特許 7024170 インクジェットプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-15

(45)【発行日】2022-02-24

(54)【発明の名称】インクジェットプリンタ

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20220216BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20220216BHJP

   A23F 5/24 20060101ALN20220216BHJP

   A23C 9/152 20060101ALN20220216BHJP

   A23L 5/00 20160101ALN20220216BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 121

B41J2/01 401

B41J2/01 451

B41J2/165 201

B41J2/01 301

A23F5/24

A23C9/152

A23L5/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018005037

(22)【出願日】2018-01-16

(65)【公開番号】P2019123142

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-09-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107928

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正則

(72)【発明者】

【氏名】江藤 義郎

【審査官】小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１８６８７５４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４２６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９６２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２１２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

Ａ２３Ｆ ５／２４

Ａ２３Ｃ ９／１５２

Ａ２３Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元状の被印刷物の一部を押し切るヘラ状の整面部材と、
前記整面部材が押し切ることによって整面した前記被印刷物の印刷対象面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記被印刷物の高さを検出する被印刷物検出センサーと、
前記被印刷物検出センサーが検出する結果に基づいて、前記整面部材が前記被印刷物を押し切る高さを決める制御部と、を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。

【請求項2】

三次元状の被印刷物の一部を押し切りながら吸引する整面部材と、
前記整面部材が吸引により整面した前記被印刷物の印刷対象面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。

【請求項3】

前記被印刷物の高さを検出する被印刷物検出センサーと、
前記被印刷物検出センサーが検出する結果に基づいて、前記整面部材が前記被印刷物を押し切る高さを決める制御部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項4】

前記ヘラ状の整面部材は、押し切った前記被印刷物の一部を保持する保持領域をその上面に有していることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

【請求項5】

前記インクジェットヘッドは、ノズル表面をクリーニングするクリーニング部材を備えたことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、インクジェットプリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドからインクの液滴を吐出して被印刷物に画像を印刷する。インクジェットプリンタは、被印刷物に対して非接触で画像を印刷できるので、印刷用紙などのシート状のもの限らず、例えば飲食物などの柔らかいものを印刷対象物とすることができる。具体例として、カップに注いだエスプレッソやコーヒーの液面にミルクで模様を描くラテ・アートを、インクジェットプリンタで実現したものがある。

【0003】

近年においては、エスプレッソの液面を覆った泡立ミルクの表面に可食性インクで画像を印刷するラテ・アートが提供されている。しかしながら、泡立ミルクの表面は、必ずしも平坦になっていない。インクジェットヘッドから泡立ミルクの表面までのギャップが不均一であると、ギャップが大きいところでは吐出したインクの液滴が目的の位置に飛翔せずに印刷が乱れる場合がある。また、ギャップが狭すぎるとインクを吐出するノズル面が泡立ミルクに触れるなどして吐出不良を起こす場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１４２６９９号公報

【文献】特開２０１７－１１０１７８号公報

【文献】特表２００７－５２６７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、三次元状の柔らかいものでも印刷対象物とすることができ、しかも印刷の乱れを抑えることのできるインクジェットプリンタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、実施形態のインクジェットプリンタは、ヘラ状の整面部材、インクジェットヘッド、被印刷物検出センサー、及び制御部を備える。ヘラ状の整面部材は、三次元状の被印刷物の一部を押し切る。インクジェットヘッドは、整面部材が押し切ることによって整面した被印刷物の印刷対象面にインクを吐出する。被印刷物検出センサーは、被印刷物の高さを検出する。制御部は、被印刷物検出センサーが検出する結果に基づいて、整面部材が被印刷物を押し切る高さを決める。

【0007】

また、他の実施形態のインクジェットプリンタは、整面部材とインクジェットヘッドを備える。整面部材は、三次元状の被印刷物の一部を押し切りながら吸引する。インクジェットヘッドは、整面部材が吸引により整面した被印刷物の印刷対象面にインクを吐出する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のインクジェットプリンタの全体構成を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの概略構成を示す斜視図である。

【図3】第１実施形態のインクジェットプリンタの制御系のブロック図である。

【図4】第１実施形態のインクジェットプリンタで被印刷物に画像を印刷する工程を示すフローチャートである。

【図5】第１実施形態のインクジェットプリンタの被印刷物検出センサーが被印刷物の高さを検出する工程の説明図である。

【図6】第１実施形態のインクジェットプリンタの被印刷物検出センサーが検出する高さ情報を説明する説明図である。

【図7】第１実施形態のインクジェットプリンタの整面部材が被印刷物を整面する工程の説明図である。

【図8】第１実施形態のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドが被印刷物の印刷対象面に画像を印刷する工程の説明図である。

【図9】第１実施形態のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドが被印刷物の印刷対象面に画像を印刷する工程の説明図である。

【図10】第１実施形態のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドが被印刷物の印刷対象面に画像を印刷する工程の説明図である。

【図11】第１実施形態のインクジェットプリンタが画像を印刷する印刷対象物の他の例を示す説明図である。

【図12】第１実施形態のインクジェットプリンタが画像を印刷する印刷対象物の他の例を示す説明図である。

【図13】第１実施形態のインクジェットプリンタが画像を印刷する印刷対象物の他の例を示す説明図である。

【図14】第１実施形態のインクジェットプリンタの整面部材の他の例を示す斜視図である。

【図15】第２実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。

【図16】第２実施形態のインクジェットプリンタの整面部材が被印刷物を整面する工程の説明図である。

【図17】第２実施形態のインクジェットプリンタの制御系のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に従うインクジェットプリンタについて、添付図面を参照しながら詳述する。なお、各図において、同一構成は同一の符号を付している。

【0010】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１の一例として、飲食物を被印刷物とし、その表面に画像を印刷するフードプリンタの全体構成を示す。図２は、インクジェットプリンタ１が備えるインクジェットヘッド２の概略構成を示す。図３は、インクジェットプリンタ１の制御系のブロック図である。

【0011】

図１は、三次元状の被印刷物１０の一例として、カップ１１に注いだエスプレッソの液面を覆う泡立ミルク（泡状物）１２を図示している。この場合、インクジェットプリンタ１は、可食性インクを吐出して泡立ミルク１２の表面に画像を印刷するラテ・アートを提供する。なお、例えばコーヒーに模様を描くことをコーヒー・アートと称したり、例えば携帯端末で撮影した写真を印刷することをフォト・ラテと称したりすることがあるが、本実施形態で称する「ラテ・アート」はこれらを区別することなく包含する。

【0012】

インクジェットプリンタ１は、例えば樹脂材で外装を形成した本体部３を備える。被印刷物１０を設置するステージ３１，ステージ３１をＸ方向（左右方向）に移動させるＸステージ３２，及びステージ３１をＹ方向（前後方向）に移動させるＹステージ３３は、本体部３の上面に配置している。ステージ３１は、例えば樹脂材で形成した矩形状の平板である。ステージ３１の表面の例えば中央部に、ユーザーが被印刷物１０を置く際の目印となるマークを付してもよい。

【0013】

Ｘ方向に延びるＸステージ３２は、ステージ３１のＸ方向の座標位置を検知するＸ軸リニアスケール３４、及びステージ３１をＸ方向にスライド移動させる駆動装置としてＸ軸モータ３５を備えている（図３参照）。ステージ３１の移動は、例えばＸ軸モータ３５でボールネジ（不図示）を駆動することによって行う。Ｙ方向に延びるＹステージ３３は、ステージ３１のＹ方向の座標位置を検知するＹ軸リニアスケール３６、及びステージ３１をＹ方向にスライド移動させる駆動装置としてＹ軸モータ３７を備えている（図３参照）。ステージ３１の移動は、例えばＹ軸モータ３７でボールネジ（不図示）を駆動することによって行う。

【0014】

可食性インクを吐出するインクジェットヘッド２は、第１のＺステージであるＺ１ステージ２１を介して本体部３の立設した部分３Ａに支持されている。Ｚ１ステージ２１は、インクジェットヘッド２をＺ方向に移動させる昇降装置である。Ｚ１ステージ２１は、インクジェットヘッド２のＺ方向の座標位置を検知するＺ１軸リニアスケール２２、及びインクジェットヘッド２をＺ方向に昇降させる駆動装置としてＺ１軸モータ２３を備えている（図３参照）。インクジェットヘッド２のＺ方向の移動は、例えばＺ１軸モータ２３でボールネジ（不図示）を駆動することによって行う。

【0015】

可食性インクを貯留するインクタンク２４は、例えば本体部３の立設した部分３Ａに配置している。インクタンク２４とインクジェットヘッド２は、インク供給路２５を介して連通している。インク供給路２５は、例えば樹脂材で形成したフレキシブルチューブである。インクタンク２４に貯留した液状の可食性インクは、送液装置の一例であるインク供給圧力調整装置２６によってインクジェットヘッド２に供給する。インクは、インクタンク２４とインクジェットヘッド２の間を循環させるようにしてもよい。可食性インクは、食用色素を色材とし、すべての成分が食品や食品添加物などで構成した食品衛生法に基づくインクである。インクジェットヘッド２を複数配置し、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（ＢＫ）のインクを用いてカラー印刷を行う構成としてもよい。また、インクタンク２４は、着脱自在なカートリッジ式にしてもよい。

【0016】

インクジェットヘッド２は、オンデマンド方式のインクジェットヘッド又はコンティニュアス方式のインクジェットヘッドのいずれであってもよい。図１及び図２は、オンデマンド方式のインクジェットヘッド２を図示している。オンデマンド方式のインクジェットヘッド２は、好ましい一例として、ピエゾタイプ，シェアウォールタイプ，又はシェアモードタイプのいずれかの吐出方式のアクチュエータを備える。可食性インクであるため、安全と衛生面から、アクチュエータの駆動電極を絶縁材料で覆うことが望ましい。また、鉛非含有圧電材料で圧電素子を形成したアクチュエータを用いるのが望ましい。

【0017】

インクジェットヘッド２は、外形が概ね矩形状になっており、長辺がＸ方向に沿うように配置している。インクジェットヘッド２のサイズは、一例として、Ｘ方向の長さ８０～９０ｍｍ、Ｙ方向の幅６０～７０ｍｍ、Ｚ方向の高さ２０～３０ｍｍである。図２に示すように、インクジェットヘッド２は、底面に配置したノズルプレート２７に吐出孔である複数のノズル２８を配列している。ノズル密度は、例えば１５０～１２００ｄｐｉの範囲内である。

【0018】

ノズルプレート２７は、例えばステンレス等の金属で形成している。ラテ・アートの場合、ノズルプレート２７の例えば上面側に、クリーニング部材の一例としてヒータ２９を配置してもよい。ヒータ２９は、例えば印刷実行中にノズルプレート２７を加熱することによって、例えばエスプレッソの湯気がノズルプレート２７の表面で結露するのを抑制する。或いは、印刷終了後にノズルプレート２７を加熱することによって、ノズルプレート２７の表面についた結露を蒸発させる。クリーニング部材の他の例として、印刷終了後に空気などの気体をノズルプレート２７の表面に向けて噴き付ける乾燥装置を例えばインクジェットヘッド２の側面に設けるようにしてもよい。

【0019】

被印刷物検出センサー４は、インクジェットヘッド２の長辺のうち前方側に位置する長辺の側面に配置している。被印刷物検出センサー４のＸ方向の配置位置は、インクジェットヘッド２の長辺の中央が好ましい。被印刷物検出センサー４は、ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さを検出する。具体例は後述するが、被印刷物検出センサー４を走査し、Ｘ座標及びＹ座標と対応付けて被印刷物１０までの距離を検出することによって、ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さを検出する。被印刷物検出センサー４は、例えば発光素子と受光素子を備えた赤外線距離センサーを用いる。被印刷物検出センサー４は、一つに限らず、インクジェットヘッド２の長辺に複数配列してもよい。

【0020】

被印刷物１０の不要な部分を切り取って印刷対象面を整面する整面部材５は、第２のＺステージであるＺ２ステージ５１を介して本体部３の立設した部分３Ａに支持されている。整面部材５は、インクジェットヘッド２よりもＹ方向前方側に配置するのが好ましい。Ｚ２ステージ５１は、整面部材５をＺ方向に移動させる昇降装置である。Ｚ２ステージ５１は、整面部材５のＺ方向の座標位置を検知するＺ２軸リニアスケール５２、及び整面部材５をＺ方向に移動させる駆動装置としてＺ２軸モータ５３を備えている（図３参照）。整面部材５の移動は、例えばＺ２軸モータ５３でボールネジ（不図示）を駆動させることによって行う。

【0021】

整面部材５は、例えば板状の部材であり、ヘラとして使用する。すなわち、ヘラ状の整面部材５である。整面部材５は、平面視が長方形状であり、長辺がＸ方向に沿うように配置している。整面部材５は、底面５４及び上面５５が前方側から後方側に向かって上方に傾斜した傾斜姿勢で配置している。さらに上面５５の前方側に、後方側よりも傾斜が大きい傾斜面５５ａを形成している。整面部材５のサイズは、一例として、Ｘ方向の長さ１００～１２０ｍｍ、Ｙ方向の幅８０～９０ｍｍ、Ｚ方向の厚み１～５ｍｍである。底面５４及び上面５５の傾斜角度は、一例として、５°以内である。整面部材５の材質は、例えばフッ素樹脂などの樹脂材或いはステンレスなどの金属材である。

【0022】

また、整面部材５は被印刷物１０の不要な部分を切り取って整面するので、図示は省略するが、切り取った被印刷物１０を回収する回収部（例えば、回収容器）や、整面部材５に例えば水道水などの洗浄水を噴き付けて洗浄する洗浄装置を、本体部３に設けるようにしてもよい。

【0023】

ユーザーがインクジェットプリンタ２を操作する操作部６は、本体部３の立設した部分３Ａの前面に配置している。操作部６は、例えばタッチパネルディスプレイである。ユーザーは、操作部６を操作してインクジェットプリンタ１の起動・停止、印刷メニューの選択などを行う。印刷する画像の作成・選択、印刷ジョブの実行などは、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯端末などの外部の情報端末から行うようにしてもよい。

【0024】

インクジェットプリンタ１の印刷動作を制御する制御部７は、本体部３の立設した部分３Ａの内部に配置している。図３に示すように、インクジェットプリンタ１の制御部７は、ＣＰＵ７１，ＲＯＭ７２，ＲＡＭ７３を備えている。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２からプログラム及び各種制御条件などの情報を読み出して、インクジェットプリンタ１の全体動作を制御する。ＲＯＭ７２は、プログラムや設定値などの各種制御条件のデータを格納する。ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２に格納されているプログラムを実行するときに例えば各種検出回路からの情報を一時的に格納するワークエリアとなる。ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３は、制御部７の中枢を構成するコンピュータである。なお、制御部７内の各構成は、バスライン７４によって接続している。

【0025】

制御部７は、Ｘ軸駆動回路７５、Ｙ軸駆動回路７６、Ｚ１軸駆動回路７７及びＺ２軸駆動回路７８を備えている。Ｘ軸駆動回路７５、Ｙ軸駆動回路７６、Ｚ１軸駆動回路７７及びＺ２軸駆動回路７８は、夫々駆動系のデバイスであるＸ軸モータ３５、Ｙ軸モータ３７、Ｚ１軸モータ２３及びＺ２軸モータ５３と電気的に接続されている。ＣＰＵ７１は、ステージ３１とインクジェットヘッド２、又はステージ３１と整面部材５の時系列の位置データをＸ軸駆動回路７５、Ｙ軸駆動回路７６、Ｚ１軸駆動回路７７及びＺ２軸駆動回路７８に送る。Ｘ軸駆動回路７５、Ｙ軸駆動回路７６、Ｚ１軸駆動回路７７及びＺ２軸駆動回路７８は、時系列の位置データに基づいてＸ軸モータ３５、Ｙ軸モータ３７、Ｚ１軸モータ２３及びＺ２軸モータ５３の起動・停止などの動作を制御する。

【0026】

制御部７は、Ｘ座標位置検出回路８１、Ｙ座標位置検出回路８２、Ｚ１座標位置出回路８３及びＺ２座標位置検出回路８４を備えている。Ｘ座標位置検出回路８１、Ｙ座標位置検出回路８２、Ｚ１座標位置出回路８３及びＺ２座標位置検出回路８４は、夫々センサー系のデバイスであるＸ軸リニアスケール３４、Ｙ軸リニアスケール３６、Ｚ１軸リニアスケール２２及びＺ２軸リニアスケール５２と通信可能に接続されている。

【0027】

Ｘ座標位置検出回路８１は、Ｘ軸リニアスケール３４から出力されるパルス信号をカウントすることによりステージ３１のＸ座標を検出する。Ｙ座標位置検出回路８２は、Ｙ軸リニアスケール３６から出力されるパルス信号をカウントすることによりステージ３１のＹ座標を検出する。Ｚ１座標位置検出回路８３は、Ｚ１軸リニアスケール２２から出力されるパルス信号をカウントすることによりインクジェットヘッド２のノズルプレート２７表面のＺ座標を検出する。Ｚ２座標位置検出回路８４は、Ｚ２軸リニアスケール５２から出力されるパルス信号をカウントすることにより整面部材５の底面５４のＺ座標を検出する。ＣＰＵ７１は、Ｘ座標位置検出回路８１、Ｙ座標位置検出回路８２、Ｚ１座標位置出回路８３及びＺ２座標位置検出回路８４が検出する各座標に基づき、ステージ３１とインクジェットヘッド２、及びステージ３１と整面部材５の３次元の相対的な位置関係を検出する。さらに、ＣＰＵ７１は、印刷実行時に、ステージ３１とインクジェットヘッド２、及びステージ３１と整面部材５の時系列の位置データを生成して、Ｘ軸駆動回路７５、Ｙ軸駆動回路７６、Ｚ１軸駆動回路７７及びＺ２軸駆動回路７８に夫々出力する。

【0028】

制御部７は、被印刷物検出センサー位置検出回路４１を備えている。被印刷物検出センサー位置検出回路４１は、被印刷物検出センサー４と通信可能に接続している。ＣＰＵ７１は、Ｘステージ３２とＹステージ３３を制御してステージ３１を前後左右に順次移動させることにより、被印刷物検出センサー４を走査させる。被印刷物検出センサー位置検出回路４１は、被印刷物検出センサー４からの情報に基づき、被印刷物１０のＺ方向の高さを検出する。

【0029】

制御部７は、被印刷物１０に印刷する画像データを一時的に格納する画像メモリ８５を備えている。画像データは、例えばインタフェース（Ｉ／Ｆ）８６を介して情報通信可能に接続された外部の情報端末９から受信する。外部の情報端末９は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯端末などである。ＣＰＵ７１は、外部の情報端末９から画像データを受信すると、受信した画像データを画像メモリ８５へ出力する。さらにＣＰＵ７１は、画像データを画像転送回路８７へ出力する。画像転送回路８７は、印刷実行時に制御されるステージ３１とインクジェットヘッド２の時系列の位置データと同期する画像データに並び替え、並び替えた画像データをインクジェットヘッド２に転送する。画像の転送は、例えば画像転送ケーブルを通じて行う。なお、画像データは、例えばＲＯＭ７２に予め複数格納しておき、ユーザーが例えば操作部６に表示される複数の画像データの中から選択するようにしてもよい。

【0030】

インクジェットヘッド２は画像転送回路８７からの時系列の吐出データに基づいてアクチュエータを動作させ、ノズルプレート２７の所定のノズル２８からインクを吐出するか、及び吐出するインク量や吐出回数を制御しながら液滴を吐出する。

【0031】

続いて、図４～図１０を参照しながら、インクジェットプリンタ２が被印刷物１０に画像を印刷する処理の流れについて説明する。

【0032】

ユーザーは、被印刷物１０をステージ３１上に設置した後、例えば操作部６を操作してインクジェットプリンタ２に印刷ジョブを実行させる（Ａｃｔ１０）。印刷する画像は、外部の情報端末９から送信する。或いはインクジェットプリンタ２内に予め格納されている画像の中からユーザーが選択する。印刷ジョブを実行させる操作は、外部の情報端末９から行ってもよい。

【0033】

ラテ・アートの場合、カップ１１にエスプレッソを注いだ後、さらに泡立ミルク１２を注いだものを被印刷物１０とする。ステージ３１に設置する際、泡立ミルク１２がカップ１１の縁よりも上方に盛り上がっている状態で構わない。

【0034】

続いて、制御部７は、被印刷物１０が所定位置にあるか或いは自由位置にあるかを判別する（Ａｃｔ１１）。すなわち、ユーザーがステージ３１上に被印刷物１０を設置する位置は、インクジェットヘッド２及び整面部材５のＸ方向及びＹ方向の相対的な移動範囲と移動時間を考慮すると、ステージ３１上の予め決められた位置とすることが望ましい。しかしながら、例えばユーザーが被印刷物１０を所定の位置から外れたところに設置しても印刷可能なように、所定位置にあるか或いは自由位置にあるか判別を行う。さらに、サイズや形が異なるカップ１１を用いても印刷が可能なように、所定位置にあるか或いは自由位置にあるか判別を行う。

【0035】

所定位置にあるか或いは自由位置にあるかの判別は、一例として、被印刷物検出センサー４を使って行う。制御部７は、被印刷物１０に衝突しないようインクジェットヘッド２を例えば上限位置まで上昇させてから、ステージ３１を移動させて被印刷物検出センサー４を所定の位置（例えば、ステージ３１の中央の上方）に位置させる。そして、制御部７は、被印刷物検出センサー４を使って下方に被印刷物１０が在るか否かを検出する。すなわち、被印刷物検出センサー４が検出する距離が、被印刷物検出センサー４からステージ３１までの距離よりも短い場合には下方に被印刷物１０が在ると判別する（Ａｃｔ１１，所定位置）。他方、被印刷物検出センサー４が検出する距離が、被印刷物検出センサー４からステージ３１までの距離と一致する場合は、下方に被印刷物１０が無いと判別する（Ａｃｔ１１，自由位置）。

【0036】

所定位置である場合、制御部７は、被印刷物検出センサー４の走査範囲をステージ３１の所定範囲とする（Ａｃｔ１２）。具体的には、制御部７は、被印刷物１０を検出した位置からステージ３１を前後左右に順次動かしながら被印刷物検出センサー４からの高さ情報を受け取り、Ｘ軸リニアスケール３４及びＹ軸リニアスケール３６からのＸ軸座標とＹ軸座標の情報に対応付けることによって、ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さの情報を取得する（Ａｃｔ１４）。ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さの解析は、制御部７が行うようにしてもよく、ユーザーが操作する外部の情報端末９が行うようにしてもよい。

【0037】

図５は、インクジェットヘッド２を水平方向に移動させることによって被印刷物検出センサー４を走査する様子を示している。図６は、被印刷物検出センサー４を走査して得た高さ情報を波形で示している。被印刷物検出センサー４が図６（ａ）のようにカップ１１の中心線上を走査すると、被印刷物１０の断面形状が図６（ｂ）の場合、高さ情報を例えば波形１００で示すと図６（ｃ）のようになる。すなわち、波形１００は、ステージ３１上面の高さからカップ１１の縁の高さまで上昇し、カップ１１の縁の部分で平坦となる。そして、泡立ミルク１２の表面に沿って高さが変動した後、反対側のカップ１１の縁の部分で平坦な波形が表れ、最後にステージ３１の上面の高さまで戻る。カップ１１の縁の部分は、被印刷物１０の平面視の輪郭を示す。被印刷物検出センサー４の走査を、例えば被印刷物１０の全範囲に対して行えば、ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さの情報を取得することができる。但し、時間短縮のために、Ｘ方向の走査間隔を拡げるなどして走査回数を減らすようにしてもよい。或いは、図６（ａ）のようにカップ１１の中心線上のみ走査するようにしてもよい。

【0038】

一方、自由位置である場合、制御部７は、被印刷物検出センサー４の走査範囲をステージ３１の全範囲とする（Ａｃｔ１３）。具体的には、制御部７は、ステージ３１の一端部（例えば角部）の上方に被印刷物検出センサー４が位置するようにステージ３１を移動させた後、ステージ３１を前後左右に順次動かしてステージ３１の他端部（例えば対角線上の角部）まで被印刷物検出センサー４を走査する。そして、被印刷物検出センサー４から順次受け取る高さ情報を、Ｘ軸リニアスケール３４及びＹ軸リニアスケール３６からのＸ軸座標とＹ軸座標の情報に対応付けることによって、ステージ３１上の被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さの情報を取得する（Ａｃｔ１４）。

【0039】

続いて、制御部７は、取得した被印刷物１０の設置位置，被印刷物１０の平面視の輪郭，及び被印刷物１０の高さの情報に基づいて、整面部材５を水平方向に走査する高さと範囲を決定する（Ａｃｔ１５）。整面部材５を水平方向に走査する高さと範囲を決定は、制御部７が行うようにしてもよく、ユーザーが外部の情報端末９を操作して行うようにしてもよい。

【0040】

ラテ・アートの場合、制御部７は、取得した情報からカップ１１の高さと泡立ミルク１２の高さを判別し、どのレベルで不要な泡立ミルク１２を除去すればよいか算出する。具体的には、制御部７は、同じ高さに検出される円形の部分がカップ１１であると判別し、その高さをカップ１１の高さとする。さらに、制御部７は、円形の部分の内側にある領域の高さを泡立ミルク１２の高さとする。平坦な泡面を広く確保して画像を印刷するには、できるだけカップ１１の縁の高さに近い高さで整面部材５を走査して、高さ方向の余分な泡立ミルク１２を除去するのが望ましい。好ましい一例として、図６（ｃ）に示すように、カップ１１の縁の高さから例えば２ｍｍ高い高さで整面部材５を水平方向に走査し、その高さよりも上にある泡立ミルク１２を切り取って整面する。

【0041】

整面部材５の走査は、ステージ３１をＹ方向に移動させることによって行う（Ａｃｔ１６）。走査開始の指令は、制御部７が自動で出力してもよく、ユーザーが操作部６又は外部の情報端末９を操作して出力してもよい。整面部材５のＸ方向の長さよりも被印刷物１０が小さい場合、整面部材５のＸ方向の長さの中央が被印刷物１０の中心線上を通過するように、ステージ３１をＹ方向に移動させることによって、１回の走査で整面する。整面部材５のＸ方向の長さよりも被印刷物１０が大きい場合、Ｘ方向に分割して複数回走査することによって整面する。図７は、ヘラ状の整面部材５が高さ方向の余分な泡立ミルク１２を押し切って整面する様子を模式的に示している。ヘラ状の整面部材５をＹ方向に移動させると、押し切った泡立ミルク１２は整面部材５の上面５５に保持する。すなわち、整面部材５は、押し切った泡立ミルク１２を保持する保持領域を有する。しかも移動方向に対して後方側が高くなるように上面５５が傾斜しているので、押し切った泡立ミルク１２が後方側から垂れるのを抑えることができる。

【0042】

整面が終了すると、制御部７は、インクジェットヘッド２を走査する高さと範囲を決定する（Ａｃｔ１７）。インクジェットヘッド２を走査する高さは、前工程で整面部材５が整面した泡面の高さに、印刷に必要なギャップを加えた高さとする。印刷に必要なギャップは、一例として、１～３ｍｍである。画質を高める場合、ギャップは１ｍｍとする。インクジェットヘッド２を走査する範囲は、印刷する画像の形状と被印刷物１０の設置位置に基づいて決定する。さらに、被印刷物１０の平面視の輪郭内に画像が収まるように、画像のサイズを調整する。また、被印刷物１０の高さの検出において平面視に表れるカップ１１の持ち手の部分が画像の例えば右側に位置するように、印刷する画像を回転させるようにしてもよい。すなわち、右手でカップ１１を持ったときに画像が上を向くようにする。インクジェットヘッド２を走査する高さと範囲の決定は、制御部７が行うようにしてもよく、ユーザーが外部の情報端末９を操作して行うようにしてもよい。

【0043】

続いて制御部７は、インクジェットヘッド２が印刷開始位置に位置するようにステージ３１を移動させ、前工程で決定した高さにインクジェットヘッド２を位置させる。インクジェットヘッド２の走査は、ステージ３１をＹ方向に移動させることによって行う（Ａｃｔ１８）。走査開始の指令は、制御部７が自動で出力してもよく、ユーザーが操作部６又は外部の情報端末９を操作して出力してもよい。インクジェットヘッド２のＸ方向の長さよりも被印刷物１０が小さい場合、インクジェットヘッド２のＸ方向の長さの中央が被印刷物１０の中心線上を通過するように、ステージ３１をＹ方向に移動させることによって、１回の走査で印刷する。図８に示すように、例えばサイズの小さいインクジェットヘッド２を用いた場合には、Ｘ方向に分割して複数回走査して印刷する。

【0044】

図９は、インクジェットヘッド２が模様１０１を印刷する様子を模式的に示している。印刷対象面である泡立ミルク１２の泡面は、前工程において整面部材５によって高さと粗さが一定以下に整面されているので、インクジェットヘッド２と泡面までのギャップは均一となっている。従って、インクジェットヘッド２をＹ方向に移動させて印刷することができ、ノズル２８が泡面に接触して吐出不良を起こすのを抑えることができる。さらに、均一なギャップで印刷することによって、画像の乱れが生じるのを抑えることができる。印刷が終了すると、ステージ３１及びインクジェットヘッド２を待機位置に戻して印刷工程を終了する（Ａｃｔ１９）。

【0045】

なお、泡状物である泡立ミルク１２は、整面部材５によって整面しても印刷用紙のようには平坦にならない。そこで、図１０に示すように、被印刷物検出センサー４で泡面までの距離Ｌを検出しながらインクジェットヘッド２を走査して印刷するようにしてもよい。すなわち、制御部７は、被印刷物検出センサー４が検出する泡面までの距離Ｌであるギャップが一定となるようにインクジェットヘッド２をＺ方向に移動させながら印刷を実行する。従って、均一なギャップで印刷することができ、画像の乱れが生じるのを抑えることができる。このように泡面までの距離を検出しながらインクジェットヘッド２を走査することは、整面後に泡が成長する可能性がある場合に対して有効である。

【0046】

ラテ・アートの場合、カップ１１の大きさが変わるとカップ１１の縁と泡立ミルク１２の泡面との高さが変化する、常に一定のエスプレッソと泡立ミルク１２が注がれることが確約されていない、気温湿度等で泡立ミルク１２の泡の高さが変わる場合があるといった外部要因が多く発生してしまう。また、特に人がエスプレッソと泡立ミルク１２を注ぎ、カップ１１内の泡面高さを一定にすることは難しい。このような外的要因に対し、上述の実施形態によれば、ヘラ状の整面部材５で高さ方向の余分な泡立ミルク１２を押し切って除去することにより、平坦な印刷対象面とすることができる。切り取った泡立ミルク１２は、整面部材５の上面５５に保持するので、カップ１１から垂れるのを抑えることができる。さらに、整面部材５で印刷対象面を整面することによって、均一なギャップで印刷することができ、画像の乱れが生じるのを抑えることができる。

【0047】

さらに、インクジェットプリンタ２の印刷用途は、ラテ・アートに限らない。インクジェットプリンタ２は、図１１に示すように、ジョッキ１０２に注いだビールを被印刷物１０とすることができる。制御部７は、ジョッキ１０２の縁に近い高さレベルで整面部材５を走査し、高さ方向の余分な泡１０３を切り取って整面する。

【0048】

また、図１２に示すように、ケーキの表面に塗ったクリーム１０４を被印刷物１０とすることができる。制御部７は、例えばクリーム１０４の平均高さレベルで整面部材５を走査し、高さ方向の余分なクリーム１０４を切り取って整面する。ケーキに代えて、アイスクリームを被印刷物１０としてもよい。

【0049】

また、図１３に示すように、ゼリー１０５を被印刷物１０とすることができる。制御部７は、例えば画像が収まる面積の印刷対象面が形成できる高さレベルで整面部材５を走査し、ゼリー１０５の上部を切り取って印刷対象面を形成する。整面部材５を例えば左右に微振動させる振動発生装置を設け、半固体物であるゼリー１０５を押し切る作用を促進させるようにしてもよい。

【0050】

勿論、図１１～図１３は一例であり、ビールの泡１０３，クリーム１０４，ゼリー１０５以外にも整面部材５で押し切ることのできる三次元状の柔らかいものを被印刷物１０とすることができる。すなわち、インクジェットヘッド２は、泡等の発泡物、クリーム等の粘度の高い液体物、アイスクリームやゼリー等の半固体物を被印刷物１０とすることができる。さらには、整面部材５で押し切ることのできる三次元状の柔らかいものであれば、被印刷物１０は飲食物に限らない。

【0051】

整面部材５は、図１４（ａ）に示すように、例えば前方側を水平面とし後方側を傾斜面とした断面「くの字」形状としてもよい。さらに、平面視は長方形状でなくともよく、図１４（ｂ）に示すように、例えば中央が後方に凹んだＵ字状としてもよい。

【0052】

また、第１実施形態では、インクジェットヘッド２と整面部材５がＺ方向に移動し、ステージ３１がＸ方向とＹ方向に移動する構成としたが、この構成に限らない。例えば、ステージ３１を固定とし、インクジェットヘッド２及び整面部材５がＸＹＺ方向に各々移動する構成としてもよい。或いは、インクジェットヘッド２と整面部材５を固定とし、被印刷物１０を設置したステージ３１をＸＹＺ方向に移動する構成としてもよい。すなわち、インクジェットヘッド２と整面部材５が、被印刷物１０に対して相対的にＸＹＺ方向に移動可能な構成であればよい。

【0053】

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態のインクジェットプリンタ２００について説明する。第２実施形態のインクジェットプリンタ２００は、整面部材の構成が異なることを除けば、第１実施形態のインクジェットヘッド１と同じ構成である。従って、第１実施形態のインクジェットヘッド１と同様の構成については、同じ符号を付すことによって詳しい説明は省略する。

【0054】

第２実施形態のインクジェットプリンタ２００の整面部材２０１は、図１５及び図１６に示すように、外形が概ね矩形状になっており、長辺がＸ方向に沿うように配置している。整面部材２０１の大きさは、一例として、Ｘ方向の長さ１００～１２０ｍｍ、Ｙ方向の幅６０～７０ｍｍ、Ｚ方向の高さ２０～３０ｍｍである。整面部材２０１は、底面に吸引口２０２を有している。すなわち、整面部材２０１は、中空のヘラ状である。吸引口２０２は、Ｘ方向に延びるように形成している。整面部材２０１の吸引口２０２は、吸引路２０３の一端と連通している。吸引路２０３は、例えば樹脂材で形成したフレキシブルチューブである。吸引装置２０４は、例えば本体部３の上面に配置している。吸引路２０３の他端は、吸引装置２０４に接続している。整面部材２０１の材質は、例えばフッ素樹脂などの樹脂材或いはステンレスなどの金属材である。

【0055】

吸引装置２０４は、図１６に示すように、例えば減圧ポンプ等の吸引ポンプ２０５を備えている。吸引ポンプ２０５は、トラップ装置２０６を介して吸引路２０３と連通している。吸引ポンプ２０５を駆動させて整面部材２０１の吸引口２０２から吸引した泡立ミルク１２は、トラップ装置２０６に回収する。図１７に示すように、制御部７は、吸引回路２０７を備えている。吸引回路２０７は、整面時において吸引ポンプ２０５の起動・停止などの動作を制御する。

【0056】

整面部材２０１は、図１６に示すように、泡立ミルク１２を押し切りながら吸引することによって整面する。整面部材２０１を移動させる高さレベルは、第１実施形態と同様にして決定する。

【0057】

上述の実施形態によれば、吸引口２０２を備えた整面部材２０１で不要な泡立ミルク１２を押し切りながら吸引することにより、平坦な印刷対象物とすることができる。泡立ミルク１２は、吸引装置２０４に回収するので、整面時にカップ１１から泡立ミルク１２が垂れるのを抑えることができる。さらに、整面部材２０１で印刷対象面を整面することによって、均一なギャップで印刷することができ、画像の乱れが生じるのを抑えることができる。

【0058】

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0059】

１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ 本体部
４ 被印刷物検出センサー
５ 整面部材
６ 操作部
７ 制御部
２０１ 整面部材
２０２ 吸引口
２０４ 吸引装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】