JP2024042741A - 印刷装置、印刷制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して高精細な印刷を行う。【解決手段】印刷装置1が、インクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極412と、帯電電極412により帯電されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させる偏向電極46と、帯電電極412と印刷対象物である爪Tとの間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する吐出方向制御機構と、吐出方向制御機構を制御する制御部11とを備えており、制御部11は、印刷対象物である爪Tにおける湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向からインクインクI(インク粒子Ip)を着弾させて印刷を行うように前記吐出方向制御機構を制御する。【選択図】図2
Description
本発明は、印刷装置、印刷制御方法及びプログラムに関するものである。
従来、指の爪等の印刷対象物に印刷を行う印刷装置(ネイルプリンタ)が知られている。しかし爪は紙等の媒体と異なって、湾曲した被印刷面を有しており、例えば左右両端部の低く落ち込んだ部分に均一にインクを塗布することが難しい。
この点、例えば特許文献1には、印刷対象物(特許文献1において、「被プリント部品」を支持し、かつこの被プリント部品を回転させる回転手段を備えて印刷を行う曲面プリント方法が開示されている。
特許文献1に記載の手法によれば湾曲した被印刷面を有する対象物に対してもインクを均一に塗布することが可能である。
特許文献1に記載の手法によれば湾曲した被印刷面を有する対象物に対してもインクを均一に塗布することが可能である。
しかしながら、指の爪等に対して印刷する場合、印刷対象物(すなわち爪)側を回転させながら印刷を行うことは困難である。
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して高精細な印刷を行うことのできる印刷装置、印刷制御方法及びプログラムを提供することを利点とするものである。
前記課題を解決するために、本発明の印刷装置は、
インクを帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極により帯電されたインクを吐出口に導いて前記吐出口から吐出させる偏向電極と、
前記帯電電極と印刷対象物との間で磁場をかけて、帯電された前記インクの吐出方向を制御する吐出方向制御機構と、
前記吐出方向制御機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向から前記インクを着弾させて印刷を行うように前記吐出方向制御機構を制御することを特徴とする。
インクを帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極により帯電されたインクを吐出口に導いて前記吐出口から吐出させる偏向電極と、
前記帯電電極と印刷対象物との間で磁場をかけて、帯電された前記インクの吐出方向を制御する吐出方向制御機構と、
前記吐出方向制御機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向から前記インクを着弾させて印刷を行うように前記吐出方向制御機構を制御することを特徴とする。
本発明によれば、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して高精細な印刷を行うことができるとの効果を奏する。
図1から図10を参照しつつ、本発明に係る印刷装置の一実施形態について説明する。
本実施形態における印刷装置1(図2参照)は、後述するように湾曲した被印刷面を有する印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向からインクを着弾させて印刷を行うものである。本実施形態において印刷対象物は、人の指Uの爪T(図3等参照)である。
本実施形態における印刷装置1(図2参照)は、後述するように湾曲した被印刷面を有する印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向からインクを着弾させて印刷を行うものである。本実施形態において印刷対象物は、人の指Uの爪T(図3等参照)である。
図1は、本実施形態における印刷装置の、印刷ヘッド及びその周辺の構成を模式的に示す模式的構成図である。なお図1における各構成部の位置や大きさは、図示の都合上正確な位置関係にしたがったものとはなっていない。図2は、本実施形態における印刷装置の要部構成を示す要部ブロック図である。また図3は、印刷装置の印刷ヘッドと印刷対象物である指の爪とを模式的に示す側面図である。
本実施形態の印刷装置1は、連続的にインクを吐出させて印刷を行うとともに不要なタイミングで吐出されたインクについてはガター47(図1参照)に受け取られて回収され、再度印刷に使用できるように循環される、いわゆるコンティニュアス型のインクジェット印刷装置である。
本実施形態の印刷装置1は、連続的にインクを吐出させて印刷を行うとともに不要なタイミングで吐出されたインクについてはガター47(図1参照)に受け取られて回収され、再度印刷に使用できるように循環される、いわゆるコンティニュアス型のインクジェット印刷装置である。
図1及び図2に示すように、印刷装置1は、印刷動作を行う印刷ヘッド41、印刷ヘッド41を移動させるためのヘッド移動機構42等、を備える印刷機構4を有している。なお、印刷ヘッド41の詳細については後述する。
印刷ヘッド41は、可撓性のホース等で構成されるインク供給管43を介して、インクIを貯留するインクタンク44と接続されている。インクタンク44は、図示しない装置本体内等に配置されている。インクタンク44に貯留されるインクIは、例えばシアン(C;CYAN)、マゼンタ(M;MAGENTA)、イエロー(Y;YELLOW)等の色インクであり、これらの色インクを印刷ヘッド41から吐出させることで、印刷対象物に各種の模様等をカラー印刷可能となっている。
印刷ヘッド41は、可撓性のホース等で構成されるインク供給管43を介して、インクIを貯留するインクタンク44と接続されている。インクタンク44は、図示しない装置本体内等に配置されている。インクタンク44に貯留されるインクIは、例えばシアン(C;CYAN)、マゼンタ(M;MAGENTA)、イエロー(Y;YELLOW)等の色インクであり、これらの色インクを印刷ヘッド41から吐出させることで、印刷対象物に各種の模様等をカラー印刷可能となっている。
なお、印刷ヘッド41から吐出可能なインクIはここに例示したものに限定されない。これら以外の色のインクIを備えていてもよい。例えば、爪T等の印刷対象物にデザインを印刷する前に塗布される下地用インク等を備えて、下地印刷を行うことが可能となっていてもよい。色インク等を用いてデザイン(ネイルデザイン)を印刷する前に下地用インクを爪に塗布することで、カラーインクの発色向上等を図ることができ、美しい仕上がりの印刷(ネイルプリント)を行うことができる。
下地用インクは、例えば水等を溶媒とし、酸化チタン等を溶質として含む、白色若しくはこれに近い色(例えば白に近いピンクやブルー等)のインクである。
下地用インクが溶質として酸化チタンを含む場合、インクを静置しておくと溶質が水等の溶媒の中で沈降しやすく、撹拌して再分散化しないと印刷に使用することができなくなってしまう。この点、コンティニュアス型のインクジェット印刷装置では、後述するように、インク供給管43によって装置内をインクIが循環する循環経路Crが形成されており、インクIが循環経路Cr内で循環される。このため、印刷前に特に撹拌動作等を行わなくても好適な状態で印刷に使用することができる。
下地用インクが溶質として酸化チタンを含む場合、インクを静置しておくと溶質が水等の溶媒の中で沈降しやすく、撹拌して再分散化しないと印刷に使用することができなくなってしまう。この点、コンティニュアス型のインクジェット印刷装置では、後述するように、インク供給管43によって装置内をインクIが循環する循環経路Crが形成されており、インクIが循環経路Cr内で循環される。このため、印刷前に特に撹拌動作等を行わなくても好適な状態で印刷に使用することができる。
さらに、インクIとしてコート剤等を備えていてもよい。コート剤は例えば透明、半透明等の液剤であり、例えば色インク等を用いてデザインの印刷を行った後に印刷されたデザインを保護するため等に塗布される。コート剤は色インク等と比較して高粘度の材料で構成されている。コンティニュアス型のインクジェット印刷装置では、インクタンク44に貯留された液剤を送液ポンプ45により印刷ヘッド41に圧送して吐出させる。このためコート剤のような高粘度の液剤でも塗布することが可能となり、デザインの印刷から仕上げのコート剤の塗布までネイルプリントを全自動化することも可能となる。
また、本実施形態では印刷ヘッド41が装置の左右方向(X軸方向、爪幅方向、なお図面においてX方向ともいう)及び前後方向(Y軸方向、爪長さ方向。図1等参照。なお図面においてY方向ともいう)に移動可能となっており、ヘッド移動機構42は印刷ヘッド41をX軸方向に移動させるX方向移動モータ、及び印刷ヘッド41をY軸方向に移動させるY方向移動モータ等(いずれも図示せず)を含んでいる。X方向移動モータ、Y方向移動モータは、例えばステッピングモータであり、印刷制御部として機能する後述の制御部11(図2参照)によりその動作を制御される。なお、印刷ヘッド41を移動させる仕組み等は特に限定されず、各種の構成が適用可能である。
本実施形態においてヘッド移動機構42は、後述する吐出方向制御機構を含む印刷ヘッド41を移動させるものであり、吐出方向制御機構は、ヘッド移動機構42により印刷ヘッド41が印刷対象物(本実施形態では爪T)に対して所定の方向に移動される間に、インクの吐出方向を複数回変更する。インクの吐出方向は、湾曲した被印刷面である印刷対象物の表面(本実施形態では爪Tの表面)の形状(湾曲した被印刷面の輪郭)にほぼ正確に沿うようにリニアに変化させてもよし、何段階かに分けて変更してもよい。
なお、吐出方向制御機構を含む印刷ヘッド41を移動させるヘッド移動機構42は、印刷ヘッド41を所定の水平面に沿って平行移動させるものであり、吐出方向制御機構は、所定の水平面に沿って平行移動される印刷ヘッド41の吐出口48から吐出されるインクの吐出方向を制御する。すなわち、本実施形態では印刷ヘッド41自体を傾けることなく、印刷ヘッド41と印刷対象物(本実施形態では爪T)との位置関係を変えないまま湾曲した被印刷面に対して印刷を行う(図9等参照)。
なお、吐出方向制御機構を含む印刷ヘッド41を移動させるヘッド移動機構42は、印刷ヘッド41を所定の水平面に沿って平行移動させるものであり、吐出方向制御機構は、所定の水平面に沿って平行移動される印刷ヘッド41の吐出口48から吐出されるインクの吐出方向を制御する。すなわち、本実施形態では印刷ヘッド41自体を傾けることなく、印刷ヘッド41と印刷対象物(本実施形態では爪T)との位置関係を変えないまま湾曲した被印刷面に対して印刷を行う(図9等参照)。
図1から図3等を参照しつつ、本実施形態における印刷ヘッド41について説明する。
前述のように、印刷ヘッド41は、インク供給管43を介して、インクタンク44と接続されている。そしてインク供給管43の途中であってインクタンク44から印刷ヘッド41の間には、インクタンク44内に貯留されたインクを吸引、加圧して印刷ヘッド41へと圧送する送液ポンプ45が設けられている。送液ポンプ45はインクタンク44内のインクを適宜に印刷ヘッド41に送液することができるものであればよく、具体的な構成は限定されない。
前述のように、印刷ヘッド41は、インク供給管43を介して、インクタンク44と接続されている。そしてインク供給管43の途中であってインクタンク44から印刷ヘッド41の間には、インクタンク44内に貯留されたインクを吸引、加圧して印刷ヘッド41へと圧送する送液ポンプ45が設けられている。送液ポンプ45はインクタンク44内のインクを適宜に印刷ヘッド41に送液することができるものであればよく、具体的な構成は限定されない。
印刷ヘッド41は、箱状に形成されたハウジング40(図3等参照)を備えており、ハウジング40内にインク噴射部411、帯電電極412、偏向電極413等を備えている。
ハウジング40の側壁の一端には、吐出口48が形成されている。吐出口48は、例えば図3等に示すようにハウジング40の下端部付近の壁面に設けられる。インクI(インク粒子Ip)は吐出口48を経て印刷ヘッド41の外部に吐出される。なお、吐出口の48の位置や大きさは特に限定されないが、本実施形態では後述のようにインク粒子IpをX軸方向(爪幅方向)に偏向して吐出させる。このため、吐出口48は、X軸方向(爪幅方向)に広く(例えばハウジング40におけるX軸方向のほぼ全体に亘って)設けられることが好ましい。
ハウジング40の側壁の一端には、吐出口48が形成されている。吐出口48は、例えば図3等に示すようにハウジング40の下端部付近の壁面に設けられる。インクI(インク粒子Ip)は吐出口48を経て印刷ヘッド41の外部に吐出される。なお、吐出口の48の位置や大きさは特に限定されないが、本実施形態では後述のようにインク粒子IpをX軸方向(爪幅方向)に偏向して吐出させる。このため、吐出口48は、X軸方向(爪幅方向)に広く(例えばハウジング40におけるX軸方向のほぼ全体に亘って)設けられることが好ましい。
インク噴射部411は、送液ポンプ45により送液されたインクIを所定の噴射方向Irに向けて噴射するノズルである。インク噴射部411がインクIを噴射させる方式は、どのようなものであってもよい。例えば、インク噴射部411の内部にピエゾ振動子等、高周波電圧の印加により振動する圧電振動子を配置し、インクIを粒子状に分離させ、規則的なインク粒子Ip(インク液滴)として噴射させる。
インク噴射部411におけるインクの噴射方向Ir(図3参照)の下流側には、帯電電極412が配置されている。帯電電極412は、インク噴射部411からインク粒子Ipとして噴射された各インク粒子Ipに電圧を印加する。これにより各インク粒子Ipは個々に電荷を有するように荷電(帯電)される。
また帯電電極412よりもインクの噴射方向Irの下流側には、荷電(帯電)された粒子状のインクI(インク粒子Ip)を偏向させる偏向電極413が配置されている。
また帯電電極412よりもインクの噴射方向Irの下流側には、荷電(帯電)された粒子状のインクI(インク粒子Ip)を偏向させる偏向電極413が配置されている。
偏向電極413は、帯電電極412により荷電(帯電)されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させるものである。
インク粒子Ipは、偏向電極413を通過する際に夫々の電荷に応じて偏向され、ハウジング40に形成された吐出口48から外部に吐出される。そして吐出口48に対向するように配置された印刷対象物(本実施形態では爪T)の表面にインクI(インク粒子Ip)が着弾する(図3等参照)。
偏向電極413よりもインクの噴射方向Irの下流側には、インク噴射部411から噴射されたが印刷に使用されないために帯電、偏向されずに直線的に飛翔するインク粒子Ipを捕捉するガター47が配置されている。ガター47は、インク供給管43を介して、インクタンク44と接続されており、ガター47により捕捉されたインク粒子Ipはインクタンク44に回収される。なお、ガター47からインクタンク44までの間にはガター47により捕捉されたインク粒子Ipをインクタンク44に送るための回収用ポンプ(図示せず)が設けられていてもよい。
インク粒子Ipは、偏向電極413を通過する際に夫々の電荷に応じて偏向され、ハウジング40に形成された吐出口48から外部に吐出される。そして吐出口48に対向するように配置された印刷対象物(本実施形態では爪T)の表面にインクI(インク粒子Ip)が着弾する(図3等参照)。
偏向電極413よりもインクの噴射方向Irの下流側には、インク噴射部411から噴射されたが印刷に使用されないために帯電、偏向されずに直線的に飛翔するインク粒子Ipを捕捉するガター47が配置されている。ガター47は、インク供給管43を介して、インクタンク44と接続されており、ガター47により捕捉されたインク粒子Ipはインクタンク44に回収される。なお、ガター47からインクタンク44までの間にはガター47により捕捉されたインク粒子Ipをインクタンク44に送るための回収用ポンプ(図示せず)が設けられていてもよい。
このように、本実施形態ではインクタンク44及び印刷ヘッド41を経由するインク供給管43により循環経路Crが形成されており、循環経路Cr内において随時インクIを循環させる。これにより、前述のように、溶媒と溶質とが分離しやすい下地用インクやコート剤のような高粘度の液剤等についても良好にインクIとして使用することができる。
そして本実施形態では、偏向電極413を印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面に沿って移動させる電極移動手段として電極移動機構414を有している。電極移動機構414は例えばステッピングモータであり、後述する制御部11により、精密に動作を制御することが可能となっている。
印刷装置1は、帯電電極412と印刷対象物(本実施形態では爪T)との間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する吐出方向制御機構を有しており、本実施形態では、偏向電極413とこれを移動させる電極移動機構414を含んで吐出方向制御機構が構成されている。
印刷装置1は、帯電電極412と印刷対象物(本実施形態では爪T)との間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する吐出方向制御機構を有しており、本実施形態では、偏向電極413とこれを移動させる電極移動機構414を含んで吐出方向制御機構が構成されている。
帯電電極412の作用により帯電せしめられたインク粒子Ipには、偏向電極413の配設位置を通過するときに、電界と磁場(磁束密度)の作用により曲げる力が発生する。すなわち電荷qを持つ粒子(ここではインク粒子Ip)が磁束密度Bの磁場中を速度vで動くとき、qv×Bで表されるローレンツ力が働く。ローレンツ力は,磁束密度と速度の両方に垂直である。このため粒子(ここでは帯電電極412により帯電せしめられたインク粒子Ip)は磁場に垂直な方向に曲がる。
このため、印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面に応じて電極移動機構414により偏向電極413を移動させることで、インク粒子Ipの吐出方向が制御される。
このため、印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面に応じて電極移動機構414により偏向電極413を移動させることで、インク粒子Ipの吐出方向が制御される。
図4は、本実施形態における印刷対象物である指の爪を示す斜視図であり、図5及び図6は、図4に示す太矢印の方向から爪を見た場合の、爪の図4におけるV-V線に沿う模式的な断面図である。なお図5及び図6では、インクI(インク粒子Ip)が吐出されてくる点(印刷ヘッド41の吐出口48に相当)を噴射点Fpとして模式的に示している。
指Uの爪Tは、図4等に示すように、特に幅方向(X軸方向)に湾曲した被印刷面を有している。そして爪幅方向(X軸方向)の両端部では、図5及び図6に示すように爪幅方向(X軸方向)の中央部分と比べて低く落ち込んでおり、幅方向の断面形状がほぼ円弧状となっている。
指Uの爪Tは、図4等に示すように、特に幅方向(X軸方向)に湾曲した被印刷面を有している。そして爪幅方向(X軸方向)の両端部では、図5及び図6に示すように爪幅方向(X軸方向)の中央部分と比べて低く落ち込んでおり、幅方向の断面形状がほぼ円弧状となっている。
このように、爪Tの端部の領域には深さがあるため、後述するカメラ51(図2参照)等により上面視して認識された平面的な面積よりも実際の領域面積が広い。その上、爪Tの端部は中央部よりも低く、印刷ヘッド41からの距離が遠くなってしまうためにインクI(インク粒子Ip)の着弾率も低くなってしまう。
このため、全体に均一にインクを吐出させて印刷を行うと、端部の領域では中央部分よりも実際に着弾するインク量が少なくなってしまい、色が薄くなってしまう。そこで従来は、図5に示すように、爪Tの幅方向の両端部では、中央部分よりも多くのインクI(インク粒子Ip)を吐出させることで中央部分との色の濃度差を抑える等の工夫が行われていた。
このため、全体に均一にインクを吐出させて印刷を行うと、端部の領域では中央部分よりも実際に着弾するインク量が少なくなってしまい、色が薄くなってしまう。そこで従来は、図5に示すように、爪Tの幅方向の両端部では、中央部分よりも多くのインクI(インク粒子Ip)を吐出させることで中央部分との色の濃度差を抑える等の工夫が行われていた。
しかし、このような手法では、爪Tの端部において実際に吐出されるインク量が多い分、色むら等が生じてしまう場合があった。
この点、本実施形態では、偏向電極413及び電極移動機構414を含んで構成される吐出方向制御機構を備え、帯電電極412と印刷対象物(本実施形態では爪T)との間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する。
これにより、湾曲した被印刷面を有する爪T等の印刷対象物に対し、湾曲した被印刷面である印刷対象面(例えば爪Tの表面等)に対して垂直方向又はそれに近い方向からインクI(インク粒子Ip)を着弾させて印刷を行う。
このため、図6に示すように、湾曲した被印刷面である印刷対象物のどの部分についてもほぼ同じ量のインクI(インク粒子Ip)を吐出させ、全体にインクIをほぼ均一に塗布していくことができる。
この点、本実施形態では、偏向電極413及び電極移動機構414を含んで構成される吐出方向制御機構を備え、帯電電極412と印刷対象物(本実施形態では爪T)との間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する。
これにより、湾曲した被印刷面を有する爪T等の印刷対象物に対し、湾曲した被印刷面である印刷対象面(例えば爪Tの表面等)に対して垂直方向又はそれに近い方向からインクI(インク粒子Ip)を着弾させて印刷を行う。
このため、図6に示すように、湾曲した被印刷面である印刷対象物のどの部分についてもほぼ同じ量のインクI(インク粒子Ip)を吐出させ、全体にインクIをほぼ均一に塗布していくことができる。
具体的には、以下のような手法による。
図7は、吐出方向制御機構の動作を模式的に示したものである。
まず、インク噴射部411から噴射された各インク粒子Ipは、前述のように荷電された状態で吐出口48方向に移動する。これにより電界が発生し、偏向電極413のところで磁場を形成することで吐出方向が規制される。これにより各インク粒子Ipは図7に示すY軸方向列状に分散して着弾するようになっている。
さらに本実施形態では、磁場を形成する一対の偏向電極413(413a,413b)を、電極移動機構414が、印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面に沿う軌道R上で移動させる。
図7は、吐出方向制御機構の動作を模式的に示したものである。
まず、インク噴射部411から噴射された各インク粒子Ipは、前述のように荷電された状態で吐出口48方向に移動する。これにより電界が発生し、偏向電極413のところで磁場を形成することで吐出方向が規制される。これにより各インク粒子Ipは図7に示すY軸方向列状に分散して着弾するようになっている。
さらに本実施形態では、磁場を形成する一対の偏向電極413(413a,413b)を、電極移動機構414が、印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面に沿う軌道R上で移動させる。
これにより、例えば爪Tの左側の端部に印刷を行う際は、図7に矢印で示すように、インクI(インク粒子Ip)が右向きに傾いた向きで吐出され、爪Tの左側の端部の傾斜した面に、垂直方向又はそれに近い方向から着弾する。また図7において図示は省略するが、例えば爪Tの右側の端部に印刷を行う際は、電極移動機構414が、軌道R上における図7とは逆側に偏向電極413を移動させて印刷を行うことで、同様にインクI(インク粒子Ip)が左向きに傾いた向きで吐出され、爪Tの右側の端部の傾斜した面に、垂直方向又はそれに近い方向から着弾する。
なお、電極移動機構414が、偏向電極413を移動させる軌道Rは、図7や図8(a)に示すような中央部分と端部との高さが大きく異なりほぼ半円を描くような円弧状に形成されたものであってもよいし、図8(b)に示すように中央部分と端部との高さの差が小さい弧状に形成されたものであってもよい。また、偏向電極413を移動させる軌道Rは、後述する制御部11において検出される爪Tの外形形状をほぼ正確にトレースして、印刷を行うユーザの爪Tに即したものとしてもよい。このように印刷対象となる各爪Tの形状にできるだけ沿わせて偏向電極413を移動させることで、インクI(インク粒子Ip)についてより精密な吐出方向の制御を行うことができる。
また図2に示すように、印刷装置1は、その他操作部22、表示部23、通信部25、撮影部5、制御装置10等を有している。
操作部22は、例えば印刷装置1の電源をON/OFFする操作ボタン(電源スイッチボタン)等、ユーザの操作、入力を受け付ける部分である。操作部22が操作されると、操作信号が制御装置10に出力され、制御装置10が操作信号に従った制御を行い、印刷装置1の各部を動作させる。例えば操作部22が電源スイッチボタンである場合、ボタン操作に応じて印刷装置1の電源がON/OFFされる。
表示部23は、例えば液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のフラットディスプレイ等で構成されている。
なお、表示部23の表面に各種の入力を行うためのタッチパネルが一体的に構成されていてもよい。この場合にはタッチパネルが操作部22としても機能する。
なお、表示部23の表面に各種の入力を行うためのタッチパネルが一体的に構成されていてもよい。この場合にはタッチパネルが操作部22としても機能する。
表示部23は制御部11の制御にしたがって各種表示画面を表示させる。
例えば表示部23には、ユーザが操作部22から入力、選択したネイルデザインや、各種の案内画面、警告表示画面等が表示可能となっている。
また前述のように例えばカメラ51がライブビュー表示可能な動画像を撮影することができる場合には、例えば印刷処理の様子を示す動画像等が、表示部23にリアルタイムで随時ライブビュー表示されてもよい。
例えば表示部23には、ユーザが操作部22から入力、選択したネイルデザインや、各種の案内画面、警告表示画面等が表示可能となっている。
また前述のように例えばカメラ51がライブビュー表示可能な動画像を撮影することができる場合には、例えば印刷処理の様子を示す動画像等が、表示部23にリアルタイムで随時ライブビュー表示されてもよい。
通信部25は、例えば印刷装置1と図示しない各種外部装置(例えば、各種の端末装置)との間で通信するものである。
通信部25を介する通信は、インターネット等のネットワーク回線を使うものであってもよいし、例えばBluetooth(登録商標)やWi-Fi(登録商標)等の近距離無線通信規格に基づく無線通信を行うものであってもよい。ネットワークを介して通信を行う場合、通信に用いるネットワークはどのような回線を利用するものでもよい。また、印刷装置1と外部装置との間の通信は無線に限定されず、有線接続により両者間で各種データの送受信が可能な構成としてもよい。
通信部25を介する通信は、インターネット等のネットワーク回線を使うものであってもよいし、例えばBluetooth(登録商標)やWi-Fi(登録商標)等の近距離無線通信規格に基づく無線通信を行うものであってもよい。ネットワークを介して通信を行う場合、通信に用いるネットワークはどのような回線を利用するものでもよい。また、印刷装置1と外部装置との間の通信は無線に限定されず、有線接続により両者間で各種データの送受信が可能な構成としてもよい。
通信部25は、通信相手となる外部装置の通信部との間で通信可能な無線通信モジュール等を備えており、制御部11によって動作が制御される。通信部25は外部装置との間で通信を行うことのできるものであればよく、外部装置の通信部の通信規格と合致するものが適用される。
撮影部5は、例えば撮影手段であるカメラ51と、例えば白色LED等で構成され、撮影対象である爪Tを照明する照明装置としての光源52とを含んでいる。
カメラ51は、図示しない保持部等に保持された指Uの爪T(印刷対象物)を撮影して、爪Tの画像(爪Tを含む指Uの画像、以下「爪画像」という。)を取得する。なお、カメラ51は、静止画像撮影、動画像撮影のいずれを行うものでもよく、両方の撮影に対応できるものでもよい。
カメラ51によって撮影された爪画像は、制御部11において取得され、後述するように、画像解析等が行われる。
なお、カメラ51によって撮影された爪画像等の画像データは、後述する記憶部12に記憶されてもよい。
カメラ51は、図示しない保持部等に保持された指Uの爪T(印刷対象物)を撮影して、爪Tの画像(爪Tを含む指Uの画像、以下「爪画像」という。)を取得する。なお、カメラ51は、静止画像撮影、動画像撮影のいずれを行うものでもよく、両方の撮影に対応できるものでもよい。
カメラ51によって撮影された爪画像は、制御部11において取得され、後述するように、画像解析等が行われる。
なお、カメラ51によって撮影された爪画像等の画像データは、後述する記憶部12に記憶されてもよい。
撮影部5は、例えば装置の図示しない筐体内であって天面内側等に配置されている。なお、撮影部5は印刷対象物である爪Tを撮影することができればよく、配置位置等は特に限定されない。
複数の方向から爪Tを撮影するように、複数個所にカメラが設けられていてもよい。
複数方向から撮影した画像(爪画像)を取得することで、制御部11において爪画像の画像解析を行った場合に、爪Tの形状(特に爪Tの曲がり具合、曲率)等をより精密に解析することが可能となる。
複数の方向から爪Tを撮影するように、複数個所にカメラが設けられていてもよい。
複数方向から撮影した画像(爪画像)を取得することで、制御部11において爪画像の画像解析を行った場合に、爪Tの形状(特に爪Tの曲がり具合、曲率)等をより精密に解析することが可能となる。
印刷装置1の制御装置10は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサで構成される制御部11と、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等(いずれも図示せず)で構成される記憶部12とを備えるコンピュータである。
なお、記憶部12の一部又は全部は別構成とし、制御装置10の外部に設けるようにしてもよい。
記憶部12には、印刷装置1を動作させるための各種プログラム(例えば印刷処理等を行うためのプログラム等)や各種データ等が格納されており、制御部11がこれらのプログラムを例えばRAMの作業領域に展開して、プログラムが制御部11において実行されることによって、印刷装置1の各部が統括制御されるようになっている。
なお、記憶部12の一部又は全部は別構成とし、制御装置10の外部に設けるようにしてもよい。
記憶部12には、印刷装置1を動作させるための各種プログラム(例えば印刷処理等を行うためのプログラム等)や各種データ等が格納されており、制御部11がこれらのプログラムを例えばRAMの作業領域に展開して、プログラムが制御部11において実行されることによって、印刷装置1の各部が統括制御されるようになっている。
特に本実施形態では、制御部11は、撮影制御手段として撮影部5の撮影動作を制御し画像(爪画像)を取得させる。
そして制御部11は、画像(カメラ51によって取得された爪画像)から印刷対象物である爪Tの輪郭形状を含む情報を検出する爪情報検出手段として機能する。
爪Tの輪郭形状を含む情報とは、例えば、爪Tの領域を画する輪郭線や湾曲具合である爪Tの曲率等である。爪情報検出手段として爪画像から爪Tの輪郭形状等を検出する手法は特に限定されず、各種の手法を用いることができる。
そして制御部11は、画像(カメラ51によって取得された爪画像)から印刷対象物である爪Tの輪郭形状を含む情報を検出する爪情報検出手段として機能する。
爪Tの輪郭形状を含む情報とは、例えば、爪Tの領域を画する輪郭線や湾曲具合である爪Tの曲率等である。爪情報検出手段として爪画像から爪Tの輪郭形状等を検出する手法は特に限定されず、各種の手法を用いることができる。
また本実施形態では制御部11は、印刷制御手段として印刷ヘッド41の各部(吐出方向制御機構として動作する各部を含む)やヘッド移動機構42等、印刷機構4の動作を制御する。
例えば制御部11は、送液ポンプ45の動作を制御して、インクタンク44内のインクIを適宜印刷ヘッド41に送液させる。そして、印刷ヘッド41のインク噴射部411を動作させて、インクIを粒子状のインク粒子Ipとして噴射方向Irに噴射させる。さらに帯電電極412に電圧を印加してインク粒子Ipに荷電(帯電)するとともに、偏向電極に電圧を印加することで帯電状態のインク粒子Ipの吐出方向を制御する。
例えば制御部11は、送液ポンプ45の動作を制御して、インクタンク44内のインクIを適宜印刷ヘッド41に送液させる。そして、印刷ヘッド41のインク噴射部411を動作させて、インクIを粒子状のインク粒子Ipとして噴射方向Irに噴射させる。さらに帯電電極412に電圧を印加してインク粒子Ipに荷電(帯電)するとともに、偏向電極に電圧を印加することで帯電状態のインク粒子Ipの吐出方向を制御する。
さらに、本実施形態では、ステッピングモータ等である電極移動機構414を制御して、偏向電極413(413a、413b)を軌道Rに沿って移動させる。
図9(a)から図9(c)は、印刷ヘッドと爪とをヘッドの正面方向から見た平面図であり、印刷ヘッド41を図中白抜き矢印で示すヘッド移動方向(X軸方向)に移動させながら印刷を行った場合の各印刷位置における偏向電極413の状態を模式的に示している。
図9(a)から図9(c)は、印刷ヘッドと爪とをヘッドの正面方向から見た平面図であり、印刷ヘッド41を図中白抜き矢印で示すヘッド移動方向(X軸方向)に移動させながら印刷を行った場合の各印刷位置における偏向電極413の状態を模式的に示している。
例えば爪Tの左側(図中左側)の端部に印刷する場合には、図9(a)に示すように、制御部11が偏向電極413(413a、413b)を左側端部に移動させる。これによりインク粒子Ipが偏向電極に413(413a、413b)に引っ張られて左側から爪Tの表面に向って斜め方向に吐出され、湾曲した被印刷面である印刷対象面(爪Tの表面)に対してほぼ垂直方向から着弾する。爪Tの中央部に印刷する場合には、図9(b)に示すように、制御部11が偏向電極413(413a、413b)を中央部に移動させる。これによりインク粒子Ipが偏向電極に413(413a、413b)を通って爪Tの表面に吐出され、印刷対象面(爪Tの表面)対してほぼ垂直方向から着弾する。また爪Tの右側(図中右側)の端部に印刷する場合には、図9(c)に示すように、制御部11が偏向電極413(413a、413b)を右側端部に移動させる。これによりインク粒子Ipが偏向電極に413(413a、413b)に引っ張られて右側から爪Tの表面に向って斜め方向に吐出され、この場合も印刷対象面(爪Tの表面)対してほぼ垂直方向から着弾する。
またインク噴射部411からは連続的にインクI(インク粒子Ip)が噴射されるが、印刷データに対応しないインクI(インク粒子Ip)には荷電しないように制御部11が帯電電極412を制御する。これにより帯電していないインク粒子Ipは偏向電極413でも偏向されずに直進し、ガター47において回収され、再びインクタンク44に戻される。
次に、図10等を参照しつつ、本実施形態の印刷装置1による印刷制御方法について説明する。
本実施形態の印刷装置1を用いて印刷を行う場合には、爪Tへの印刷を行う前提として、まず制御部11が爪Tの輪郭形状を取得する。すなわち図示は省略するが、印刷を行う爪T(爪Tに対応する指U)は、印刷ヘッド41の吐出口48近傍に配置された保持部に保持されており、撮影部5のカメラ51によって、この爪Tを撮影して爪画像を取得する。爪画像は制御部11において画像解析され、例えば周囲との色や輝度の違い等に基づいて爪Tの領域を画する輪郭線(爪Tの輪郭形状)が検出される。制御部11が爪Tの輪郭形状を取得する手法は特に限定されず、各種の手法を用いることができる。なお、制御部11は輪郭形状以外の各種爪情報(例えば爪Tの湾曲度合い(曲率)等の情報)についても爪画像から取得してもよい。
印刷を開始するときには、制御部11は爪Tの輪郭形状から導出される爪Tの長さ方向の寸法を、印刷ヘッド41によるY軸方向の印刷可能長さで割り、Y軸方向に何回印刷ヘッド41を動かして、どのくらいの長さずつ印刷を行うかを設定する。例えば印刷対象物であるユーザの爪Tの長さが20mmであり、印刷ヘッド41で1度に印刷することのできるY軸方向の長さ(Y軸方向の印刷可能長さ)が5mmである場合には、制御部11は5mm幅ずつ4回に分けて印刷を行うと設定する。
また制御部11は、爪画像の解析等により、爪Tの幅方向の曲がり具合(爪Tの曲率)を爪幅方向(X軸方向)の位置ごとに取得し、爪幅方向(X軸方向)のどこの位置ではインク粒子Ipをどの程度の角度に偏向させればよいか、についても導出する。そして制御部11は、これらの情報に基づいて印刷機構4等の動作を制御し、爪Tに対する印刷を行わせる。
また制御部11は、爪画像の解析等により、爪Tの幅方向の曲がり具合(爪Tの曲率)を爪幅方向(X軸方向)の位置ごとに取得し、爪幅方向(X軸方向)のどこの位置ではインク粒子Ipをどの程度の角度に偏向させればよいか、についても導出する。そして制御部11は、これらの情報に基づいて印刷機構4等の動作を制御し、爪Tに対する印刷を行わせる。
図10は、本実施形態における印刷制御処理を示すフローチャートである。
制御部11は、まず送液ポンプ45を動作させてインクIを印刷ヘッド41に対して送液させるとともに印刷ヘッド41のインク噴射部411から粒子化されたインクI(インク粒子Ip)を噴射方向Irに噴射させる。そして帯電電極412に所定の電圧を印加し、インク噴射部411から噴射された各インク粒子Ipに電荷を付与する。
制御部11は、まず送液ポンプ45を動作させてインクIを印刷ヘッド41に対して送液させるとともに印刷ヘッド41のインク噴射部411から粒子化されたインクI(インク粒子Ip)を噴射方向Irに噴射させる。そして帯電電極412に所定の電圧を印加し、インク噴射部411から噴射された各インク粒子Ipに電荷を付与する。
そして図10に示すように、まず制御部11は、電極移動機構414を起動させ、偏向電極413を初期位置に配置する(ステップS1)。本実施形態において偏向電極413の初期位置は、X軸方向(爪幅方向)における左側端部である(図9(a)に示す状態)。また制御部11はヘッド移動機構42を制御することにより、印刷ヘッド41を印刷開始位置に配置させる。印刷開始位置は、例えばX軸方向(爪幅方向)における左側端部かつY軸方向(爪長さ方向)の爪先側の端部又は爪根元側の端部である。なお、印刷開始位置(印刷を開始する地点のXY座標等)は爪画像の解析により取得した爪Tの輪郭形状に基づいて制御部11により適宜設定される。偏向電極413の初期位置や印刷ヘッド41の印刷開始位置は適宜設定することができ、ここに示した例に限定されない。
印刷ヘッド41が印刷開始位置に配置され、偏向電極413が初期位置に配置されると。制御部11は、電極移動機構414を制御して偏向電極413を軌道Rに沿ってX軸方向に移動させる(ステップS2)。このとき偏向電極413の動きと同期して印刷ヘッド41もヘッド移動機構42によりX軸方向に移動する。
偏向電極413及び印刷ヘッド41自体のX軸方向への移動が開始されると、制御部11は、偏向電極413に所定の電圧を印加する(ステップS3)。これにより一対の偏向電極413(413a,413b)によって磁場が形成され、帯電しているインク粒子Ipは偏向電極413を通過する際に磁場の影響を受けて偏向され、Y軸方向の印刷可能長さ分、Y軸方向に列状に分散されるとともに、偏向電極413のX軸方向の位置に応じて偏向され吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出される。
偏向電極413及び印刷ヘッド41自体のX軸方向への移動が開始されると、制御部11は、偏向電極413に所定の電圧を印加する(ステップS3)。これにより一対の偏向電極413(413a,413b)によって磁場が形成され、帯電しているインク粒子Ipは偏向電極413を通過する際に磁場の影響を受けて偏向され、Y軸方向の印刷可能長さ分、Y軸方向に列状に分散されるとともに、偏向電極413のX軸方向の位置に応じて偏向され吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出される。
印刷ヘッド41がX軸方向に移動して爪Tの幅方向の中央部分付近までくると、図9(b)に示すように、偏向電極413は爪Tの真上付近からインクI(インク粒子Ip)を吐出させることのできる位置に移動する。また印刷ヘッド41がさらにX軸方向に移動して爪Tの幅方向の右側端部付近までくると、図9(c)に示すように、偏向電極413は爪Tの右方向から右側端部に向ってインクI(インク粒子Ip)を吐出させることのできる位置に移動する。
なお、吐出されるインク粒子IpがY軸方向にどの程度分散するか、すなわちY軸方向において印刷されるドット数は、偏向電極413に印加する電圧によって決まる。このため、制御部11は、Y軸方向の印刷ドット数分の電圧を偏向電極413に印加したか否かを判断し(ステップS4)、必要な電圧が印加されていない場合(ステップS4;NO)には、制御部11はさらに偏向電極413に印加する印加電圧を加算する(ステップS5)。そして、ステップS3に戻って以降の処理を繰り返す。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS4;YES)には、制御部11はY軸方向の移動が完了したか否かを判断する(ステップS6)。例えば前述した例のように爪TをY軸方向に4分割して印刷を行うと設定している場合、現時点がY軸方向の4分割目(4段目)の印刷であるか否かを判断する。そしてこの例であれば4分割目(4段目)の印刷であれば、制御部11はY軸方向の移動が完了したと判断して(ステップS6;YES)、印刷処理を終了する。
一方、現時点がY軸方向の1分割目(1段目)の印刷等、4分割目(4段目)でない場合い(ステップS6;NO)には、制御部11は、ヘッド移動機構42を制御して、印刷が完了した段の幅分(前記例では、5mm幅分)だけY軸方向に印刷ヘッド41を移動させ、当該段における印刷開始位置に印刷ヘッド41が配置されるように、Y軸方向の印刷開始位置を修正する(ステップS7)。なおこの場合のX軸方向の印刷開始位置は、1段目と同様に印刷ヘッド41がX軸方向の左端まで戻った位置とする。
そして、制御部11は一旦偏向電極413への電圧の印加を停止させて(ステップS8)、ステップS2に戻り、電極移動機構により偏向電極413を初期位置に配置させ、以降の処理を繰り返す。
そして、制御部11は一旦偏向電極413への電圧の印加を停止させて(ステップS8)、ステップS2に戻り、電極移動機構により偏向電極413を初期位置に配置させ、以降の処理を繰り返す。
なお、Y軸方向における1段分の印刷が完了した場合、次の段の印刷開始位置は、印刷が完了した段の印刷終了位置であるX軸方向における爪Tの右側端部(すなわちY軸方向にだけ1段分移動した位置)としてもよい。この場合には、当該段(例えば2段目)の印刷時には偏向電極413も右から左へと移動させればよく、当該段における偏向電極413の初期位置は、図9(c)に示すような右側端部となる。このため偏向電極413を電極移動機構によりX軸方向の左側に移動させる必要がない。
このように、印刷ヘッド41の移動に伴って、電極移動機構414により印刷対象物である爪Tの湾曲した被印刷面に沿って偏向電極413を移動させることで、インクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制すれば、湾曲した被印刷面である印刷対象面(本実施形態では爪Tの表面)に対して、垂直方向又はそれに近い方向からインクI(インク粒子Ip)を着弾させて印刷を行うことができる。
以上のように、本実施形態の印刷装置1によれば、インクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極412と、帯電電極412により帯電されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させる偏向電極413と、帯電電極412と印刷対象物である爪Tとの間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御する吐出方向制御機構(本実施形態では偏向電極413及びこれを印刷対象物である爪Tの湾曲した被印刷面に沿って移動させる電極移動機構414)と、を備え、湾曲した被印刷面である印刷対象面(本実施形態では爪Tの表面)に対して、垂直方向又はそれに近い方向からインクI(インク粒子Ip)を着弾させて印刷を行う。
これにより、爪Tのように湾曲した被印刷面を有する印刷対象物に印刷を行う場合に、端部の部分等、面に対して垂直方向からインクを吐出させにくい部分にも、インクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制して印刷を行うことができる。
このため、爪Tの表面等、印刷対象面の全体に均一な厚みでインクを塗布することができ、湾曲した被印刷面を有する印刷対象物に対して高精細な印刷を実現することができる。
また印刷装置1が、本実施形態のようにインクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極412と、帯電電極412により帯電されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させる偏向電極413とを備える、いわゆるコンティニュアス型のインクジェット印刷装置である場合には、インクIを循環させて用いるため、分離、沈降しやすい下地用インク等でも撹拌動作を行うことなく好適に用いることができる。また、インクIを循環させることで目詰まり等も生じにくく、例えばコート剤等の高粘度の液剤を印刷する際にも好適に用いることができる。
これにより、爪Tのように湾曲した被印刷面を有する印刷対象物に印刷を行う場合に、端部の部分等、面に対して垂直方向からインクを吐出させにくい部分にも、インクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制して印刷を行うことができる。
このため、爪Tの表面等、印刷対象面の全体に均一な厚みでインクを塗布することができ、湾曲した被印刷面を有する印刷対象物に対して高精細な印刷を実現することができる。
また印刷装置1が、本実施形態のようにインクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極412と、帯電電極412により帯電されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させる偏向電極413とを備える、いわゆるコンティニュアス型のインクジェット印刷装置である場合には、インクIを循環させて用いるため、分離、沈降しやすい下地用インク等でも撹拌動作を行うことなく好適に用いることができる。また、インクIを循環させることで目詰まり等も生じにくく、例えばコート剤等の高粘度の液剤を印刷する際にも好適に用いることができる。
また本実施形態では、偏向電極413を印刷対象物である爪Tの湾曲した被印刷面に沿って移動させる電極移動機構414を備え、インクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制する吐出方向制御機構が、偏向電極413及び電極移動機構414を含んで構成されている。
このようにインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導く偏向電極413がインクの吐出方向を規制する手段を兼ねているため、新たに追加する部材が少なくて済み、従来のコンティニュアス型のインクジェット印刷装置を、爪等の印刷対象物に対してネイルデザインを印刷するネイルプリンタ等として容易に導入することが可能となる。
このようにインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導く偏向電極413がインクの吐出方向を規制する手段を兼ねているため、新たに追加する部材が少なくて済み、従来のコンティニュアス型のインクジェット印刷装置を、爪等の印刷対象物に対してネイルデザインを印刷するネイルプリンタ等として容易に導入することが可能となる。
また本実施形態における、印刷対象物は、指Uの爪Tである。
爪Tは湾曲した被印刷面を有し、爪幅方向の両端部では、爪Tの上方に位置させた印刷ヘッドを用いてインクを均一に塗布することが難しい場合があった。他方で、例えば人の指Uの爪Tを回転させながら印刷することは難しく、また印刷ヘッド自体の向きを変えながら爪Tの周りを回るように移動しながら印刷を行うのも装置構成が複雑化し、難しい。
この点、本実施形態のように、偏向電極413により帯電電極412と印刷対象物である爪Tとの間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御すれば、複雑な装置構成とすることなく、曲面印刷に容易に対応し、高精細な印刷結果を実現することができる。
爪Tは湾曲した被印刷面を有し、爪幅方向の両端部では、爪Tの上方に位置させた印刷ヘッドを用いてインクを均一に塗布することが難しい場合があった。他方で、例えば人の指Uの爪Tを回転させながら印刷することは難しく、また印刷ヘッド自体の向きを変えながら爪Tの周りを回るように移動しながら印刷を行うのも装置構成が複雑化し、難しい。
この点、本実施形態のように、偏向電極413により帯電電極412と印刷対象物である爪Tとの間で磁場をかけて、帯電されたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を制御すれば、複雑な装置構成とすることなく、曲面印刷に容易に対応し、高精細な印刷結果を実現することができる。
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、電極移動機構414によって1つの偏向電極413を印刷対象物である爪Tの湾曲した被印刷面に沿って移動させることで、湾曲した被印刷面に対応するようにインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制するようにしたが、インクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制する手法はこれに限定されない。
例えば図11(a)から図11(c)に示すように、偏向電極415を印刷対象物(本実施形態では爪T)の湾曲した被印刷面の輪郭に沿う複数個所に配置して、この偏向電極415が吐出方向制御機構として機能してもよい。例えば図11(a)から図11(c)に示す例では、X軸方向(爪幅方向)における左側に配置された左側用の偏向電極415(415a)、X軸方向(爪幅方向)における中央部近傍に配置された中央用の偏向電極415(415b)、X軸方向(爪幅方向)における右側に配置された右側用の偏向電極415(415c)の3つが、吐出方向制御機構として設けられている。なお前述の実施形態と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。
各偏向電極415(415a、415b、415c)を配置する位置は特に限定されないが、例えば印刷対象物(爪T等)の幅方向の両端部とその真ん中付近にほぼ均等に配置されることが好ましい。
例えば、印刷対象物(爪T等)を、その幅方向(図中X方向)において10に分割して考えた場合、左側端部から2/10を超えるまでは左側用の偏向電極415(415a)が担当し、左側端部から8/10を超えるまでは中央用の偏向電極415(415b)が担当し、それよりも右寄りの部分については右側用の偏向電極415(415c)が担当する、というように役割を分担し、印刷位置に応じてそれぞれの偏向電極415に順に電圧を印加する。
例えば、印刷対象物(爪T等)を、その幅方向(図中X方向)において10に分割して考えた場合、左側端部から2/10を超えるまでは左側用の偏向電極415(415a)が担当し、左側端部から8/10を超えるまでは中央用の偏向電極415(415b)が担当し、それよりも右寄りの部分については右側用の偏向電極415(415c)が担当する、というように役割を分担し、印刷位置に応じてそれぞれの偏向電極415に順に電圧を印加する。
図12は、図11(a)から図11(c)に示す構成によって湾曲した被印刷面に対応するようにインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を規制する印刷制御処理を行う場合のフローチャートである。なお前述した実施形態と同様の事項については説明を省略する。
図11(a)から図11(c)に示すような印刷ヘッド41aを有する印刷装置を用いて印刷処理を行う場合には、まず制御部11は、印刷ヘッド41を印刷開始位置(図示例ではX軸方向(爪幅方向)における左側端部かつY軸方向(爪長さ方向)の爪先側の端部又は爪根元側の端部)に配置する。
そして、制御部11はヘッド移動機構42を制御して印刷ヘッド41aをヘッド移動方向(図11(a)等において、X方向)に移動させるとともに、X軸方向(爪幅方向)における左側に配置された左側用の偏向電極415(415a)に対して所定の電圧を印加する(ステップS11)。
図11(a)から図11(c)に示すような印刷ヘッド41aを有する印刷装置を用いて印刷処理を行う場合には、まず制御部11は、印刷ヘッド41を印刷開始位置(図示例ではX軸方向(爪幅方向)における左側端部かつY軸方向(爪長さ方向)の爪先側の端部又は爪根元側の端部)に配置する。
そして、制御部11はヘッド移動機構42を制御して印刷ヘッド41aをヘッド移動方向(図11(a)等において、X方向)に移動させるとともに、X軸方向(爪幅方向)における左側に配置された左側用の偏向電極415(415a)に対して所定の電圧を印加する(ステップS11)。
これにより、一対の偏向電極415(415a)によって磁場が形成され、帯電しているインク粒子Ipは偏向電極415(415a)を通過する際に磁場の影響を受けて偏向され、Y軸方向の印刷可能長さ分(例えば5mm分を埋めるだけのドット数分)、Y軸方向に列状に分散されるとともに、図11(a)に示すように、偏向電極415(415a)によって偏向され吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出される。
制御部11は、Y軸方向の印刷ドット数分の電圧を偏向電極415(415a)に印加したか否かを判断し(ステップS12)、必要な電圧が印加されていない場合(ステップS12;NO)には、制御部11はさらに偏向電極415(415a)に印加する印加電圧を加算する(ステップS13)。そして、ステップS12に戻って処理を繰り返す。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS12;YES)には、制御部11は偏向電極415(415a)への電圧の印加を停止させて(ステップS14)、制御部11は印刷ヘッド41のX軸方向の移動が所定の位置まで来たか否かを判断する。すなわち、上記例では印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の2/10を超える位置まで移動したか否かを判断する(ステップS15)。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS12;YES)には、制御部11は偏向電極415(415a)への電圧の印加を停止させて(ステップS14)、制御部11は印刷ヘッド41のX軸方向の移動が所定の位置まで来たか否かを判断する。すなわち、上記例では印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の2/10を超える位置まで移動したか否かを判断する(ステップS15)。
印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の2/10を超える位置まで移動していない場合(ステップS15;NO)には、制御部11はステップS11に戻って以降の処理を繰り返す。
他方、印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の2/10を超える位置まで移動した場合(ステップS15;YES)には、制御部11はX軸方向(爪幅方向)における中央部付近に配置された中央用の偏向電極415(415b)に対して所定の電圧を印加する(ステップS16)。
他方、印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の2/10を超える位置まで移動した場合(ステップS15;YES)には、制御部11はX軸方向(爪幅方向)における中央部付近に配置された中央用の偏向電極415(415b)に対して所定の電圧を印加する(ステップS16)。
これにより、一対の偏向電極415(415b)によって磁場が形成され、帯電しているインク粒子Ipは偏向電極415(415b)を通過する際に磁場の影響を受けて偏向され、Y軸方向の印刷可能長さ分(例えば5mm分を埋めるだけのドット数分)、Y軸方向に列状に分散されるとともに、図11(b)に示すように、偏向電極415(415b)によって偏向され吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出される。
制御部11は、Y軸方向の印刷ドット数分の電圧を偏向電極415(415b)に印加したか否かを判断し(ステップS17)、必要な電圧が印加されていない場合(ステップS17;NO)には、制御部11はさらに偏向電極415(415b)に印加する印加電圧を加算する(ステップS18)。そして、ステップS17に戻って処理を繰り返す。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS17;YES)には、制御部11は偏向電極415(415b)への電圧の印加を停止させて(ステップS19)、制御部11は印刷ヘッド41のX軸方向の移動が所定の位置まで来たか否かを判断する。すなわち、上記例では印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の8/10を超える位置まで移動したか否かを判断する(ステップS20)。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS17;YES)には、制御部11は偏向電極415(415b)への電圧の印加を停止させて(ステップS19)、制御部11は印刷ヘッド41のX軸方向の移動が所定の位置まで来たか否かを判断する。すなわち、上記例では印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の8/10を超える位置まで移動したか否かを判断する(ステップS20)。
印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の8/10を超える位置まで移動していない場合(ステップS20;NO)には、制御部11はステップS16に戻って以降の処理を繰り返す。
他方、印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の8/10を超える位置まで移動した場合(ステップS20;YES)には、制御部11はX軸方向(爪幅方向)における右側に配置された右側用の偏向電極415(415c)に対して所定の電圧を印加する(ステップS21)。
他方、印刷ヘッド41が爪幅方向(X軸方向)の8/10を超える位置まで移動した場合(ステップS20;YES)には、制御部11はX軸方向(爪幅方向)における右側に配置された右側用の偏向電極415(415c)に対して所定の電圧を印加する(ステップS21)。
これにより、一対の偏向電極415(415c)によって磁場が形成され、帯電しているインク粒子Ipは偏向電極415(415c)を通過する際に磁場の影響を受けて偏向され、Y軸方向の印刷可能長さ分(例えば5mm分を埋めるだけのドット数分)、Y軸方向に列状に分散されるとともに、図11(c)に示すように、偏向電極415(415c)によって偏向され吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出される。
制御部11は、Y軸方向の印刷ドット数分の電圧を偏向電極415(415c)に印加したか否かを判断し(ステップS22)、必要な電圧が印加されていない場合(ステップS22;NO)には、制御部11はさらに偏向電極415(415c)に印加する印加電圧を加算する(ステップS23)。そして、ステップS22に戻って処理を繰り返す。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS22;YES)には、制御部11は偏向電極415(415c)への電圧の印加を停止させて(ステップS24)、制御部11はY軸方向の移動が完了したか否かを判断する(ステップS25)。例えば爪TをY軸方向に4分割して印刷を行うと設定している場合、現時点がY軸方向の4分割目(4段目)の印刷であるか否かを判断する。そしてこの例であれば4分割目(4段目)の印刷であれば、制御部11はY軸方向の移動が完了したと判断して(ステップS25;YES)、印刷処理を終了する。
他方、必要な電圧が印加されている場合(ステップS22;YES)には、制御部11は偏向電極415(415c)への電圧の印加を停止させて(ステップS24)、制御部11はY軸方向の移動が完了したか否かを判断する(ステップS25)。例えば爪TをY軸方向に4分割して印刷を行うと設定している場合、現時点がY軸方向の4分割目(4段目)の印刷であるか否かを判断する。そしてこの例であれば4分割目(4段目)の印刷であれば、制御部11はY軸方向の移動が完了したと判断して(ステップS25;YES)、印刷処理を終了する。
一方、現時点がY軸方向の1分割目(1段目)の印刷等、4分割目(4段目)でない場合い(ステップS25;NO)には、制御部11は、ヘッド移動機構42を制御して、印刷が完了した段の幅分(前記例では、5mm幅分)だけY軸方向に印刷ヘッド41を移動させ、当該段における印刷開始位置に印刷ヘッド41が配置されるように、Y軸方向の印刷開始位置を修正する(ステップS26)。そしてステップS11に戻って、以降の処理を繰り返す。
このように偏向電極415(415a、415b、415c)を複数設けて、印刷位置に応じて電圧を印加する偏向電極415を切り替えて対応する場合には、偏向電極415を移動させる電極移動機構等を設ける必要がなく、装置構成を簡易なものとすることができる。
そしてこの場合にも湾曲した被印刷面を有する印刷対象物(爪T等)について端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。
そしてこの場合にも湾曲した被印刷面を有する印刷対象物(爪T等)について端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。
なおこの場合、印刷ヘッド41aに設ける偏向電極415の数は3つに限定されない。例えば5つ等、さらに複数の偏向電極を印刷対象物の湾曲した被印刷面に沿って配置することで、より湾曲した被印刷面に合った滑らかで美しい仕上がりの印刷結果を得ることができる。
さらに帯電しているインク粒子Ipを磁場の影響により偏向させ吐出角度が規制された状態で吐出口48から吐出させる吐出方向制御機構は、偏向電極とは別個に設けられていてもよい。
この場合、図示は省略するが、吐出方向制御機構は、例えば偏向電極と印刷対象物との間に配置され磁場を創出する磁石等であり、偏向電極によって吐出口48に導かれたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を印刷対象物(爪T等)に着弾するまでの間に変化させる。
この場合にも湾曲した被印刷面を有する印刷対象物(爪T等)について端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。
この場合、図示は省略するが、吐出方向制御機構は、例えば偏向電極と印刷対象物との間に配置され磁場を創出する磁石等であり、偏向電極によって吐出口48に導かれたインクI(インク粒子Ip)の吐出方向を印刷対象物(爪T等)に着弾するまでの間に変化させる。
この場合にも湾曲した被印刷面を有する印刷対象物(爪T等)について端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。
なお、本実施形態の印刷装置によって印刷することが可能な、湾曲した被印刷面を有する印刷対象物は爪Tに限定されない。例えば、ネイルチップのように爪Tと同様の湾曲した被印刷面を有するものに対しても適用することが可能である。
さらに球体や円筒のように湾曲した被印刷面を有する物体を印刷対象物としてもよい。
これらについても自動的に端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。この手法によれば対象物を回転する必要がないため、例えば物体自体を回転させることが難しい壊れやすいもの等に対して印刷を行う場合等に有効である。
さらに球体や円筒のように湾曲した被印刷面を有する物体を印刷対象物としてもよい。
これらについても自動的に端部まで均一にインクI(インク粒子Ip)を塗布することができ、高精細な印刷を実現することができる。この手法によれば対象物を回転する必要がないため、例えば物体自体を回転させることが難しい壊れやすいもの等に対して印刷を行う場合等に有効である。
なお、印刷装置1は、各種の端末装置等の外部装置と連携して処理を行ってもよい。
例えば、爪Tの輪郭形状の取得については、外部装置に置いて画像解析等の処理を行い、印刷装置1は、外部装置から処理結果である爪Tの輪郭形状を示すデータ等のみを取得してその後の印刷制御処理を行ってもよい。
このようにした場合には、印刷装置1側で行う演算処理を省くことができる。このため、制御部11や記憶部12の負担を減らすことができ、簡易な構成で印刷処理を実現することができる。
例えば、爪Tの輪郭形状の取得については、外部装置に置いて画像解析等の処理を行い、印刷装置1は、外部装置から処理結果である爪Tの輪郭形状を示すデータ等のみを取得してその後の印刷制御処理を行ってもよい。
このようにした場合には、印刷装置1側で行う演算処理を省くことができる。このため、制御部11や記憶部12の負担を減らすことができ、簡易な構成で印刷処理を実現することができる。
また、印刷装置1が通信部25を介して各種外部装置(例えば、各種の端末装置)と通信し、各種の端末装置等の外部装置と連携して処理を行う場合には、外部装置側の操作部が印刷装置1の操作部22としても機能してもよい。すなわち、例えば外部の端末装置から印刷開始指示を行うと印刷装置1において印刷動作が開始されるようにしてもよい。この場合には印刷装置1側には操作部22を備えない構成としてもよい。また、外部装置が表示部を有する場合には、例えばユーザに対するメッセージ等の各種表示を端末装置等の外部装置の表示部で行う等、外部装置の表示部が印刷装置1の表示部23として機能してもよい。この場合には印刷装置1側には表示部23を備えなくてもよい。
また本実施形態では、印刷装置1がインクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極412と、帯電電極412により帯電されたインクI(インク粒子Ip)を吐出口48に導いて吐出口48から吐出させる偏向電極413とを備える、いわゆるコンティニュアス型のインクジェット印刷装置である場合を例示したが、印刷装置の構成はこれに限定されない。
図示は省略するが、吐出するインクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極と、印刷対象面(例えば爪Tの表面)に着弾するまでの間に、帯電状態のインクI(インク粒子Ip)に対して磁場をかけることで吐出方向を変化させる吐出方向制御機構(例えば磁石や電磁石等)と、これを制御する制御部11と、を備え、湾曲した被印刷面である印刷対象面(例えば爪Tの表面)に対して垂直方向又はそれに近い方向から着弾させるように印刷を行う。この場合、吐出方向制御機構は、例えば電磁石と、この電磁石の磁力を制御する磁力制御部と、を有し、制御部11は、電磁石の磁力を制御するように磁力制御部を制御する。これにより、帯電状態のインクの吐出方向を制御する。
このような構成の印刷装置であれば本実施形態の印刷装置と同様の効果を期待することができる。
図示は省略するが、吐出するインクI(インク粒子Ip)を帯電させる帯電電極と、印刷対象面(例えば爪Tの表面)に着弾するまでの間に、帯電状態のインクI(インク粒子Ip)に対して磁場をかけることで吐出方向を変化させる吐出方向制御機構(例えば磁石や電磁石等)と、これを制御する制御部11と、を備え、湾曲した被印刷面である印刷対象面(例えば爪Tの表面)に対して垂直方向又はそれに近い方向から着弾させるように印刷を行う。この場合、吐出方向制御機構は、例えば電磁石と、この電磁石の磁力を制御する磁力制御部と、を有し、制御部11は、電磁石の磁力を制御するように磁力制御部を制御する。これにより、帯電状態のインクの吐出方向を制御する。
このような構成の印刷装置であれば本実施形態の印刷装置と同様の効果を期待することができる。
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
1 印刷装置
4 印刷機構
41 印刷ヘッド
411 インク噴射部
412 帯電電極
413 偏向電極
414 電極移動機構
42 ヘッド移動機構
47 ガター
48 吐出口
5 撮影部
51 カメラ
11 制御部
I インク
Ip インク粒子
T 爪(印刷対象物)
U 指
4 印刷機構
41 印刷ヘッド
411 インク噴射部
412 帯電電極
413 偏向電極
414 電極移動機構
42 ヘッド移動機構
47 ガター
48 吐出口
5 撮影部
51 カメラ
11 制御部
I インク
Ip インク粒子
T 爪(印刷対象物)
U 指
Claims (10)
- インクを帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極により帯電されたインクを吐出口に導いて前記吐出口から吐出させる偏向電極と、
前記帯電電極と印刷対象物との間で磁場をかけて、帯電された前記インクの吐出方向を制御する吐出方向制御機構と、
前記吐出方向制御機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向から前記インクを着弾させて印刷を行うように前記吐出方向制御機構を制御することを特徴とする印刷装置。 - 前記偏向電極を前記印刷対象物の前記被印刷面に沿って移動させる電極移動手段を有し、
前記吐出方向制御機構は、前記偏向電極及び前記電極移動手段を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記偏向電極は、前記印刷対象物の前記被印刷面の輪郭に沿う複数個所に配置されており、
前記偏向電極が前記吐出方向制御機構を兼ねている、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記吐出方向制御機構を含む印刷ヘッドを移動させるヘッド移動機構を更に備え、
前記制御部は、前記ヘッド移動機構により前記印刷ヘッドが前記印刷対象物に対して所定の方向に移動される間に、前記インクの吐出方向を複数回変更するように前記吐出方向制御機構を制御する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の印刷装置。 - 前記吐出方向制御機構は、電磁石と、前記電磁石の磁力を制御する磁力制御部と、を有しており、
前記制御部は、前記電磁石の磁力を制御するように前記磁力制御部を制御することにより、前記インクの吐出方向を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記吐出方向制御機構を含む印刷ヘッドを所定の水平面に沿って平行移動させるヘッド移動機構を更に備え、
前記制御部は、前記所定の水平面に沿って平行移動される前記印刷ヘッドの前記吐出口から吐出されるインクの吐出方向を制御するように前記吐出方向制御機構を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記吐出方向制御機構は、前記偏向電極と印刷対象物との間に配置されており、
前記制御部は、前記偏向電極によって前記吐出口に導かれたインクの吐出方向を前記印刷対象物に着弾するまでの間に変化させるように前記吐出方向制御機構を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記印刷対象物は、指の爪である、
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - インクを帯電させる帯電工程と、
前記帯電工程により帯電されたインクを吐出口に導いて前記吐出口から吐出させる偏向工程と、
前記帯電工程により帯電したインクが印刷対象物に着弾するまでの間において磁場をかけ、帯電された前記インクの吐出方向を制御する吐出方向制御工程と、
を含み、
前記吐出方向制御工程は、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向から前記インクを着弾させて印刷を行うように前記インクの吐出方向を制御する、
ことを特徴とする印刷制御方法。 - 印刷装置のコンピュータに、
インクを帯電させる帯電機能と、
前記帯電機能により帯電されたインクを吐出口に導いて前記吐出口から吐出させる偏向機能と、
前記帯電機能により帯電したインクが印刷対象物に着弾するまでの間において磁場をかけ、帯電された前記インクの吐出方向を制御する吐出方向制御機能と、
を実現させ、
前記吐出方向制御機能は、印刷対象物における湾曲した被印刷面に対して垂直方向又はそれに近い方向から前記インクを着弾させて印刷を行わせるように前記インクの吐出方向を制御する、
ことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022147517A JP2024042741A (ja) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 印刷装置、印刷制御方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022147517A JP2024042741A (ja) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 印刷装置、印刷制御方法及びプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024042741A true JP2024042741A (ja) | 2024-03-29 |
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ID=90418186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022147517A Pending JP2024042741A (ja) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 印刷装置、印刷制御方法及びプログラム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2024042741A (ja) |
-
2022
- 2022-09-16 JP JP2022147517A patent/JP2024042741A/ja active Pending
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