１から関節２３０＿６までは、「複数の関節」の一例である。アーム部品２２３とアーム部品２２２とを接続する関節２３０＿３は、「第１関節」の一例である。回動軸Ｏ３が「第１回動軸」の一例である。関節２３０＿２は、「第２関節」の一例である。回動軸Ｏ２が「第２回動軸」の一例である。関節２３０＿５は、「第３関節」の一例である。回動軸Ｏ５が「第３回動軸」の一例である。関節２３０＿１は、「第４関節」の一例である。回動軸Ｏ１が「第４回動軸」の一例である。関節２３０＿２は関節２３０＿３よりも基部２１０に近く、関節２３０＿５は関節２３０＿３よりもアーム部品２２６に近い。関節２３０＿２が関節２３０＿３よりも基部２１０に近いとは、関節２３０＿２から基部２１０までのアーム２２０に沿った長さが、関節２３０＿３から基部２１０までのアーム２２０に沿った長さよりも短いことを意味する。同様に、関節２３０＿５は関節２３０＿３よりもアーム部品２２６に近いとは、関節２３０＿５からアーム部品２２６までのアーム２２０に沿った長さが、関節２３０＿３からアーム部品２２６までのアーム２２０に沿った長さよりも短いことを意味する。

関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれは、隣り合う２つのアーム部品の一方を他方に対して回動可能に連結する機構である。図１では図示しないが、関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれには、隣り合う２つのアーム部品の一方を他方に対して回動させる駆動機構が設けられる。当該駆動機構は、例えば、当該回動のための駆動力を発生させるモーターと、当該駆動力を減速して出力する減速機と、当該回動の角度等の動作量を検出するロータリーエンコーダー等のエンコーダーと、を有する。なお、当該駆動機構の集合体は、後述の図２に示すアーム駆動機構２４０に相当する。また、当該エンコーダーは、後述の図２等に示すエンコーダー２４１に相当する。

回動軸Ｏ１は、基部２１０が固定される設置面ＢＮに対して垂直な軸である。回動軸Ｏ２は、回動軸Ｏ１に対して垂直な軸である。回動軸Ｏ３は、回動軸Ｏ２に対して平行な軸である。回動軸Ｏ４は、回動軸Ｏ３に対して垂直な軸である。回動軸Ｏ５は、回動軸Ｏ４に対して垂直な軸である。回動軸Ｏ６は、回動軸Ｏ５に対して垂直な軸である。

なお、これらの回動軸について、「垂直」とは、２つの回動軸のなす角度が厳密に９０度である場合のほか、２つの回動軸のなす角度が９０度から±５度程度の範囲内でずれる場合も含む。同様に、「平行」とは、２つの回動軸が厳密に平行である場合のほかに、２つの回動軸の一方が他方に対して±５度程度の範囲内で傾斜する場合も含む。

以上のアーム２２０の先端部、すなわち、アーム部品２２６には、エンドエフェクターとして、液体吐出ユニット３００がネジ止め等により固定された状態で装着される。

液体吐出ユニット３００は、液体の一例であるインクをワークＷに向けて吐出するヘッド３１０を有する機器である。本実施形態では、液体吐出ユニット３００は、ヘッド３１０のほか、ヘッド３１０に供給されるインクの圧力を調整する圧力調整弁３２０と、ワークＷとの間の距離を計測するセンサー３３０と、を有する。これらは、ともにアーム部品２２６に固定されるので、互いの位置および姿勢の関係が固定される。

当該インクとしては、特に限定されず、例えば、水系溶媒に染料または顔料等の色材を溶解させた水系インク、紫外線硬化型等の硬化性樹脂を用いた硬化性インク、および、有機溶剤に染料または顔料等の色材を溶解させた溶剤系インク等が挙げられる。なお、当該インクは、溶液に限定されず、分散媒に色材等を分散質として分散させたインクでもよい。また、当該インクは、色材を含むインクに限定されず、配線等を形成するための金属粒子等の導電性粒子を分散質として含むインクでもよい。

図１では図示しないが、ヘッド３１０は、圧電素子と、インクを収容するキャビティーと、当該キャビティーに連通するノズルＮと、有する。ここで、当該圧電素子は、キャビティーごとに設けられており、当該キャビティーの圧力を変化させることにより、当該キャビティーに対応するノズルＮからインクを吐出させる。このようなヘッド３１０は、例えば、エッチング等により適宜に加工したシリコン基板等の複数の基板を接着剤等により貼り合わせることにより得られる。なお、当該圧電素子は、後述の図２に示す圧電素子３１１に相当する。また、ノズルＮからインクを吐出させるための駆動素子として、当該圧電素子に代えて、キャビティー内のインクを加熱するヒーターを用いてもよい。

圧力調整弁３２０は、ヘッド３１０内のインクの圧力に応じて開閉する弁機構である。この開閉により、ヘッド３１０内のインクの圧力が所定範囲内の負圧に維持される。このため、ヘッド３１０のノズルＮに形成されるインクのメニスカスの安定化が図られる。この結果、ノズルＮ内に気泡が入り込んだり、ノズルＮからインクが溢れ出したりすることが防止される。

センサー３３０は、ヘッド３１０とワークＷとの間の距離を計測する光学式の変位センサーである。なお、センサー３３０は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。また、図１に示す例では、液体吐出ユニット３００が有するヘッド３１０および圧力調整弁３２０のそれぞれの数が１個であるが、当該数は、図１に示す例に限定されず、２個以上でもよい。また、圧力調整弁３２０の設置位置は、アーム部品２２６に限定されず、例えば、他のアーム等でもよいし、基部２１０に対して固定の位置でもよい。

液体供給ユニット４００は、インクをヘッド３１０に供給するための機構である。液体供給ユニット４００は、液体貯留部４１０と供給流路４２０とを有する。

液体貯留部４１０は、インクを貯留する容器である。液体貯留部４１０は、例えば、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパックである。

図１に示す例では、液体貯留部４１０は、常にヘッド３１０よりもＺ１方向に位置するように、壁、天井または柱等に固定される。すなわち、液体貯留部４１０は、ヘッド３１０の移動領域よりも鉛直方向での上方に位置する。このため、ポンプ等の機構を用いなくても、液体貯留部４１０からヘッド３１０に所定の加圧力でインクを供給することができる。

なお、液体貯留部４１０の設置場所は、液体貯留部４１０からヘッド３１０に所定の圧力でインクを供給することができればよく、ヘッド３１０よりも鉛直方向での下方に位置してもよい。この場合、例えば、ポンプを用いて、液体貯留部４１０からヘッド３１０に所定の圧力でインクを供給すればよい。

供給流路４２０は、液体貯留部４１０からヘッド３１０にインクを供給する流路である。供給流路４２０の途中には、圧力調整弁３２０が設けられる。このため、ヘッド３１０と液体貯留部４１０との位置関係が変化しても、ヘッド３１０内のインクの圧力の変動を低減することができる。

供給流路４２０は、例えば、管体の内部空間で構成される。ここで、供給流路４２０に用いる管体は、例えば、ゴム材料またはエラストマー材料等の弾性材料で構成されており、可撓性を有する。このように、可撓性を有する管体を用いて供給流路４２０を構成することにより、液体貯留部４１０と圧力調整弁３２０との相対的な位置関係の変化が許容される。したがって、液体貯留部４１０の位置および姿勢を固定したまま、ヘッド３１０の位置または姿勢が変化しても、液体貯留部４１０から圧力調整弁３２０へインクを供給することができる。

なお、供給流路４２０の一部が可撓性を有しない部材で構成されてもよい。また、供給流路４２０の一部は、インクを複数箇所に分配する分配流路を有する構成でもよいし、ヘッド３１０または圧力調整弁３２０と一体で構成されてもよい。

コントローラー６００は、ロボット２００の駆動を制御するロボットコントローラーである。図１では図示しないが、コントローラー６００には、液体吐出ユニット３００における吐出動作を制御する制御モジュールが電気的に接続される。コントローラー６００および当該制御モジュールには、コンピューターが通信可能に接続される。なお、当該制御モジュールは、後述の図２に示す制御モジュール５００に相当する。当該コンピューターは、後述の図２に示すコンピューター７００に相当する。

１－２．立体物印刷装置１００の電気的な構成
図２は、第１実施形態に係る立体物印刷装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図２では、立体物印刷装置１００の構成要素のうち、電気的な構成要素が示される。また、図２では、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までを含むアーム駆動機構２４０が示される。アーム駆動機構２４０は、関節２３０＿１から関節２３０＿６までを動作させる前述の駆動機構の集合体である。エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までは、関節２３０＿１～２３０＿６に対応して設けられ、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までの回転角度等の動作量を計測する。なお、以下では、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までのそれぞれをエンコーダー２４１という場合がある。

図２に示すように、立体物印刷装置１００は、前述のロボット２００と液体吐出ユニット３００とコントローラー６００のほか、制御モジュール５００とコンピューター７００とを有する。なお、以下に述べる電気的な各構成要素は、適宜に分割されてもよいし、一部が他の構成要素に含まれてもよいし、他の構成要素と一体で構成されてもよい。例えば、制御モジュール５００またはコントローラー６００の機能の一部または全部は、コントローラー６００に接続されるコンピューター７００により実現されてもよいし、ＬＡＮ（Local Area Network）またはインターネット等のネットワークを介してコントローラー６００に接続されるＰＣ（personal computer）等の他の外部装置により実現されてもよい。

コントローラー６００は、ロボット２００の駆動を制御する機能と、ヘッド３１０の吐出動作をロボット２００の動作に同期させるための信号Ｄ３を生成する機能と、を有する。コントローラー６００は、記憶回路６１０と処理回路６２０とを有する。

記憶回路６１０は、処理回路６２０が実行する各種プログラムと、処理回路６２０が処理する各種データと、を記憶する。記憶回路６１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリーとＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）またはＰＲＯＭ（Programmable ROM）等の不揮発性メモリーとの一方または両方の半導体メモリーを含む。なお、記憶回路６１０の一部または全部は、処理回路６２０に含まれてもよい。

記憶回路６１０には、経路情報Ｄａが記憶される。経路情報Ｄａは、ヘッド３１０が移動すべき移動経路を示す情報である。具体的には、経路情報Ｄａは、前述のツール座標系の原点を示すツールセンターポイントの移動すべき経路を示す情報を含む。経路情報Ｄａは、例えば、ベース座標系の座標値を用いて表される。経路情報Ｄａは、ワークＷの位置および形状を示すワーク情報に基づいて決められる。当該ワーク情報は、ワークＷの３次元形状を示すＣＡＤ（computer-aided design）データ等の情報を前述のベース座標系に対応付けることにより得られる。以上の経路情報Ｄａは、コンピューター７００から記憶回路６１０に入力される。
なお、経路情報Ｄａは、１つの移動経路を示してもよいし、複数の移動経路を示してもよい。第１実施形態では、経路情報Ｄａは、１つの移動経路を示すこととして説明する。

処理回路６２０は、経路情報Ｄａに基づいて関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれの動作を制御するとともに、信号Ｄ３を生成する。具体的には、処理回路６２０は、経路情報Ｄａを各関節２３０＿１から関節２３０＿６までの回転角度および回転速度等の動作量に変換する演算である逆運動学計算を行う。そして、処理回路６２０は、関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれの実際の回転角度および回転速度等の動作量が前述の演算結果となるように、ロボット２００のアーム駆動機構２４０に含まれるエンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までのそれぞれの出力信号Ｄ１＿１から出力信号Ｄ１＿６に基づいて、制御信号Ｓｋ＿１から制御信号Ｓｋ＿６までを出力する。制御信号Ｓｋ＿１から制御信号Ｓｋ＿６までは、関節２３０＿１から関節２３０＿６までのそれぞれに対応しており、対応する関節２３０に設けられるモーターの駆動を制御する。なお、出力信号Ｄ１＿１から出力信号Ｄ１＿６のそれぞれは、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６のそれぞれに対応する。以下では、出力信号Ｄ１＿１から出力信号Ｄ１＿６までのそれぞれを出力信号Ｄ１という場合がある。

また、処理回路６２０は、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までのうちの少なくとも１つからの出力信号Ｄ１に基づいて、信号Ｄ３を生成する。例えば、処理回路６２０は、エンコーダー２４１＿１からエンコーダー２４１＿６までのうちの１つのエンコーダー２４１からの出力信号Ｄ１が所定値となるタイミングのパルスを含むトリガー信号を信号Ｄ３として生成する。

以上の処理回路６２０は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを含む。なお、処理回路６２０は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。

制御モジュール５００は、コントローラー６００から出力される信号Ｄ３とコンピューター７００からの印刷データＩｍｇとに基づいて、ヘッド３１０の吐出動作を制御する回路である。制御モジュール５００は、タイミング信号生成回路５１０と電源回路５２０と制御回路５３０と駆動信号生成回路５４０とを有する。

タイミング信号生成回路５１０は、信号Ｄ３に基づいてタイミング信号ＰＴＳを生成する。タイミング信号生成回路５１０は、例えば、信号Ｄ３の検出を契機としてタイミング信号ＰＴＳの生成を開始するタイマーで構成される。

電源回路５２０は、図示しない商用電源から電力の供給を受け、所定の各種電位を生成する。生成した各種電位は、立体物印刷装置１００の各部に適宜に供給される。例えば、電源回路５２０は、電源電位ＶＨＶとオフセット電位ＶＢＳとを生成する。オフセット電位ＶＢＳは、液体吐出ユニット３００に供給される。また、電源電位ＶＨＶは、駆動信号生成回路５４０に供給される。

制御回路５３０は、タイミング信号ＰＴＳに基づいて、制御信号ＳＩと波形指定信号ｄＣｏｍとラッチ信号ＬＡＴとクロック信号ＣＬＫとチェンジ信号ＣＮＧとを生成する。これらの信号は、タイミング信号ＰＴＳに同期する。これらの信号のうち、波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号生成回路５４０に入力され、それ以外の信号は、液体吐出ユニット３００のスイッチ回路３４０に入力される。

制御信号ＳＩは、ヘッド３１０が有する圧電素子３１１の動作状態を指定するためのデジタルの信号である。具体的には、制御信号ＳＩは、圧電素子３１１に対して後述の駆動信号Ｃｏｍを供給するか否かを指定する。この指定により、例えば、圧電素子３１１に対応するノズルＮからインクを吐出するか否かを指定したり、当該ノズルＮから吐出されるインクの量を指定したりする。波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するためのデジタル信号である。ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧは、制御信号ＳＩと併用され、圧電素子３１１の駆動タイミングを規定することにより、ノズルＮからのインクの吐出タイミングを規定する。クロック信号ＣＬＫは、タイミング信号ＰＴＳに同期した基準となるクロック信号である。以上の信号のうち、液体吐出ユニット３００のスイッチ回路３４０に入力される信号については、後に詳述する。

以上の制御回路５３０は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを含む。なお、制御回路５３０は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。

駆動信号生成回路５４０は、ヘッド３１０が有する各圧電素子３１１を駆動するための駆動信号Ｃｏｍを生成する回路である。具体的には、駆動信号生成回路５４０は、例えば、ＤＡ変換回路と増幅回路とを有する。駆動信号生成回路５４０では、当該ＤＡ変換回路が制御回路５３０からの波形指定信号ｄＣｏｍをデジタル信号からアナログ信号に変換し、当該増幅回路が電源回路５２０からの電源電位ＶＨＶを用いて当該アナログ信号を増幅することで駆動信号Ｃｏｍを生成する。ここで、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうち、圧電素子３１１に実際に供給される波形の信号が駆動パルスＰＤである。駆動パルスＰＤは、スイッチ回路３４０を介して、駆動信号生成回路５４０から圧電素子３１１に供給される。スイッチ回路３４０は、制御信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうちの少なくとも一部を駆動パルスＰＤとして供給するか否かを切り替える。

コンピューター７００は、コントローラー６００に経路情報Ｄａ等の情報を供給する機能と、制御モジュール５００に印刷データＩｍｇ等の情報を供給する機能と、を有する。例えば、コンピューター７００は、ワークＷの位置および形状を示すワーク情報に基づいて、経路情報Ｄａを生成し、生成した経路情報Ｄａをコントローラー６００に生成する。また、本実施形態のコンピューター７００は、前述のセンサー３３０に電気的に接続されており、センサー３３０からの信号Ｄ２に基づいて、経路情報Ｄａを補正するための情報をコントローラー６００に供給する。コンピューター７００は、例えば、ＰＣである。なお、コンピューター７００は立体物印刷装置１００の制御部として機能し、コントローラー６００および制御モジュール５００を介して、ロボット２００および液体吐出ユニット３００に後述する第１印刷動作および第２印刷動作を実行させる。

１－３．液体吐出ユニット
図３は、第１実施形態における液体吐出ユニット３００の概略構成を示す斜視図である。

以下の説明は、互いに交差するａ軸、ｂ軸およびｃ軸を適宜に用いて行う。また、ａ軸に沿う一方向をａ１方向といい、ａ１方向と反対の方向をａ２方向という。同様に、ｂ軸に沿って互いに反対の方向をｂ１方向およびｂ２方向という。また、ｃ軸に沿って互いに反対の方向をｃ１方向およびｃ２方向という。

ここで、ａ軸、ｂ軸およびｃ軸は、液体吐出ユニット３００に設定されるツール座標系の座標軸であり、前述のロボット２００の動作により前述のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸との相対的な位置および姿勢の関係が変化する。図３に示す例では、ｃ軸が前述の回動軸Ｏ６に平行な軸である。なお、ａ軸、ｂ軸およびｃ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、８０度以上１００度以下の範囲内の角度で交差すればよい。

液体吐出ユニット３００は、前述のように、ヘッド３１０と圧力調整弁３２０とセンサー３３０とを有する。これらは、図３中の二点鎖線で示される支持体３５０に支持される。

支持体３５０は、例えば、金属材料等で構成されており、実質的な剛体である。なお、図３では、支持体３５０が扁平な箱状をなすが、支持体３５０の形状は、特に限定されず、任意である。

以上の支持体３５０は、前述のアーム２２０の先端、すなわちアーム部品２２６に装着される。このため、ヘッド３１０と圧力調整弁３２０とセンサー３３０とのそれぞれは、アーム部品２２６に固定される。

図３に示す例では、圧力調整弁３２０は、ヘッド３１０に対してｃ１方向に位置する。センサー３３０は、ヘッド３１０に対してａ２方向に位置する。

供給流路４２０は、圧力調整弁３２０により上流流路４２１と下流流路４２２とに区分される。すなわち、供給流路４２０は、液体貯留部４１０と圧力調整弁３２０とを連通させる上流流路４２１と、圧力調整弁３２０とヘッド３１０とを連通させる下流流路４２２と、を有する。図３に示す例では、供給流路４２０の下流流路４２２の一部が流路部材４２２ａで構成される。流路部材４２２ａは、圧力調整弁３２０からのインクをヘッド３１０の複数箇所に分配する流路を有する。流路部材４２２ａは、例えば、樹脂材料で構成される複数の基板の積層体であり、各基板には、インクの流路のための溝または孔が適宜に設けられる。

ヘッド３１０は、ノズル面Ｆと、ノズル面Ｆに開口する複数のノズルＮと、を有する。図３に示す例では、ノズル面Ｆの法線方向がｃ２方向であり、当該複数のノズルＮは、ａ軸に沿う方向に互いに間隔をあけて並ぶ第１ノズル列Ｌａと第２ノズル列Ｌｂとに区分される。第１ノズル列Ｌａおよび第２ノズル列Ｌｂのそれぞれは、ｂ軸に沿う方向に直線状に配列される複数のノズルＮの集合である。ここで、ヘッド３１０における第１ノズル列Ｌａの各ノズルＮに関連する要素と第２ノズル列Ｌｂの各ノズルＮに関連する要素とがａ軸に沿う方向で互いに略対称な構成である。

ただし、第１ノズル列Ｌａにおける複数のノズルＮと第２ノズル列Ｌｂにおける複数のノズルＮとのｂ軸に沿う方向での位置が互いに一致してもよいし異なってもよい。また、第１ノズル列Ｌａおよび第２ノズル列Ｌｂのうちの一方の各ノズルＮに関連する要素が省略されてもよい。以下では、第１ノズル列Ｌａにおける複数のノズルＮと第２ノズル列Ｌｂにおける複数のノズルＮとのｂ軸に沿う方向での位置が互いに一致する構成が例示される。

１－４．立体物印刷装置１００の動作および立体物印刷方法
図４は、第１実施形態に係る立体物印刷方法の流れを示すフローチャートである。当該立体物印刷方法は、前述の立体物印刷装置１００を用いて行われる。立体物印刷装置１００は、図４に示すように、非印刷動作を実行するステップＳ１１０と、第１印刷動作を実行するステップＳ１２０と、非印刷動作を実行するステップＳ１３０と、をこの順で実行する。なお、図４に示す動作は、コンピューター７００がコントローラー６００および制御モジュール５００を介して、ロボット２００および液体吐出ユニット３００を制御することで実行される。

ステップＳ１１０の非印刷動作は、第１印刷動作の前にロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００がヘッド３１０を図５及び図６に示す印刷開始位置ＰＳに移動させる動作、及び、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態とする動作等の準備動作を含む。回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行とは、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３とが互いに平行であり、回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とが互いに平行であり、且つ、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ５とが互いに平行であることを意味する。当該非印刷動作では、ロボット２００の有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。
さらに、ロボット２００がヘッド３１０を印刷開始位置ＰＳに移動させる動作には、ヘッド３１０の移動速度を加速する加速動作を含む。

ステップＳ１２０の第１印刷動作は、ロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させつつ、ヘッド３１０がインクを吐出する動作である。さらに、第１印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動する。以下の記載において、「印刷動作」とは、ロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させつつ、ヘッド３１０がインクを吐出する動作であるとする。「第１印刷動作」は、印刷動作であって、さらに、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動する動作である。第１実施形態では、立体物印刷装置１００は、第１印刷動作を１回実行する。

本実施形態において、「ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動する」とは、第１印刷動作の実行を開始した印刷開始時刻と、第１印刷動作の実行を終了した印刷終了時刻とにおいて、印刷終了時刻におけるヘッド３１０と基部２１０との直線距離が、印刷開始時刻におけるヘッド３１０と基部２１０との直線距離より大きいことである。本実施形態において、印刷開始時刻から印刷終了時刻までの間に、ヘッド３１０が基部２１０へと一時的に接近するように移動することがあってもよいが、ヘッド３１０が基部２１０へと一時的にでも接近することなく、離間するように移動することが好ましい。なお、印刷動作の開始とは、ヘッド３１０がワークＷに対するインクの吐出を開始することを指す。また、印刷動作の終了とは、ヘッド３１０がワークＷに対するインクの吐出を停止することを指す。

複数の関節２３０のうち、第１印刷動作において動作する関節２３０の数は特に限定されないが、第１印刷動作では、非印刷動作よりも少ない数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われることが好ましい。非印刷動作に比べて、少ない数の関節２３０を動作させることで、ヘッド３１０の理想的な移動経路に対する実際の移動経路のずれが低減される。本実施形態における第１印刷動作では、ロボット２００の有する６個の関節２３０のうち３個の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。第１印刷動作については、後に詳述する。

ステップＳ１３０の非印刷動作は、第１印刷動作の後にロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００がヘッド３１０を図５及び図６に示す印刷終了位置ＰＥから他の位置に移動させる動作等の動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００の有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。

図５及び図６は、第１実施形態におけるワークＷに対するヘッド３１０の移動経路ＲＵを説明するための図である。図５及び図６では、長軸ＡＸがＸ軸に平行となるように配置されたワークＷの面ＷＦに対して印刷する場合が例示される。ここで、ワークＷは、ロボット２００よりもＸ２方向の位置に載置される。

第１印刷動作では、図５及び図６に示すように、ロボット２００がヘッド３１０を移動経路ＲＵに沿って移動させる。移動経路ＲＵは、印刷開始位置ＰＳから印刷終了位置ＰＥまでの面ＷＦに沿う経路である。移動経路ＲＵは、Ｚ２方向にみてＸ軸に沿って延びる直線状をなす。移動経路ＲＵは、経路情報Ｄａによって示される経路である。印刷開始位置ＰＳは、印刷終了位置ＰＥと比較して、Ｘ１方向に位置する。印刷開始位置ＰＳは、印刷終了位置ＰＥと比較して、基部２１０の近くに位置する。例えば、コンピューター７００は、印刷開始位置ＰＳが印刷終了位置ＰＥよりも基部２１０の近くに位置するような移動経路ＲＵを示す経路情報Ｄａを生成する。

第１印刷動作では、ロボット２００は、６個の関節２３０のうち３個の関節２３０を動作させる。図５に示す例では、ロボット２００は、第１印刷動作の実行中において、関節２３０＿２と関節２３０＿３と関節２３０＿５とのそれぞれの回動軸をＹ軸に平行な状態とし、これらの関節２３０を動作させる。このように、３個の関節２３０の動作によりヘッド３１０を移動経路ＲＵに沿って移動させることができる。

第１印刷動作の実行中において、ロボット２００は、液体吐出ユニット３００に設定されるツール座標系のｂ軸と、ベース座標系のＹ軸と、が互いに平行な状態が保たれるように６個の関節２３０のうち３個の関節２３０を動作させる。つまり、印刷動作の実行中において、ロボット２００は、第１ノズル列Ｌａおよび第２ノズル列Ｌｂが、動作させる３個の関節２３０と平行な状態を保つ。換言すれば、第１印刷動作の実行中において、ロボット２００は、回動軸がＹ軸と平行でない関節２３０である関節２３０＿１と関節２３０＿４と関節２３０＿６とを動作させない。

図５では、第１印刷動作の開始時におけるロボット２００の状態を示し、図６では、第１印刷動作の終了時におけるロボット２００の状態を示す。前述したように、第１印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動する。第１印刷動作の実行中におけるアーム部品の動きに着目して説明すると、図５及び図６に示すように、第１印刷動作の実行中において、アーム部品２２３とアーム部品２２２とのなす角である第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０が移動する。第１角度θ_１は、図５に示す第１角度θ_１Ｓと、図６に示す第１角度θ_１Ｅとの総称である。図５及び図６に示すように、第１角度θ_１Ｅは、第１角度θ_１Ｓよりも大きい。第１角度θ_１は、より詳細には、Ｙ１方向に見て、アーム部品２２２の延在方向に沿った仮想直線を、アーム部品２２３の延在方向に沿った仮想直線に重なるまで、この２つの仮想直線の交点を中心に時計回りに回転させる場合の回転量となる角度である。本実施形態において、「第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０が移動する」とは、第１印刷動作の実行中である任意の第１時刻と、第１印刷動作の実行中であり、第１時刻より後の第２時刻とにおいて、第２時刻における第１角度θ_１の大きさが、第１時刻における第１角度θ_１以上であることである。言い換えれば、第１角度θ_１が広義の単調増加となるようにヘッド３１０が移動する。第１印刷動作の開始時の第１角度θ_１Ｓが、１４０度以下であることが好ましい。

また、第１角度θ_１は、図５及び図６に示すように、第１仮想線分Ｌ１と第２仮想線分Ｌ２とのなす角度とも規定できる。第１仮想線分Ｌ１は、関節２３０＿２と関節２３０＿３とを結ぶ線分である。第２仮想線分Ｌ２は、関節２３０＿３と関節２３０＿５とを結ぶ線分である。ここで、アーム２２０の関節２３０＿２と関節２３０＿３との間には他の関節は設けられていないため、関節２３０＿２と関節２３０＿３との相対的な位置関係は変化しない。つまり、第１仮想線分Ｌ１の長さは常に一定である。また、アーム２２０の関節２３０＿３と関節２３０＿５との間には関節２３０＿４が設けられている。しかしながら、前述のように、回動軸Ｏ４は、回動軸Ｏ３に対して垂直な軸であり、回動軸Ｏ５は、回動軸Ｏ４に対して垂直な軸であるため、関節２３０＿３と関節２３０＿５との相対的な位置関係は変化しない。つまり、第２仮想線分Ｌ２の長さは常に一定である。

さらに、第１印刷動作の実行中において、第２角度θ_２が小さくなるようにヘッド３１０が移動する。第２角度θ_２は、第１仮想線分Ｌ１と第３仮想線分Ｌ３とのなす角度である。第３仮想線分Ｌ３は、関節２３０＿２と関節２３０＿１とを結ぶ線分である。第２角度θ_２は、図５に示す第２角度θ_２Ｓと、図６に示す第２角度θ_２Ｅとの総称である。図５及び図６に示すように、第２角度θ_２Ｅは、第２角度θ_２Ｓよりも小さい。第２角度_θ２は、より詳細には、第３仮想線分Ｌ３を第１仮想線分Ｌ１に重なるまで、第３仮想線分Ｌ３及び第１仮想線分Ｌ１の交点を中心に時計回りに回転させた場合の回転量となる角度である。本実施形態において、「第２角度_θ２が小さくなるようにヘッド３１０が移動する」とは、第１印刷動作の実行中である任意の第１時刻と、第１印刷動作の実行中であり、第１時刻より後の第２時刻とにおいて、第２時刻における第２角度θ_２の大きさが、第１時刻における第２角度θ_２以下であることである。言い換えれば、第２角度θ_２が広義の単調減少となるようにヘッド３１０が移動する。
なお、第１印刷動作の実行中において、関節２３０＿１は動作していないため、設置面ＢＮに対する第３仮想線分Ｌ３の傾きは一定である。また、アーム２２０の関節２３０＿２と関節２３０＿１との間には他の関節は設けられていないため、関節２３０＿２と関節２３０＿１との相対的な位置関係は変化しない。つまり、第３仮想線分Ｌ３の長さは常に一定である。

第１印刷動作の実行中における関節２３０＿３の回動量は関節２３０＿２の回動量よりも大きい。

なお、本実施形態の第１印刷動作において、立体物印刷装置１００は、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態に設定するが、これに限定されず、例えば、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ６とを互いに平行な状態としてもよい。この場合、関節２３０＿２と関節２３０＿３と関節２３０＿６との動作によりヘッド３１０を移動経路ＲＵに沿って移動させる。この場合、アーム部品２２６に対する液体吐出ユニット３００の固定方向を図５及び図６の例とは異ならせる必要がある。例えば、ノズル列が沿うｂ軸と、回動軸Ｏ６とが互いに平行になるように、液体吐出ユニット３００をアーム部品２２６に対して固定することで、移動経路ＲＵでのワークＷに対する第１印刷動作が可能となる。

１．５．第１実施形態のまとめ
以上、第１実施形態における立体物印刷装置１００は、立体的なワークＷに対してインクを吐出するヘッド３１０と、ワークＷとヘッド３１０との相対的な位置を変化させるロボット２００と、を有する。ロボット２００は、アーム２２０と、アーム２２０の一端に接続する基部２１０と、を含む。アーム２２０は、アーム２２０の他端でありヘッド３１０を支持する先端部であるアーム部品２２６と、アーム２２０に設けられた複数の関節２３０と、を有する。立体物印刷装置１００は、ヘッド３１０からインクを吐出しつつ、ロボット２００がヘッド３１０の位置を移動させる第１印刷動作を実行し、第１印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動する。
第１印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動することにより、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様と比較して、印刷時に発生する関節２３０の振動を抑制できる。印刷時に発生する関節２３０の振動が抑制できる理由について、図７から図１１までを用いて説明する。

図７から図１０まででは、説明を容易にするため、立体物印刷装置１００を簡素化して表示してある。簡素化の一環として、アーム部品２２２の長さを１メートルとし、さらに、アーム部品２２３及びアーム部品２２４の合計の長さを１メートルとし、Ｙ１方向に見て、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ５とがＺ軸方向において同一の位置となるように、ヘッド３１０を移動させることを前提とする。さらに、図７から図１０まででは、説明を容易にするため、ワークＷの形状は、ＸＹ平面に平行な平板状であり、面ＷＦは、ＸＹ平面に平行な面として表示してあり、第１印刷動作として、基部２１０に対してＸ２方向に１メートル離れた印刷開始位置ＰＳからＸ２方向に２メートル離れた印刷終了位置ＰＥまで、Ｘ軸に平行な移動経路ＲＵに沿ってヘッド３１０を移動する例を示してある。図７から図１１では、Ｘ軸における基部２１０の位置を原点とし、Ｘ軸におけるヘッド３１０の位置を、位置ΔＸとして示してある。さらに、図７から図１０まででは、説明を容易にするため、Ｙ１方向に見た場合、設置面ＢＮに対する第３仮想線分Ｌ３の角度が９０度である状態を用いて説明する。さらに、図７から図１１まででは、角度を記号「°」を用いて表示してある。さらに、以下の記載及び図７から図１１では、メートルを「ｍ」として表記してある。図１１では、Ｘ軸におけるヘッド３１０の位置ΔＸに対する、第１角度θ_１と第２角度θ_２との関係を示してある。

図７は、位置ΔＸが１ｍである状態のロボット２００を示す図である。図８は、位置ΔＸが１．４１ｍである状態のロボット２００を示す図である。図９は、位置ΔＸが１．８８ｍである状態のロボット２００を示す図である。図１０は、位置ΔＸが２ｍである状態のロボット２００を示す図である。

図７では、アーム２２０が適度に屈曲した状態を示しており、図８、図９、図１０に連れて、アーム２２０が伸展し、図１０では、アーム２２０が完全に伸展した状態を示してある。

アーム部品２２２及びアーム部品２２４の長さが１ｍと同一の長さであるから、Ｙ１方向に見て、回動軸Ｏ２と、回動軸Ｏ３と、回動軸Ｏ５とは、二等辺三角形の頂点とみなすことができる。二等辺三角形の性質により、第２角度θ_２は、下記（１）式のように表すことができる。
θ_２＝ａｃｏｓ（Δｘ／２）×１８０／π＋９０ （１）

但し、ａｃｏｓ（）は、逆余弦を求める関数である。πは、円周率を示す。また、第１角度θ_１は、第２角度θ_２を用いて、下記（２）式のように表すことができる。
θ_１＝（１８０－θ_２）×２ （２）

位置ΔＸが１ｍである場合、図７に示すように、（１）式により第２角度θ_２は、１５０度である。また、（２）式により第１角度θ_１は、６０度である。

位置ΔＸが１．４１ｍである場合、図８に示すように、（１）式により第２角度θ_２は、約１３５度である。また、（２）式により第１角度θ_１は、約９０度である。

位置ΔＸが１．８８ｍである場合、図９に示すように、（１）式により第２角度θ_２は、約１１０度である。また、（２）式により第１角度θ_１は、約１４０度である。

位置ΔＸが２ｍである場合、図１０に示すように、（１）式により第２角度θ_２は、９０度である。また、（２）式により第１角度θ_１は、１８０度である。

図１１は、位置ΔＸに対する第１角度θ_１の関係、及び、位置ΔＸに対する第２角度θ_２の関係を説明するための図である。図１１に示すグラフｇｃ内に示す第１角度特性Ｃθ_１は、位置ΔＸに応じた第１角度θ_１の値を示す。また、グラフｇｃ内に示す第２角度特性Ｃθ_２は、位置ΔＸに応じた第２角度θ_２の値を示す。グラフｇｃの横軸は、位置ΔＸを示し、グラフｇｃの縦軸は、角度を度数法で示す。

一般的に、関節２３０には、回転を停止している場合、及び、回動速度が一定である場合には、振動が生じにくい一方で、回動速度が増加または減少する場合には、振動が生じやすい。また、関節２３０の振動が一度生じてしまうと、振動を抑制することが困難である。関節２３０に生じた振動は、アーム２２０を介してヘッド３１０に伝搬してヘッド３１０が振動することになる。ヘッド３１０が振動すると、ヘッド３１０の理想的な経路とヘッド３１０の実際の経路との間に差が生じて、印刷画質の低下を招く。

第１角度特性Ｃθ_１が示すように、Ｘ軸におけるヘッド３１０の位置ΔＸと、第１角度θ_１との間には、比例関係があるとは限らない。具体的には、第１角度θ_１が０度から１００度まででは、第１角度特性Ｃθ_１の傾きが略一定であるため、位置ΔＸと第１角度θ_１との間には概ね比例関係があると見做すことができる。以下の記載において、位置ΔＸの変化量に対する第１角度θ_１の変化量の絶対値を、説明を容易にするため、単に、「第１角度特性Ｃθ_１の傾き」と称する。
例えば、第１角度θ_１が０度から１００度までの範囲でヘッド３１０が移動しており、且つ、単位時間当たりの位置ΔＸの変化量が一定である場合、第１角度特性Ｃθ_１の傾きが略一定であるため、単位時間当たりの第１角度θ_１の変化量も略一定であると言える。つまり、第１角度θ_１が０度から１００度までの範囲では、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度と、関節２３０＿３の回動速度とが概ね比例関係にあると見做すことができる。
一方、第１角度θ_１が１００度から１８０度まででは、第１角度θ_１が大きくなることに応じて第１角度特性Ｃθ_１の傾きが大きくなる。より詳細には、第１角度θ_１が１００度から１２０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きは、第１角度θ_１が０度から１００度までにおける第１角度特性Ｃθ_１の傾きより大きい。さらに、第１角度θ_１が１２０度から１４０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きは、第１角度θ_１が１００度から１２０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きより大きい。さらに、第１角度θ_１が１４０度から１８０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きは、第１角度θ_１が１２０度から１４０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きより大きい。
したがって、第１角度θ_１が１００度から１８０度までの範囲でヘッド３１０が移動している場合、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度が一定であったとしても、第１角度θ_１が大きくなることに応じて関節２３０＿３の回動速度が変化し、関節２３０＿３に生じる振動が大きくなる。つまり、第１角度θ_１が０度から１００度までに比べて、第１角度θ_１が１００度から１２０度までの方が振動が生じやすい。また、第１角度θ_１が１００度から１２０度までに比べて、第１角度θ_１が１２０度から１４０度までの方が振動が生じやすい。さらに、第１角度θ_１が１２０度から１４０度までに比べて、第１角度θ_１が１４０度から１８０度までの方が振動が生じやすい。

第２角度特性Ｃθ_２が示すように、Ｘ軸におけるヘッド３１０の位置ΔＸと、第２角度θ_２との間についても、位置ΔＸと、第１角度θ_１と同様に、比例関係があるとは限らない。第２角度θ_２が１３０度から１８０度まででは、第２角度特性Ｃθ_２の傾きが略一定であるため、位置ΔＸと第２角度θ_２との間には概ね比例関係があると見做すことができる。以下の記載において、位置ΔＸの変化量に対する第２角度θ_２の変化量の絶対値を、単に、「第２角度特性Ｃθ_２の傾き」と称する。
例えば、第２角度θ_２が１３０度から１８０度までの範囲でヘッド３１０が移動しており、且つ、単位時間当たりの位置ΔＸの変化量が一定である場合、第２角度特性Ｃθ_２の傾きが略一定であるため、単位時間当たりの第２角度θ_２の変化量も略一定であると言える。つまり、第２角度θ_２が１３０度から１８０度までの範囲では、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度と、関節２３０＿２の回動速度とが概ね比例関係にあると見做すことができる。
一方、第２角度θ_２が９０度から１３０度まででは、第２角度θ_２が小さくなることに応じて第２角度θ_２の傾きの絶対値が大きくなる。したがって、第２角度θ_２が９０度から１３０度までの範囲でヘッド３１０が移動している場合、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度が一定であったとしても、第２角度θ_２が小さくなることに応じて関節２３０＿２の回動速度が変化し、関節２３０＿２に生じる振動が大きくなる。つまり、第２角度θ_２が１８０度から１３０度までに比べて、第２角度θ_２が１３０度から９０度までの方が振動が生じやすい。また、１３０度から９０度までであっても、第２角度θ_２が小さい、すなわち、第２角度θ_２がより９０度に近い方が振動が生じやすい。

以上説明したように、第１角度θ_１が大きくなり、さらに、第２角度θ_２が小さくなる、即ち、ヘッド３１０が基部２１０から離間することに応じて、関節２３０＿３及び関節２３０＿２に生じる振動が大きくなる。そして、前述したように、関節２３０の振動が一度生じてしまうと、振動を抑制することが困難である。したがって、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様では、印刷動作の開始時に生じた振動が印刷動作の実行中にも残留し、印刷画質の低下を招く場合がある。一方、第１実施形態では、第１印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０から離間するように移動するため、第１印刷動作終了時付近において振動が発生する。しかしながら、印刷動作終了後の振動は印刷画質に影響を与えないため、第１印刷動作開始時において振動が発生することと比較すれば、振動の影響が限定される。
したがって、第１実施形態によれば、振動が生じにくい状態から振動が生じやすい状態に遷移することにより、第１印刷動作の実行中における振動の影響が減少し、印刷品質を向上できる。
さらに、図７および図８に示したような、アーム２２０が適度に屈曲した状態におけるアーム２２０の剛性は、図１０に示したような、アーム２２０が完全に伸展した状態におけるアーム２２０全体の剛性より高い。したがって、アーム２２０が適度に屈曲した状態に比べ、アーム２２０が完全に伸展した状態では振動が生じやすくなる。特に液体吐出ユニット３００の重量がアーム２２０の可搬重量に近い場合、アーム２２０が完全に伸展した状態やそれに近い状態ではロボット２００が振動しやすくなるが、アーム２２０を徐々に伸展することによってロボット２００の振動を抑制できる。

なお、図７～図１１では、説明の簡略化のため、ワークＷの面ＷＦが、ＸＹ平面に平行な面として表示してあり、第１印刷動作として、Ｘ軸に沿ってヘッド３１０を移動する例を示したが、他の例であっても、ヘッド３１０が基部２１０から離間することに応じて、関節２３０＿３及び関節２３０＿２に生じる振動が大きくなる。前述の他の例とは、図１に示したような、面ＷＦが曲率の一定でない曲面である場合、及び、移動経路ＲＵがＸ軸に対して傾斜する場合等である。
また、前述の他の例において動作する関節は、関節２３０＿２、関節２３０＿３、および、関節２３０＿５以外の関節２３０を含むこともできる。こうした例としては、図１のロボット２００とワークＷとの配置関係において、Ｚ軸方向に見てＹ軸に沿った経路で面ＷＦ上をヘッド３１０で走査する場合等である。

図１２及び図１３を用いて、第１印刷動作の実行中における関節２３０＿１の振動の強度について説明する。

図１２は、第１実施形態における関節２３０＿１の振動の強度を説明するための図である。図１３は、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様における関節２３０＿１の振動の強度を説明するための図である。図１２では、第１印刷動作の実行中におけるエンコーダー２４１＿１の出力信号Ｄ１＿１を示し、図１３では、印刷動作中にヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様において、エンコーダー２４１＿１の出力信号Ｄ１＿１を示す。本実施形態における第１印刷動作、及び、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様における印刷動作では、関節２３０＿１が有するモーターは動作せず、アーム部品２２１を回動させるための駆動力を発生しない。しかしながら、関節２３０に生じる振動によって、アーム部品２２１が回動軸Ｏ１まわりに極めて微量に回動する。

図１２に示すグラフｇｅ１は、第１印刷動作の実行中における出力信号Ｄ１＿１を示す。グラフｇｅ１の横軸が第１印刷動作の開始時点からの経過時刻を示し、グラフｇｅ１の縦軸が、エンコーダー２４１＿１が示すパルス値を示す。同様に、図１３に示すグラフｇｅ２は、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様の印刷動作の実行中における出力信号Ｄ１＿１を示す。グラフｇｅ２の横軸が第１印刷動作の開始時点からの経過時刻を示し、グラフｇｅ２の縦軸が、出力信号Ｄ１＿１が示すパルス値を示す。

グラフｇｅ１及びグラフｇｅ２に示すように、関節２３０に生じる振動によってアーム部品２２１が回動軸Ｏ１まわりに極めて微量に回動するため、パルス値も振動する。パルス値が０であることは、アーム部品２２１が回動していないことを示し、パルス値の絶対値が大きいことは、アーム部品２２１が比較的大きく回動したことを示す。したがって、パルス値の振動の振幅は、関節２３０＿１に生じた振動の強度を示すとも言える。

グラフｇｅ１におけるパルス値の振動の最大振幅は、幅ｗ１であり、グラフｇｅ２におけるパルス値の振動の最大振幅は、幅ｗ２である。幅ｗ１は、幅ｗ２よりも狭い。したがって、第１実施形態は、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する態様と比較して、第１印刷動作中において関節２３０に生じる振動を抑制でき、印刷品質を向上できる。

また、アーム２２０は、アーム部品２２３と、アーム部品２２３に接続し、かつ、アーム部品２２３よりも基部２１０の近くに設けられたアーム部品２２２と、を含む。アーム２２０が有する複数の関節２３０は、アーム部品２２３とアーム部品２２２とを接続する関節２３０＿３を含む。第１印刷動作の実行中において、アーム部品２２３とアーム部品２２２とのなす第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０が移動する。
図１１に示すように、第１角度θ_１が大きくなると、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度が一定であっても関節２３０＿３の回動速度が変化し、関節２３０＿３に生じる振動が大きくなる。したがって、第１印刷動作の実行開始時点では、第１角度θ１を小さくしておき、第１印刷動作を実行中には第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０が移動することにより、第１印刷動作の実行中において関節２３０＿３に生じる振動を抑制でき、印刷品質を向上できる。

アーム２２０が有する複数の関節２３０は、関節２３０＿３と関節２３０＿２と関節２３０＿５とを含む。関節２３０＿２は関節２３０＿３よりも基部２１０に近い。関節２３０＿５は関節２３０＿３よりもアーム部品２２６に近い。関節２３０＿３は回動軸Ｏ３まわりに回動する。関節２３０＿２は回動軸Ｏ２まわりに回動する。関節２３０＿５は回動軸Ｏ５まわりに回動する。ロボット２００は、回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ５とを互いに平行とすることが可能である。関節２３０＿２と関節２３０＿３とを結ぶ線分を第１仮想線分Ｌ１とし、関節２３０＿３と関節２３０＿５とを結ぶ線分を第２仮想線分Ｌ２とし、第１仮想線分Ｌ１と第２仮想線分Ｌ２とのなす角度を第１角度θ_１とすると、第１印刷動作の実行中において、第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０が移動する。

第1印刷動作の実行中における関節２３０＿３の回動量は関節２３０＿２の回動量よりも大きい。このため、第1印刷動作の実行中において、ワークＷに対するヘッド３１０の姿勢を保ちつつ、第１角度θ_１が大きくなるようにヘッド３１０を移動することができる。また、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動することにより、関節２３０＿２よりも回動量が大きい関節２３０＿３の振動を抑制することができるので、印刷品質を向上できる。

アーム２２０が有する複数の関節２３０は、関節２３０＿２と基部２１０との間に設けられた関節２３０＿１を含む。関節２３０＿１は回動軸Ｏ１まわりに回動する。関節２３０＿２と関節２３０＿１とを結ぶ線分を第３仮想線分Ｌ３とし、第１仮想線分Ｌ１と第３仮想線分Ｌ３とのなす角度を第２角度θ_２とすると、第１印刷動作の実行中において、第２角度θ_２が小さくなるようにヘッド３１０が移動する。
図１１に示すように、第２角度θ_２が小さくなると、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度が一定であっても関節２３０＿２の回動速度が変化し、関節２３０＿２に生じる振動が大きくなる。したがって、第１印刷動作の実行開始時点では、第２角度θ_２を大きくしておき、第１印刷動作を実行中には第２角度θ_２が小さくなるようにヘッド３１０が移動することにより、第１印刷動作の実行中において関節２３０＿２に生じる振動を抑制でき、印刷品質を向上できる。

また、アーム２２０が有する複数の関節２３０は、関節２３０＿２と基部２１０の間に設けられた関節２３０＿１を含み、関節２３０＿１は回動軸Ｏ１まわりに回動し、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ１とは互いに垂直である。

また、第１印刷動作の開始時における第１角度θ_１は、１４０度以下であることが好ましい。図１１に示すように、第１角度θ１が１４０度から１８０度までにおける第１角度特性Ｃθ_１の傾きは、第１角度θ_１が０度から１４０度までにおける第１角度特性Ｃθ_１の傾きより大きい。したがって、第１印刷動作の開始時における第１角度θ_１が１４０度以下であることにより、第１印刷動作の開始時における第１角度θ_１が１４０度より大きい態様と比較して、関節２３０＿３に生じる振動を抑えることができ、印刷品質を向上できる。

２．第２実施形態
第２実施形態における立体物印刷装置１００Ａは、印刷動作を複数回実行する場合、第１印刷モードと第２印刷モードとを選択可能な点で、第１実施形態と相違する。第１印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａは、第１印刷動作を複数回実行し、第２印刷動作を実行しない。第２印刷動作は、印刷動作であって、さらに、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動する動作である。以下の記載では、印刷動作は、第１印刷動作と第２印刷動作との総称である。また、印刷モードは、第１印刷モードと第２印刷モードとの総称である。第２印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａは、第１印刷動作を１回または複数回選択し、第２印刷動作を１回または複数回実行する。第１印刷モードが選択された場合の第１印刷動作の実行回数と、第２印刷モードが選択された場合の第１印刷動作の実行回数と第２印刷動作の実行回数との合計は、一致するように設定されることが好ましい。

以下では、理解を容易とするため、印刷動作を２回実行する例を用いて第２実施形態を説明する。したがって、第１印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａは、第１印刷動作を２回実行し、第２印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａは、第１印刷動作を１回実行し、且つ、第２印刷動作を１回実行する。第２印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａは、まず第１印刷動作を実行し、第１印刷動作の後に第２印刷動作を実行してもよいし、まず第１印刷動作を実行し、第２印刷動作の後に第１印刷動作を実行してもよい。以下の記載では、第２印刷モードが選択された場合、立体物印刷装置１００Ａが、第１印刷動作の後に第２印刷動作を実行する例を用いて説明する。

２－１．立体物印刷装置の電気的な構成
図１４は、第２実施形態に係る立体物印刷装置１００Ａの電気的な構成を示すブロック図である。立体物印刷装置１００Ａは、コンピューター７００の替わりにコンピューター７００Ａを有し、コントローラー６００の替わりにコントローラー６００Ａを有し、ロボット２００の替わりにロボット２００Ａを有する点で、立体物印刷装置１００と相違する。

コンピューター７００Ａは、印刷動作を複数回実行する場合、第１印刷モードと第２印刷モードとのうち一方の印刷モードを選択する機能と、選択した印刷モードに基づいて、第２実施形態における経路情報ＤａＡを生成する機能とを有する点で、コンピューター７００と相違する。コントローラー６００Ａは、記憶回路６１０の替わりに記憶回路６１０Ａを有する点で、コントローラー６００と相違する。記憶回路６１０Ａは、経路情報Ｄａの替わりに経路情報ＤａＡを有する点で、記憶回路６１０と相違する。経路情報ＤａＡは、１回目の印刷動作の移動経路ＲＵと、２回目の印刷動作の移動経路ＲＵとを示す。ロボット２００Ａは、経路情報ＤａＡに基づいてヘッド３１０を移動させる点で、ロボット２００Ａと相違する。

２－２．立体物印刷装置１００Ａの動作および立体物印刷方法
図１５は、第２実施形態に係る立体物印刷方法の流れを示すフローチャートである。当該立体物印刷方法は、前述の立体物印刷装置１００Ａを用いて行われる。

ステップＳ２１０において、コンピューター７００Ａは、以下に示す３つの方法のいずれか一つの方法に基づいて、第１印刷モードと第２印刷モードとのうち一方の印刷モードを選択する。

第１の方法において、コンピューター７００Ａは、ワークＷの寸法に基づいて、印刷モードを選択する。具体的には、ワークＷの寸法が所定の閾値より小さい場合、第１角度θ_１が大きくならず、関節２３０＿３に生じる振動が大きくなりにくいため、コンピューター７００Ａは、第２印刷モードを選択する。一方、ワークＷの寸法が所定の閾値以上である場合、第１角度θ_１が大きくなる場合があるため、コンピューター７００Ａは、第１印刷モードを選択する。

第２の方法において、コンピューター７００Ａは、コンピューター７００を操作するユーザーの操作に基づいて、第１印刷モードと第２印刷モードとのうち一方の印刷モードを選択する。例えば、コンピューター７００Ａは、コンピューター７００Ａが有する表示装置に、印刷時のオプションとして、「品質優先モード」か「速度優先モード」かをユーザーに指定させる画像を表示させる。ユーザーは、コンピューター７００の入力装置、例えば、マウス及びキーボートの一方または両方を用いて、「品質優先モード」及び「速度優先モード」の一方を指定する。コンピューター７００Ａは、ユーザーが「品質優先モード」を指定した場合に第１印刷モードを選択し、ユーザーが「速度優先モード」を指定した場合、第２印刷モードを選択する。

第３の方法において、記録デューティーが所定の割合より高い場合、コンピューター７００Ａは、第１印刷モードを選択する。一方、記録デューティーが所定の割合以下である場合、コンピューター７００Ａは、第２印刷モードを選択する。記録デューティーが所定の割合より高い場合、印刷品質が劣化すると、印刷品質が劣化した部分が目につき易く、画質の影響が顕著となるためである。

ステップＳ２１０の処理終了後、ステップＳ２２０において、コンピューター７００は、選択された印刷モードが第１印刷モードか否かを判断する。ステップＳ２２０の判定結果が肯定である場合、即ち、第１印刷モードが選択された場合、コンピューター７００Ａは、ステップＳ２３０において、１回目の印刷動作及び２回目の印刷動作において、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動するような移動経路を示す経路情報ＤａＡを生成する。図１６を用いて、第１印刷モードが選択された場合の移動経路の一例を示す。

図１６は、第１印刷モードが選択された場合の移動経路を説明するための図である。図１６では、ＸＹＺ空間をＺ２方向から見た場合に、経路情報ＤａＡが示す、１回目の印刷動作の移動経路ＲＵ１ａと、２回目の印刷動作の移動経路ＲＵ２ａとを示す。さらに、図１６では、移動経路ＲＵ１ａと移動経路ＲＵ２ａとの位置関係を理解しやすくするため、印刷対象となる面ＷＦと、ロボット２００Ａの基部２１０とを表示してある。

図１６に示すように、第１印刷モードにおいて、移動経路ＲＵ１ａの印刷開始位置ＰＳ１ａは、印刷終了位置ＰＥ１ａよりも基部２１０に近く、移動経路ＲＵ２ａの印刷開始位置ＰＳ２ａは、印刷終了位置ＰＥ２ａよりも基部２１０に近い。

説明を図１５に戻す。ステップＳ２３０の処理終了後、コンピューター７００は、経路情報ＤａＡをコントローラー６００Ａに供給する。コントローラー６００Ａは、供給された経路情報ＤａＡを、記憶回路６１０Ａに記憶させる。経路情報ＤａＡを記憶回路６１０Ａに記憶させた後、ステップＳ２４０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。ステップＳ２４０の非印刷動作は、１回目の第１印刷動作の前にロボット２００ＡがワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００Ａがヘッド３１０を１回目の第１印刷動作の印刷開始位置ＰＳ１ａに移動させるとともに回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態とする動作等の準備動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００Ａの有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。

ステップＳ２４０の処理終了後、ステップＳ２５０において、コントローラー６００Ａは、経路情報ＤａＡに基づいて、１回目の第１印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。ステップＳ２５０の処理終了後、ステップＳ２６０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作を実行する。ステップＳ２６０の非印刷動作は、１回目の第１印刷動作の後であり、且つ、２回目の第１印刷動作の前にロボット２００ＡがワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作は、ロボット２００Ａがヘッド３１０を印刷終了位置ＰＥ１ａから２回目の第１印刷動作の印刷開始位置ＰＳ２ａに移動させるとともに回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態とする動作等の準備動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００Ａの有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。

ステップＳ２６０の処理終了後、ステップＳ２７０において、コントローラー６００Ａは、経路情報ＤａＡに基づいて、２回目の第１印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。ステップＳ２７０の処理終了後、ステップＳ２８０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作を実行する。ステップＳ２８０の非印刷動作は、２回目の第１印刷動作の後にロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００がヘッド３１０を印刷終了位置ＰＥ２ａから他の位置に移動させる動作等の動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００の有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。ステップＳ２８０の処理終了後、立体物印刷装置１００Ａは、図１５に示す一連の処理を終了する。なお、図１５に示す動作は、コンピューター７００がコントローラー６００および制御モジュール５００を介して、ロボット２００および液体吐出ユニット３００を制御することで実行される。

ステップＳ２２０の判定結果が否定である場合、即ち、第２印刷モードが選択された場合、コンピューター７００Ａは、ステップＳ３１０において、１回目の印刷動作において、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動するような移動経路を示し、２回目の印刷動作において、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動するような移動経路を示す経路情報ＤａＡを生成する。図１７を用いて、第２印刷モードが選択された場合の移動経路の一例を示す。

図１７は、第２印刷モードが選択された場合の移動経路を説明するための図である。図１７では、ＸＹＺ空間をＺ２方向から見た場合に、経路情報ＤａＡが示す、１回目の印刷動作の移動経路ＲＵ１ｂと、２回目の印刷動作の移動経路ＲＵ２ｂとを示す。さらに、図１７では、移動経路ＲＵ１ｂと移動経路ＲＵ２ｂとの位置関係を理解しやすくするため、印刷対象となる面ＷＦと、ロボット２００Ａの基部２１０とを表示してある。

図１７に示すように、第２印刷モードにおいて、移動経路ＲＵ１ｂの印刷開始位置ＰＳ１ｂは、印刷終了位置ＰＥ１ｂよりも基部２１０に近く、移動経路ＲＵ２ｂの印刷開始位置ＰＳ２ｂは、印刷終了位置ＰＥ２ｂよりも基部２１０から遠い。

図１６及び図１７に示すように、第１印刷モードが選択された場合の移動経路ＲＵ１ａと、第２印刷モードが選択された場合の移動経路ＲＵ１ｂとは、同一である。一方、第１印刷モードが選択された場合の移動経路ＲＵ２ａと、第２印刷モードが選択された場合の移動経路ＲＵ２ｂとは、互いに異なる。より詳細には、移動経路ＲＵ２ａの印刷開始位置ＰＳ２ａが、移動経路ＲＵ２ｂの印刷終了位置ＰＥ２ｂに一致し、移動経路ＲＵ２ａの印刷終了位置ＰＥ２ａが、移動経路ＲＵ２ｂの印刷開始位置ＰＳ２ｂに一致する。移動経路ＲＵ２ａに従ったヘッド３１０の軌跡と、移動経路ＲＵ２ｂに従ったヘッド３１０の軌跡とは略同一となる。

説明を図１５に戻す。ステップＳ３１０の処理終了後、コンピューター７００は、経路情報ＤａＡをコントローラー６００Ａに供給する。コントローラー６００Ａは、供給された経路情報ＤａＡを、記憶回路６１０Ａに記憶させる。経路情報ＤａＡを記憶回路６１０Ａに記憶させた後、ステップＳ３２０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。ステップＳ３２０の非印刷動作は、第１印刷動作の前にロボット２００ＡがワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００Ａがヘッド３１０を第１印刷動作の印刷開始位置ＰＳ１ｂに移動させるとともに回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態とする動作等の準備動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００Ａの有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。

ステップＳ３２０の処理終了後、ステップＳ３３０において、コントローラー６００Ａは、経路情報ＤａＡに基づいて、第１印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。ステップＳ３３０の処理終了後、ステップＳ３４０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作を実行する。ステップＳ３４０の非印刷動作は、第１印刷動作の後であり、且つ、第２印刷動作の前にロボット２００ＡがワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作は、ロボット２００Ａがヘッド３１０を印刷終了位置ＰＥ１ｂから第２印刷動作の印刷開始位置ＰＳ２ｂに移動させるとともに回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態とする動作等の準備動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００Ａの有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第１印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。

図１６及び図１７に示すように、印刷終了位置ＰＥ１ｂから印刷開始位置ＰＳ２ｂまでの距離ｄｍ２は、印刷終了位置ＰＥ１ａから印刷開始位置ＰＳ２ａまでの距離ｄｍ１より短い。したがって、ステップＳ３４０の非印刷動作におけるヘッド３１０の移動距離は、ステップＳ２６０の非印刷動作におけるヘッド３１０の移動距離より短いと言える。ヘッド３１０の移動にかかる期間が短くなるため、ステップＳ３４０の非印刷動作にかかる期間は、ステップＳ２６０の非印刷動作にかかる期間よりも短い。

ステップＳ３４０の処理終了後、ステップＳ３５０において、コントローラー６００Ａは、経路情報ＤａＡに基づいて、第２印刷動作をロボット２００Ａに実行させる。第２印刷動作の開始時の第１角度θ_１は、１４０度以下であることが好ましい。さらに、第２印刷動作の前に実行される非印刷動作に含まれる加速動作の開始時の第１角度θ_１が、１４０度以下であることがより好ましい。

なお、第２印刷動作において、第１印刷動作と同様に、立体物印刷装置１００Ａは、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行な状態に設定するが、これに限定されず、例えば、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ６とを互いに平行な状態としてもよい。また、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ５とを互いに平行でない状態で第２印刷動作を実行してもよい。

ステップＳ３５０の処理終了後、ステップＳ３６０において、コントローラー６００Ａは、非印刷動作を実行する。ステップＳ３６０の非印刷動作は、第２印刷動作の後にロボット２００がワークＷに対してヘッド３１０の相対的な位置を変化させる動作である。当該非印刷動作では、ヘッド３１０がインクを吐出しない。当該非印刷動作は、例えば、ロボット２００がヘッド３１０を印刷終了位置ＰＥ２ｂから他の位置に移動させる動作等の動作を含む。当該非印刷動作では、ロボット２００の有する６個の関節２３０のすべてを動作させることが可能であり、第２印刷動作よりも多い数の関節２３０の動作によりヘッド３１０の移動が行われる。ステップＳ３６０の処理終了後、立体物印刷装置１００Ａは、図１５に示す一連の処理を終了する。

２．３．第２実施形態のまとめ
以上、第２実施形態における立体物印刷装置１００Ａは、ヘッド３１０からインクを吐出しつつ、ロボット２００がヘッド３１０の位置を移動させる印刷動作を複数回実行する場合、第１印刷モードと第２印刷モードとを選択可能である。立体物印刷装置１００は、第１印刷モードが選択された場合、第１印刷動作を複数回実行し、第２印刷動作を実行せず、第２印刷モードが選択された場合、第１印刷動作を１回または複数回実行し、且つ、第２印刷動作を１回または複数回実行する。第２印刷動作は、ヘッド３１０からインクを吐出しつつ、ロボット２００がヘッド３１０の位置を移動させる動作であり、第２印刷動作の実行中において、ヘッド３１０は基部２１０へと接近するように移動する。
第１印刷モードでは、複数回の印刷動作において、ヘッド３１０が基部２１０へと離間する方向にのみヘッド３１０が移動するため、複数回の印刷動作を完了させることにかかる期間が第２印刷モードと比較して長くなるが、関節２３０に生じる振動が抑制できるため、印刷品質を向上できる。一方、第２印刷モードでは、ヘッド３１０が基部２１０へと離間する方向及びヘッド３１０が基部２１０へと接近する方向のいずれにもヘッド３１０が移動する。したがって、第２印刷モードでは、第１印刷モードと比較して、ヘッド３１０が基部２１０へと接近する方向において関節２３０に生じる振動によって印刷品質が低下するが、複数回の印刷動作を完了させることにかかる期間を短くできる。

また、第２印刷動作の開始時における第１角度θ_１は、１４０度以下であることが好ましい。第２印刷動作の開始時における第１角度θ_１が１４０度以下であることにより、Ｘ軸におけるヘッド３１０の移動速度が一定である場合、関節２３０＿３の回動速度もある程度一定である。したがって、関節２３０＿３に生じる振動を抑えることができ、印刷品質を向上できる。

さらに、第２印刷動作の前に実行される非印刷動作に含まれる加速動作の開始時の第１角度θ_１Ｓが、１４０度以下であるとより好ましい。この加速動作の開始時の第１角度θ_１Ｓが１４０度より大きいと、関節２３０＿３に生じる振動が大きくなり、加速動作の終了後の第２印刷動作にも振動が残留し、印刷品質が低下するためである。

また、第１実施形態と同様に、第１印刷動作の開始時における第１角度θ_１は、１４０度以下であることが好ましい。

第２実施形態では、印刷動作の回数が２回である例を用いて説明したが、印刷動作の回数は、２回より多くてもよい。印刷動作の回数が、ｎ回である場合に、立体物印刷装置１００Ａは、例えば、ｎを超えない奇数回目の印刷動作を第１印刷動作として実行し、ｎを超えない偶数回目の印刷動作を第２印刷動作として実行するという様に、第１印刷動作と第２印刷動作を交互に実行してもよい。また、第１印刷動作と第２印刷動作を交互に実行する態様に限られず、例えば、第１印刷動作を複数回実行した後、第２印刷動作を１回実行し、さらに、第１印刷動作を複数回実行してもよい。

３．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

３－１．第１変形例
第１実施形態では、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動したが、これに限らない。印刷動作の開始時において、アーム２２０が完全に伸展した状態やそれに近い状態を避けるのであれば、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動してもよい。つまり、第１実施形態においても説明したように、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１４０度よりも大きい状態を避けることが、アーム２２０の振動を抑制する観点から好ましい。また、印刷動作の実行中においても第１角度θ_１が１４０度よりも大きい状態を避けることがより好ましい。

第１変形例では、印刷動作においてヘッド３１０がインクの吐出を開始する時点、即ち印刷動作の開始時点における第１角度θ_１は、１４０度以下である。また、印刷動作の前に実行される非印刷動作に含まれる加速動作の開始時の第１角度θ_１Ｓが、１４０度以下であることが好ましい。

さらに、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１は、１２０度以下であることが好ましい。さらに、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１は、１００度以下であることが好ましい。

第１変形例における印刷動作において、ヘッド３１０が基部２１０から離間するように移動してもよいし、ヘッド３１０が基部２１０へと接近するように移動してもよい。

以上、第１変形例における立体物印刷装置１００は、立体的なワークＷに対してインクを吐出するヘッド３１０と、ワークＷとヘッド３１０との相対的な位置を変化させるロボット２００と、を有する。ロボット２００は、アーム２２０と、アーム２２０の一端に接続する基部２１０と、を含む。アーム２２０は、アーム２２０の他端でありヘッド３１０を支持する先端部であるアーム部品２２６と、複数の関節２３０とを有する。第１変形例における立体物印刷装置１００は、ヘッド３１０からインクを吐出しつつ、ロボット２００がヘッド３１０の位置を移動させる印刷動作を実行する。複数の関節２３０は、関節２３０＿３と関節２３０＿２と関節２３０＿５とを含む。関節２３０＿２は関節２３０＿３よりも基部２１０に近く、関節２３０＿５は関節２３０＿３よりもアーム部品２２６に近く、関節２３０＿３は回動軸Ｏ３まわりに回動し、関節２３０＿２は回動軸Ｏ２まわりに回動し、関節２３０＿５は回動軸Ｏ５まわりに回動する。ロボット２００は、回動軸Ｏ３と回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ５とを互いに平行とすることが可能であり、関節２３０＿２と関節２３０＿３を結ぶ線分を第１仮想線分Ｌ１とし、関節２３０＿３と関節２３０＿５を結ぶ線分を第２仮想線分Ｌ２とし、第１仮想線分Ｌ１と第２仮想線分Ｌ２とのなす角度を第１角度θ_１とすると、印刷動作においてヘッド３１０がインクの吐出を開始する時点における第１角度θ_１は、１４０度以下である。
図１１に示すように、第１角度θ_１が１４０度から１８０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きは、第１角度θ_１が０度から１４０度までの第１角度特性Ｃθ_１の傾きより大きい。したがって、第１変形例によれば、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１４０度より大きい態様と比較して、関節２３０＿３に生じる振動を小さくできるので、印刷品質を向上できる。

第１変形例でも、第１実施形態と同様に、印刷動作の実行中における関節２３０＿３の回動量は関節２３０＿２の回動量よりも大きい。
このため、印刷動作の実行中において関節２３０＿３は関節２３０＿２よりも振動を生じ易い。したがって、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１４０度以下となるようにヘッド３１０を移動させることにより、印刷動作において関節２３０＿３の振動を抑制すれば、効果的に印刷品質を向上できる。

また、印刷動作においてヘッド３１０がインクの吐出を開始する時点における第１角度θ_１は、１２０度以下であることが好ましい。図１１に示すように、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１２０度以下である態様は、第１印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１２０度より大きい態様と比較して、第１角度特性Ｃθ_１の傾きが小さく、関節２３０＿３に生じる振動を小さくできるので、印刷品質を向上できる。

さらに、印刷動作において、ヘッド３１０がインクの吐出を開始する時点における第１角度θ_１は、１００度以下であることが好ましい。図１１に示すように、印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１００度以下である態様は、第１印刷動作の開始時点における第１角度θ_１が１００度より大きい態様と比較して、関節２３０＿３に生じる振動を小さくできるので、印刷品質を向上できる。

また、第１実施形態と同様に、複数の関節は関節２３０＿３と基部２１０の間に設けられた関節２３０＿１を含み、関節２３０＿１は回動軸Ｏ１まわりに回動し、回動軸Ｏ２と回動軸Ｏ１とは、互いに垂直である。

３－２．第２変形例
前述の形態では、印刷動作の実行中に、３個の関節２３０を動作させる構成が例示されるが、これに限らず、印刷動作の実行中に、４個以上関節２３０を動作させる構成でもよい。また、当該３個の関節２３０の回動軸は、Ｚ軸に直交する場合に限定されず、任意である。

３－３．第３変形例
前述の形態では、ロボット２００として６軸の垂直多軸ロボットを用いる構成が例示されるが、当該構成に限定されない。ロボット２００は、例えば、６軸以外の垂直多軸ロボットでもよいし、水平多軸ロボットでもよい。また、回動関節に加えて伸縮機構を有するロボットであってもよい。ただし、印刷動作での印刷品質と非印刷動作でのロボットの動作の自由度とのバランスの観点から、ロボットは、６軸以上の多軸ロボットであることが好ましい。
また、第１実施形態におけるロボット２００は、回動関節のみを有するが、ロボット２００は、回動関節に加え直動関節を有してもよい。

３－４．第４変形例
前述の形態では、アーム２２０の先端に対する液体吐出ヘッドの固定方法としてネジ止め等を用いる構成が例示されるが、当該構成に限定されない。例えば、アーム２２０の先端に装着されるハンド等の把持機構により液体吐出ヘッドを把持することにより、アーム２２０の先端に対して液体吐出ヘッドを固定してもよい。

３－５．第５変形例
前述の形態では、１種類のインクを用いて印刷を行う構成が例示されるが、当該構成に限定されず、２種類以上のインクを用いて印刷を行う構成にも本発明を適用することができる。

３－６．第６変形例
本発明の立体物印刷装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する立体物印刷装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する立体物印刷装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、立体物印刷装置は、接着剤等の液体をワークに塗布するジェットディスペンサーとしても利用できる。

１００，１００Ａ…立体物印刷装置、２００，２００Ａ…ロボット、２１０…基部、２２０…アーム、２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６…アーム部品、２３０…関節、２４０…アーム駆動機構、２４１…エンコーダー、３００…液体吐出ユニット、３１０…ヘッド、３１１…圧電素子、３２０…圧力調整弁、３３０…センサー、３４０…スイッチ回路、３５０…支持体、４００…液体供給ユニット、４１０…液体貯留部、４２０…供給流路、４２１…上流流路、４２２…下流流路、４２２ａ…流路部材、５００…制御モジュール、５１０…タイミング信号生成回路、５２０…電源回路、５３０…制御回路、５４０…駆動信号生成回路、６００，６００Ａ…コントローラー、６１０，６１０Ａ…記憶回路、６２０…処理回路、７００，７００Ａ…コンピューター、ＡＸ…長軸、ＢＮ…設置面、Ｃ２…第２角度、ＣＬＫ…クロック信号、ＣＮＧ…チェンジ信号、Ｃｏｍ…駆動信号、Ｃθ_１…第１角度特性、Ｃθ_２…第２角度特性、Ｄ１…出力信号、Ｄ２，Ｄ３…信号、Ｄａ，ＤａＡ…経路情報、Ｆ…ノズル面、Ｌ１…第１仮想線分、Ｌ２…第２仮想線分、Ｌ３…第３仮想線分、ＬＡＴ…ラッチ信号、Ｌａ…第１ノズル列、Ｌｂ…第２ノズル列、Ｎ…ノズル、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６…回動軸、ＰＤ…駆動パルス、ＰＥ，ＰＥ１ａ，ＰＥ１ｂ，ＰＥ２ａ，ＰＥ２ｂ…印刷終了位置、ＰＳ，ＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂ，ＰＳ２ａ，ＰＳ２ｂ…印刷開始位置、ＰＴＳ…タイミング信号、ＲＵ，ＲＵ１，ＲＵ１ａ，ＲＵ１ｂ，ＲＵ２，ＲＵ２ａ，ＲＵ２ｂ…移動経路、ＳＩ、Ｓｋ…制御信号、ＶＢＳ…オフセット電位、ＶＨＶ…電源電位、Ｗ…ワーク、ＷＦ…面、ｄＣｏｍ…波形指定信号、ｄｍ１，ｄｍ２…距離、ｇｃ，ｇｅ１，ｇｅ２…グラフ、θ_１，θ_１Ｅ，θ_１Ｓ…第１角度、θ_２，θ_２Ｅ，θ_２Ｓ…第２角度。

Claims (16)

1. 立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、
   アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、
   を有する立体物印刷装置であって、
   前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、
   前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる第１印刷動作を実行し、
   前記第１印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部から離間するように移動する、
   ことを特徴とする立体物印刷装置。
2. 前記アームは、
   第１アーム部品と、
   前記第１アーム部品に接続し、且つ、前記第１アーム部品よりも前記基部の近くに設けられた第２アーム部品と、
   を含み、
   前記複数の関節は、前記第１アーム部品と前記第２アーム部品とを接続する第１関節を含み、
   前記第１印刷動作の実行中において、前記第１アーム部品と前記第２アーム部品とのなす角が大きくなるように前記ヘッドが移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の立体物印刷装置。
3. 前記複数の関節は、第１関節と第２関節と第３関節とを含み、
   前記第２関節は前記第１関節よりも前記基部に近く、
   前記第３関節は前記第１関節よりも前記先端部に近く、
   前記第１関節は第１回動軸まわりに回動し、
   前記第２関節は第２回動軸まわりに回動し、
   前記第３関節は第３回動軸まわりに回動し、
   前記ロボットは、前記第１回動軸と前記第２回動軸と前記第３回動軸とを互いに平行とすることが可能であり、
   前記第２関節と前記第１関節とを結ぶ線分を第１仮想線分とし、
   前記第１関節と前記第３関節とを結ぶ線分を第２仮想線分とし、
   前記第１仮想線分と前記第２仮想線分とのなす角度を第１角度とすると、
   前記第１印刷動作の実行中において、前記第１角度が大きくなるように前記ヘッドが移動する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の立体物印刷装置。
4. 前記第１印刷動作において、前記第１関節の回動量は前記第２関節の回動量よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の立体物印刷装置。
5. 前記複数の関節は、前記第２関節と前記基部との間に設けられた第４関節を含み、
   前記第４関節は第４回動軸まわりに回動し、
   前記第２関節と前記第４関節とを結ぶ線分を第３仮想線分とし、
   前記第１仮想線分と前記第３仮想線分とのなす角度を第２角度とすると、
   前記第１印刷動作の実行中において、前記第２角度が小さくなるように前記ヘッドが移動する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の立体物印刷装置。
6. 前記複数の関節は、前記第２関節と前記基部の間に設けられた第４関節を含み、
   前記第４関節は第４回動軸まわりに回動し、
   前記第２回動軸と前記第４回動軸とは互いに垂直である、
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
   
7. 前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる印刷動作を複数回実行する場合、第１印刷モードと第２印刷モードとを選択可能であり、
   前記第１印刷モードが選択された場合、前記第１印刷動作を複数回実行し、第２印刷動作を実行せず、
   前記第２印刷モードが選択された場合、前記第１印刷動作を１回または複数回実行し、且つ、前記第２印刷動作を１回または複数回実行し、
   前記第２印刷動作は、前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる動作であり、
   前記第２印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部へと接近するように移動する、
   ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
8. 前記第２印刷動作の開始時における前記第１角度は、１４０度以下である、
   ことを特徴とする請求項７に記載の立体物印刷装置。
9. 前記第１印刷動作の開始時における前記第１角度は、１４０度以下である、
   ことを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
10. 立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、
    アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、
    を有する立体物印刷装置であって、
    前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、
    前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる印刷動作を実行し、
    前記複数の関節は第１関節と第２関節と第３関節とを含み、
    前記第２関節は前記第１関節よりも前記基部に近く、
    前記第３関節は前記第１関節よりも前記先端部に近く、
    前記第１関節は第１回動軸まわりに回動し、
    前記第２関節は第２回動軸まわりに回動し、
    前記第３関節は第３回動軸まわりに回動し、
    前記ロボットは、前記第１回動軸と前記第２回動軸と前記第３回動軸とを互いに平行とすることが可能であり、
    前記第２関節と前記第１関節を結ぶ線分を第１仮想線分とし、
    前記第１関節と前記第３関節を結ぶ線分を第２仮想線分とし、
    前記第１仮想線分と前記第２仮想線分とのなす角度を第１角度とすると、
    前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１４０度以下である、
    ことを特徴とする立体物印刷装置。
11. 前記印刷動作において、前記第１関節の回動量は前記第２関節の回動量よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の立体物印刷装置。
12. 前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１２０度以下である、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の立体物印刷装置。
13. 前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１００度以下である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の立体物印刷装置。
14. 前記複数の関節は前記第１関節と前記基部の間に設けられた第４関節を含み、
    前記第４関節は第４回動軸まわりに回動し、
    前記第２回動軸と前記第４回動軸とは、互いに垂直である、
    ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載の立体物印刷装置。
15. 立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、
    アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、
    を用いた立体物印刷方法であって、
    前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、
    前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる第１印刷動作を実行し、
    前記第１印刷動作の実行中において、前記ヘッドは前記基部から離間するように移動する、
    ことを特徴とする立体物印刷方法。
16. 立体的なワークに対して液体を吐出するヘッドと、
    アームと、前記アームの一端に接続する基部と、を含み、前記ワークと前記ヘッドとの相対的な位置を変化させるロボットと、
    を用いた立体物印刷方法であって、
    前記アームは、前記アームの他端であり前記ヘッドを支持する先端部と、複数の関節とを有し、
    前記ヘッドから液体を吐出しつつ、前記ロボットが前記ヘッドの位置を移動させる印刷動作を実行し、
    前記複数の関節は第１関節と第２関節と第３関節とを含み、
    前記第２関節は前記第１関節よりも前記基部に近く、
    前記第３関節は前記第１関節よりも前記先端部に近く、
    前記第１関節は第１回動軸まわりに回動し、
    前記第２関節は第２回動軸まわりに回動し、
    前記第３関節は第３回動軸まわりに回動し、
    前記ロボットは、前記第１回動軸と前記第２回動軸と前記第３回動軸とを互いに平行とすることが可能であり、
    前記第２関節と前記第１関節とを結ぶ線分を第１仮想線分とし、
    前記第１関節と前記第３関節とを結ぶ線分を第２仮想線分とし、
    前記第１仮想線分と前記第２仮想線分とのなす角度を第１角度とすると、
    前記印刷動作において前記ヘッドが液体の吐出を開始する時点における前記第１角度は、１４０度以下である、
    ことを特徴とする立体物印刷方法。

Images