JP5736765B2

JP5736765B2 - 記録装置、成形物の製造方法

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Publication number: JP5736765B2
Application number: JP2010285969A
Authority: JP
Inventors: 小山　実; 実小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP2012130876A

Description

本発明は、記録装置、成形物の製造方法に関する。

従来、インクジェット方式の記録ヘッドのノズル孔から記録媒体に向けて機能液を液滴として吐出して、記録媒体上に機能液を塗布して画像を形成し、当該画像が形成された記録媒体を成形して成形物を形成する成形物の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−７４０３６号公報

しかしながら、記録ヘッドのノズル孔の機差や液滴の吐出方向のばらつき等により、記録媒体上に形成された複数のインクドット列間の間隔が一定で無い画像が形成される場合がある。このような場合、記録媒体が成形時に伸ばされた際、スジむらが目立ってしまう、という問題があった。

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することができる。

［適用例１］本適用例にかかる記録装置は、ノズル孔を備えた記録ヘッドを備え、描画データに基づいて、前記ノズル孔から液滴を吐出させ、記録媒体に画像を形成させる記録装置であって、前記画像が形成された前記記録媒体が成形された成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定する配置決定手段と、決定された前記画像の配置に基づいて、前記描画データを生成する描画データ生成手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、成形物の伸び率が高い方向とドット列方向とが合致した画像の配置が決定される。そして、当該画像の配置に基づいて描画データが生成され、そして、描画データに基づいて描画される。そして、このようにして描画された画像を有する記録媒体を成形した場合、ドット列方向への伸び率が高くなっていても、ドット間隔はほぼ一定であるため、成形した際の画像にスジむらが表れにくい。一方、ドット列方向に直交する方向に対しては、各ノズル孔の機差等により、ドット列間の間隔が必ずしも一定でないため、成形した際スジむらが表れやすいところ、ドット列方向に直交する方向では伸び率が低い方向に一致させているため、成形してもスジむらが表れにくい。従って、成形時においてスジむらを認識しにくい画像を形成することができる。

［適用例２］上記の適用例にかかる記録装置では、前記成形物の前記第１方向及び前記第２方向の前記伸び率を算出する算出手段と、算出された前記伸び率に基づいて、前記第１方向の第１伸び率と前記第２方向の第２伸び率とを比較する比較手段と、を備え、前記配置決定手段では、比較した前記第１伸び率と前記第２伸び率のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

この構成によれば、成形物の第１方向の伸び率と第２方向の伸び率が算出され、第１伸び率と第２伸び率とが比較されて、画像の配置が決定される。このため、作業の迅速化が図れるとともに、人為的ミスを低減することができる。

［適用例３］上記の適用例にかかる記録装置の前記比較手段では、前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値とを比較し、前記配置決定手段では、比較した前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

この構成によれば、伸び率の最大値に基づいて適した描画の配置を決定することができる。

［適用例４］上記の適用例にかかる記録装置の前記比較手段では、前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値とを比較し、前記配置決定手段では、比較した前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値うち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

この構成によれば、伸び率の平均値に基づいて適した描画の配置を決定することができる。

［適用例５］上記の適用例にかかる記録装置では、前記ノズル孔が配置されたノズル列方向が、前記記録ヘッドが移動する方向に対して交わる方向に設置されたことを特徴とする。

この構成によれば、例えば、シリアル方式による画像形成において、スジむらが発生しにくい画像を形成することができる。

［適用例６］上記の適用例にかかる記録装置では、前記ノズル孔が配置されたノズル列方向が、前記記録媒体が移動する方向に対して交わる方向に設置されたことを特徴とする。

この構成によれば、ラインヘッド方式の画像形成において、スジむらが発生しにくい画像を形成することができる。

［適用例７］本適用例にかかる成形物の製造方法は、ノズル孔を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、描画データに基づいて、前記ノズル孔から液滴を吐出させ、前記記録媒体に画像を形成する画像形成工程と、前記画像が形成された前記記録媒体を成形する成形工程と、前記画像形成工程の前に、前記画像が形成された前記記録媒体が成形された成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とを合わせ、前記記録媒体に対して描画する画像の配置を決定する配置決定工程と、決定された前記画像の配置に基づいて、前記描画データを生成する描画データ生成工程と、を含むことを特徴とする。

［適用例８］上記の適用例にかかる成形物の製造方法において、前記配置決定工程の前に、前記成形物の前記第１方向及び前記第２方向の前記伸び率を算出する算出工程と、算出された前記伸び率に基づいて、前記第１方向の第１伸び率と前記第２方向の第２伸び率とを比較する比較工程と、を含み、前記配置決定工程では、比較した前記第１伸び率と前記第２伸び率のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

［適用例９］上記の適用例にかかる成形物の製造方法において、前記比較工程では、前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値とを比較し、前記配置決定工程では、比較した前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値のうち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

［適用例１０］上記の適用例にかかる成形物の製造方法において、前記比較工程では、前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値とを比較し、前記配置決定工程では、比較した前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値うち、前記伸び率が高い方向と前記ノズル孔から吐出された前記液滴によって前記記録媒体に形成されるドット列の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする。

［適用例１１］上記の適用例にかかる成形物の製造方法において、前記画像形成工程では、前記ノズル孔が配置されたノズル列方向が、前記記録ヘッドが移動する方向に対して交わる方向に設置させて、前記画像を形成することを特徴とする。

［適用例１２］上記の適用例にかかる成形物の製造方法において、前記画像形成工程では、前記ノズル孔が配置されたノズル列方向が、前記記録媒体が移動する方向に対して交わる方向に設置させて、前記画像を形成することを特徴とする。

記録装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。記録ヘッドの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図。画像状態と成形状態との関係を示す説明図。成形物の例を示す斜視図。画像の配置方法を示す説明図。成形物の製造方法を示すフローチャート。成形工程を示す工程図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせている。

まず、記録装置の構成について説明する。図１は、記録装置の構成を示し、同図（ａ）は、平面図であり、同図（ｂ）は、側面図である。記録装置は、ノズル孔を備えた記録ヘッドを備え、描画データに基づいて、ノズル孔から液滴を吐出させ、記録媒体に画像を形成させるものである。本実施形態の記録装置１は、図１に示すように、Ｙ軸方向を主走査方向として記録ヘッド５１（図２参照）を移動させ、Ｙ軸方向（主走査方向）と交差するＸ軸方向を副走査方向として記録媒体としての薄いフィルム状の枚葉のワークＷを移動させながら、描画データに基づいて、ワークＷに向けて記録ヘッド５１から機能液を液滴として吐出し、ワークＷ上に画像を形成するものである。本実施形態の機能液は、例えば、紫外線硬化型のインク（ＵＶインク）である。なお、以下の説明では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と規定し、さらにワークＷと平行な平面内における回転方向をθ方向と規定する。

記録装置１は、基台１０上に配設され、副走査方向となるＸ軸方向に延在して、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２と、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように架け渡され、主走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル３と、複数の記録ヘッド５１等を搭載したキャリッジユニット４と、各記録ヘッド５１にインクを供給するインク供給ユニット（図示省略）と、記録装置１全体を統括制御する制御装置６等を備えている。この記録装置１では、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３が交わる部分において、Ｘ軸テーブル２とＹ軸テーブル３とを同期駆動して、インク供給ユニットから供給された複数色のインクを各記録ヘッド５１から吐出させ、ワークＷに所定の画像（描画パターン）を描画する。また、各記録ヘッド５１は、吸引やワイピング等を実施する保守装置（図示省略）により、その機能維持や機能回復等を図るように構成されている。

Ｘ軸テーブル２は、ワークＷを吸着セットすると共に、θ軸方向に補正可能な機構を有するセットテーブル２１と、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸ガイドレール２２と、セットテーブル２１をＸ軸ガイドレール２２に沿ってスライド自在に支持するモーター駆動のＸ軸スライダー（図示省略）と、を有している。Ｘ軸テーブル２は、キャリッジユニット４の往動（または復動）時には停止し、次の復動（または往動）までに、ワークＷを、Ｘ軸方向における上流側から下流側へと所定の描画幅分だけ間欠送り（改行送り）する。なお、その駆動系は、リニアモーターや、モーターおよびボールネジ機構等で構成することが好ましい。

Ｙ軸テーブル３は、Ｘ軸テーブル２をＹ軸方向に跨ぐように架け渡された一対のＹ軸ガイドレール３１と、キャリッジユニット４を吊設したブリッジプレート３２と、ブリッジプレート３２をＹ軸方向にスライド自在に支持するモーター駆動のＹ軸スライダー（図示省略）と、を有している。Ｙ軸テーブル３は、キャリッジユニット４を介して描画時に各記録ヘッド５１をＹ軸方向に往復動させるほか、記録ヘッド５１を保守装置に臨ませる。なお、その駆動系は、リニアモーター、モーターおよびボールネジ機構や、ベルトおよびプーリーによる機構等で構成することが好ましい。

キャリッジユニット４は、ブリッジプレート３２に垂設したキャリッジ本体４１と、キャリッジ本体４１に垂設されたヘッドユニット４２と、を備えている。また、ヘッドユニット４２は、回転昇降調整機構４３を介して、θ回転自在に、かつ、Ｚ軸方向に調整移動可能に、キャリッジ本体４１に設けられている。

図２（ａ）に示すように、ヘッドユニット４２には、ヘッドプレート５０に複数の記録ヘッド５１が組み付けられている。本実施形態のヘッドユニット４２では、ヘッドプレート５０に記録ヘッド５１が、Ｘ軸方向に倣って３列に２個ずつ（合計６個）組み付けられている。そして、Ｙ軸方向では、記録ヘッド５１が、それぞれ階段状に位置ずれして配設されている。すなわち、Ｙ軸方向に記録ヘッド５１同士が重ならないように配設されている。これにより、ヘッドユニット４２をＹ軸方向に移動させながら各記録ヘッド５１からワークＷ上に吐出されたインク滴は、Ｙ軸方向に等間隔で一直線上に着弾することとなる。なお、ヘッドユニット４２に搭載される記録ヘッド５１の数は、本実施形態に限定されず、任意であってよい。

また、本実施形態の記録装置１では、ノズル孔５６が配置されたノズル列ＮＬ方向が、記録ヘッド５１が移動する方向（Ｙ軸方向）に対して交わる方向に設置されている。さらに詳細には、ノズル列ＮＬ方向が、Ｙ軸方向に対して直交方向、すなわち、Ｘ軸方向に設置されている。

また、ヘッドプレート５０のＹ軸方向両端部には、紫外線照射装置４５がそれぞれ搭載されている。各紫外線照射装置４５は、ワークＷ上に吐出されＸ軸方向に一直線上に着弾した全てのインク滴に対して紫外線を照射可能な長さを有している。

図２（ｂ）に示すように、記録ヘッド５１は、ノズル孔５６から液滴を吐出させるものである。本実施形態の記録ヘッド５１は、いわゆる２連のものであり、２つの接続針５５を有するインク導入部５２と、インク導入部５２の側方に連なる２連のヘッド基板５３と、ヘッド基板５３の下方に連なる２連のポンプ部５４と、ポンプ部５４に連なるノズルプレート５８と、を備えている。各接続針５５には、インク供給ユニットに連通する供給チューブ（図示省略）が接続されており、この供給チューブを介して記録ヘッド５１にインクが供給される。ノズルプレート５８のノズル面ＮＦには、複数のノズル孔５６が等間隔で並んで構成された２本のノズル列ＮＬが、相互に半ノズルピッチずれた状態で、かつ、平行に列設されている。ポンプ部５４には、各ノズル孔に対応するピエゾ圧電素子が構成され、ヘッド基板５３に接続された制御ケーブルを介して、ピエゾ圧電素子に電圧が印加されるとノズル孔５６から液滴が吐出される。

本実施形態で使用するインクは、例えば、紫外線硬化型のインクであり、ヘッドユニット４２に搭載した一対の紫外線照射装置４５が点灯し、ワークＷに着弾した紫外線硬化型のインクを硬化・定着させる。なお、インクは、紫外線硬化型のものに限られず、赤外線硬化型や可視光硬化型等のインクでもよい。この場合、硬化に適した光源をヘッドユニット４２に搭載する。

次に、ワークＷ上に画像Ｆを形成し、画像Ｆが形成されたワークＷを成形する過程における問題点について説明する。例えば、図３に示すように、記録ヘッド５１を主走査方向（Ｙ軸方向）に走査させながら液滴を吐出すると、各ノズル孔５６ａ〜５６ｇに対応してワークＷ上に液滴ドットＤによるドット列ＤＬ１〜ＤＬ７が形成される。ここで、各ノズル孔５６の特性や液滴の飛行特性に起因して、各ノズル孔から吐出された液滴によってワークＷ上に形成されるドット列間の間隔ＤＰが異なる場合がある。図３に示す例では、例えば、複数のノズル孔５６ａ〜５６ｇのうち、ノズル孔５６ｄからの吐出が飛行曲がりを起こした場合を示している。この場合、ドット列ＤＬ１とドット列ＤＬ２との間隔ＤＰ１とドット列ＤＬ２とドット列ＤＬ３との間隔ＤＰ２とは、同じであるが、ドット列ＤＬ３とドット列ＤＬ４との間隔ＤＰ３は、間隔ＤＰ１や間隔ＤＰ２に比べ広い。また、ドット列ＤＬ４とドット列ＤＬ５との間隔ＤＰ４は、間隔ＤＰ１や間隔ＤＰ２に比べ狭い。このように、主走査方向に対してドット列ＤＬ１〜ＤＬ７間の間隔ＤＰ１〜ＤＰ６にばらつきが発生する。

次に、上記のようにドット列ＤＬ１〜ＤＬ７が形成されたワークＷを成形する場合について考える。まず、ワークＷがＸ軸方向に引き伸ばされた場合には、間隔Ｐ１〜Ｐ６がＸ軸方向に広がる方向に伸ばされるため、ドット列ＤＬ１〜ＤＬ７に倣ってスジが目立つ結果となる。さらに、間隔ＤＰ１〜ＤＰ６にばらつきがあると、スジむらが目立つ結果となる。

一方、ワークＷがＹ軸方向に伸ばした場合、すなわち、ドット列ＤＬ１〜ＤＬ７方向に伸ばした場合には、間隔ＤＰ１〜ＤＰ６の領域がＹ軸方向に広がるが、間隔ＤＰ１〜ＤＰ６以上の幅には広がらず、スジむらとして認識されない。また、間隔ＤＰ１〜ＤＰ６にばらつきがあっても、スジむらが目立たない結果となる。

従って、ワークＷを成形する場合、成形時におけるワークＷの伸び具合とドット列ＤＬ１〜ＤＬ７とを考慮して、予めワークＷに描画する画像Ｆの配置を決定する必要がある。

そこで、例えば、図４に示す成形物Ａを形成する場合における記録装置１の制御方法について説明する。成形物Ａは、図４に示すように、平面視において、長方形の第１面Ａａと、側面視において、半円形状の第２面Ａｂを有するものである。

本実施形態の記録装置１では、画像Ｆが形成されたワークＷが形成された成形物Ａの第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、第１方向及び第２方向のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬ１〜ＤＬ７の方向とが合致するように、ワークＷに対する画像の配置を決定する配置決定手段と、決定された画像の配置に基づいて、描画データを生成する描画データ生成手段と、を備えている。なお、本実施形態の配置決定手段及び描画データ生成手段は、制御装置６に含まれている。

さらに、制御装置６は、成形物Ａの第１方向及び第２方向の伸び率を算出する算出手段と、算出された伸び率に基づいて、第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率とを比較する比較手段と、を備え、配置決定手段では、比較した第１伸び率と第２伸び率のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬ１〜ＤＬ７の方向とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定する。この場合、比較手段では、第１伸び率の最大値と第２伸び率の最大値とを比較し、配置決定手段では、比較した第１伸び率の最大値と第２伸び率の最大値のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬ１〜ＤＬ７の方向とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定する。

具体的には、まず、３次元計測装置等によって成形物Ａの３次元データを特定させ、当該３次元データを参照できる状態とする。すなわち、図４に示す３次元データが特定される。そして、３次元データに対して、第１方向と第１方向に交差する第２方向が規定される。本実施形態では、図４に示すように、平面視において、成形物Ａの短辺方向を第１方向とし、長辺方向を第２方向として規定した。３次元データの特定の方法は、オペレーターなどにより、ハードディスクなどの副記憶装置に格納されている特定のファイルを指示したり、ネットワークに接続されたサーバーやクライアントコンピューターなどの特定のファイルを指定することで実現することができる。また、成形物の製造工程管理ファイルを別途設けることで、工程処理中にオペレーターの入力を要求して印刷が中断することを防ぐこともできる。この場合、製造工程管理ファイルを参照し、３次元データを特定して参照可能な状態にする。

次いで、特定された３次元データに基づいて、３次元データにおける第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率を算出する。算出方法としては、例えば、伸び率は場所によって変化するため、画像Ｆを細かいマトリクス状に分割し、各マトリクスのＸ方向およびＹ方向の一辺全てを対象とする。なお、３Ｄ形状データのフォーマットはＤＸＦ、３ＤＳ、ＯＢＪなどがあるが、使用するフォーマットに合わせた解釈系を備える。

次いで、第１伸び率と第２伸び率とを比較する。比較方法は、例えば、第１方向における伸び率が最大値となる第１伸び率と第２方向における伸び率が最大値となる第２伸び率とを比較する。本実施形態では、図４に示すように、成形物Ａの第１面Ａａよりも第２面Ａｂの方が伸び率が高い。すなわち、第２方向における第２伸び率よりも第１方向における第１伸び率の方が高い。

次いで、成形物Ａの基となる画像ＦのワークＷにおける配置を決定する。本実施形態では、比較した第１伸び率と第２伸び率のうち、伸び率が高い方向である第１方向とドット列ＤＬ１〜ＤＬ７とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定する。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、第１方向に対応する画像Ｆの短辺方向とドット列ＤＬ１〜ＤＬ７方向（Ｙ軸方向）とを合致させる。なお、図示していないが、指示するための手段は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネルなどを用いることができる。また、指示が省略される場合は、デフォルトでテーブル２のＸ軸方向と画像データのＸ軸方向を揃え、配置を終了とさせてもよい。

なお、図５（ｂ）に示すように、伸び率が高い方向である第１方向とドット列ＤＬ１〜ＤＬ７とが直交方向になるように画像Ｆが配置された場合、当該ワークＷを成形した際に、ドット列ＤＬ１〜ＤＬ７に対応する間隔ＤＰ１〜ＤＰ６が広がる方向に伸ばされるため、スジやスジむらが目立ってしまう。

次いで、画像Ｆの配置に基づいて、描画データを生成する。具体的には、インクに対応した色の分割をし、各記録ヘッド５１および各ノズル孔５６へのデータ割り当て等を行い、描画データを生成させる。

次いで、描画データに基づいて、ワークＷ上に画像Ｆを描画させる。具体的には、まず、Ｘ軸テーブル２を駆動し、セットテーブル２１を移動させ、ワークＷを描画可能位置に移動させる。その後、制御装置６は、予め入力され記憶された画像データに基づき、キャリッジユニット４をＹ軸方向に往動（画像形成走査）させながら、各記録ヘッド５１からインクを吐出させ、ワークＷ上に液滴を着弾させる。この際、移動方向に対し下流側の紫外線照射装置４５を点灯させた状態でキャリッジユニット４を往動させる。これにより、ワークＷ上には、着弾した各液滴ドットに紫外線が照射され、各液滴ドットが硬化した状態の１ライン目の画像Ｆ’が形成される。次いで、Ｘ軸テーブル２を駆動してセットテーブル２１を、下流へと移動（改行送り）させる。そして、キャリッジユニット４をＹ軸方向に復動させながら、２ライン目の画像Ｆ’の描画を行う。以降、セットテーブル２１の改行送りと、キャリッジユニット４の往復移動と、を繰り返し、セットテーブル２１上に吸着保持されたワークＷの描画可能領域（セットテーブル２１上に吸着された範囲）に対し、画像データに基づいた描画（印刷処理）を行う。これにより、図５（ａ）に示すように、ワークＷ上に画像Ｆが形成される。

次に、成形物の製造方法について説明する。図６は、成形物の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態の成形物の製造方法では、ノズル孔５６を備えた記録ヘッド５１と記録媒体としてのワークＷとを相対的に移動させながら、描画データに基づいて、ノズル孔５６から液滴を吐出させ、ワークＷに画像Ｆを形成する画像形成工程と、画像Ｆが形成されたワークＷを成形する成形工程と、画像形成工程の前に、画像Ｆが形成されたワークＷが成形された成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、第１方向及び第２方向のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬの方向とを合わせ、ワークＷに対して描画する画像Ｆの配置を決定する配置決定工程と、決定された画像Ｆの配置に基づいて、描画データを生成する描画データ生成工程と、を含むものである。

さらに、配置決定工程の前に、成形物の第１方向及び第２方向の伸び率を算出する算出工程と、算出された伸び率に基づいて、第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率とを比較する比較工程と、を含み、配置決定工程では、比較した第１伸び率と第２伸び率のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬの方向とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定するものである。この場合、比較工程では、第１伸び率の最大値と第２伸び率の最大値とを比較し、配置決定工程では、比較した第１伸び率の最大値と第２伸び率の最大値のうち、伸び率が高い方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬの方向とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定する。なお、本実施形態では、例えば、図４に示す成形物Ａを製造する成形物の製造方法について説明する。成形物Ａは、図４に示すように、平面視において、長方形の第１面Ａａと、側面視において、半円形状の第２面Ａｂを有するものである。以下、具体的に説明する。

まず、図６に示すように、算出工程Ｓ１では、成形物Ａの３次元データにおける第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率を算出する。具体的には、まず、３次元計測装置等によって成形物Ａの３次元データを特定させ、当該３次元データを参照できる状態とする。すなわち、図４に示す３次元データが特定される。そして、３次元データに対して、第１方向と第１方向に交差する第２方向が規定される。本実施形態では、図４に示すように、平面視において、成形物Ａの短辺方向を第１方向とし、長辺方向を第２方向として規定した。３次元データの特定の方法は、オペレーターなどにより、ハードディスクなどの副記憶装置に格納されている特定のファイルを指示したり、ネットワークに接続されたサーバーやクライアントコンピューターなどの特定のファイルを指定することで実現することができる。また、成形物の製造工程管理ファイルを別途設けることで、工程処理中にオペレーターの入力を要求して印刷が中断することを防ぐこともできる。この場合、製造工程管理ファイルを参照し、３次元データを特定して参照可能な状態にする。そして、特定された３次元データに基づいて、３次元データにおける第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率を算出する。算出方法としては、例えば、伸び率は場所によって変化するため、画像Ｆを細かいマトリクス状に分割し、各マトリクスのＸ方向およびＹ方向の一辺全てを対象とする。なお、３Ｄ形状データのフォーマットはＤＸＦ、３ＤＳ、ＯＢＪなどがあるが、使用するフォーマットに合わせた解釈系を備える。

次いで、比較工程Ｓ２では、第１方向の第１伸び率と第２方向の第２伸び率とを比較する。比較方法は、例えば、第１方向における伸び率が最大値となる第１伸び率と第２方向における伸び率が最大値となる第２伸び率とを比較する。本実施形態では、図４に示すように、成形物Ａの第１面Ａａよりも第２面Ａｂの方が伸び率が高い。すなわち、Ｙ方向における第１伸び率よりもＸ方向における第２伸び率の方が高い。

次いで、配置決定工程Ｓ３では、成形物Ａの基となる画像ＦのワークＷにおける配置を決定する。本実施形態では、比較した第１伸び率と第２伸び率のうち、伸び率が高い方向である第１方向とノズル孔５６から吐出された液滴によってワークＷに形成されるドット列ＤＬの方向とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆの配置を決定する。すなわち、図５（ａ）に示すように、第１方向に対応する画像Ｆの短辺方向とドット列ＤＬを合致させる。なお、図示していないが、指示するための手段は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネルなどを用いることができる。また、指示が省略される場合は、デフォルトでテーブル２のＸ軸方向と画像データのＸ軸方向を揃え、配置を終了とさせてもよい。

次いで、描画データ生成工程Ｓ４では、画像Ｆの配置に基づいて、描画データを生成する。具体的には、インクに対応した色の分割をし、各記録ヘッド５１および各ノズル孔５６へのデータ割り当て等を行い、描画データを生成させる。

次いで、画像形成工程Ｓ５では、描画データに基づいて、ワークＷ上に画像を描画する。具体的には、まず、Ｘ軸テーブル２を駆動し、セットテーブル２１を移動させ、ワークＷを描画可能位置に移動させる。その後、制御装置６は、予め入力され記憶された画像データに基づき、キャリッジユニット４をＹ軸方向に往動（画像形成走査）させながら、各記録ヘッド５１からインクを吐出させ、ワークＷ上にインク滴を着弾させる。この際、移動方向に対し下流側の紫外線照射装置４５を点灯させた状態でキャリッジユニット４を往動させる。これにより、ワークＷ上には、着弾した各インク滴に紫外線が照射され、各インク滴が硬化した状態の１ライン目の画像Ｆ’が形成される。次いで、Ｘ軸テーブル２を駆動してセットテーブル２１を、下流へと移動（改行送り）させる。そして、キャリッジユニット４をＹ軸方向に復動させながら、２ライン目の画像Ｆ’の描画を行う。以降、セットテーブル２１の改行送りと、キャリッジユニット４の往復移動と、を繰り返し、セットテーブル２１上に吸着保持されたワークＷの描画可能領域（セットテーブル２１上に吸着された範囲）に対し、画像データに基づいた描画（印刷処理）を行う。これにより、図５（ａ）に示すように、ワークＷ上に画像Ｆが形成される。

次いで、成形工程Ｓ６では、ワークＷを形成する。具体的には、元は平板状であったワークＷを、図４に示した形状、すなわち厚みのある円盤を円弧状に分断した一片が平面からＺ軸方向へ突き出たような形状、に成形する。成形工程Ｓ６では、図７に示すように、まず、画像Ｆが描画されたワークＷを加熱室（図示せず）に移動させ、加熱手段であるヒーターＨにより加熱する（図７（ａ）参照）。加熱温度はワークＷの材質によるが、ポリカーボネイトの場合は１６０〜２４０℃である。その後、ワークＷが変形可能な温度まで達したところで、予め設置された成形型Ｍの上方に移動する（図７（ｂ）参照）。次いで、成形型ＭでワークＷを押し付ける。これにより、押し付けられたワークＷは、成形型Ｍの表面に沿って形作られる（図７（ｃ）参照）。この際、ワークＷと成形型Ｍの密着性を向上させるために、予め成形型Ｍに穴を開けておき、ワークＷと成形型Ｍの密着によりできた空間から空気を吸い出す、いわゆる真空成形方式としてもよい。

次に、ワークＷを低温気体または水等で冷却した後に、成形型Ｍから剥離する（図７（ｄ）参照）。真空成形方式では強制冷却を行わずに、成形型Ｍに開けられた穴に空気を送り込んで剥離させることもある。なお、成形型Ｍの材質は成形に適しているものであれば特に限定されるものではないが、一般的には、木型や金属型、特にアルミニウム製の型がよく使用されている。

次いで、ワークＷを、切断機Ｃにより所定の面積や形状に切り取る（図７（ｅ）参照）。以上の工程を経ることにより、成形物Ａが形成される（図７（ｆ）参照）。

以上、上記実施形態によれば、以下に示す効果がある。

（１）成形物Ａにおける第１方向と第２方向のそれぞれの伸び率を取得し、伸び率が高い方向とドット列ＤＬとが合致するように、描画する画像Ｆの位置を決定させた。そして、描画データを生成し、描画データに基づいて画像Ｆを形成した。これにより、ワークＷを成形した際に、伸び率が高い方向では、ワークＷが引き伸ばされても、ドット列ＤＬに対応する間隔Ｐ１〜Ｐ６のばらつきよるスジが表れにくいため、スジむら等が目立たない描画を行うことができる。また、スジむら等が目立たない成形物Ａを形成することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、第１伸び率と第２伸び率との比較において、第１方向における伸び率が最大値となる第１伸び率と第２方向における伸び率が最大値となる第２伸び率とを比較したが、これに限定されない。例えば、第１伸び率の平均値と第２伸び率の平均値とを比較してもよい。このようにすれば、伸び率の平均値に基づいて適した描画の配置を決定することができる。

（変形例２）上記実施形態では、ノズル列ＮＬがＹ軸方向に対して直交方向となるように記録ヘッド５１を設置させたが、これに限定されない。ノズル列ＮＬがＹ軸方向に対して交わる方向、例えば、Ｙ軸方向に対して記録ヘッド５１を傾けて設置させ、ノズル列ＮＬとＹ軸方向とが斜めに交わるように構成してもよい。この場合、記録ヘッド５１をＹ軸方向に限らず、Ｘ軸方向に移動させながら液滴を吐出する構成であってもよい。このようにしても、成形物Ａの伸び率が高い方向とドット列ＤＬとが合致する方向に描画する画像Ｆの配置を決定することにより、成形物Ａにスジむら等が目立たない描画を行うことができる。さらに、ノズル列ＮＬを、ワークＷが移動する方向（Ｘ軸方向）に対して交わる方向に設置させてもよい。例えば、ノズル列ＮＬを、ワークＷが移動する方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向に設置してもよい。この場合、記録ヘッド５１とワークＷとをＸ軸方向に相対的に移動させながら液滴を吐出する構成であってもよい。このようにしても、成形物Ａの伸び率が高い方向とドット列ＤＬとが合致する方向に描画する画像Ｆの配置を決定することにより、成形物Ａにスジむら等が目立たない描画を行うことができる。

１…記録装置、６…制御装置、５１…記録ヘッド、５６…ノズル孔、Ｗ…記録媒体としてのワーク、Ｆ…画像、ＮＬ…ノズル列、ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ７）…ドット列。

Claims

ノズル孔を有する記録ヘッドを備え、記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させながら、描画データに基づいて、前記ノズル孔から液滴を吐出することで前記記録媒体に画像を形成する記録装置であって、
前記画像が形成された前記記録媒体が成形された成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定する配置決定手段と、
決定された前記画像の配置に基づいて、前記描画データを生成する描画データ生成手段と、を備えたことを特徴とする記録装置。
請求項１に記載の記録装置において、
前記成形物の前記第１方向及び前記第２方向の前記伸び率を算出する算出手段と、
算出された前記伸び率に基づいて、前記第１方向の第１伸び率と前記第２方向の第２伸び率とを比較する比較手段と、を備え、
前記配置決定手段では、
比較した前記第１伸び率と前記第２伸び率のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする記録装置。
請求項２に記載の記録装置において、
前記比較手段では、
前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値とを比較し、
前記配置決定手段では、
比較した前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする記録装置。
請求項２に記載の記録装置において、
前記比較手段では、
前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値とを比較し、
前記配置決定手段では、
比較した前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値うち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする記録装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の記録装置において、
前記記録ヘッドは、前記相対移動の方向と交わる方向に複数の前記ノズル孔を備えることを特徴とする記録装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の記録装置において、
前記記録ヘッドは、前記相対移動の方向に複数の前記ノズル孔を備えることを特徴とする記録装置。
ノズル孔を有する記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させながら、描画データに基づいて、前記ノズル孔から液滴を吐出することで前記記録媒体に画像を形成する画像形成工程と、
前記画像が形成された前記記録媒体を成形する成形工程と、
前記画像形成工程の前に、
前記画像が形成された前記記録媒体が成形された成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とを合わせ、前記記録媒体に対して描画する画像の配置を決定する配置決定工程と、
決定された前記画像の配置に基づいて、前記描画データを生成する描画データ生成工程と、を含むことを特徴とする成形物の製造方法。
請求項７に記載の成形物の製造方法において、
前記配置決定工程の前に、
前記成形物の前記第１方向及び前記第２方向の前記伸び率を算出する算出工程と、
算出された前記伸び率に基づいて、前記第１方向の第１伸び率と前記第２方向の第２伸び率とを比較する比較工程と、を含み、
前記配置決定工程では、
比較した前記第１伸び率と前記第２伸び率のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする成形物の製造方法。
請求項８に記載の成形物の製造方法において、
前記比較工程では、
前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値とを比較し、
前記配置決定工程では、
比較した前記第１伸び率の最大値と前記第２伸び率の最大値のうち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする成形物の製造方法。
請求項８に記載の成形物の製造方法において、
前記比較工程では、
前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値とを比較し、
前記配置決定工程では、
比較した前記第１伸び率の平均値と前記第２伸び率の平均値うち、前記伸び率が高い方向と前記相対移動の方向とが合致するように、前記記録媒体に対する前記画像の配置を決定することを特徴とする成形物の製造方法。
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の成形物の製造方法において、
前記画像形成工程では、
前記相対移動の方向と交わる方向に複数の前記ノズル孔を備える前記記録ヘッドによって、前記画像を形成することを特徴とする成形物の製造方法。
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の成形物の製造方法において、
前記画像形成工程では、
前記相対移動の方向に複数の前記ノズル孔を備える前記記録ヘッドによって、前記画像を形成することを特徴とする成形物の製造方法。