JP6210674B2 - 立体物上印刷システムおよび立体物上印刷用プログラム - Google Patents

Description

本発明は、立体物上に画像を印刷する立体物上印刷システムに関する。

従来、立体物上に画像を印刷する立体物上印刷システムとして、インクを吐出する複数のノズルが形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、立体物の側面である曲面を記録ヘッドのノズル面に対向させた状態で立体物を回転可能に支持する立体物支持部とを備えていて、立体物支持部によって立体物を回転させながら記録ヘッドによって立体物の側面に画像を印刷させるインクジェットプリンターが知られている（特許文献１参照。）。

特開２００６−３３５０１９号公報

インクジェットプリンターは、円柱状の立体物の側面である曲面に平行な中心軸を中心にして立体物を回転させながら、立体物の側面を記録ヘッドのノズル面に対向させた状態で記録ヘッドによって立体物の側面に画像を印刷させる場合、記録ヘッドの複数のノズルのうちノズル面に平行であって立体物の回転の中心軸に直交する方向における全域のノズルからインクを吐出させると、ノズル面と立体物の印刷面との距離が大きい位置に配置されているノズル、または、ノズル面に対する印刷面の傾きが大きい位置に配置されているノズルから吐出されたインクが立体物の印刷面に高精度に到達することができないことがある。

そのため、インクジェットプリンターは、円柱状の立体物の側面である曲面に平行な中心軸を中心にして立体物を回転させながら、立体物の側面を記録ヘッドのノズル面に対向させた状態で記録ヘッドによって立体物の側面に画像を印刷させる場合、記録ヘッドの複数のノズルのうちノズル面に平行であって立体物の回転の中心軸に直交する方向における全域のノズルではなく、ノズル面に平行であって立体物の回転の中心軸に直交する方向における所定の範囲内のノズルからインクを吐出させることがある。

この範囲は、立体物上の印刷の質が所定の質以上になるように、立体物毎に利用者によって設定される必要がある。そのため、利用者は、立体物毎に適切な範囲を設定するために、試行錯誤を重ねる必要がある。

そこで、本発明は、利用者による印刷条件の設定を従来より容易化することができる立体物上印刷システムを提供することを目的とする。

本発明の立体物上印刷システムは、インクを吐出する複数のノズルが形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段とを備えており、前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記複数のノズルのうち前記ノズル面に平行であって前記中心軸に直交する方向における所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させる立体物上印刷システムであって、前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段と、前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記範囲を設定する範囲設定手段とを備えていることを特徴とする。

この構成により、本発明の立体物上印刷システムは、円柱状の立体物の回転の中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径が入力されることによって、複数のノズルのうちインクが吐出されるノズルの範囲を自動的に設定するので、利用者による印刷条件の設定を従来より容易化することができる。

また、本発明の立体物上印刷システムにおいて、前記印刷制御手段は、前記ノズルによって吐出される前記インクの量であるノズル吐出量に応じて前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させ、前記立体物上印刷システムは、前記径受付手段によって受け付けられた前記径と、前記範囲内の前記ノズルの位置とに応じて、このノズルの前記ノズル吐出量を設定するノズル吐出量設定手段を備えていても良い。

この構成により、本発明の立体物上印刷システムは、ノズル面に対する印刷面の傾きが大きい位置に配置されているノズルから吐出されるインクの量を自動的に増加させることができるので、立体物上の印刷の質を向上することができる。

また、本発明の立体物上印刷システムは、情報を表示する表示部と、前記立体物に印刷される前記画像を前記表示部に擬似的に表示するプレビュー表示手段とを備えており、前記プレビュー表示手段は、前記側面のうち前記画像が印刷可能な領域である印刷可能領域の１辺の長さを前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて算出し、算出した長さに応じた大きさで前記印刷可能領域を前記画像とともに前記表示部に擬似的に表示しても良い。

この構成により、本発明の立体物上印刷システムは、円柱状の立体物の側面に印刷される画像のサイズおよび位置を印刷可能領域に合わせて利用者に変更させることができるので、円柱状の立体物の側面に印刷される画像を利用者に直感的に編集させることができる。

また、本発明の立体物上印刷システムにおいて、前記印刷制御手段は、前記立体物上に前記画像を印刷する場合、前記ノズル面に直交する方向における前記記録ヘッドおよび前記立体物支持部の相対的な位置である直交方向位置を、予め設定されている前記直交方向位置である直交方向設定位置に変更し、前記立体物上印刷システムは、前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記直交方向設定位置を設定する直交方向位置設定手段を備えていても良い。

この構成により、本発明の立体物上印刷システムは、ノズル面に直交する方向における記録ヘッドおよび立体物支持部の相対的な位置を、円柱状の立体物の回転の中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径に応じた適切な位置に自動的に変更するので、ノズル面に直交する方向における記録ヘッドおよび立体物支持部の相対的な位置を利用者が入力しなければならない構成と比較して、円柱状の立体物の側面への画像の印刷を容易化することができる。

本発明の立体物上印刷用プログラムは、インクを吐出する複数のノズルが形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段とを備えており、前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記複数のノズルのうち前記ノズル面に平行であって前記中心軸に直交する方向における所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させるインクジェットプリンターを制御するコンピューターによって実行される立体物上印刷用プログラムであって、前記コンピューターを、前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段、および、前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記範囲を設定する範囲設定手段として機能させることを特徴とする。

この構成により、本発明の立体物上印刷用プログラムを実行するコンピューターは、円柱状の立体物の回転の中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径が入力されることによって、複数のノズルのうちインクが吐出されるノズルの範囲を自動的に設定するので、利用者による印刷条件の設定を従来より容易化することができる。

本発明の立体物上印刷システムは、利用者による印刷条件の設定を従来より容易化することができる。

本発明の一実施の形態に係る立体物上印刷システムのブロック図である。 図１に示すインクジェットプリンターによって画像が印刷される立体物の外観斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンターの外観斜視図である。 （ａ）は、ノズル面を立体物の側面に対向させた状態での図３に示す記録ヘッドの側面図である。（ｂ）は、図３に示す記録ヘッドの底面図である。 図３に示す立体物支持装置の外観斜視図である。 図３に示すインクジェットプリンターのブロック図である。 図１に示すコンピューターのブロック図である。 図７に示すコンピューターの動作のフローチャートである。 図７に示す表示部に表示される印刷条件受付画面の一例を示す図である。 図７に示す直交方向位置設定手段による直交方向設定位置の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッドの近傍の側面図である。 図７に示す範囲設定手段による使用ノズル範囲の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッドの近傍の側面図である。 図７に示すノズル吐出量設定手段によるノズル吐出量の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッドの近傍の側面図である。 （ａ）は、図４に示す記録ヘッドのノズル面に対する立体物の側面の角度が小さい場合に記録ヘッドのノズルから立体物の側面に向けてインクが吐出されているときの記録ヘッドの近傍の側面図である。（ｂ）は、図１３（ａ）に示すインクが立体物の側面に到達して生成されたドットの一例を示す図であって、立体物の側面の一部の展開図である。 （ａ）は、図４に示す記録ヘッドのノズル面に対する立体物の側面の角度が大きい場合に記録ヘッドのノズルから立体物の側面に向けてインクが吐出されているときの記録ヘッドの近傍の側面図である。（ｂ）は、図１４（ａ）に示すインクが立体物の側面に到達して生成されたドットの一例を示す図であって、立体物の側面の一部の展開図である。 （ａ）は、図４に示す記録ヘッドのノズル面に対する立体物の側面の角度が図１４（ａ）に示す角度である場合にインクの粒を大きくして記録ヘッドのノズルから立体物の側面に向けて吐出したときの、インクが立体物の側面に到達して生成されたドットの一例を示す図であって、立体物の側面の一部の展開図である。（ｂ）は、図４に示す記録ヘッドのノズル面に対する立体物の側面の角度が図１４（ａ）に示す角度である場合に複数個のインクの粒をずらして記録ヘッドのノズルから立体物の側面に向けて吐出したときの、インクが立体物の側面に到達して生成されたドットの一例を示す図であって、立体物の側面の一部の展開図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

まず、本実施の形態に係る立体物上印刷システムの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る立体物上印刷システム１０のブロック図である。

図１に示すように、立体物上印刷システム１０は、円柱状の缶など、円柱状の立体物９０（図２参照。）の側面９１（図２参照。）である曲面上に画像を印刷するインクジェットプリンター２０と、インクジェットプリンター２０に印刷データを入力するコンピューター６０とを備えている。インクジェットプリンター２０と、コンピューター６０とは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブルなどのケーブル１１を介して互いに通信可能に接続されている。なお、インクジェットプリンター２０と、コンピューター６０とは、ケーブル１１ではなく、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワークを介して互いに通信可能に接続されていても良い。

図２は、インクジェットプリンター２０によって画像が印刷される立体物９０の外観斜視図である。

図２に示すように、立体物９０は、円柱状の物である。立体物９０は、インクジェットプリンター２０によって画像が印刷される側面９１が形成されている。立体物９０を側面９１に平行な中心軸９２に直交する方向に切断した場合の断面は、径９３の円である。

図３は、インクジェットプリンター２０の外観斜視図である。

図３に示すように、インクジェットプリンター２０は、床などの設置場所に設置される設置部２１ａを備えているテーブル２１と、矢印２０ａで示す主走査方向に延在する本体２２と、テーブル２１に取り付けられていて立体物９０を回転可能に支持する立体物支持装置３０とを備えている。

テーブル２１は、矢印２０ａで示す主走査方向と直交する矢印２０ｂで示す副走査方向に延在していて本体２２を矢印２０ｂで示す副走査方向に移動可能に支持しているガイド機構２１ｂを、矢印２０ａで示す主走査方向における両側に備えている。また、テーブル２１は、立体物支持装置３０を搭載している支持装置搭載台２１ｃを備えている。支持装置搭載台２１ｃは、矢印２０ａで示す主走査方向および矢印２０ｂで示す副走査方向の両方に直交する矢印２０ｃで示す方向に設置部２１ａに対して移動可能である。

本体２２は、矢印２０ａで示す主走査方向に延在しているガイドレール２３と、矢印２０ａで示す主走査方向に移動可能にガイドレール２３に支持されているキャリッジ２４とを内部に備えている。キャリッジ２４は、矢印２０ｃで示す方向において紫外線硬化型のインクをテーブル２１に向けて吐出するための複数の記録ヘッド２５と、記録ヘッド２５によって吐出された紫外線硬化型のインクを硬化させるための紫外線をテーブル２１に向けて照射するためのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの紫外線照射装置２６とを搭載している。

図４（ａ）は、ノズル面２５ｃを立体物９０の側面９１に対向させた状態での記録ヘッド２５の側面図である。図４（ｂ）は、記録ヘッド２５の底面図である。

図４に示すように、記録ヘッド２５は、インクを吐出するノズル２５ａの列であるノズル列２５ｂが形成されているノズル面２５ｃを備えている。ノズル列２５ｂは、矢印２０ｂで示す副走査方向に延在している。

図５は、立体物支持装置３０の外観斜視図である。

図５に示すように、立体物支持装置３０は、テーブル２１（図３参照。）の支持装置搭載台２１ｃ（図３参照。）に取り付けられる筐体３１と、筐体３１に回転可能に支持されている軸部材３２および軸部材３３と、軸部材３２の一端に固定されているプーリー３４と、軸部材３２が回転するための駆動力を発生させるステッピングモーター３５と、ステッピングモーター３５の駆動力をプーリー３４に伝達するためのタイミングベルト３６とを備えている。

軸部材３２および軸部材３３は、矢印２０ｃで示す方向における位置が互いに同一であって矢印２０ａで示す主走査方向に延在するように、平行に並べられて配置されている。軸部材３２は、立体物９０（図３参照。）を支持する場合に立体物９０が滑ることを防止するためのゴム製のリング３２ａを複数備えている。同様に、軸部材３３は、立体物９０を支持する場合に立体物９０が滑ることを防止するためのゴム製のリング３３ａを複数備えている。軸部材３２および軸部材３３は、円柱状の立体物９０の側面９１（図３参照。）を記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対向させた状態で、立体物９０の中心軸９２（図２参照。）を中心にして立体物９０を回転可能に支持するようになっており、本発明の立体物支持部を構成している。

図６は、インクジェットプリンター２０のブロック図である。

図６に示すように、インクジェットプリンター２０は、上述した記録ヘッド２５およびステッピングモーター３５と、設置部２１ａ（図３参照。）に対して支持装置搭載台２１ｃ（図３参照。）を移動させる台駆動部４１と、テーブル２１（図３参照。）に対して本体２２（図３参照。）を矢印２０ｂ（図３参照。）で示す副走査方向に移動させる本体駆動部４２と、ガイドレール２３（図３参照。）に対してキャリッジ２４（図３参照。）を矢印２０ａ（図３参照。）で示す主走査方向に移動させるキャリッジ駆動部４３と、ケーブル１１（図１参照。）またはネットワークを介してコンピューター６０（図１参照。）などの外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部４４と、各種のデータを記憶しているＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶デバイスである記憶部４５と、インクジェットプリンター２０全体を制御する制御部４６とを備えている。

制御部４６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部４５に記憶されているプログラムを実行するようになっている。

制御部４６は、記憶部４５に記憶されているプログラムを実行することによって、軸部材３２（図３参照。）および軸部材３３（図３参照。）によって立体物９０（図３参照。）を回転させながら記録ヘッド２５によって立体物９０の側面９１（図３参照。）に画像を印刷させる印刷制御手段４６ａとして機能する。印刷制御手段４６ａは、記録ヘッド２５によって立体物９０の側面９１に画像を印刷させる場合に、記録ヘッド２５の複数のノズル２５ａ（図４参照。）のうちノズル面２５ｃ（図４参照。）に平行であって立体物９０の中心軸９２（図２参照。）に直交する方向、すなわち、矢印２０ｂで示す副走査方向における所定の範囲（以下「使用ノズル範囲」と言う。）２５ｄ（図４参照。）内のノズル２５ａからインクを吐出させる機能を有している。

図７は、コンピューター６０のブロック図である。

図７に示すように、コンピューター６０は、種々の操作が入力されるマウスやキーボードなどの入力デバイスである操作部６１と、種々の情報を表示するＬＣＤなどの表示デバイスである表示部６２と、ケーブル１１（図１参照。）またはネットワークを介してインクジェットプリンター２０（図１参照。）などの外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部６３と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶デバイスである記憶部６４と、コンピューター６０全体を制御する制御部６５とを備えている。コンピューター６０は、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのコンピューターによって構成されている。

記憶部６４は、インクジェットプリンター２０に立体物９０（図３参照。）上に画像を印刷させるためのプログラムである立体物上印刷用プログラム６４ａを記憶している。立体物上印刷用プログラム６４ａは、コンピューター６０の製造段階でコンピューター６０にインストールされていても良いし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの記憶媒体からコンピューター６０に追加でインストールされても良いし、ネットワーク上からコンピューター６０に追加でインストールされても良い。

制御部６５は、例えば、ＣＰＵと、プログラムおよび各種のデータを予め記憶しているＲＯＭと、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭとを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部６４に記憶されているプログラムを実行するようになっている。

制御部６５は、記憶部６４に記憶されている立体物上印刷用プログラム６４ａを実行することによって、円柱状の立体物９０の径９３（図２参照。）を受け付ける径受付手段６５ａ、径受付手段６５ａによって受け付けられた径９３に応じて使用ノズル範囲２５ｄ（図４参照。）を設定する範囲設定手段６５ｂ、記録ヘッド２５（図４参照。）のノズル２５ａ（図４参照。）によって吐出されるインクの量であるノズル吐出量を設定するノズル吐出量設定手段６５ｃ、立体物９０に印刷される画像である印刷画像を表示部６２に擬似的に表示するプレビュー表示手段６５ｄ、および、ノズル面２５ｃ（図３参照。）に直交する方向、すなわち、矢印２０ｃ（図３参照。）で示す方向における記録ヘッド２５および軸部材３２、３３（図３参照。）の相対的な位置である直交方向位置であって、予め設定される直交方向設定位置を設定する直交方向位置設定手段６５ｅとして機能する。

次に、立体物上印刷システム１０の動作について説明する。

まず、コンピューター６０によってインクジェットプリンター２０に印刷データが送信されるまでの流れの概要を説明する。

図８は、コンピューター６０の動作のフローチャートである。

コンピューター６０の制御部６５は、操作部６１を介した指示に応じて、立体物上印刷用プログラム６４ａを起動して、図８に示すような動作を実行する。

図８に示すように、制御部６５は、操作部６１を介した指示に応じて、画像を受け付ける（Ｓ２０１）。例えば、制御部６５は、記憶部６４に記憶されている画像、または、通信部６３を介して外部の装置から受信した画像を、操作部６１を介した指示に応じて受け付けることができる。

次いで、制御部６５は、立体物９０の径９３、Ｓ２０１において受け付けられた画像のうち印刷される範囲などの種々の印刷条件を、操作部６１を介した指示に応じて受け付ける（Ｓ２０２）。

次いで、制御部６５は、Ｓ２０１において受け付けられた画像と、Ｓ２０２において受け付けられた印刷条件とに基づいて、操作部６１を介した指示に応じて印刷データを生成する（Ｓ２０３）。

最後に、制御部６５は、Ｓ２０３において生成した印刷データを通信部６３を介してインクジェットプリンター２０に送信して（Ｓ２０４）、図８に示す動作を終了する。

なお、制御部６５は、Ｓ２０２において受け付けられた印刷条件を次回以降の印刷において再利用することができるように、記憶部６４に記憶するようになっていても良い。

次に、Ｓ２０２における印刷条件の受け付けについて詳細に説明する。

コンピューター６０の制御部６５は、操作部６１を介した指示に応じて、図９に示す印刷条件受付画面１００を表示部６２に表示する。

図９は、表示部６２に表示される印刷条件受付画面１００の一例を示す図である。

図９に示すように、印刷条件受付画面１００は、立体物９０の中心軸９２の延在方向における立体物９０の長さを指定するための立体物幅スピンボックス１０１ａと、立体物９０の径９３を指定するための立体物径スピンボックス１０１ｂとを含んでいる。すなわち、制御部６５の径受付手段６５ａは、立体物径スピンボックス１０１ｂによって立体物９０の径９３を受け付ける。

また、印刷条件受付画面１００は、立体物９０の側面９１のうち画像が印刷可能な領域である印刷可能領域の矢印２０ａで示す主走査方向における長さ（以下「印刷可能領域幅」と言う。）を表示するための印刷可能領域幅テキストボックス１０２ａと、印刷可能領域の矢印２０ｂで示す副走査方向における展開した長さ（以下「印刷可能領域高さ」と言う。）を表示するための印刷可能領域高さテキストボックス１０２ｂとを含んでいる。なお、印刷可能領域幅テキストボックス１０２ａに表示される値は、立体物幅スピンボックス１０１ａに指定されている値と同じである。すなわち、制御部６５のプレビュー表示手段６５ｄは、立体物幅スピンボックス１０１ａに指定されている値を、印刷可能領域幅テキストボックス１０２ａに表示する値とする。また、印刷可能領域高さテキストボックス１０２ｂに表示されている値は、立体物９０を中心軸９２に直交する方向に切断した場合の断面である円の円周である。したがって、制御部６５のプレビュー表示手段６５ｄは、立体物径スピンボックス１０１ｂに指定されている径９３に円周率を掛けることによって、印刷可能領域高さテキストボックス１０２ｂに表示する値を算出する。なお、印刷可能領域のサイズは、本実施の形態において立体物９０の側面９１のサイズと同一であるが、立体物９０の側面９１のサイズ以下で利用者によって設定可能になっていても良い。

また、印刷条件受付画面１００は、印刷内容を疑似的に表示するプレビュー領域１０３を含んでいる。プレビュー領域１０３は、印刷可能領域幅テキストボックス１０２ａおよび印刷可能領域高さテキストボックス１０２ｂで表示されている印刷可能領域を表す印刷可能領域枠１０３ａと、図８に示すＳ２０１において利用者によって入力された画像１０３ｂとを含んでいる。利用者は、画像１０３ｂのうち印刷可能領域枠１０３ａ内に収まる部分を変更するようにプレビュー領域１０３内で画像１０３ｂの位置およびサイズを操作部６１を介して変更することができる。画像１０３ｂのうち印刷可能領域枠１０３ａ内に収まる部分は、図８に示すＳ２０３において印刷データが生成される場合に、印刷画像として受け付けられる部分である。

次に、Ｓ２０３における印刷データの生成について説明する。

Ｓ２０３における印刷データの生成において、制御部６５の直交方向位置設定手段６５ｅは、直交方向設定位置を設定する。

図１０は、直交方向位置設定手段６５ｅによる直交方向設定位置の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッド２５の近傍の側面図である。

図１０に示すように、記録ヘッド２５のノズル面２５ｃおよび軸部材３２の中心軸３２ｂの矢印２０ｃで示す方向における距離１１１は、軸部材３２の中心軸３２ｂおよび立体物９０の中心軸９２の矢印２０ｃで示す方向における距離１１２と、立体物９０の矢印２０ｃで示す方向における頂点９０ａおよび立体物９０の中心軸９２の矢印２０ｃで示す方向における距離１１３と、記録ヘッド２５のノズル面２５ｃおよび立体物９０の頂点９０ａの矢印２０ｃで示す方向における距離１１４との合計である。

軸部材３２の中心軸３２ｂおよび軸部材３３の中心軸３３ｂの中点を点１１５とすると、距離１１２は、軸部材３２の中心軸３２ｂ上の点と、立体物９０の中心軸９２上の点と、点１１５とを頂点とし、軸部材３２の中心軸３２ｂ上の点と、立体物９０の中心軸９２上の点とを端点とする線分を斜辺とする直角三角形の１辺である。したがって、距離１１２は、ピタゴラスの定理によって、軸部材３２の中心軸３２ｂおよび立体物９０の中心軸９２の距離１１２ａの二乗と、軸部材３２の中心軸３２ｂおよび点１１５の距離１１２ｂの二乗との差の平方根である。ここで、距離１１２ａは、軸部材３２のリング３２ａの半径という一定の値と、立体物９０の半径、すなわち、径９３の半分との和である。また、距離１１２ｂは、軸部材３２および軸部材３３の位置関係に応じた一定の値である。したがって、距離１１２は、立体物９０の径９３に応じて変化する値である。

ここで、距離１１１は、直交方向設定位置の設定に応じて変更される値である。また、距離１１３は、立体物９０の半径、すなわち、径９３の半分であり、立体物９０の径９３に応じて変化する値である。

したがって、直交方向位置設定手段６５ｅは、立体物９０の頂点９０ａから記録ヘッド２５のノズル面２５ｃまでの矢印２０ｃで示す方向における距離１１４がインクジェットプリンター２０におけるインクの飛翔に適切な距離（例えば２ｍｍ）になるように、外部から入力された立体物９０のサイズのうちの１つのパラメーターである径９３に基づいて、直交方向設定位置を適切に設定することができる。

図８に示すＳ２０３における印刷データの生成において、制御部６５の範囲設定手段６５ｂは、記録ヘッド２５の使用ノズル範囲２５ｄを設定する。

図１１は、範囲設定手段６５ｂによる使用ノズル範囲２５ｄ（図４参照。）の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッド２５の近傍の側面図である。

図１１に示すように、記録ヘッド２５が所定の位置で立体物９０に対向している場合、記録ヘッド２５における複数のノズル２５ａのそれぞれの矢印２０ｂで示す副走査方向における位置は、そのノズル２５ａと、立体物９０の頂点９０ａとの矢印２０ｂで示す副走査方向における距離１１６によって表すことができる。そして、距離１１６に対応する位置のノズル２５ａと、このノズル２５ａから吐出されるインクが到達する立体物９０の側面９１における位置である着弾点９０ｂとの距離１１７は、上述した距離１１３（図１０参照。）および距離１１４（図１０参照。）の和と、立体物９０の着弾点９０ｂおよび中心軸９２の矢印２０ｃで示す方向における距離１１８との差である。

立体物９０の頂点９０ａと、中心軸９２上の点とを端点とする線分において着弾点９０ｂと矢印２０ｃで示す方向における位置が同じである点を点１１９とすると、距離１１６は、立体物９０の着弾点９０ｂと、立体物９０の中心軸９２上の点と、点１１９とを頂点とし、立体物９０の着弾点９０ｂと、立体物９０の中心軸９２上の点とを端点とする線分を斜辺とする直角三角形の１辺である。したがって、立体物９０の中心軸９２と、点１１９との矢印２０ｃで示す方向における距離１１８は、ピタゴラスの定理によって、立体物９０の着弾点９０ｂと、立体物９０の中心軸９２との距離１２０の二乗と、距離１１６の二乗との差の平方根である。ここで、距離１２０は、立体物９０の半径、すなわち、径９３の半分である。したがって、距離１１８は、距離１１６と、立体物９０の径９３とに応じて変化する値である。

ここで、距離１１３（図１０参照。）は、立体物９０の半径、すなわち、径９３の半分であり、立体物９０の径９３に応じて変化する値である。また、距離１１４（図１０参照。）は、直交方向位置設定手段６５ｅによる直交方向設定位置の設定に応じて変更される値である。そして、距離１１７は、上述したように、距離１１３および距離１１４の和と、距離１１８との差である。

したがって、範囲設定手段６５ｂは、距離１１６に対応する位置のノズル２５ａと、このノズル２５ａから吐出されるインクが到達する立体物９０の側面９１における位置である着弾点９０ｂとの距離１１７がインクジェットプリンター２０におけるインクの飛翔に適切な距離の範囲内になるように、外部から入力された立体物９０のサイズのうちの１つのパラメーターである径９３に基づいて、距離１１６の範囲、すなわち、使用ノズル範囲２５ｄ（図４参照。）を適切に設定することができる。

図８に示すＳ２０３における印刷データの生成において、制御部６５のノズル吐出量設定手段６５ｃは、記録ヘッド２５の使用ノズル範囲２５ｄ内のノズル２５ａ毎に、ノズル吐出量を設定する。

図１２は、ノズル吐出量設定手段６５ｃによるノズル吐出量の設定の方法を説明するための図であって、記録ヘッド２５の近傍の側面図である。

図１２に示すように、記録ヘッド２５が所定の位置で立体物９０に対向している場合、距離１１６に対応する位置のノズル２５ａから吐出されるインクの着弾点９０ｂにおける、記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の角度１２１は、立体物９０の着弾点９０ｂと、立体物９０の中心軸９２上の点と、点１１９とを頂点とする三角形が、立体物９０の着弾点９０ｂと、立体物９０の中心軸９２上の点とを端点とする線分を斜辺とする直角三角形であるので、この直角三角形における立体物９０の中心軸９２上の点での内角である角度１２２と等しい。そして、角度１２２は、距離１１６を上述の距離１２０で割った商の逆正弦関数の値である。ここで、距離１２０は、立体物９０の半径、すなわち、径９３の半分である。したがって、着弾点９０ｂにおける記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の角度１２１は、距離１１６と、立体物９０の径９３とに応じて変化する値である。

ここで、着弾点９０ｂにおける記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の角度１２１は、立体物９０上の印刷の質に影響する。

図１３（ａ）は、角度１２１が小さい場合に記録ヘッド２５のノズル２５ａから立体物９０の側面９１に向けてインク２５ｅが吐出されているときの記録ヘッド２５の近傍の側面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示すインク２５ｅが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドット９４の一例を示す図であって、立体物９０の側面９１の一部の展開図である。図１４（ａ）は、角度１２１が大きい場合に記録ヘッド２５のノズル２５ａから立体物９０の側面９１に向けてインク２５ｅが吐出されているときの記録ヘッド２５の近傍の側面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すインク２５ｅが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドット９４の一例を示す図であって、立体物９０の側面９１の一部の展開図である。図１５（ａ）は、角度１２１が図１４（ａ）に示す角度である場合にインク２５ｅの粒を大きくして記録ヘッド２５のノズル２５ａから立体物９０の側面９１に向けて吐出したときの、インク２５ｅが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドット９４の一例を示す図であって、立体物９０の側面９１の一部の展開図である。図１５（ｂ）は、角度１２１が図１４（ａ）に示す角度である場合に複数個のインク２５ｅの粒をずらして記録ヘッド２５のノズル２５ａから立体物９０の側面９１に向けて吐出したときの、インク２５ｅが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドット９４の一例を示す図であって、立体物９０の側面９１の一部の展開図である。

図１３および図１４に示すように、着弾点９０ｂにおける記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の角度１２１が大きいほど、立体物９０の側面９１におけるドット９４の間隔が大きくなる。しかしながら、図１５（ａ）に示すようにノズル２５ａによって吐出されるインク２５ｅの粒の大きさを増加させることによってノズル吐出量を増加させたり、図１５（ｂ）に示すようにノズル２５ａによって複数個のインク２５ｅの粒をずらして吐出することによってノズル吐出量を増加させたりすると、立体物９０の側面９１におけるドット９４が大きくなり、結果として、ドット９４の間隔を縮小することができる。

したがって、ノズル吐出量設定手段６５ｃは、記録ヘッド２５の使用ノズル範囲２５ｄ内のノズル２５ａによって吐出されるインク２５ｅが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドット９４の間隔が適切な範囲内になるように、着弾点９０ｂにおける記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の角度１２１に応じて、すなわち、外部から入力された立体物９０のサイズのうちの１つのパラメーターである径９３と、ノズル２５ａの位置を示す距離１１６とに応じて、ノズル２５ａ毎にノズル吐出量を適切に設定することができる。

制御部６５は、図８に示すＳ２０３における印刷データの生成において、図８に示すＳ２０２における印刷条件の受け付けによって受け付けられた印刷画像と、直交方向位置設定手段６５ｅによって設定された直交方向設定位置と、範囲設定手段６５ｂによって設定された使用ノズル範囲２５ｄと、ノズル吐出量設定手段６５ｃによってノズル２５ａ毎に設定されたノズル吐出量とを含む印刷データを生成する。

次に、コンピューター６０によって送信されてきた印刷データに基づいて立体物９０に印刷を実行する場合のインクジェットプリンター２０の動作について説明する。

インクジェットプリンター２０の制御部４６の印刷制御手段４６ａは、通信部４４を介して受信した印刷データに基づいて立体物９０に印刷を実行する。

まず、印刷制御手段４６ａは、印刷データに含まれる直交方向設定位置に基づいて台駆動部４１を制御することによって記録ヘッド２５および軸部材３２、３３の相対的な位置を適切に変更する。したがって、利用者によって立体物支持装置３０に予め搭載させられていた立体物９０から記録ヘッド２５のノズル面２５ｃまでの矢印２０ｃで示す方向における距離１１４は、インクジェットプリンター２０におけるインクの飛翔に適切な距離になる。

次に、印刷制御手段４６ａは、印刷データに基づいて記録ヘッド２５、ステッピングモーター３５、本体駆動部４２およびキャリッジ駆動部４３を制御することによって、立体物支持装置３０に支持されている立体物９０に、印刷データに含まれる印刷画像を印刷する。ここで、印刷制御手段４６ａは、印刷データに含まれる使用ノズル範囲２５ｄに基づいて記録ヘッド２５を制御することによって、記録ヘッド２５の複数のノズル２５ａのうち矢印２０ｂで示す副走査方向における適切な範囲内のノズル２５ａのみからインクを吐出させる。また、印刷制御手段４６ａは、印刷データに含まれるノズル２５ａ毎のノズル吐出量に基づいて記録ヘッド２５を制御することによって、ノズル２５ａによって吐出されるインクが立体物９０の側面９１に到達して生成されたドットの間隔が適切な範囲内になるように、ノズル２５ａによって吐出させるインクの量を調整する。なお、印刷制御手段４６ａは、複数個のインク２５ｅの粒をずらして吐出させることによって、ノズル２５ａによって吐出させるインクの量を調整する場合、立体物９０を回転させてインクの着弾点をずらす必要があるので、印刷データに含まれるノズル２５ａ毎のノズル吐出量に基づいて、記録ヘッド２５だけでなく、ステッピングモーター３５も制御する。

以上に説明したように、立体物上印刷システム１０は、円柱状の立体物９０の回転の中心軸９２に直交する方向に切断した場合の断面である円の径９３が入力されることによって、記録ヘッド２５の複数のノズル２５ａのうちインクが吐出されるノズル２５ａの範囲である図４に示す使用ノズル範囲２５ｄを自動的に設定するので、利用者による印刷条件の設定を従来より容易化することができる。

また、立体物上印刷システム１０は、図１５に示すように、記録ヘッド２５のノズル面２５ｃに対する立体物９０の側面９１の印刷面の傾きが大きい位置に配置されているノズル２５ａから吐出されるインクの量を自動的に増加させることができるので、立体物９０上の印刷の質を向上することができる。

また、立体物上印刷システム１０は、図９に示すように、円柱状の立体物９０の側面９１に印刷される画像のサイズおよび位置を印刷可能領域に合わせて利用者に変更させることができるので、円柱状の立体物９０の側面９１に印刷される画像を利用者に直感的に編集させることができる。

また、立体物上印刷システム１０は、ノズル面２５ｃに直交する方向、すなわち、矢印２０ｃで示す方向における記録ヘッド２５および軸部材３２、３３の相対的な位置を、円柱状の立体物９０の回転の中心軸９２に直交する方向に切断した場合の断面である円の径９３に応じた適切な位置に自動的に変更するので、矢印２０ｃで示す方向における記録ヘッド２５および軸部材３２、３３の相対的な位置を利用者が入力しなければならない構成と比較して、円柱状の立体物９０の側面９１への画像の印刷を容易化することができる。なお、立体物上印刷システム１０は、矢印２０ｃで示す方向における記録ヘッド２５および軸部材３２、３３の相対的な位置を利用者が入力しなければならない構成であっても良い。

立体物上印刷システム１０は、本実施の形態において、インクジェットプリンター２０の制御部４６と、コンピューター６０の制御部６５との協働によって立体物９０への画像の印刷を実行している。しかしながら、本実施の形態におけるコンピューター６０の制御部６５の機能の少なくとも一部は、インクジェットプリンター２０の制御部４６によって実現されるようになっていても良い。

インクジェットプリンター２０は、本実施の形態において、矢印２０ｃで示す方向における記録ヘッド２５および立体物９０の相対的な位置を、設置部２１ａに対する支持装置搭載台２１ｃの移動による設置部２１ａに対する立体物支持装置３０の移動によって変更するようになっている。しかしながら、インクジェットプリンター２０は、矢印２０ｃで示す方向における記録ヘッド２５および立体物９０の相対的な位置を、設置部２１ａに対する記録ヘッド２５の移動によって変更するようになっていても良い。

インクジェットプリンター２０は、本実施の形態において紫外線硬化型のインクによって画像を印刷する装置であるが、例えばソルベントインクなど、紫外線硬化型のインク以外のインクによって画像を印刷する装置であっても良い。

１０ 立体物上印刷システム
２０ インクジェットプリンター
２５ 記録ヘッド
２５ａ ノズル
２５ｃ ノズル面
２５ｄ 使用ノズル範囲（所定の範囲）
２５ｅ インク
３２ 軸部材（立体物支持部）
３３ 軸部材（立体物支持部）
４６ａ 印刷制御手段
６０ コンピューター
６２ 表示部
６４ａ 立体物上印刷用プログラム
６５ａ 径受付手段
６５ｂ 範囲設定手段
６５ｃ ノズル吐出量設定手段
６５ｄ プレビュー表示手段
６５ｅ 直交方向位置設定手段
９０ 立体物
９１ 側面
９２ 中心軸
９３ 径
１０３ａ 印刷可能領域枠
１０３ｂ 画像

Claims (5)

1. インクを吐出する複数のノズルを備えるノズル列が形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、
   円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、
   前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段と
   を備えており、
   前記ノズル列は、前記中心軸の延在方向に直交する方向に延在して配置されており、
   前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記ノズル列の所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させる立体物上印刷システムであって、
   前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段と、
   前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記所定の範囲を設定する範囲設定手段と
   を備えており、
   前記立体物支持部は、前記中心軸の延在方向に延在して互いに平行に並べられて配置されている二体の軸部材であり、
   前記二体の軸部材は、前記二体の軸部材の間に前記立体物を載置して支持し、
   前記ノズル列の延在方向における位置において、前記二体の軸部材の間の中央の位置と、前記所定の範囲の中央の位置とは、一致しており、
   前記印刷制御手段は、前記ノズルによって吐出される前記インクの量であるノズル吐出量に応じて前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させ、
   前記立体物上印刷システムは、前記径受付手段によって受け付けられた前記径と、前記所定の範囲内の前記ノズルの位置とに応じて、このノズルの前記ノズル吐出量を設定するノズル吐出量設定手段を備えていることを特徴とする立体物上印刷システム。
2. インクを吐出する複数のノズルが形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、
   円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、
   前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段と
   を備えており、
   前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記複数のノズルのうち前記ノズル面に平行であって前記中心軸に直交する方向における所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させる立体物上印刷システムであって、
   前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段と、
   前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記所定の範囲を設定する範囲設定手段と、
   情報を表示する表示部と、
   前記立体物に印刷される前記画像を前記表示部に擬似的に表示するプレビュー表示手段と
   を備えており、
   前記プレビュー表示手段は、前記側面のうち前記画像が印刷可能な領域である印刷可能領域の１辺の長さを前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて算出し、算出した長さに応じた大きさで前記印刷可能領域を前記画像とともに前記表示部に擬似的に表示することを特徴とする立体物上印刷システム。
3. 前記印刷制御手段は、前記ノズルによって吐出される前記インクの量であるノズル吐出量に応じて前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させ、
   前記立体物上印刷システムは、前記径受付手段によって受け付けられた前記径と、前記所定の範囲内の前記ノズルの位置とに応じて、このノズルの前記ノズル吐出量を設定するノズル吐出量設定手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の立体物上印刷システム。
4. インクを吐出する複数のノズルを備えるノズル列が形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、
   円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、
   前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段と
   を備えており、
   前記ノズル列は、前記中心軸の延在方向に直交する方向に延在して配置されており、
   前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記ノズル列の所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させる立体物上印刷システムであって、
   前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段と、
   前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記所定の範囲を設定する範囲設定手段と
   を備えており、
   前記立体物支持部は、前記中心軸の延在方向に延在して互いに平行に並べられて配置されている二体の軸部材であり、
   前記二体の軸部材は、前記二体の軸部材の間に前記立体物を載置して支持し、
   前記ノズル列の延在方向における位置において、前記二体の軸部材の間の中央の位置と、前記所定の範囲の中央の位置とは、一致しており、
   前記印刷制御手段は、前記立体物上に前記画像を印刷する場合、前記ノズル面に直交する方向における前記記録ヘッドおよび前記立体物支持部の相対的な位置である直交方向位置を、予め設定されている前記直交方向位置である直交方向設定位置に変更し、
   前記立体物上印刷システムは、前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記直交方向設定位置を設定する直交方向位置設定手段を備えていることを特徴とする立体物上印刷システム。
5. インクを吐出する複数のノズルを備えるノズル列が形成されているノズル面を備えている記録ヘッドと、
   円柱状の立体物の側面である曲面を前記ノズル面に対向させた状態で前記側面に平行な中心軸を中心にして前記立体物を回転可能に支持する立体物支持部と、
   前記立体物支持部によって前記立体物を回転させながら前記記録ヘッドによって前記側面に画像を印刷させる印刷制御手段と
   を備えており、
   前記ノズル列は、前記中心軸の延在方向に直交する方向に延在して配置されており、
   前記印刷制御手段は、前記記録ヘッドによって前記側面に前記画像を印刷させる場合に、前記ノズル列の所定の範囲内のノズルから前記インクを吐出させるインクジェットプリンターを制御するコンピューターによって実行される立体物上印刷用プログラムであって、
   前記立体物支持部は、前記中心軸の延在方向に延在して互いに平行に並べられて配置されている二体の軸部材であり、
   前記二体の軸部材は、前記二体の軸部材の間に前記立体物を載置して支持し、
   前記ノズル列の延在方向における位置において、前記二体の軸部材の間の中央の位置と、前記所定の範囲の中央の位置とは、一致しており、
   前記印刷制御手段は、前記立体物上に前記画像を印刷する場合、前記ノズル面に直交する方向における前記記録ヘッドおよび前記立体物支持部の相対的な位置である直交方向位置を、予め設定されている前記直交方向位置である直交方向設定位置に変更し、
   前記コンピューターを、
   前記立体物を前記中心軸に直交する方向に切断した場合の断面である円の径を受け付ける径受付手段、
   前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記所定の範囲を設定する範囲設定手段、および、
   前記径受付手段によって受け付けられた前記径に応じて前記直交方向設定位置を設定する直交方向位置設定手段
   として機能させることを特徴とする立体物上印刷用プログラム。

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