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WO2011024312A1 - 三次元インクジェットプリンタ - Google Patents

三次元インクジェットプリンタ Download PDF

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Publication number
WO2011024312A1
WO2011024312A1 PCT/JP2009/065206 JP2009065206W WO2011024312A1 WO 2011024312 A1 WO2011024312 A1 WO 2011024312A1 JP 2009065206 W JP2009065206 W JP 2009065206W WO 2011024312 A1 WO2011024312 A1 WO 2011024312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
medium
vibration
inkjet head
ink jet
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/065206
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義己 小野沢
亮文 関
伸幸 小野
Original Assignee
株式会社ミマキエンジニアリング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ミマキエンジニアリング filed Critical 株式会社ミマキエンジニアリング
Priority to US13/392,090 priority Critical patent/US20120188303A1/en
Priority to EP09848757.2A priority patent/EP2474418B1/en
Priority to PCT/JP2009/065206 priority patent/WO2011024312A1/ja
Priority to JP2011528587A priority patent/JPWO2011024312A1/ja
Priority to CN2009801611103A priority patent/CN102481782A/zh
Priority to KR1020127004894A priority patent/KR20120046287A/ko
Publication of WO2011024312A1 publication Critical patent/WO2011024312A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional inkjet printer that discharges ink droplets from an inkjet head and prints on the surface of a three-dimensional medium.
  • a general inkjet printer prints on the surface of a medium by ejecting ink droplets from an inkjet head onto a flat medium conveyed on a platen.
  • a three-dimensional ink jet printer described in Patent Document 1 has been considered because of a demand for printing on a three-dimensional medium.
  • the three-dimensional ink jet printer described in Patent Document 1 prints an image on the surface of a medium by scanning in a plurality of passes, and the inclination angle of a medium holding unit that holds the three-dimensional shape of the ink jet.
  • a pass position is specified, and an ink droplet is ejected from the inkjet head while rotating the media holding unit relative to the inkjet head, thereby printing an image for one pass on the surface of the medium.
  • the separation distance from the media surface differs between the central portion and the end portion of the inkjet head. For this reason, when printing is performed with the three-dimensional inkjet printer described in Patent Document 1, the landing of the ink ejected from the end of the inkjet head with respect to the landing position of the ink droplet ejected from the center of the inkjet head Since the position is shifted, there is a problem that unevenness of printing density occurs between passes.
  • an object of the present invention is to provide a three-dimensional ink jet printer that can reduce unevenness in printing density.
  • the three-dimensional ink jet printer prints on the surface of the medium by ejecting ink droplets from the ink jet head onto the surface of the medium while relatively moving the medium holding portion for holding the three-dimensional shape medium and the ink jet head.
  • a B-axis drive unit that rotates the medium and moves the surface of the medium facing the inkjet head in the main scanning direction, and the medium that revolves the medium and faces the inkjet head
  • An A-axis drive unit that moves the surface of the ink in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and a vibration generating unit that generates vibration when ink droplets are ejected from the inkjet head to vibrate the medium.
  • an image can be printed on the surface of the medium by ejecting ink droplets from the inkjet head while the medium is rotated by the B-axis drive unit.
  • the drive unit By causing the drive unit to revolve the medium, the pass position for printing on the medium can be changed.
  • ink droplets are ejected from the inkjet head, if vibration is generated from the vibration generating unit, the media held by the media holding unit vibrates, so the landing of the ink droplets ejected from the inkjet head The position shifts unevenly as a whole.
  • by intentionally shifting the landing position of the ink droplets it is possible to make the shift of the dot position visually inconspicuous, and thus it is possible to reduce the unevenness of the print density.
  • the vibration generating part generates vibration of a sub-scanning direction component.
  • this three-dimensional ink jet printer by generating vibration in the sub-scanning direction component from the vibration generating unit, the landing positions of the ink droplets ejected from the ink jet head are shifted unevenly in the sub-scanning direction as a whole. For this reason, when printing an image on a medium in a plurality of passes, the dot interval of ink droplets between adjacent passes can be made non-uniform, so that the linear shape generated at the joint of printed images between passes Seam unevenness can be reduced.
  • the vibration generating unit generates a vibration of a main scanning direction component.
  • the vibration generating unit by generating vibrations in the main scanning direction component from the vibration generating unit, the landing positions of the ink droplets ejected from the ink jet head are shifted unevenly as a whole in the main scanning direction. For this reason, when an image is printed on a medium in the same pass, the dot interval of the ink droplets in the joint of the print image in the same pass can be made non-uniform, and thus occurs in the joint of the print image in the same pass. Linear joint unevenness can be reduced.
  • the vibration generating unit sets the amplitude of the generated vibration to be equal to or less than a half dot of the ink droplet ejected from the inkjet head.
  • the vibration generating unit sets the amplitude of the generated vibration to be equal to or less than a half dot of the ink droplet ejected from the inkjet head.
  • the vibration generating unit varies the amplitude of the generated vibration.
  • the landing positions of the ink droplets can be irregularly dispersed by changing the amplitude of vibration generated by the vibration generator, so that the deviation of the dot positions is visually noticeable. Can be eliminated.
  • the vibration generating unit varies the amplitude of the generated vibration based on a random value.
  • the ink droplet landing positions can be more irregularly dispersed by changing the amplitude of vibration generated by the vibration generating unit based on the random number value. The shift can be made visually inconspicuous.
  • unevenness in printing density can be reduced.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 2 is a partial perspective view of the three-dimensional inkjet printer shown in FIG. 1. It is the figure which showed the nozzle surface of the inkjet head.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a medium M and an inkjet head when ejecting ink droplets while generating vibrations. It is the figure which showed the state which generated the vibration of the X-axis direction component. It is the figure which showed the landing position of the ink droplet in the case of FIG. It is the figure which showed the state which generated the vibration of the Y-axis direction component. It is the figure which showed the landing position of the ink droplet in the case of FIG.
  • FIG. 1 is a front view of the three-dimensional inkjet printer according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the three-dimensional inkjet printer shown in FIG. is there.
  • the left-right direction in FIG. 1 front-rear direction in FIG. 2 is the Y-axis direction
  • the front-rear direction in FIG. 1 left-right direction in FIG. 2
  • the up-down direction in FIG. (Vertical direction of 2) is defined as the Z-axis direction.
  • the three-dimensional inkjet printer 1 prints on the surface of a hemispherical medium M, and includes an inkjet head 20 that ejects ink and a three-dimensional medium M.
  • the image is printed on the surface of the medium M by causing the ink to be ejected from the inkjet head 20 by relatively moving the medium holding unit 40 that holds the medium.
  • the three-dimensional ink jet printer 1 has a pair of left and right support legs 11 and 12 erected on a base 10 serving as a base along the Y-axis direction.
  • a maintenance station 15 for cleaning the inkjet head 20 is fixed.
  • the control device 14 is a control device that performs drive control for relatively moving the media holding unit 40 and the inkjet head 20, ink ejection control of the inkjet head 20, vibration generation control of a vibration generation device 50 described later, and the like.
  • the control device 14 is mainly configured by a computer including a CPU, a ROM, and a RAM. Predetermined control is performed by reading predetermined computer software on the CPU and RAM and operating the computer under the control of the CPU. Realized.
  • a support girder 17 extending along the Y-axis direction is stretched.
  • a pair of Y-axis guide rails 18 a and 18 b extending in the extending direction of the support beam 17 are arranged on the upper surface of the support beam 17 in parallel in the X-axis direction.
  • a head carriage 21 on which the inkjet head 20 is mounted is attached to the pair of Y-axis guide rails 18a and 18b so as to be movable in the Y-axis direction.
  • the head carriage 21 is connected to a Y-axis drive unit 22 attached to the support beam 17.
  • the Y-axis drive unit 22 includes, for example, a Y-axis drive motor that rotates about an axis in the Y-axis direction, a ball screw connected to the Y-axis drive motor, and a ball bearing that serves as a bearing for the ball screw.
  • This is realized by a known mechanism composed of
  • the head carriage 21 rotates in the Y-axis drive table by the drive control of the Y-axis drive unit 22 by the control device 14, and is guided by the pair of Y-axis guide rails 18a and 18b to move in the Y-axis direction. .
  • the inkjet head 20 prints a color image on the surface of the medium M held by the medium holding unit 40 by discharging ink such as yellow, magenta, cyan, and black. For this reason, the inkjet head 20 is provided for each color type of ink to be ejected. Each inkjet head 20 is disposed at the lower end of the head carriage 21 so as to face the medium M held by the medium holding unit 40. Further, the lower surface of the inkjet head 20 is a nozzle surface, which is a nozzle surface on which a plurality of nozzles 20a for discharging ink such as yellow, magenta, cyan, and black are arranged.
  • FIG. 4 shows the nozzle surface of the inkjet head.
  • the inkjet head 20 is provided with a plurality of nozzles 20a arranged in the sub-scanning direction (X-axis direction) perpendicular to the main scanning direction (Y-axis direction). Note that all of these nozzles 20a can eject ink droplets. However, since the ink droplets ejected from the nozzle 20a disposed at the end of the inkjet head 20 are likely to generate mist and have a poor landing position accuracy, the nozzle 20a disposed at the end of the inkjet head 20 is not suitable. Only the excluded predetermined nozzles 20a are effective nozzles used for printing.
  • a pair of X-axis guide rails 19a and 19b extending in the X-axis direction are arranged in parallel in the Y-axis direction between the pair of support legs 11 and 12.
  • An X table 31 for mounting the media holding unit 40 is attached to the pair of X axis guide rails 19a and 19b so as to be movable in the X axis direction.
  • the X table 31 is a table for moving the media holding unit 40 relative to the inkjet head 20 in the X-axis direction, and is connected to the X-axis drive unit 23 attached to the base 10.
  • the X-axis drive unit 23 includes, for example, an X-axis drive motor that rotates around an axis in the X-axis direction, a ball screw connected to the X-axis drive motor, and a ball bearing that serves as a bearing for the ball screw.
  • the X table 31 is driven by the X-axis drive motor 23 by the control device 14 to be driven to rotate, and is guided by the pair of X-axis guide rails 19a and 19b to move in the X-axis direction. .
  • the X table 31 is provided with a Z-axis support portion 32 extending in the Z-axis direction.
  • the Z-axis support part 32 is a support member that supports the media holding part 40 so as to be movable up and down in the Z-axis direction. For this reason, a pair of side wall portions 33a and 33b erected in the Z-axis direction and a top plate portion 34 that connects the upper surfaces of the pair of side wall portions 33a and 33b are attached to the Z-axis support portion 32. And between the pair of side wall portions 33a, 33b, an elevating mechanism 35 for lifting the media holding portion 40 in the Z-axis direction is attached along the side wall portions 33a, 33b.
  • the elevating mechanism 35 is disposed between the pair of side wall portions 33a and 33b and is fixed to the X table 31, and is connected to the output shaft of the Z axis drive motor 37 so as to extend in the Z axis direction.
  • the ball screw 38 is erected, and the ball bearing 39 is a bearing of the ball screw 38 and is connected to the media holding unit 40.
  • the ball screw 38 is rotated by the drive control of the Z-axis drive motor 37 by the control device 14, and the media holding unit 40 is moved in the Z-axis direction by raising and lowering the ball bearing 39 in the Z-axis direction by the rotation of the ball screw 38. Go up and down.
  • the media holding unit 40 holds the media M so that it can rotate and revolve.
  • the media holding part 40 includes a Z table 41 attached to the ball bearing 39 of the lifting mechanism 35, a pair of arm parts 42a and 42b protruding from the Z table 41 in the X-axis direction, and a pair of arm parts 42a, An A-axis rotating part 43 that is rotatably attached to 42 b and a chuck 44 that is rotatably attached to the A-axis rotating part 43 and holds the medium M are configured.
  • the pair of arm portions 42a and 42b are disposed to face each other in the Y-axis direction, and hold the A-axis rotating portion 43 so as to be swingable. That is, a rotating shaft extending in the Y-axis direction is attached to the tip of a pair of opposed arm portions 42a and 42b, and an A-axis rotating portion 43 is attached to this rotating shaft.
  • the output shaft of the A-axis drive motor 45 fixed to one arm portion 42a is connected to the rotating shaft.
  • the A-axis drive motor 45 is rotationally driven in the A-axis direction, which is the rotation direction around the rotation axis attached to the pair of arm portions 42a and 42b.
  • the A-axis drive motor 45 when the A-axis drive motor 45 is driven to rotate, the A-axis rotation unit 43 swings in the A-axis direction, and the medium M held by the chuck 44 is centered on the rotation axis of the A-axis rotation unit 43. Due to the revolution, the surface of the medium M facing the inkjet head 20 can be moved in the X-axis direction, which is the sub-scanning direction.
  • the A-axis rotating unit 43 holds the chuck 44 so that it can rotate. That is, the A-axis rotating unit 43 is for the B-axis that is driven to rotate in the B-axis direction, which is the rotation direction around the rotation axis, with the axis in the direction perpendicular to the rotation axis of the A-axis rotating unit 43 as the rotation axis A drive motor 46 is attached. A chuck 44 that holds the medium M is attached to the output shaft of the B-axis drive motor 46. For this reason, when the B-axis drive motor 46 is driven to rotate, the chuck 44 rotates in the B-axis direction, and the medium M held by the chuck 44 also rotates about the rotation axis of the chuck 44. 20 can be moved in the Y-axis direction which is the main scanning direction.
  • a vibration generator 50 that applies vibration to the media holding unit 40 is attached to the media holding unit 40.
  • the vibration generating device 50 generates vibration in the X-axis direction component and vibration in the Y-axis direction component. For example, by a vibration mechanism that rotates an eccentric weight (not shown) by a motor (not shown). Composed.
  • the vibration generator 50 is fixed to the A-axis rotating unit 43 of the media holding unit 40 with screws or the like, and is configured integrally with the A-axis rotating unit 43 that is a part of the media holding unit 40. Therefore, when the vibration generator 50 vibrates, the A-axis rotating unit 43 vibrates in synchronization with this vibration, and the medium M vibrates via the chuck 44 along with the vibration of the A-axis rotating unit 43. ing.
  • the vibration generator 50 can vary the amplitude of the generated vibration based on a random number value.
  • the amplitude of the dot diameter of the ink droplet ejected from the ink jet head 20 (half dot width) is set to the maximum amplitude, and the amplitude is arbitrarily varied between 0 (zero) and the half dot width.
  • the random number value can be generated by a random number generator (not shown) using a predetermined mathematical formula.
  • the X-axis drive unit 23, the Y-axis drive unit 22, the Z-axis drive motor 37, the A-axis drive motor 45, and the B-axis drive motor. 46 is driven and controlled. More specifically, first, the X-axis drive unit 23 and the Y-axis drive unit 22 are driven to place the medium M immediately below the inkjet head 20 in the Z-axis direction.
  • the B-axis drive motor 46 is driven to rotate the medium M in the B-axis direction, and the A-axis drive motor 46 and the Z-axis drive motor 37 are driven to set the print position on the surface of the medium M to the inkjet head 20.
  • the nozzle face is arranged opposite to the nozzle face.
  • the printing position on the surface of the medium M is substantially parallel to the nozzle surface of the inkjet head 20 while keeping the gap between the medium M and the inkjet head 20 substantially constant (the normal line of the printing position on the surface of the medium M).
  • the inkjet head 20 and the medium M are moved so as to substantially coincide with the ejection direction of the ink droplets ejected from the nozzles 20a of the inkjet head 20.
  • the B-axis drive motor 46 to rotate the medium M in the B-axis direction, the surface of the medium M facing the inkjet head 20 moves in the Y-axis direction that is the main scanning direction.
  • the A-axis drive motor 46 is driven to revolve the medium M in the A-axis direction
  • the Z-axis drive motor 37 is driven to move the medium M in the Z-axis direction so as to face the inkjet head 20.
  • the surface of the medium M to be moved moves in the X-axis direction that is the sub-scanning direction.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the medium M and the inkjet head when ejecting ink droplets while generating vibration
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which vibration in the X-axis direction component is generated.
  • FIG. 7 is a view showing the landing position (dot position) of the ink droplet in the case of FIG. 6
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the vibration of the Y-axis direction component is generated
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing a landing position (dot position) of an ink droplet in the case of FIG.
  • FIG. 5 to FIG. 9 show the case where one pass is constituted by 5 dots using the five consecutive nozzles 20a as effective nozzles.
  • an effective nozzle to be used for printing is selected from the plurality of nozzles 20a provided in the inkjet head 20. Then, during a period in which the medium M rotates once or a plurality of times, ink droplets are ejected from the selected effective nozzle, and an image having a predetermined pass width is printed on the medium M. If the rotation angle position of the medium M at which printing is started is 0 °, the boundary between the 0 ° position and the 360 ° position is a joint between the print images.
  • vibration is generated from the vibration generator 50 when ink droplets are being ejected from the inkjet head 20.
  • the vibration generating device 50 generates vibration including the X-axis direction component and the Y-axis direction component while changing the amplitude to the width selected based on the random number value among the binary values of 0 and the half-dot width.
  • the medium M vibrates in the X-axis direction and the Y-axis direction due to the vibration generated by the vibration generating device 50, and the landing positions of the ink droplets ejected from the inkjet head 20 are shifted in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the vibration of the X-axis direction component is generated from the vibration generator 50.
  • the medium M vibrates in the X-axis direction.
  • the ink droplets land on the surface of the medium M by shifting in the X-axis direction (see FIG. 7), and the dot positions on the surface of the media M are It shifts non-uniformly as a whole toward the direction of adjacent front and rear paths. For this reason, blur occurs at the boundary between adjacent passes, and the print density between passes is averaged.
  • the vibration of the Y-axis direction component is generated from the vibration generator 50.
  • the vibration generating device 50 when the vibration generating device 50 generates the vibration of the Y-axis direction component, the medium M vibrates in the Y-axis direction. Then, at each ejection timing of the ink droplets ejected from the ink jet head 20, the ink droplets land on the surface of the medium M while shifting in the Y-axis direction (see FIG. 9), and the dot positions on the surface of the media M are The entire image is shifted toward the joint ⁇ direction in the path. For this reason, blur occurs in the joint ⁇ of the image in the pass, and the density of the printed image across the joint ⁇ is averaged.
  • the A-axis drive motor 46 and the Z-axis drive motor 37 are driven to print the next pass on the nozzle surface of the inkjet head 20. Are placed opposite each other. Thereafter, the image for one pass is printed, and the above processing operation is repeated until all the images are printed.
  • the ink droplets are ejected from the ink jet head 20 while the medium M is rotated by the drive of the B-axis drive motor 46, whereby the image of each pass.
  • the medium M held by the media holding unit 40 vibrates, so that the ink is discharged from the inkjet head 20.
  • the landing positions of the ink droplets are shifted unevenly as a whole. As described above, by intentionally shifting the landing positions of the ink droplets, the deviation of the dot positions can be made visually inconspicuous, so that unevenness in print density can be reduced.
  • the landing positions of the ink droplets ejected from the inkjet head 20 are entirely in the sub-scanning direction (X-axis direction). It shifts unevenly. For this reason, when an image is printed on the medium M in a plurality of passes, the dot interval of the ink droplets between adjacent passes can be made non-uniform, so that a linear shape generated at the joint of the printed images between passes. The joint unevenness can be reduced.
  • the landing position of the ink droplets ejected from the inkjet head 20 is entirely in the main scanning direction (Y-axis direction). It shifts unevenly. For this reason, when printing an image on the medium M in the same pass, the dot intervals of the ink droplets in the joint ⁇ of the print image in the same pass can be made non-uniform, so the joint ⁇ of the print image in the same pass It is possible to reduce the unevenness of the linear seam that occurs in the case.
  • the amplitude of vibration generated by the vibration generating device 50 is set to be equal to or less than a half dot of ink droplets, even if adjacent ink droplets are displaced in the direction of approaching each other and land on the media surface, these ink liquids Since it is possible to suppress overlapping of the dots of the droplets, it is possible to suppress deterioration in image quality.
  • the landing positions of the ink droplets can be irregularly dispersed, so that the deviation of the dot positions can be made visually inconspicuous.
  • the landing positions of the ink droplets can be more irregularly distributed. It can be inconspicuous.
  • the vibration generating device 50 has been described as changing the amplitude between two values. However, even if the amplitude is changed stepwise by finely re-dividing between 0 and a half-dot width. It is also possible to vary the amplitude linearly between 0 and half a dot width.
  • the vibration generator 50 has been described as changing the amplitude of the generated vibration based on the random number value.
  • the amplitude of the generated vibration may be changed based on a predetermined mathematical formula,
  • the amplitude of the generated vibration may be fixed to a certain width.
  • the landing positions of the ink droplets ejected from the nozzles 20a of the inkjet head 20 can be shifted as a whole by shifting the frequency of the vibration from the ejection timing of the ink droplets. The same effect can be achieved.
  • the vibration generating device 50 has been described as generating vibration when ink droplets are being ejected from the inkjet head 20, but when the ink droplets are not ejected from the inkjet head 20. Also, vibration may be generated.
  • the present invention can be used as a three-dimensional ink jet printer that discharges ink droplets from an ink jet head and performs printing on the surface of a three-dimensional shape medium.
  • SYMBOLS 1 Three-dimensional inkjet printer, 10 ... Base, 11, 12 ... Supporting leg, 13 ... Control panel, 14 ... Control device, 15 ... Maintenance station, 17 ... Supporting girder, 18a, 18b ... Y-axis guide rail, 19a, 19b ... X-axis guide rail, 20 ... ink jet head, 20a ... nozzle, 21 ... head carriage, 22 ... Y-axis drive, 23 ... X-axis drive, 31 ... X table, 32 ... Z-axis support, 33a, 33b ... Side wall part, 34 ... Top plate part, 35 ... Elevating mechanism, 37 ... Z axis drive motor, 38 ...
  • Ball screw 39 ... Ball bearing, 40 ... Media holding part, 41 ... Z table, 42a, 42b ... Arm , 43... A axis rotating part, 44... Chuck, 45... A axis drive motor, 46... B axis drive motor, 50.

Landscapes

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Abstract

　印刷濃度のムラを低減する。　三次元インクジェットプリンタには、メディアＭを保持するメディア保持部４０に、メディア保持部４０に振動を加える振動発生装置５０が取り付けられている。そして、メディア保持部４０を回転させながらメディア保持部４０とインクジェットヘッド２０とを相対的に移動させてインクジェットヘッド２０からインク液滴を吐出させるときに、振動発生装置５０から振動を発生させる。これにより、メディア保持部４０に保持されたメディアＭが振動し、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴の着弾位置が全体的に不均一にずれる。これにより、ドット位置のズレが視覚的に目立たなくなり、印刷濃度のムラが低減する。

Description

三次元インクジェットプリンタ
　本発明は、インクジェットヘッドからインク液滴を吐出して三次元形状のメディアの表面に印刷を行う三次元インクジェットプリンタに関する。
　一般のインクジェットプリンタは、プラテン上に搬送された平面状のメディアにインクジェットヘッドからインク液滴を吐出することで、メディア表面に印刷を行っている。
　ところが、近年、三次元形状のメディアに対しても印刷を行いたいとの要求から、特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタが考えられてきた。この特許文献１に記載された三次元インクジェットプリンタは、複数のパスで走査することによりメディアの表面に画像を印刷するものであり、三次元形状のメディアを保持するメディア保持部の傾斜角度をインクジェットヘッドに対して変えることでパス位置を特定し、メディア保持部をインクジェットヘッドに対して回転させながらインクジェットヘッドからインク液滴を吐出させることでメディア表面に１パス分の画像を印刷している。
特開２００７－００８１１０号公報
　ところで、三次元形状のメディア表面は湾曲しているため、インクジェットヘッドの中央部と端部とでは、メディア表面に対する離間距離が異なる。このため、特許文献１に記載の三次元インクジェットプリンタで印刷を行うと、インクジェットヘッドの中央部から吐出されたインク液滴の着弾位置に対して、インクジェットヘッドの端部から吐出されたインクの着弾位置がずれてしまうため、パス間に印刷濃度のムラが生ずるという問題があった。
　そこで、本発明は、印刷濃度のムラを低減することができる三次元インクジェットプリンタを提供することを目的とする。
　本発明に係る三次元インクジェットプリンタは、三次元形状のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを相対的に移動させながらメディアの表面にインクジェットヘッドからインク液滴を吐出してメディア表面に印刷を行う三次元インクジェットプリンタであって、メディアを自転させて、インクジェットヘッドに対向するメディアの表面を主走査方向に移動させるＢ軸用駆動部と、メディアを公転させて、インクジェットヘッドに対向するメディアの表面を主走査方向に直交する副走査方向に移動させるＡ軸用駆動部と、インクジェットヘッドからインク液滴が吐出されているときに振動を発生してメディアを振動させる振動発生部と、を有する。
　本発明に係る三次元インクジェットプリンタによれば、Ｂ軸用駆動部によりメディアを自転させながらインクジェットヘッドからインク液滴を吐出することで、メディアの表面に画像を印刷することができ、Ａ軸用駆動部によりメディアを公転させることで、メディアに印刷するパス位置を変更することができる。そして、インクジェットヘッドからインク液滴が吐出されているときに振動発生部から振動を発生させると、メディア保持部に保持されているメディアが振動するため、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の着弾位置が全体的に不均一にずれる。このように、インク液滴の着弾位置を意図的にずらすことで、ドット位置のずれを視覚的に目立たなくすることができるため、印刷濃度のムラを低減することができる。
　そして、上記振動発生部は、副走査方向成分の振動を発生することが好ましい。この三次元インクジェットプリンタによれば、振動発生部から副走査方向成分の振動を発生させることで、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の着弾位置が副走査方向において全体的に不均一にずれる。このため、複数のパスでメディアに画像を印刷する場合、隣接するパス間におけるインク液滴のドット間隔を不均一化することができるため、パス間における印刷画像の繋ぎ目に発生する線状の繋ぎ目ムラを低減することができる。
　また、上記振動発生部は、主走査方向成分の振動を発生することが好ましい。この三次元インクジェットプリンタによれば、振動発生部から主走査方向成分の振動を発生させることで、インクジェットヘッドから吐出されたインク液滴の着弾位置が主走査方向において全体的に不均一にずれる。このため、同一パスにおいて画像をメディアに印刷する場合、同一パスにおける印刷画像の繋ぎ目におけるインク液滴のドット間隔を不均一化することができるため、同一パスにおける印刷画像の繋ぎ目に発生する線状の繋ぎ目ムラを低減することができる。
　そして、上記振動発生部は、発生する振動の振幅をインクジェットヘッドから吐出するインク液滴の半ドット以下とすることが好ましい。この三次元インクジェットプリンタによれば、振動発生部により発生する振動の振幅をインク液滴の半ドット以下とすることで、隣接するインク液滴が互いに近接する方向にずれてメディア表面に着弾したとしても、これらのインク液滴のドットが重なるのを抑制することができるため、画質の劣化を抑制することができる。
　また、上記振動発生部は、発生する振動の振幅を変動させることが好ましい。この三次元インクジェットプリンタによれば、振動発生部により発生する振動の振幅を変動させることで、インク液滴の着弾位置を不規則に分散させることができるため、ドット位置のずれを視覚的に目立たなくすることができる。
　また、上記振動発生部は、発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させることが好ましい。この三次元インクジェットプリンタによれば、振動発生部により発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させることで、インク液滴の着弾位置をより不規則に分散させることができるため、ドット位置のずれを視覚的に目立たなくすることができる。
　本発明によれば、印刷濃度のムラを低減することができる。
本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタの正面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図１に示した三次元インクジェットプリンタの一部斜視図である。 インクジェットヘッドのノズル面を示した図である。 振動を発生しながらインク液滴を吐出するときのメディアＭとインクジェットヘッドとの関係を示した図である。 Ｘ軸方向成分の振動を発生させた状態を示した図である。 図６の場合におけるインク液滴の着弾位置を示した図である。 Ｙ軸方向成分の振動を発生させた状態を示した図である。 図８の場合におけるインク液滴の着弾位置を示した図である。
　以下、図面を参照して、本発明に係る三次元インクジェットプリンタの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
　図１は、本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタの正面図、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図、図３は、図１に示した三次元インクジェットプリンタの一部斜視図である。なお、本実施形態では、図１の左右方向（図２の前後方向）をＹ軸方向とし、図１の前後方向（図２の左右方向）をＸ軸方向とし、図１の上下方向（図２の上下方向）をＺ軸方向とする。
　図１～図３に示すように、本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタ１は、半球状のメディアＭ表面に印刷するものであって、インクを吐出するインクジェットヘッド２０と三次元形状のメディアＭを保持するメディア保持部４０とを相対的に移動させて、インクジェットヘッド２０からインクを吐出させることで、メディアＭの表面に画像等を印刷するものである。
　三次元インクジェットプリンタ１は、基台となるベース１０に、Ｙ軸方向に沿って配置される左右一対の支持脚１１，１２が立設されている。Ｙ軸方向において右側に配置される支持脚１１には、作業者による指示操作を受け付ける操作盤１３が搭載された制御装置１４が固定されており、Ｙ軸方向において左側に配置される支持脚１２には、インクジェットヘッド２０をクリーニングするメンテナンスステーション１５が固定されている。
　制御装置１４は、メディア保持部４０とインクジェットヘッド２０とを相対移動させるための駆動制御、インクジェットヘッド２０のインク吐出制御、後述する振動発生装置５０の振動発生制御などを行う制御装置である。制御装置１４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、ＣＰＵやＲＡＭ上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませ、ＣＰＵの制御の下で動作させることで所定の制御が実現される。
　左右一対の支持脚１１，１２の間には、Ｙ軸方向に沿って延在する支持桁１７が掛け渡されている。そして、支持桁１７の上面には、支持桁１７の延在方向に延びる一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂがＸ軸方向に並列して配設されている。そして、この一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂに、インクジェットヘッド２０を搭載するヘッドキャリッジ２１がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。
　ヘッドキャリッジ２１は、支持桁１７に取り付けられたＹ軸用駆動部２２に連結されている。Ｙ軸用駆動部２２には、例えば、Ｙ軸方向の軸周りに回転するＹ軸用駆動モータと、このＹ軸用駆動モータに連結されたボールねじと、このボールねじの軸受けとなるボール軸受けとで構成される周知の機構で実現される。そして、ヘッドキャリッジ２１は、制御装置１４によるＹ軸用駆動部２２の駆動制御によりＹ軸用駆動テーブルが回転駆動し、一対のＹ軸ガイドレール１８ａ，１８ｂにガイドされてＹ軸方向に移動する。
　インクジェットヘッド２０は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックなどのインクを吐出して、メディア保持部４０に保持されたメディアＭの表面にカラー画像を印刷するものである。このため、インクジェットヘッド２０は、吐出するインクの色種別に設けられている。そして、各インクジェットヘッド２０は、それぞれ、メディア保持部４０に保持されたメディアＭに対向するように、ヘッドキャリッジ２１の下端部に配置されている。また、インクジェットヘッド２０の下面は、ノズル面となっており、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックなどのインクを吐出する複数のノズル２０ａが配列されたノズル面となっている。
　図４はインクジェットヘッドのノズル面を示した図である。図４に示すように、インクジェットヘッド２０には、主走査方向（Ｙ軸方向）に垂直な副走査方向（Ｘ軸方向）に向けて配列された複数のノズル２０ａが設けられている。なお、これらのノズル２０ａは、すべてインク液滴を吐出することが可能である。しかしながら、インクジェットヘッド２０の端部に配置されるノズル２０ａから吐出されたインク液滴は、ミストが発生しやすく、その着弾位置精度も悪いため、インクジェットヘッド２０の端部に配置されるノズル２０ａを除いた所定のノズル２０ａのみを印刷に使用する有効ノズルとしている。
　また、図１～図３に示すように、ベース１０の上面には、一対の支持脚１１，１２の間に、Ｘ軸方向に延びる一対のＸ軸ガイドレール１９ａ，１９ｂがＹ軸方向に並列して配設されている。そして、この一対のＸ軸ガイドレール１９ａ，１９ｂには、メディア保持部４０を載置するためのＸテーブル３１がＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。
　Ｘテーブル３１は、メディア保持部４０を、インクジェットヘッド２０に対してＸ軸方向に相対移動させるテーブルであり、ベース１０に取り付けられたＸ軸用駆動部２３に連結されている。Ｘ軸用駆動部２３は、例えば、Ｘ軸方向の軸周りに回転するＸ軸用駆動モータと、このＸ軸用駆動モータに連結されたボールねじと、このボールねじの軸受けとなるボール軸受けとで構成される周知の機構で実現される。そして、Ｘテーブル３１は、制御装置１４によるＸ軸用駆動部２３の駆動制御によりＸ軸用駆動モータが回転駆動し、一対のＸ軸ガイドレール１９ａ，１９ｂにガイドされてＸ軸方向に移動する。そして、Ｘテーブル３１には、Ｚ軸方向に延びるＺ軸支持部３２が立設されている。
　Ｚ軸支持部３２は、メディア保持部４０をＺ軸方向に昇降可能に支持する支持部材である。このため、Ｚ軸支持部３２には、Ｚ軸方向に立設される一対の側壁部３３ａ，３３ｂと、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの上面を連結する天板部３４が取り付けられている。そして、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの間には、側壁部３３ａ，３３ｂに沿ってメディア保持部４０をＺ軸方向に昇降させる昇降機構３５が取り付けられている。
　昇降機構３５は、一対の側壁部３３ａ，３３ｂの間に配置されてＸテーブル３１に固定されたＺ軸用駆動モータ３７と、Ｚ軸用駆動モータ３７の出力軸に連結されてＺ軸方向に立設されるボールねじ３８と、ボールねじ３８の軸受けとなってメディア保持部４０に連結されるボール軸受け３９とにより構成される。そして、制御装置１４によるＺ軸用駆動モータ３７の駆動制御により、ボールねじ３８が回転するとともに、ボールねじ３８の回転によるボール軸受け３９のＺ軸方向における昇降により、メディア保持部４０がＺ軸方向に昇降する。
　メディア保持部４０は、メディアＭを自転可能かつ公転可能に保持するものである。このため、メディア保持部４０には、昇降機構３５のボール軸受け３９に取り付けられるＺテーブル４１と、Ｚテーブル４１からＸ軸方向に突出する一対のアーム部４２ａ，４２ｂと、一対のアーム部４２ａ，４２ｂに回転可能に取り付けられるＡ軸回転部４３と、Ａ軸回転部４３に回転可能に取り付けられてメディアＭを保持するチャック４４とにより構成されている。
　一対のアーム部４２ａ，４２ｂは、Ｙ軸方向に対向配置されており、Ａ軸回転部４３を揺動可能に保持するものである。すなわち、対向される一対のアーム部４２ａ，４２ｂの先端にＹ軸方向に延びる回転軸が取り付けられており、この回転軸にＡ軸回転部４３が取り付けられている。そして、この回転軸には、一方のアーム部４２ａに固定されたＡ軸用駆動モータ４５の出力軸が連結されている。Ａ軸用駆動モータ４５は、一対のアーム部４２ａ，４２ｂに取り付けられた回転軸回りの回転方向であるＡ軸方向に回転駆動するものである。このため、Ａ軸用駆動モータ４５が回転駆動することで、Ａ軸回転部４３がＡ軸方向に揺動し、チャック４４に保持されるメディアＭがＡ軸回転部４３の回転軸を中心として公転するため、インクジェットヘッド２０に対向するメディアＭの表面を副走査方向であるＸ軸方向に移動させることが可能となる。
　Ａ軸回転部４３は、チャック４４を自転可能に保持するものである。すなわち、Ａ軸回転部４３には、Ａ軸回転部４３の回転軸に対して垂直な方向の軸を回転軸として、この回転軸回りの回転方向であるＢ軸方向に回転駆動するＢ軸用駆動モータ４６が取り付けられている。そして、Ｂ軸用駆動モータ４６の出力軸に、メディアＭを保持するチャック４４が取り付けられている。このため、Ｂ軸用駆動モータ４６が回転駆動することで、チャック４４がＢ軸方向に自転するとともに、チャック４４に保持されるメディアＭもチャック４４の回転軸を中心として自転するため、インクジェットヘッド２０に対向するメディアＭの表面を主走査方向であるＹ軸方向に移動させることが可能となる。
　そして、メディア保持部４０には、メディア保持部４０に振動を加える振動発生装置５０が取り付けられている。
　振動発生装置５０は、Ｘ軸方向成分の振動とＹ軸方向成分の振動とを発生するものであり、例えば、モータ（不図示）により偏心錘（不図示）を回転させてなるバイブレーション機構などにより構成される。振動発生装置５０は、メディア保持部４０のＡ軸回転部４３にネジなどにより固定されており、メディア保持部４０の一部であるＡ軸回転部４３と一体的に構成されている。このため、振動発生装置５０が振動すると、この振動に同期してＡ軸回転部４３が振動し、更に、Ａ軸回転部４３の振動に伴いチャック４４を介してメディアＭが振動する構成となっている。また、振動発生装置５０は、発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させることが可能となっている。具体的には、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴のドット径の半分の径（半ドット幅）の振幅を最大振幅として、０（ゼロ）から半ドット幅の間で振幅を任意に変動させる。本実施形態では、便宜上、０と半ドット幅との２値間で振幅を変動させるものとして説明する。なお、乱数値は、所定の数式を用いた乱数発生装置（不図示）などにより発生させることができる。
　次に、本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタ１の動作について説明する。以下に説明する三次元インクジェットプリンタ１の動作は、制御装置１４による制御により実行される。
　まず、メディア保持部４０のチャック４４にメディアＭが取り付けられると、Ｘ軸用駆動部２３、Ｙ軸用駆動部２２、Ｚ軸用駆動モータ３７、Ａ軸用駆動モータ４５及びＢ軸用駆動モータ４６を駆動制御する。具体的に説明すると、まず、Ｘ軸用駆動部２３及びＹ軸用駆動部２２を駆動してメディアＭをインクジェットヘッド２０のＺ軸方向直下に配置させる。また、Ｂ軸用駆動モータ４６を駆動してメディアＭをＢ軸方向に自転させるとともに、Ａ軸用駆動モータ４６及びＺ軸用駆動モータ３７を駆動してメディアＭ表面の印刷位置をインクジェットヘッド２０のノズル面に対向配置させる。このとき、メディアＭとインクジェットヘッド２０とのギャップを略一定に維持しつつ、メディアＭ表面の印刷位置がインクジェットヘッド２０のノズル面と略平行となるように（メディアＭ表面の印刷位置の法線が、インクジェットヘッド２０のノズル２０ａから吐出されるインク液滴の吐出方向と略一致するように）、インクジェットヘッド２０とメディアＭとを移動させる。なお、Ｂ軸用駆動モータ４６を駆動してメディアＭをＢ軸方向に自転させることで、インクジェットヘッド２０に対向するメディアＭの表面が、主走査方向であるＹ軸方向に移動する。また、Ａ軸用駆動モータ４６を駆動してメディアＭをＡ軸方向に公転させるとともに、Ｚ軸用駆動モータ３７を駆動してメディアＭをＺ軸方向に移動させることで、インクジェットヘッド２０に対向するメディアＭの表面が副走査方向であるＸ軸方向に移動する。
　そして、本実施形態では、上記の駆動制御に併せて、振動発生装置５０による振動発生制御を行いながらインクジェットヘッド２０による吐出制御を行う。図５～図９を参照して具体的に説明する。図５は、振動を発生しながらインク液滴を吐出するときのメディアＭとインクジェットヘッドとの関係を示した図、図６は、Ｘ軸方向成分の振動を発生させた状態を示した図、図７は、図６の場合におけるインク液滴の着弾位置（ドット位置）を示した図、図８は、Ｙ軸方向成分の振動を発生させた状態を示した図、図９は、図８の場合におけるインク液滴の着弾位置（ドット位置）を示した図である。なお、図５～図９は、連続した５つのノズル２０ａを有効ノズルとして、５ドットで１パスを構成した場合を示している。
　吐出制御では、まず、インクジェットヘッド２０に設けられた複数のノズル２０ａのうち印刷に使用する有効ノズルを選択する。そして、メディアＭが１回又は複数回自転している期間に、選択した有効ノズルからインク液滴を吐出させて、メディアＭに所定のパス幅の画像を印刷する。なお、印刷が開始されるメディアＭの回転角度位置を０°とすると、０°の位置と３６０°の位置との境目が印刷画像の繋ぎ目となる。
　そして、図５に示すように、インクジェットヘッド２０からインク液滴を吐出しているときに振動発生装置５０から振動を発生させる。このとき、振動発生装置５０は、０と半ドット幅との２値のうち乱数値に基づいて選択された幅に振幅を変動しながら、Ｘ軸方向成分とＹ軸方向成分を含む振動を発生する。すると、振動発生装置５０により発生された振動によりメディアＭがＸ軸方向及びＹ軸方向に振動し、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴の着弾位置がＸ軸方向及びＹ軸方向にずれる。
　ここで、図６及び図７を参照して、振動発生装置５０からＸ軸方向成分の振動が発生された場合について説明する。図６に示すように、振動発生装置５０によりＸ軸方向成分の振動が発生されると、メディアＭがＸ軸方向に振動する。すると、メディアＭ表面には、インクジェットヘッド２０から吐出されるインク液滴の吐出タイミングごとに、インク液滴がＸ軸方向にずれて着弾し（図７参照）、メディアＭ表面のドット位置が、隣接する前後のパスの方向に向けて全体的に不均一にずれる。このため、隣接するパス間の境界に滲みが生じて、パス間の印刷濃度が平均化される。
　次に、図８及び図９を参照して、振動発生装置５０からＹ軸方向成分の振動が発生された場合について説明する。図８に示すように、振動発生装置５０によりＹ軸方向成分の振動が発生されると、メディアＭがＹ軸方向に振動する。すると、メディアＭ表面には、インクジェットヘッド２０から吐出されるインク液滴の吐出タイミングごとに、インク液滴がＹ軸方向にずれて着弾し（図９参照）、メディアＭ表面のドット位置が、パス内における画像の繋ぎ目α方向に向けて全体的にずれる。このため、パス内における画像の繋ぎ目αに滲みが生じて、この繋ぎ目αを跨ぐ印刷画像の濃度が平均化される。
　このようにして１パス分の画像がメディアＭ表面に印刷されると、Ａ軸用駆動モータ４６及びＺ軸用駆動モータ３７を駆動して、インクジェットヘッド２０のノズル面に次のパスの印刷位置を対向配置させる。その後、１パス分画像を印刷し、全ての画像が印刷し終えるまで、上記処理動作を繰り返す。
　このように、本実施形態に係る三次元インクジェットプリンタ１によれば、Ｂ軸用駆動モータ４６の駆動によりメディアＭを自転させながらインクジェットヘッド２０からインク液滴を吐出することで、各パスの画像をメディアＭ表面に印刷することができ、Ｚ軸用駆動モータ３７の駆動によりメディアＭの高さを変更するとともに、Ａ軸用駆動モータ４５の駆動によりメディアＭを公転させてメディアＭの傾斜角を変更することで、メディアＭの表面に印刷するパス位置を変更することができる。そして、インクジェットヘッド２０からインク液滴が吐出されているときに振動発生装置５０から振動を発生させると、メディア保持部４０に保持されているメディアＭが振動するため、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴の着弾位置が全体的に不均一にずれる。このように、インク液滴の着弾位置を意図的にずらすことで、ドット位置のズレを視覚的に目立たなくすることができるため、印刷濃度のムラを低減することができる。
　そして、振動発生装置５０から副走査方向（Ｘ軸方向）成分の振動を発生させることで、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴の着弾位置が副走査方向（Ｘ軸方向）において全体的に不均一にずれる。このため、複数のパスでメディアＭに画像を印刷する場合、隣接するパス間におけるインク液滴のドット間隔を不均一化することができるため、パス間における印刷画像の繋ぎ目に発生する線状の繋ぎ目ムラを低減することができる。
　また、振動発生装置５０から主走査方向（Ｙ軸方向）成分の振動を発生させることで、インクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴の着弾位置が主走査方向（Ｙ軸方向）において全体的に不均一にずれる。このため、同一パスにおいて画像をメディアＭに印刷する場合、同一パスにおける印刷画像の繋ぎ目αにおけるインク液滴のドット間隔を不均一化することができるため、同一パスにおける印刷画像の繋ぎ目αに発生する線状の繋ぎ目ムラを低減することができる。
　そして、振動発生装置５０により発生する振動の振幅をインク液滴の半ドット以下とすることで、隣接するインク液滴が互いに近接する方向にずれてメディア表面に着弾したとしても、これらのインク液滴のドットが重なるのを抑制することができるため、画質の劣化を抑制することができる。
　また、振動発生装置５０により発生する振動の振幅を変動させることで、インク液滴の着弾位置を不規則に分散させることができるため、ドット位置のずれを視覚的に目立たなくすることができる。
　この場合、振動発生装置５０により発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させることで、インク液滴の着弾位置をより不規則に分散させることができるため、ドット位置のずれを視覚的に目立たなくすることができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、振動発生装置５０は、２値間で振幅を変動させるものとして説明したが、０～半ドット幅の間を更に細かく再分化して振幅を段階的に変動させてもよく、０～半ドット幅の間で振幅を線形に変動させてもよい。
　また、上記実施形態において、振動発生装置５０は、発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させるものとして説明したが、発生する振動の振幅を所定の数式に基づいて変動させてもよく、発生する振動の振幅を一定幅に固定してもよい。この場合、この振動の周波数をインク液滴の吐出タイミングからずらすことで、インクジェットヘッド２０の各ノズル２０ａから吐出されたインク液滴の着弾位置を、全体的にずらすことができるため、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
　また、上記実施形態において、振動発生装置５０は、インクジェットヘッド２０からインク液滴を吐出しているときに振動を発生するものとして説明したが、インクジェットヘッド２０からインク液滴を吐出していないときも振動を発生するものとしてもよい。
　本発明は、インクジェットヘッドからインク液滴を吐出して三次元形状のメディアの表面に印刷を行う三次元インクジェットプリンタとして利用可能である。
　１…三次元インクジェットプリンタ、１０…ベース、１１，１２…支持脚、１３…操作盤、１４…制御装置、１５…メンテナンスステーション、１７…支持桁、１８ａ，１８ｂ…Ｙ軸ガイドレール、１９ａ，１９ｂ…Ｘ軸ガイドレール、２０…インクジェットヘッド、２０ａ…ノズル、２１…ヘッドキャリッジ、２２…Ｙ軸用駆動部、２３…Ｘ軸用駆動部、３１…Ｘテーブル、３２…Ｚ軸支持部、３３ａ，３３ｂ…側壁部、３４…天板部、３５…昇降機構、３７…Ｚ軸用駆動モータ、３８…ボールねじ、３９…ボール軸受け、４０…メディア保持部、４１…Ｚテーブル、４２ａ，４２ｂ…アーム部、４３…Ａ軸回転部、４４…チャック、４５…Ａ軸用駆動モータ、４６…Ｂ軸用駆動モータ、５０…振動発生装置、Ｍ…メディア。

Claims (6)

  1. 　三次元形状のメディアを保持するメディア保持部とインクジェットヘッドとを相対的に移動させながら前記メディアの表面に前記インクジェットヘッドからインク液滴を吐出して前記メディア表面に印刷を行う三次元インクジェットプリンタであって、
    　前記メディアを自転させて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの表面を主走査方向に移動させるＢ軸用駆動部と、
    　前記メディアを公転させて、前記インクジェットヘッドに対向する前記メディアの表面を主走査方向に直交する副走査方向に移動させるＡ軸用駆動部と、
    　前記インクジェットヘッドからインク液滴が吐出されているときに振動を発生して前記メディアを振動させる振動発生部と、
    を有する、三次元インクジェットプリンタ。
  2. 　前記振動発生部は、副走査方向成分の振動を発生する、請求項１に記載の三次元インクジェットプリンタ。
  3. 　前記振動発生部は、主走査方向成分の振動を発生する、請求項１又は２に記載の三次元インクジェットプリンタ。
  4. 　前記振動発生部は、発生する振動の振幅を前記インクジェットヘッドから吐出するインク液滴の半ドット以下とする、請求項１～３の何れか１項に記載の三次元インクジェットプリンタ。
  5. 　前記振動発生部は、発生する振動の振幅を変動させる、請求項１～４の何れか１項に記載の三次元インクジェットプリンタ。
  6. 　前記振動発生部は、発生する振動の振幅を乱数値に基づいて変動させる、請求項１～４の何れか１項に記載の三次元インクジェットプリンタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2021126825A (ja) * 2020-02-13 2021-09-02 セーレン株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013016006A1 (de) * 2013-09-26 2015-04-09 Heidelberger Druckmaschinen Ag Maschine zum Tintenstrahl-Bedrucken von dreidimensionalen Objekten
DE102015203798A1 (de) * 2014-03-27 2015-10-01 Heidelberger Druckmaschinen Ag Vorrichtung zum Bedrucken einer gekrümmten Oberfläche eines Objekts
KR20170086462A (ko) * 2014-08-28 2017-07-26 시멘 샬레 스코그스루드 3d 프린터
US9592639B2 (en) 2015-04-22 2017-03-14 Xerox Corporation System for cleaning cart drive components in three-dimensional object printing systems
US9656430B2 (en) 2015-04-22 2017-05-23 Xerox Corporation Rotating precision rails in three-dimensional object printing systems
US9597840B2 (en) 2015-04-22 2017-03-21 Xerox Corporation System architecture for printhead cleaning using mobile maintenance carts
US9649815B2 (en) 2015-04-22 2017-05-16 Xerox Corporation Coating for precision rails and a system for cleaning precision rails in three-dimensional object printing systems
US9987805B2 (en) 2015-04-22 2018-06-05 Xerox Corporation Cleaning cart with rechargeable power supply
US9498960B2 (en) 2015-04-22 2016-11-22 Xerox Corporation Passive actuators for printhead cleaning using mobile maintenance carts
US10183444B2 (en) 2015-04-22 2019-01-22 Xerox Corporation Modular multi-station three-dimensional object printing systems
US9469076B1 (en) 2015-04-22 2016-10-18 Xerox Corporation System for cleaning cart drive components in three-dimensional object printing systems
US9592638B2 (en) 2015-05-19 2017-03-14 Xerox Corporation Top drive mobile cart for three dimensional object printing systems
US9592637B2 (en) 2015-05-19 2017-03-14 Xerox Corporation Direct marking build cart that is robust to rail contamination by under-rail mounting and compliant top wheel
US9610734B2 (en) 2015-07-07 2017-04-04 Xerox Corporation Indexing cart for three-dimensional object printing
US9827784B1 (en) * 2016-05-25 2017-11-28 Xerox Corporation System for printing on three-dimensional (3D) objects
US10953598B2 (en) * 2016-11-04 2021-03-23 Continuous Composites Inc. Additive manufacturing system having vibrating nozzle
CN109754260B (zh) * 2017-11-01 2024-03-05 杭州沃朴物联科技有限公司 一种基于振动信息特征和二维码识别的防伪系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187877A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Brother Ind Ltd インクジェット記録装置
JP2007008110A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Mimaki Engineering Co Ltd 球体メディアプリント用のインクジェットプリンタとそれを用いたプリント方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460958B2 (en) * 2000-02-29 2002-10-08 Minolta Co., Ltd. Three-dimensional object printing apparatus and method
JP2008207355A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Seiko I Infotech Inc インクジェットプリンタ
JP4916009B2 (ja) * 2007-03-09 2012-04-11 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元プリンタ
JP2009184118A (ja) * 2008-02-01 2009-08-20 Mimaki Engineering Co Ltd 三次元プリンタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187877A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Brother Ind Ltd インクジェット記録装置
JP2007008110A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Mimaki Engineering Co Ltd 球体メディアプリント用のインクジェットプリンタとそれを用いたプリント方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2474418A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019142020A (ja) * 2018-02-16 2019-08-29 株式会社バンダイ 保持装置、及び、制御装置
JP7055032B2 (ja) 2018-02-16 2022-04-15 株式会社バンダイ 保持装置、及び、制御装置
JP2021126825A (ja) * 2020-02-13 2021-09-02 セーレン株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP7431605B2 (ja) 2020-02-13 2024-02-15 セーレン株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法

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