JP6482315B2 - 印刷装置および缶体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、缶体への印刷の効率を高めることにある。
ここで、前記複数の印刷手段の各々は、インクを缶体に向けて吐出することで缶体への印刷を行うことを特徴とすることができる。
また、前記複数の印刷手段の各々は、前記搬送経路の上方に配置され、下方に向けてインクを吐出して缶体への印刷を行うことを特徴とすることができる。この場合、缶体の側方からインクを吐出する場合に比べ、缶体に形成される画像の質を向上させることができる。
また、前記缶体搬送手段は、筒状に形成された缶体の軸方向における一端を先頭として缶体の搬送を行うことを特徴とすることができる。この場合、筒状の形成された缶体の径方向に向けて缶体の搬送を行う場合に比べ、缶体の搬送機構の簡素化を図ることができる。
また、前記缶体は、永久磁石を備えた缶体支持部材で支持され、前記缶体搬送手段は、前記搬送経路に沿って設けられた電磁石を有し、当該電磁石への通電を制御することで、前記缶体支持部材を当該搬送経路に沿って移動させて、缶体の搬送を行うことを特徴とすることができる。この場合、缶体搬送手段と缶体とが非接触の状態で缶体の搬送を行えるようになる。
また、本発明を缶体の製造方法として捉えた場合、本発明が適用される缶体の製造方法は、筒状の缶体を予め定められた搬送経路に沿って搬送し、缶体搬送方向における位置が互いに異なる複数の印刷箇所にて、前記搬送経路上の缶体の外周面への印刷を行い、前記複数の印刷箇所のうちの一の印刷箇所から下流側の他の印刷箇所へ缶体の搬送を行っている最中に当該缶体を周方向に回転させることを特徴とする、画像が形成された缶体の製造方法である。
図1(A)〜(C)は、本実施の形態にかかる印刷装置1の構成を示した図である。なお、図1(A)は、印刷装置1を上方から眺めた場合の図であり、図1(B)は、図1(A)のIB−IB線における印刷装置1の断面図である。図1(C)は、図1(B)のIC−IC線における印刷装置1の断面図である。なお、図1(C)では、缶体10およびマンドレル8については、断面図ではなく上方から眺めた場合の状態を示している。
この印刷装置1では、図中上方から下方に向かって缶体10が搬送されるが、第1印刷部21、第2印刷部22、第3印刷部23、第4印刷部24は、缶体10の移動方向において互いにずらされた状態で設けられている。また、本実施形態の印刷装置1では、水平方向に缶体10が搬送される。
印刷部は4つ設けられており、これに対応し、インクジェットヘッド群HGも4つ設けられている。なお、本明細書では、以下、第1インクジェットヘッドH1〜第5インクジェットヘッドH5の各々を特に区別しない場合には、単に、インクジェットヘッドHと称することがある。
また、インクジェットヘッド群HGの各々は、缶体10が搬送されていく搬送経路RPの脇に設けられ、搬送経路RP上の缶体10の外周面へのインクの吐出を行う。
各インクジェットヘッドHでは、下面(缶体10の対峙する面)に、インク吐出口(不図示)が形成され、このインク吐出口から下方に位置する缶体10へ、インクが吐出される。
缶体支持部材の一例としてのこのマンドレル8は、円筒状に形成され、缶体10を内側から支持する。マンドレル8の外周面には、永久磁石9が設けられている。
本実施形態では、マンドレル8の周囲に磁界を形成し、いわゆるリニア駆動を用いて、マンドレル8を移動させる。これにより、缶体10が移動する。
このため、第1印刷部21では、缶体10の全周への画像形成は行われず、缶体10の外周面のうちの一部の領域に画像形成が行われる。より具体的には、缶体10の軸方向に沿って延びる帯状の領域(以下、「第1帯状領域」と称する)に画像が形成される。
なお、本実施形態では、第1印刷部21(第2印刷部22〜第4印刷部24でも同様)にて缶体10へのインクの吐出を行う際、缶体10を軸方向に移動させながらインクの吐出を行う。また、缶体10の周方向への回転を行っていない状態で、インクの吐出を行う。
缶体搬送手段として機能する第1回転部31は、予め定められた搬送経路RPに沿って缶体10を搬送するとともに、缶体10を周方向へ回転させながら、第2印刷部22に向けて缶体10を搬送する。
そして、第3印刷部23では、上記と同様、5個のインクジェットヘッドHから、下方に位置する缶体10にインクが吐出され、上記第2の帯状領域に隣接する第3帯状領域に、画像が形成される。
そして、第4印刷部24では、上記と同様、5個のインクジェットヘッドHから、下方に位置する缶体10にインクが吐出され、上記第3の帯状領域に隣接する第4帯状領域に、画像が形成される。
なお、第2印刷部22〜第4印刷部24は、第1印刷部21と同様に構成されている。また、第2回転部32、第3回転部33は、第1回転部31と同様に構成されている。
また、図3(A)は、図2(A)における矢印IIIA方向から第1印刷部21、第1回転部31を眺めた場合の図であり、図3(B)は、図2(A)のIIIB−IIIB線における断面図である。図3(C)は、第1印刷部21をマンドレル8、缶体10が通過している際の状態を示した図である。
さらに、図3(A)に示すように、第1回転部31には、環状の励磁コイルR1が設けられている。この励磁コイルR1は、缶体10の搬送経路RPを取り囲むように設けられている。また、上記にて説明したように、また、図3(A)、(B)に示すように、第1印刷部21に設けられたインクジェットヘッドHは扇形に形成されている。
缶体10(マンドレル8)の自重によっては、缶体10が予め定められた位置よりも下がる可能性があり、本実施形態では、圧縮空気を供給することで、缶体が下がることを抑制する。
さらに説明すると、励磁コイルR2は、電磁石として機能し、本実施形態では、この励磁コイルR2への通電を制御することで、マンドレル8の周囲に磁界を形成し、永久磁石9を備えたマンドレル8を移動させる。
この励磁コイルR1も、マンドレル8の周囲に磁界を形成し、いわゆるリニア駆動により、マンドレル8(缶体10)を回転させ、さらに軸方向へ移動させる。
なお、本実施形態では、缶体搬送手段の一部として機能する制御装置(不図示)が設けられており、この制御装置により、励磁コイルR1,R2への通電が制御されて、マンドレル8の回転や移動が行われる。
なお、図1にて示した移動部51にも、図1に示すように、缶体10の搬送経路RPの脇に励磁コイルR2が設けられており、移動部51でもリニア駆動により缶体10が移動する。
ここで、例えば、マンドレル8が重く、励磁コイルR2のみではマンドレル8、缶体10を支持できず、マンドレル8、缶体10が下方へ移動してしまう場合は、上記のように、スライダSLの小孔から圧縮空気を噴出し、マンドレル8、缶体10を浮上させる。
また、スライダSLに替えて、励磁コイルを並べて敷設し、マンドレル8に備えられた永久磁石9との磁性が互いに反発するように、励磁コイルの通電を制御することにより、前述した小孔からの圧縮空気の噴出と同様の効果を得ることもできる。この場合、励磁コイルからの反発力は、前記マンドレル8および缶体10が下方へ移動することへの補正を目的とするため、マンドレル8および缶体10の中心が搬送経路RPの位置を保持する程度とする。
マンドレル8は、円筒状に形成され、外周面を有する。そして、この外周面には、複数個の永久磁石9が設けられている。本実施形態では、8個の永久磁石9によって永久磁石群9Gが構成され、この永久磁石群9Gが、図4(B)に示すように、6個設けられている。
なお、図5(A)〜(C)、図6(D)、(E)の各々では、上段に、マンドレル8のみを眺めた場合の状態を表示し、中段に、励磁コイルR2のみを眺めた場合の状態を表示し、下段に、マンドレル8および励磁コイルR2の両者を眺めた場合の状態を表示している。
図5(A)に示す状態では、永久磁石群9Gが有する各極、励磁コイルR2が有する各極は、対峙領域TEと永久磁石群9Gとを互いに引き合わせる極性を有している。
また、図5(A)に示す状態では、励磁コイルR2のうちの、対峙領域TEの図中上側に位置する部分(以下、「上側部分UP」)の各極が、この上側部分UPと永久磁石群9Gとを互いに反発させる極性を有している。
これにより、図5(A)に示す状態では、マンドレル8は、予め定められた一定の箇所にて停止した状態となる。
図5(B)に示す状態では、対峙領域TEが有する各極の極性が反転している。さらに、図5(B)に示す状態では、励磁コイルR2のうちの、対峙領域TEの図中左側に位置する部分(以下、「左側部分LP」)が有する各極の極性が、反転している。
これにより、マンドレル8(永久磁石群9G)が、図5(C)に示すように、図中左方向へ移動する。
本実施形態では、これらの動作を繰り返すことで、マンドレル8が左方向へ移動する。
なお、上記と同様、図7(A)〜(C)、図8(D)、(E)の各々では、上段に、マンドレル8のみを眺めた場合の状態を表示し、中段に、励磁コイルR1のみを眺めた場合の状態を表示し、下段に、マンドレル8および励磁コイルR1を眺めた場合の状態を表示している。
また、図7(A)〜(C)、図8(D)、(E)の各々では、マンドレル8のうちの励磁コイルR1に対峙する部分が、図中上方に移動するように、マンドレル8を回転させる場合を例示している。
この状態では、対峙領域TEが有する各極の極性が、対峙領域TEと永久磁石群9Gとを互いに引き合わせる極性となっている。また、上側部分UPが有する各極の極性は、上側部分UPと永久磁石群9Gとを互いに反発させる極性となっている。さらに、下側部分DPが有する各極の極性についても、下側部分DPと永久磁石群9Gとを互いに反発させる極性となっている。この状態では、マンドレル8の周方向への回転が停止されている。
この状態では、対峙領域TEが有する各極の極性を反転させている。さらに、上側部分UPが有する各極の極性を反転させている。また、下側部分DPが有する各極の極性については、永久磁石群9Gが有する各極の極性とは逆となっている。
これにより、図中上方向へのマンドレル8の回転が開始され、マンドレル8、励磁コイルR1は、図7(C)に示す状態となる。
また、図10は、印刷装置1に設けられた缶体投入部110を拡大した図である。また、図11は、図9(A)のXI−XI線における断面図であり、インクジェットヘッドHの断面を示している。
ここで、第1印刷部21〜第4印刷部24の各々には、上記と同様、インクジェットヘッド群HGが設けられている。このインクジェットヘッド群HGは、第1インクジェットヘッドH1〜第5インクジェットヘッドH5の5つのインクジェットヘッドHにより構成されている。
ブレーキ付モータ81は、マンドレル8を周方向に回転させる。ロータリエンコーダ82は、マンドレル8の回転角度を検出する。さらに、本実施形態では、ブレーキ付モータ81、ロータリエンコーダ82、および、マンドレル8を支持するユニット台83が設けられている。
なお、上記では説明を省略したが、缶体10は、円筒状に形成されている。また、缶体10は、一方の端部に開口10Eを有している。これに対し、他方の端部は、塞がれている。
次いで、この缶体10は、第2印刷部22の下方を通過する。第2印刷部22では、上記と同様、5つのインクジェットヘッドHから下方の缶体10へインクが吐出され、第2帯状領域に画像が形成される。
次いで、缶体10が第4印刷部24に向かう途中で、第3回転部33にて、缶体10が1/4回転し、その後、第4印刷部24にて画像が形成される。これにより、第4帯状領域に画像が形成され、缶体10の全周に亘って画像が形成された状態となる。
なお、缶体排出部120では、マンドレル8の先端8Aに形成された貫通孔(不図示)を通じて、マンドレル8の外周面と、缶体10の内周面との間に圧縮空気を供給する。これにより、缶体10を矢印9Aに示す方向に移動させる。
その後、この缶体10は、乾燥工程等、後の工程へ移送される。なお、空となったマンドレル8は、第2印刷ユニット200の缶体投入部110に向かい、このマンドレル8には、新たな缶体10が供給される。
なお、図12(B)は、図12(A)の矢印XIIB方向から第1インクジェットヘッドH1〜第5インクジェットヘッドH5を眺めた場合の状態を示している。
ここで、インクジェットヘッドHを用いて印刷を続けていくと、インクジェットヘッドHに設けられたインク吐出口(不図示)の周囲にインクが徐々に付着する。そして、インクが付着すると、吐出されるインクが、インク吐出口の周囲に付着したインクに接触し、本来の方向とは異なる方向にインクが吐出されるおそれがある。かかる場合、画像の質の低下を招く。
本実施形態の構成では、下方へのインクの吐出を行うため、インク吐出口へのインクの付着が起こりにくく、クリーニングの回数を減らせる。これにより印刷効率を高められる。
これに対し、例えば、缶体10の側方からインクの吐出を行う構成では、インク吐出口の周囲にインクが付着しやすく、クリーニングの回数が多くなる。かかる場合、印刷効率が低下しやすい。
また、本実施形態では、4つの印刷部を設けた場合を説明したが、印刷部の数は限定されない。なお、印刷部を例えば6箇所設ける場合には、缶体10を例えば60°回転させる度に印刷を行う形となる。
これに対し、缶体10の軸方向における一端を先頭として缶体10の搬送を行う場合(図1等にて示した搬送形態の場合)は、このような上下動が不要となり、印刷効率を高められる。また、搬送機構の簡素化を図れる。
さらに、図13にて示した構成の場合、印刷装置の幅寸法(図13(A)にて符号13Cで示す寸法)が大きくなるが、缶体10の一端を先頭として搬送を行う場合は、この幅寸法が小さくなる。
Claims (6)
- 筒状の缶体を予め定められた搬送経路に沿って搬送する缶体搬送手段と、
前記搬送経路の脇に設けられ、缶体搬送方向における位置が互いにずらされて配置され、当該搬送経路上の缶体の外周面への印刷を行う複数の印刷手段と、
を備え、
前記缶体搬送手段は、前記複数の印刷手段に含まれる一の印刷手段から下流側の他の印刷手段へ缶体の搬送を行うとともに、当該一の印刷手段と当該他の印刷手段との間では、当該缶体を周方向に回転させながら搬送方向下流側へ当該缶体を搬送し、当該一の印刷手段の設置箇所および当該他の印刷手段の設置箇所の各々では、当該缶体を周方向へ回転させずに搬送方向下流側へ当該缶体を搬送し、
周方向に回転していない状態で搬送方向下流側へ搬送されている前記缶体に対し、前記一の印刷手段による印刷および前記他の印刷手段による印刷が行われる印刷装置。 - 前記複数の印刷手段の各々は、インクを缶体に向けて吐出することで缶体への印刷を行うことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 前記複数の印刷手段の各々は、前記搬送経路の上方に配置され、下方に向けてインクを吐出して缶体への印刷を行うことを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
- 前記缶体搬送手段は、筒状に形成された缶体の軸方向における一端を先頭として缶体の搬送を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の印刷装置。
- 前記缶体は、永久磁石を備えた缶体支持部材で支持され、
前記缶体搬送手段は、前記搬送経路に沿って設けられた電磁石を有し、当該電磁石への通電を制御することで、前記缶体支持部材を当該搬送経路に沿って移動させて、缶体の搬送を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の印刷装置。 - 筒状の缶体を予め定められた搬送経路に沿って搬送し、
缶体搬送方向における位置が互いに異なる複数の印刷箇所にて、前記搬送経路上の缶体の外周面への印刷を行い、
前記複数の印刷箇所のうちの一の印刷箇所から下流側の他の印刷箇所へ缶体の搬送を行っている最中に当該缶体を周方向に回転させ、当該一の印刷箇所および当該他の印刷箇所の各々では、当該缶体を周方向へ回転させずに搬送方向下流側へ当該缶体を移動させることを特徴とする、画像が形成された缶体の製造方法。
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