JP5742203B2

JP5742203B2 - 記録装置、成形物の製造方法

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Publication number: JP5742203B2
Application number: JP2010282749A
Authority: JP
Inventors: 小山　実; 実小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: JP2012130829A

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、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら画像を形成する過程において、記録媒体の送り誤差等に起因して生じる描画ばらつきにより、成形時に記録媒体が伸ばされた際、スジむらが認識可能にな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、主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて前記記録ヘッドから機能液を液滴として吐出し、前記記録媒体上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主走査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記録ヘッドの走査方向とが合致した画像の配置が決定され、成形物の伸び率が低い方向と記録媒体の搬送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。このようにして画像が描画された記録媒体を成形する場合、走査方向への伸び率が高くなっていても、走査方向では描画品質が一定であり、成形した際の画像にスジむらが表れにくい。また、副走査方向では、記録媒体の搬送方向につき、搬送誤差等に起因して、白スジや色スジが発生しやすく、成形した際スジむらが表れやすいが、副走査方向に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主走査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主走査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主走査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］本適用例にかかる成形物の製造方法は、主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて機能液を液滴として塗布して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前記第１方向及び前記第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を前記主走査方向に合わせ、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。

この構成によれば、成形物の伸び率が高い方向と記録ヘッドの走査方向とが合致した画像の配置が決定され、成形物の伸び率が低い方向と記録媒体の搬送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。このようにして画像が描画された記録媒体を成形する場合、走査方向への伸び率が高くなっていても、走査方向では描画品質が一定であり、成形した際の画像にスジむらが表れにくい。また、副走査方向では、記録媒体の搬送方向につき、搬送誤差等に起因して、白スジや色スジが発生しやすく、成形した際スジむらが表れやすいが、副走査方向に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成形物を形成することができる。

［適用例６］上記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主走査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７］上記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主走査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８］上記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主走査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１は、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。

図１に示すように、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３個ずつ２分して組み付けられている。Ｙ軸方向に並んだ３個の記録ヘッド５１は、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、Ｘ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の数は任意である。

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、吐出ノズルからインク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、複数の吐出ノズル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、各吐出ノズル５６毎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吐出ノズル５６からインク滴が吐出される。

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。

ところで、上述したように、記録装置１において、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）させながら、画像を描画する際、ワークＷの搬送誤差が生じる場合がある。例えば、図３（ａ）に示すように、記録ヘッド５１（ヘッドユニット４２）をＹ軸方向（主走査方向）に第１走査させて第１画像Ｆ１を描画させた後、Ｘ軸方向（副走査方向）にワークＷを搬送させ、記録ヘッド５１（ヘッドユニット４２）をＹ軸方向（主走査方向）に第２走査させて第２画像Ｆ２を描画させる場合において、Ｘ軸方向にワークＷを間欠送りする際、所定の送り量よりも大きく搬送された場合は、図３（ａ）に示すように、第１画像Ｆ１と第２画像Ｆ２との間にスジ（隙間）ＮＧ１が発生する。換言すれば、記録ヘッド５１の主走査方向となるＹ軸方向にスジＮＧ１が発生する。

また、Ｘ軸方向にワークＷを間欠送りする際、所定の送り量よりも小さく搬送された場合は、図３（ｂ）に示すように、第１画像Ｆ１と第２画像Ｆ２とが重なりあったスジ（色スジ）ＮＧ２が発生する。スジＮＧ２も記録ヘッド５１が走査されるＹ軸方向に発生する。

次に、上記のようにスジＮＧ１，ＮＧ２が発生した状態のワークＷを成形する場合を考える。まず、ワークＷがＸ軸方向に引き伸ばされた場合には、スジＮＧ１，ＮＧ２の領域がＸ軸方向に広がる方向に伸ばされるため、スジＮＧ１，ＮＧ２の領域がさらに広がり、成形後の成形物にスジむらが目立つ結果となる。

一方、ワークＷがＹ軸方向（主走査方向）に伸ばした場合には、スジＮＧ１，ＮＧ２の領域がＹ軸方向に広がるが、スジＮＧ１，ＮＧ２の領域は広がらず、成形後の成形物にスジむらが目立たない、或いはスジむらとして認識されない結果となる。

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の伸び具合を考慮して、予めワークＷに描画する画像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、伸び率が高い方向とＹ軸方向（主走査方向）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Ｙ軸方向（主走査方向）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。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Ｙ軸方向（主走査方向）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。

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Ｙ軸方向（主走査方向）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、記録ヘッド５１が走査するＹ軸方向（主走査方向）と第１方向に対応する画像Ｆの短辺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）には、伸び率が高い方向である第１方向とＸ軸方向（副走査方向）とが合致するように、ワークＷに対する画像Ｆを配置した例が示されている。この場合、伸び率が高い方向が主走査方向と交差する方向に配置されるので、成形した際に、スジＮＧ１，ＮＧ２が広がり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および各吐出ノズル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、Ｙ軸方向（主走査方向）に記録ヘッド５１を移動させ、Ｙ軸方向と交差するＸ軸方向（副走査方向）に記録媒体としてのワークＷを移動させながら、描画データに基づいて、ワークＷに向けて機能液を液滴として塗布して画像を形成する画像形成工程と、画像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、記録媒体からなる成形物の第１方向及び第２方向における伸び率に基づいて、伸び率が高い方向をＹ軸方向（主走査方向）に合わせ、ワークＷ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Ｙ軸方向（主走査方向）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Ｙ軸方向（主走査方向）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。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、伸び率比較工程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Ｙ軸方向（主走査方向）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、記録ヘッド５１が走査するＹ軸方向（主走査方向）と第１方向に対応する画像Ｆの短辺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。

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および各吐出ノズル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（描画）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２００〜２５０℃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記録ヘッド５１が走査する主走査方向とが合致するように、伸び率が高い方向に対応する画像Ｆの方向を主走査方向に合わせて配置した。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、ワークＷの搬送誤差等によるスジＮＧ１，ＮＧ２等が表れにくいため、スジむら等が目立たない、或いはスジむらとして認識され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、或いはスジむらとして認識されない成形物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。

１…記録装置、６…制御装置、５１…記録ヘッド、Ｗ…記録媒体としてのワーク、Ｆ…画像。

Claims

主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて前記記録ヘッドから機能液を液滴として吐出し、前記記録媒体上に画像を形成する記録装置であって、
前記記録媒体の搬送方向に対する前記記録媒体上の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、
前記配置決定手段は、前記画像が形成された前記記録媒体を成形型に押し付けることにより得られる成形物の３次元データを特定し、前記描画データと前記３次元データとを比較することで、前記描画データをマトリクス状に分割した時の各マトリクスの第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向の伸び率を算出し、算出した前記各マトリクスの前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率のうち、それぞれ伸び率が最大となる前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率とを比較し、前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率とのうち伸び率が大きい方向と前記主走査方向とが合致するように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に記載の記録装置において、
前記配置決定手段は、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、を備えることを特徴とする記録装置。
主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて前記記録ヘッドから機能液を液滴として吐出し、前記記録媒体上に画像を形成する記録装置であって、
前記記録媒体の搬送方向に対する前記記録媒体上の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、
前記配置決定手段は、前記画像が形成された前記記録媒体を成形型に押し付けることにより得られる成形物の３次元データを特定し、前記描画データと前記３次元データとを比較することで、前記描画データをマトリクス状に分割した時の各マトリクスの第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向の伸び率を算出し、算出した前記各マトリクスの前記第１方向の伸び率の平均となる前記第１方向の伸び率の平均値と、前記各マトリクスの前記第２方向の伸び率の平均となる前記第２方向の伸び率の平均値とを比較し、前記第１方向の伸び率の平均値と前記第２方向の伸び率の平均値とのうち伸び率が大きい方向と前記主走査方向とが合致するように前記画像の配置を決定することを特徴とする記録装置。
主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて機能液を液滴として塗布して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、
前記記録媒体の搬送方向に対して描画する前記記録媒体上の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、を含み、
前記配置決定工程では、前記画像が形成された前記記録媒体を成形型に押し付けることにより得られる成形物の３次元データを特定し、前記描画データと前記３次元データとを比較することで、前記描画データをマトリクス状に分割した時の各マトリクスの第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向の伸び率を算出し、算出した各マトリクスの前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率のうち、それぞれ伸び率が最大となる前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率とを比較し、前記第１方向の伸び率と前記第２方向の伸び率とのうち伸び率が大きい方向と前記主走査方向とが合致するように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。
主走査方向に記録ヘッドを移動させ、前記主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を移動させながら、描画データに基づいて、前記記録媒体に向けて機能液を液滴として塗布して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、
前記記録媒体の搬送方向に対して描画する前記記録媒体上の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、を含み、
前記配置決定工程では、前記画像が形成された前記記録媒体を成形型に押し付けることにより得られる成形物の３次元データを特定し、前記描画データと前記３次元データとを比較することで、前記描画データをマトリクス状に分割した時の各マトリクスの第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向の伸び率を算出し、算出した前記各マトリクスの前記第１方向の伸び率の平均となる前記第１方向の伸び率の平均値と、前記各マトリクスの前記第２方向の伸び率の平均となる前記第２方向の伸び率の平均値とを比較し、前記第１方向の伸び率の平均値と前記第２方向の伸び率の平均値とのうち伸び率が大きい方向と前記主走査方向とが合致するように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。