JP4916009B2 - 三次元プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、三次元形状表面を有する印刷対象物に対してプリンタヘッドからインクを吐出して前記表面に所定の印刷を施す三次元プリンタに関する。

紙等のプリント対象物に文字、図柄等を印刷するプリンター装置は従来から種々のものが知られており、例えば、コンピュータに繋がって紙面に印刷するプリンター装置等は業務用、家庭用として広く用いられている。従来のプリンターは、プリント対象物となる紙もしくはシート材を所定方向に送りながら、プリンタヘッドをこの送り方向と直角に走査移動させながら印刷を行う形式のものが一般的であった。例を挙げれば、特許文献１および２に記載のプリンター装置がある。

特開２００３−１９１４５５号公報 特開２００４−１４８６６６号公報

このような従来のプリンター装置は、平面状のシート材もしくは固体物の平面に対して所定の印刷を行うものであり、全て二次元の印刷を行うものであったが、最近において三次元形状の表面（例えば、円筒面、球面、その他のさまざまな曲面）を有する対象物に対して印刷を行うことができるようなプリンタが要求されている。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、円筒面、球面、その他のさまざまな曲面、すなわち、三次元形状表面を有する印刷対象物に対してプリンタヘッドからインクを吐出してこの三次元形状の表面に所望の印刷を施すことができる三次元プリンタを提供することを目的とする。

本発明に係るプリンタは、三次元形状表面を有する印刷対象物に対してプリンタヘッドからインクを吐出して前記表面に所定の印刷を施す三次元プリンタであって、前記印刷対象物を保持する保持装置と、前記保持装置および前記プリンタヘッドを互いに直交するＸ，ＹおよびＺ軸方向に相対移動可能に支持するとともに、前記プリンタヘッドに対して前記保持装置を前記Ｘ軸を中心とした相対回転および前記Ｙ軸を中心とした相対回転可能に支持する支持装置と、前記支持装置により支持された前記保持装置を前記Ｘ，ＹおよびＺ軸方向に相対移動させる制御および前記保持装置を前記Ｘ軸および前記Ｙ軸を中心として相対回転させる制御を行う移動制御装置と、前記移動制御装置による相対移動制御に応じて前記プリンタヘッドからのインクの吐出制御を行うプリント制御装置とを備え、前記支持装置において、前記相対回転中心となる前記Ｘ軸および前記Ｙ軸が前記保持装置により保持された前記印刷対象物を通る位置に設けられている。

本発明に係るプリンタにおいてはさらに、前記支持装置が、ベース部材上に平面方向に延びる前記Ｘ軸の方向および垂直に延びる前記Ｚ軸の方向に移動自在に支持された第２支持部材と、前記第２支持部材上に前記Ｘ軸および前記Ｚ軸の方向と直角なＹ軸方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に支持された第３支持部材とから構成され、前記Ｘ軸の方向を前後方向として、前記第３支持部材が前記第２支持部材の前面側において支持されるとともに、前記保持装置が前記第３支持部材の前面側に前方に突出して設けられ、前記第１回転軸が前記第３支持部材の前方の所定点を通って前記Ｙ軸の方向に延び、前記第２支持部材の前面が前記第１回転軸を中心とする円筒凹面形状に形成され、前記第３支持部材の後面が前記円筒凹面形状と摺接する円筒凸面形状に形成されており、前記円筒凸面形状が前記円筒凹面形状と摺接することにより前記第３支持部材が前記第２支持部材に対して前記第１回転軸を中心として回転自在に支持されるように構成され、前記第３支持部材の前面側に前方に突出して設けられた前記保持装置が、前記第３支持部材に配設された駆動モータにより前記Ｘ軸を中心として回転自在に構成されている。
なお、上記構成のプリンタにおいて、前記ベース部材上に前記Ｘ軸の方向に移動自在に支持された第１支持部材を備え、前記第１支持部材上に前記Ｚ軸の方向に移動自在に前記第２支持部材が支持される構成であり、前記プリンタヘッドが、前記ベース部材上に設けられ、前記保持装置により保持された印刷対象物の上方を前記Ｙ軸の方向に移動可能に支持されている構成であっても良い。

以上のように構成された本発明に係るプリンタによれば、移動制御装置により、保持装置およびプリンタヘッドをＸ，ＹおよびＺ軸方向に相対移動させる制御および保持装置をＸ軸およびＹ軸を中心として相対回転させる制御を行うことにより、保持装置に保持された印刷対象物の表面三次元形状に対してプリンタヘッドを常に所定の間隔を有して所定の位置関係となるように（すなわち、プリンタヘッドから吐出されるインクを印刷対象表面に付着させて印刷を施すのに適した間隔および位置関係となるように）相対移動させることができ、このようにして相対移動させる際に、プリント制御装置によりこの移動に応じてプリンタヘッドからのインクの吐出制御を行えば、三次元形状を有した印刷対象物の表面に所望のプリントを簡単に且つ自動的に行うことができる。

さらに、このプリンタにおいては、支持装置において保持装置を回転自在に支持するＸ軸およびＹ軸が保持装置により保持された印刷対象物を通る位置（保持装置により保持される印刷対象物が位置する内部空間内）に設けられているので、印刷対象物が支持装置の回転中心軸上に位置することとなる。この結果、印刷対象物を自転させるような相対移動制御が可能であり、印刷対象物の移動量（移動範囲）を小さくして支持装置を小型コンパクト化することができ、プリンタヘッドの移動量も少なくしてこれも小型コンパクト化することができ、プリンタ全体を小型コンパクト化することができる。さらに、これに応じて支持装置およびプリンタヘッドの作動制御が容易となる。

さらに、前記第２支持部材の前面に形成された円筒凹面形状に、前記第３支持部材の後面に形成された円筒凹面形状が摺接することにより前記第３支持部材が前記第２支持部材に対して前記第１回転軸を中心として回転自在に支持されるように構成され、前記第３支持部材の前面に、前記第３支持部材に配設された駆動モータにより前記Ｘ軸を中心として回転自在に前記保持装置が設けられているので、支持装置をコンパクトな構成とすることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本発明のプリンタ装置における保持装置により保持された印刷対象物８０と、プリンタヘッド８５との相対移動制御および印刷制御の概要を説明する。図１に示す印刷対象物８０は切頭円錐形状の部材であり、その円錐状の外表面８１にプリンタヘッド（インクジェットヘッド）８５からインクを吐出して所望の印刷を行うときのプリンタの作動原理を図１を用いて説明する。

このプリンタは、図示しないが、印刷対象物８０を支持する支持装置を有し、この支持装置は、切頭円錐の中心軸Ｘが前後に延びるとともにこの軸Ｘを中心として回転自在（矢印Ａで示す回転）に印刷対象物８０を支持し、この状態で軸Ｘ上の点Ｏ１を通り軸Ｘと直交して左右に延びる軸Ｙを中心として印刷対象物８０が回転自在（矢印Ｂで示す回転）となるように支持し、さらに、この印刷対象物８０をＸ軸方向に沿って前後に移動（矢印Ｄ（ｘ）で示す移動）可能且つＸ軸およびＹ軸に直交して垂直に延びるＺ軸に沿って上下に移動（矢印Ｄ（ｚ）で示す移動）可能に支持するように構成されている。このように図示しない支持装置により支持された印刷対象物８０の上方に、プリンタヘッドがＹ軸方向に移動（矢印Ｄ（ｙ）で示す移動）可能になって配設されている。なお、プリンタヘッド８５は下面に多数のインク吐出孔を有し、図示しないインク供給装置から供給されてくるインクを、プリント制御装置により各インク吐出孔毎に制御して吐出させ、印刷対象物８０の表面８１に所定の印刷を行うようになっている。

このように支持装置により支持された印刷対象物８０の円錐状の表面８１にプリンタヘッド８５の下面のインク吐出孔からインクを吐出して所望の印刷を行うには、インク吐出孔を印刷対象物８０の表面の印刷対象位置に対向するとともに所定の印刷間隔を有する接近した位置（インク吐出孔から吐出するインクを表面８１に付着させて印刷を行うのに最適な間隔を有する位置）に位置させる。さらにこのとき、印刷対象位置の表面に対してプリンタヘッド８５の下面インク吐出孔が正面を向くように、すなわち、インク吐出孔からのインクの吐出方向が表面８１に対して直交し、吐出されたインクが表面８１に垂直に当たるように向ける。

例えば、印刷対象物８０の表面における図示の点Ｐ０にプリンタヘッド８５からインクを吐出して印刷を行うには、図５に示すように、点Ｐ０の位置における表面がプリンタヘッド８５の下面８６と所定印刷間隔ＣＬ０だけ離れた位置まで接近し、且つ点Ｐ０の位置における印刷対象物８０の表面がプリンタヘッド下面８６と平行になるように位置決めする。この所定印刷間隔ＣＬ０は、プリンタヘッドの下面８６に下方に向いて形成された多数のインク吐出孔から吐出されるインク粒滴の大きさおよび速度（勢い）に応じて、印刷対象物８０の表面に最適な印刷を行うことができる間隔として設定される値である。

このため、図１に示すように印刷対象物８０を支持した状態から、印刷対象物８０をＸ軸方向に沿って前後に移動（矢印Ｄ（ｘ）で示す移動）させるとともに軸Ｘを中心として回転（矢印Ａで示す回転）させ、印刷対象点Ｐ０を真上に向けるとともにプリンタヘッド８５の直下位置になるように移動させる。次に、軸Ｙを中心として回転（矢印Ｂで示す回転）させて印刷対象点Ｐ０を通る稜線Ｌ１が水平に延びるように位置させ、プリンタヘッド８５の下面８６（のインク吐出を行うノズル孔）が印刷対象点Ｐ０の真上に位置するようにプリンタヘッド８５をＹ軸方向に移動（矢印Ｄ（ｙ）で示す移動）させ、プリンタヘッド８５の下面８６（のインク吐出を行うノズル孔）が印刷対象点Ｐ０と所定印刷距離だけ離れた接近位置に位置するようにＺ軸に沿って上方に移動（矢印Ｄ（ｚ）で示す移動）させる。なお、この移動および回転の順序は、印刷対象物８０とプリンタヘッド８５とが干渉しない限りどのような順序でも良い。

このような移動を行わせるときに印刷対象物８０は軸Ｘおよび軸Ｙを中心として回転されるのであるが、これら回転中心軸ＸおよびＹは、上述のように点Ｏ１を通る。ここで、点Ｏ１は支持装置により支持された印刷対象物８０の内部に位置するように設定されており、この結果、印刷対象物８０は点Ｏ１を通る軸Ｘ及び軸Ｙを中心として自転するような回転となる。このため、上述のようにプリンタヘッド８５の下面８６と所定印刷距離を保って対向させた状態を維持して印刷対象物８０を相対移動させる制御を行なったときに、印刷対象物８０の移動範囲が小さく、これを支持する支持装置を小型コンパクトに構成することができる。同様に、プリンタヘッド８５の移動範囲も小さくなり、これを小型コンパクト化でき、プリンタ装置の全体構成を小型コンパクトにすることができる。

このようにして、例えば図５に示すように、プリンタヘッド８５の下面８６（のインク吐出を行うノズル孔）が印刷対象点Ｐ０と所定印刷距離ＣＬ０だけ離れ、且つ互いに正面を向いて対向する位置に位置した状態で、プリンタヘッド８５の下面８６のノズル孔からプリント制御装置による制御に基づいて図５において矢印で示すようにインクの吐出が行われ、点Ｐ０に沿った範囲（点Ｐ０を通る稜線Ｌ１に沿った範囲）に対する印刷が行われる。そして、例えば、印刷対象物８０の表面における周方向に沿って印刷を行うには、印刷対象物８０の外表面における周方向に沿った点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・が、プリンタヘッド８５の下面８６（のインク吐出を行うノズル孔）と所定印刷距離ＣＬ０だけ離れて正面を向いて対向する位置関係を維持しつつ、上述した支持装置による印刷対象物８０の支持位置を変更しながら、プリント制御装置により制御してインク吐出を行わせる。

この場合に、印刷対象物８０が上述のように接頭円錐形状であれば、図５に示すようにプリンタヘッド８５の多数のインク吐出孔が開口する下面８６を稜線Ｌ１に沿って平行に延びるとともに所定印刷距離ＣＬ０だけ離れた位置関係を維持しつつ、全インク吐出孔からインクを吐出させる制御が行われる。これにより稜線Ｌ１に沿った且つプリンタヘッド８５の幅に対応する広い範囲内での良好な印刷を行うことができる。

しかしながら、図６に示すように、印刷対象物８０′の表面８１′が曲面状となる場合には、プリンタヘッド８５の下面８６と対向する部分の表面Ｌ２と下面との間隔が一定ではなく変動する。この場合に、下面８６の全ての範囲において所定印刷距離ＣＬ０とする設定はできないことも多い。そこで、このような場合には、所定印刷距離ＣＬ０の許容範囲内、すなわち、ＣＬ１（＝ＣＬ０−α）〜ＣＬ２（＝ＣＬ０＋α）の範囲内にプリンタヘッド８５の下面中央部が対向する部分を位置させ、この範囲内に入る部分に対向するノズル領域においてのみインク吐出を行わせる制御がなされる。例えば、図６に示すようにプリンタヘッド８５に対して印刷対象物８０′を位置決め設定した状態で、その表面８１′が所定印刷距離ＣＬ０の許容範囲ＣＬ１〜ＣＬ２内に入る部分と対向するプリンタヘッド８５の下面領域Ａ１内においてのみ、インク吐出ノズルからインクを吐出させ、その両側領域Ｂ１，Ｂ２からはインクを吐出させない制御が行われる。これにより、印刷対象物８０′の表面に最適な印刷を行うことができる印刷距離にある部分のみ印刷を行うこととなり、印刷の品質を低下させることなく、良好な印刷制御を行うことができる。

なお、このような印刷距離の許容範囲内でのインク吐出制御を行う変わりに、所定印刷距離ＣＬ０の許容範囲ＣＬ１〜ＣＬ２から外れる領域Ｂ１，Ｂ２については、実際の距離に応じてインク吐出量や速度を制御し、この領域Ｂ１，Ｂ２からのインク吐出による印刷品質が低下しないようにしても良い。例えば、プリンタヘッド８５の下面８６からの距離が大きくなるに応じてインク吐出量を増加させたり、インク吐出速度を増加させて、距離が大きくなる影響を打ち消し、印刷品質を保持するように制御される。

以上説明した作動原理に基づいて三次元プリントを行うための具体的なプリンタ装置構成を図２〜図４を参照して説明する。このプリンタ装置においては、ベース１の上に、左右一対の支持脚２ａ，２ｂおよびこれら支持脚２ａ，２ｂの上端を繋いで左右に延びた支持桁２ｃとからなる門型支持フレーム２が固設されている。また、右支持脚２ｂに隣接して操作盤６ａを有する第１制御装置６が設けられ、左支持脚２ａに隣接してメンテナンスステーション８を有する第２制御装置７が設けられている。なお、第１および第２制御装置６，７は、後述する各種部材の移動および回転作動制御を行う移動制御装置、プリンタヘッドからのインク吐出制御を行うプリント制御装置や、電源制御装置等、各種制御装置からなる。

支持桁２ｃの上面に前後一対の左右ガイドレール３ａ，３ｂが左右方向（Ｙ軸方向）に延びて設けられており、この上に左右に移動自在（矢印Ｄ（ｙ）方向に移動自在）にプリンタヘッドキャリッジ４が取り付けられている。このプリンタヘッドキャリッジ４を左右に移動させるために、ボールネジ機構等の送り機構が設けられており、その駆動制御によりプリンタヘッドキャリッジ４の左右方向移動を制御できる。なお、このような送り機構は周知なのでその構成説明は省略する。

プリンタヘッドキャリッジ４は左右ガイドレール３ａ，３ｂにより支持される部分から前方に延びて下方に折れ曲がるとともに前方に延びた、側面視クランク形状の部材であり、前端部４ａ上に複数のプリンタヘッドモジュール５が取り付けられている。プリンタヘッドモジュール５はインクジェットヘッドモジュールとも称され、下面に多数のインク吐出孔が形成されており、例えば、各モジュールはそれぞれ色の異なるインクをインク吐出孔から吐出するように構成されている。このインクの吐出制御はプリント制御装置により各インク吐出孔毎になされるが、これについては従来から周知の構成であるのでその説明は省略する。本明細書においては、プリンタヘッドモジュール５単体が、もしくはプリンタヘッドキャリッジ４にプリンタヘッドモジュール５が搭載されたプリンタヘッドキャリッジ４が、請求の範囲に規定するプリンタヘッドに該当する。

このようにプリンタヘッドモジュール５が搭載されたプリンタヘッドキャリッジ４が左右ガイドレール３ａ，３ｂ上を左右に移動可能であるが、図２に示すように、左端部に位置した状態で、メンテナンスステーション８が上動してプリンタヘッドモジュール５の下面のインク吐出孔の乾燥防止および清掃が行われるようになっている。

ベース１の上に、門型支持フレーム２の左右支持脚２ａ，２ｂの間に位置して、前後方向（Ｘ軸方向）に延びる一対の前後ガイドレール１ａ，１ｂが設けられており、この前後ガイドレール１ａ，１ｂの上に前後に移動自在（矢印Ｄ（ｘ）方向に移動自在）に第１支持部材１０が設けられている。この第１支持部材１０を前後に移動させるために、ボールネジ機構等の送り機構が設けられており、その駆動制御により第１支持部材１０の前後方向移動を制御できる。このような送り機構は周知なのでその構成説明は省略する。

第１支持部材１０の上に、垂直に起立した状態で垂直支持部材１１が固設されており、この垂直支持部材１１の前面に垂直方向（Ｚ方向）に延びる一対の上下ガイドレール１２ａ，１２ｂが設けられている。この上下ガイドレール１２ａ，１２ｂに支持されて上下に移動自在（矢印Ｄ（ｚ）方向に移動自在）に第２支持部材１５が設けられている。この第２支持部材１５を上下に移動させるために、ボールネジ機構等の送り機構が設けられており、その駆動制御により第２支持部材１５の上下方向移動を制御できる。このような送り機構は周知なのでその構成説明は省略する。

第２支持部材１５の前面１５ａは、第２支持部材１５に対して定まる所定点Ｏ１（後述するように印刷対象物８０が位置し得る位置に設定された点）を通りＹ軸方向に延びる第１回転軸Ｙ０を中心とする円筒面形状に形成されており、この円筒面形状の前面１５ａに接合する円筒面形状の後面２０ａを有した第３支持部材２０が前面１５ａに沿って摺動自在に設けられている。すなわち、第３支持部材２０の円筒状の後面２０ａが第２支持部材１５の円筒状の前面１５ａと摺接して移動可能であり、これにより、第３支持部材２０は第２支持部材１５に対して第１回転軸Ｙ０を中心として回転（矢印Ｂで示す回転）自在となって支持される。このような構成とすることにより、第３支持部材２０の回転中心となる第１回転軸Ｙ０を第３支持部材２０の内部の空間上に位置させることができ、この空間内において印刷対象物８０を支持することができる。すなわち、第１回転軸Ｙ０が印刷対象物８０を通る位置に設けられることとなる。

このように支持した第３支持部材２０を第２支持部材１５に対して第１回転軸Ｙ０を中心として回転移動させるために、第３支持部材２０の図２における左側部の前面に第１回転軸Ｙ０を中心とした内歯車２１が形成されている。そして、第２支持部材１５の左側部の前面に駆動モータ１６が取り付けられ、この駆動モータ１６の駆動シャフトに取り付けられた駆動ピニオン１７が内歯車２１と噛合している。このため、駆動モータ１６により駆動ピニオン１７を回転駆動すれば、これに噛合する内歯車２１が回転駆動され、第３支持部材２０を第１回転軸Ｙ０を中心として回転させることができる。

第３支持部材２０の前面側に保持シャフト２５が前後方向（Ｘ軸方向）に延びるとともに上記所定点Ｏ１を通る第２回転軸Ｘ０を中心として回転自在に設けられて前方に突出しており、その前端に印刷対象物を保持する保持チャック２６が取り付けられている。保持シャフト２５は第３支持部材２０の内部に配設された駆動モータ（図示せず）により回転駆動制御されるようになっており、保持チャック２６は印刷対象物８０を保持可能な構成を有している。このため、保持チャック２６により印刷対象物８０を保持した状態で保持シャフト２５を回転駆動すれば、印刷対象物８０を第２回転軸Ｘ０を中心として回転させることができるようになっている。このことから分かるように、第２回転軸Ｘ０も印刷対象物８０を通る位置に設けられている。

これら保持シャフト２５および保持チャック２６により請求の範囲に規定する保持装置が構成される。なお、上述のように第３支持部材２０は第１回転軸Ｙ０を中心として回転自在であるため、第３支持部材２０が所定回転位置（図３に示す回転位置）に位置したときに第２回転軸Ｘ０は前後方向（Ｘ軸方向）に延びるが、第３支持部材２０の回転位置に応じて第２回転軸Ｘ０は上下に振られる。これにより、印刷対象物８０は自転するような動きとなる。また、図示のように第１回転軸Ｙ０および第２回転軸Ｘ０はともに所定点Ｏ１を通り互いに交差しているが、これは交差せずにずれていても良い。但し、交差している方が、印刷対象物８０の位置演算が容易であり、移動制御装置による移動制御が簡単である。

以上の構成のプリンタ装置において、保持シャフト２５の回転中心となる第２回転軸Ｘ０が図１に示す作動原理構成における軸Ｘに該当し、第３支持部材２０の回転中心となる第１回転軸Ｙ０が図１の作動原理構成の軸Ｙに該当する。この第３支持部材２０を支持する第２支持部材１５は第１支持部材１０によりＺ軸方向（上下方向）に移動（矢印Ｄ（ｚ）で示す移動）可能に支持され、第１支持部材１０はベース１上にＸ軸方向（前後方向）に移動（矢印Ｄ（ｘ）で示す移動）可能に支持されている。また、プリンタヘッドは印刷対象物８０の上方においてベース１に対してＹ軸方向（左右方向）に移動（矢印Ｄ（ｙ）で示す移動）可能に支持されている。すなわち、第１図に示す作動原理と同一の作動を行うことができるように構成されている。

このことから分かるように図２〜図４に示す構成のプリンタ装置によれば、図１を用いて説明した作動原理に基づき、印刷対象物８０の表面８１にプリンタヘッドモジュール５の下面に形成されたインク吐出孔からインクを吐出付着させて所望の印刷を行うことができる。なお、図１においては、切頭円錐状の印刷対象物８０の円錐形状表面に印刷を行う例を示したが、印刷対象物の形状はこれに限られず、円筒面、球面を含む任意の曲面形状に対する印刷が可能である。このような場合には、その曲面形状に応じて、プリンタヘッドの多数のノズルのうち、使用するノズル領域を変更設定したり、ノズルから吐出するインク吐出量や吐出速度を制御して、曲面の如何に拘わらず良好な印刷品質が得られるように吐出制御が行われる。

このプリンタ装置では、第１回転軸Ｙ０および第２回転軸Ｘ０はともに所定点Ｏ１を通り互いに交差しているが、所定点Ｏ１は保持チャック２６により保持された印刷対象物８０を通る位置、すなわち、装置の内部空間上に位置している。このため、第３支持部材２０を第１回転軸Ｙ０を中心として回転させ、保持チャック２６を第２回転軸Ｘ０を中心として回転させる制御を行うと、印刷対象物８０は所定点Ｏ１を中心として自転する移動となり、その移動範囲を最小限に抑えることができる。このため、プリンタ装置の構成を小型コンパクト化することができ、その作動制御も容易となる。

本発明に係るプリンタの作動原理を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタ装置の正面図である。 このプリンタ装置の側面図である。 このプリンタ装置の一部を取り出して示す斜視図である。 このプリンタ装置におけるプリンタヘッドと印刷対象物との関係を示す概略側面図である。 印刷対象物表面が曲面形状の場合でのプリンタヘッドからのインク吐出制御を説明するための概略側面図である。

符号の説明

１ ベース ２ 門型支持フレーム
４ プリンタヘッドキャリッジ ５ プリンタヘッドモジュール
１０ 第１支持部材 １５ 第２支持部材
２０ 第３支持部材 ２６ 保持チャック
８０ 印刷対象物

Claims (2)

1. 三次元形状表面を有する印刷対象物に対してプリンタヘッドからインクを吐出して前記表面に所定の印刷を施す三次元プリンタであって、
   前記印刷対象物を保持する保持装置と、
   前記保持装置および前記プリンタヘッドを互いに直交するＸ，ＹおよびＺ軸方向に相対移動可能に支持するとともに、前記プリンタヘッドに対して前記保持装置を前記Ｘ軸を中心とした相対回転および前記Ｙ軸を中心とした相対回転可能に支持する支持装置と、
   前記支持装置により支持された前記保持装置を前記Ｘ，ＹおよびＺ軸方向に相対移動させる制御および前記保持装置を前記Ｘ軸および前記Ｙ軸を中心として相対回転させる制御を行う移動制御装置と、
   前記移動制御装置による相対移動制御に応じて前記プリンタヘッドからのインクの吐出制御を行うプリント制御装置とを備え、
   前記支持装置において、前記相対回転中心となる前記Ｘ軸および前記Ｙ軸が前記保持装置により保持された前記印刷対象物を通る位置に設けられており、
   前記支持装置が、ベース部材上に平面方向に延びる前記Ｘ軸の方向および垂直に延びる前記Ｚ軸の方向に移動自在に支持された第２支持部材と、前記第２支持部材上に前記Ｘ軸および前記Ｚ軸の方向と直角な前記Ｙ軸の方向に延びる第１回転軸を中心として回転自在に支持された第３支持部材とから構成され、
   前記Ｘ軸の方向を前後方向として、前記第３支持部材が前記第２支持部材の前面側において支持されるとともに、前記保持装置が前記第３支持部材の前面側に前方に突出して設けられ、
   前記第１回転軸が前記第３支持部材の前方の所定点を通って前記Ｙ軸の方向に延び、前記第２支持部材の前面が前記第１回転軸を中心とする円筒凹面形状に形成され、前記第３支持部材の後面が前記円筒凹面形状と摺接する円筒凸面形状に形成されており、前記円筒凸面形状が前記円筒凹面形状と摺接することにより前記第３支持部材が前記第２支持部材に対して前記第1回転軸を中心として回転自在に支持されるように構成され、
   前記第３支持部材の前面側に前方に突出して設けられた前記保持装置が、前記第３支持部材の内部に配設された駆動モータにより前記Ｘ軸を中心として回転自在に構成されていることを特徴とする三次元プリンタ。
2. 前記ベース部材上に前記Ｘ軸の方向に移動自在に支持された第１支持部材を備え、前記第１支持部材上に前記Ｚ軸の方向に移動自在に前記第２支持部材が支持される構成であり、
   前記プリンタヘッドが、前記ベース部材上に設けられ、前記保持装置により保持された印刷対象物の上方を前記Ｙ軸の方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の三次元プリンタ。

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