JP7075212B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、缶体を停止させて缶体への画像形成を行う際の缶体の位置決めの精度を高めることにある。
ここで、少なくとも前記一部を、前記被押し当て部が設けられている側に向けて付勢する付勢手段を更に備えることを特徴とすることができる。
また、前記付勢手段は、磁力を用いて、前記一部を、前記被押し当て部が設けられている側に向けて付勢することを特徴とすることができる。
また、前記被押し当て部は、回転し、前記缶体を回転させる駆動力が、当該被押し当て部および前記一部を介し、前記移動体側へ伝達されることを特徴とすることができる。
また、前記被押し当て部は、前記停止箇所にて停止した前記移動体により保持されている缶体と同軸上に配置されることを特徴とすることができる。
また、前記被押し当て部は、前記缶体と同軸上に配置されるとともに当該缶体が有する開口側に配置されることを特徴とすることができる。
また、前記停止箇所に設けられ、前記移動体により保持されている缶体の径方向の位置決めを行う位置決め手段をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、前記停止箇所に設けられるとともに、当該停止箇所に停止した前記移動体により保持されている缶体と同軸上に配置され、当該缶体の回転に用いられる回転体と、前記停止箇所に設けられ、当該停止箇所にて停止した前記移動体により保持されている缶体の位相であって前記回転体に対する位相を、予め定められた位相とする位相調整手段と、をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、前記位相調整手段は、前記回転体に対する前記缶体の位相が予め定められた一つの位相となるように位相の調整を行うことを特徴とすることができる。
また、前記移動体には、当該移動体により保持されている缶体の回転に用いられるモータが設置されていないことを特徴とすることができる。
他の観点から捉えると、本発明が適用される印刷装置は、缶体を保持し移動する移動体と、予め定められた停止箇所にて停止した前記移動体の缶体に対して画像を形成する画像形成手段と、前記停止箇所に設置され、当該停止箇所にて停止した前記移動体の一部および/または当該移動体により保持されている缶体の一部に対して押し当てられる押し当て部と、を備える印刷装置である。
図1は、印刷装置500の側面図である。
印刷装置500には、缶体10が供給される缶体供給部510が設けられている。この缶体供給部510では、缶体10を支持する支持部材20に対する缶体10の供給(取り付け)が行われる。
具体的には、支持部材20は円筒状に形成され、筒状の缶体10に対してこの支持部材20が挿入されることで、支持部材20に対する缶体10の供給が行われる。
検査装置92では、缶体10が変形していないか否かの検査を行う。
より具体的には、検査装置92には、図2(検査装置92を説明する図)に示すように、光源92Aが設けられている。
光源92Aは、缶体10の一方の端部側に設けられており、缶体10の外周面に沿って且つ缶体10の軸方向に沿って進行するレーザ光を出射する。さらに、缶体10の他方の端部側には、光源92Aからのレーザ光を受光する受光部92Bが設けられている。
そして、本実施形態では、検査装置92にて、缶体10が予め定められた条件を満たしていないと判断された場合(缶体10が変形していると判断された場合)、排出機構93(図1参照)が、この缶体10を印刷装置500の外部に排出する。
本実施形態では、インクジェット印刷部700による画像形成が行われる前に、変形した缶体10が、印刷装置500から排出される。
さらに、缶体10の底部(塞がれた側の端部)が、不図示の吸引部材により吸引される。そして、この吸引部材により、印刷装置500の外部へ缶体10が搬送され、印刷装置500の外部へ缶体10が排出される。
インクジェット印刷部700は、インクジェット印刷方式を用い、上流側から移動してきた缶体10への画像形成を行う。
ここで、インクジェット印刷方式による画像形成とは、インクジェットヘッドからインクを吐出させて、缶体10にこのインクを付着させることにより行う印刷を指す。
インクジェット印刷方式による画像形成では、公知の方式を用いることができる。具体的には、例えば、ピエゾ方式、サーマル(バブル)方式、コンティニュアス方式などを用いることができる。
光照射部750は、光源を備え、インクジェット印刷部700による画像形成が行われた缶体10の外周面に光を照射し、外周面上に形成された画像を硬化させる。
光照射部750では、形成されたこの画像に対して紫外線などの光を照射する。これにより、缶体10の外周面上に形成されたこの画像が硬化する。
ここで、インクジェット印刷部700および光照射部750は、第1直線状部810(詳細は後述)の側方に配置されている。
版式印刷部760は、缶体10の搬送方向において、インクジェット印刷部700の下流側に配置されている。保護層形成部770は、缶体10の搬送方向において、版式印刷部760の下流側に配置されている。
具体的には、版式印刷部760には、複数の版胴451が設けられている。版胴451の表面には、版式印刷により形成しようとする画像に対応した凸部(不図示)が設けられている。また、版式印刷部760には、この版胴451の凸部にインクを供給する複数のインク供給ユニット452が設けられている。
さらに、版式印刷部760には、版胴451からのインクが転写されるとともに、このインクを缶体10に転写するブランケット453が設けられている。
また、版式印刷部760では、インク供給ユニット452の各々から、対応する版胴451の表面にインクを供給する。そして、版胴451の表面に付着したインク(版胴451の凸部に付着したインク)を、ブランケット453に転写する。さらに、ブランケット453に転写されたインクを、回転している缶体10に転写する。これにより、缶体10の外周面に、版式による画像が形成される。
ここで、版式による印刷としては、例えば、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷を挙げることができ、版式による印刷では、これらの何れを用いてもよい。なお、本実施形態では、凸版印刷を用いて、缶体10への画像形成を行っている。
保護層形成部770は、インクジェット印刷部700により形成された画像の上に、また、版式印刷部760により形成された画像の上に、これらの画像を覆う透明な層を形成する。これにより、本実施形態では、缶体10の最外層に、透明な保護層が形成される。
接触部材771は、接触部材771の対向位置に缶体10が供給された後に、この缶体10に向かって移動し、缶体10に接触する。より具体的には、接触部材771は、図中矢印1Aで示すように、斜め上方向へ移動して、缶体10に接触する。
保護層形成部770では、缶体10が周方向に回転する。また、接触部材771の外周面には、供給部材773によって塗料が供給されている。これにより、本実施形態では、缶体10の外周面の周方向における全域に塗料が付着する。
さらに、印刷装置500には、缶体10を支持しながら移動する移動体の一例としての複数の移動ユニット550が設けられている。
ここで、缶体10は、円筒状に形成され、一端に開口部が設けられている。また、缶体10の他端は塞がれ、この他端には、底部10Aが設けられている。支持部材20は、この開口部から缶体10に挿入される。
さらに、本実施形態では、移動ユニット550を移動させる移動手段として機能する移動機構560が設けられている。移動機構560には、移動ユニット550の案内を行う環状の案内部材561が設けられている。
これに伴い、本実施形態では、移動ユニット550に設けられた支持部材20、この支持部材20により支持された缶体10も、予め定められた環状の移動経路800に沿って移動する。
そして、この場合、本実施形態では、支持部材20および缶体10は、図中、紙面に対して直交する方向に沿って延びるこの軸中心800Cを中心に、周回移動を行う。
第1直線状部810、第2直線状部820の各々は、水平方向に沿って延びるように配置されている。また、第1直線状部810および第2直線状部820は、略平行となる関係で配置されている。さらに、本実施形態では、第1直線状部810が、第2直線状部820の上方に配置されている。
さらに、本実施形態では、最上部に位置するこの第1直線状部810の上方に、インクジェット印刷部700が設けられている。
第1曲線状部830は、第1直線状部810の図中右端部と第2直線状部820の図中右端部とを結ぶ。また、第1曲線状部830は、上方から下方に向かうように形成されている。
また、第2曲線状部840は、第1直線状部810の図中左端部と第2直線状部820の図中左端部とを結ぶ。また、第2曲線状部840は、下方から上方に向かうように形成されている。
言い換えると、移動経路800のうちの、上方から下方に向かう部分の側方に、版式印刷部760、保護層形成部770が設けられている。
本実施形態では、第1曲線状部830に位置する缶体10に対して、版式印刷による印刷、保護層の形成が行われる。
具体的には、第1直線状部810の上方などに、これらを設ける場合に比べて、印刷装置500の小型化を図れる。より具体的には、水平方向(図1の矢印1Bで示す方向)における印刷装置500の寸法を小さくできる。
ここで、第1直線状部810の上方などに、版式印刷部760、保護層形成部770をさらに設ける場合は、図1にて示す状態よりも、第1直線状部810を延ばす必要が生じ、印刷装置500が大型化してしまう。
また、環状の移動経路800のうちの下側の部分(水平線Hよりも下側の部分)(以下、「下側部分」と称する)に、取り外し部780が設けられている。
これにより、上側部分および下側部分の一方の部分のみに、缶体供給部510、取り外し部780の両者が設けられる場合に比べ、この場合も、水平方向(図1の矢印1Bで示す方向)における印刷装置500の寸法を小さくできる。
より具体的には、例えば、第2直線状部820などに、インクジェット印刷部700を設ける場合には、下側部分に缶体供給部510を設け、上側部分に取り外し部780を設けるようにしてもよい。
なお、この場合は、符号1Cで示す部分などに(保護層形成部770の下流側に)、取り外し部780が設けられることになる。
本実施形態では、上記のとおり、接触部材771を移動させて、この接触部材771を缶体10に接触させる。
これに対し、本実施形態のように、第1曲線状部830の側方に、保護層形成部770を設けると、接触部材771を真上に移動させる必要がなくなる。
この場合、駆動源などが小さくて済み、接触部材771を移動させる移動機構の小型化を図れる。そして、移動機構の小型化が可能になると、印刷装置500全体の小型化も可能になる。
インクジェット印刷部700は、第1直線状部810の上方に配置され、第1直線状部810に位置する缶体10への画像形成を行う。
インクジェット印刷部700には、図中左右方向に並んで配置された複数のインクジェットヘッド11が設けられている。この複数のインクジェットヘッド11が設けられている部分は、缶体10への画像形成を行う画像形成手段として捉えることができる。
以下の説明において、第1インクジェットヘッド11C~第4インクジェットヘッド11Kを特に区別しない場合には、単に、「インクジェットヘッド11」と称する。
本実施形態では、この4つのインクジェットヘッド11の下方を缶体10が通過していく過程で、缶体10に対して上方からインクが吐出され、缶体10に画像が形成される。
なお、本実施形態では、4つのインクジェットヘッド11が設けられている場合を例示したが、コーポレートカラーなどの特色のインクを吐出するインクジェットヘッド11や、白色の下地層を形成するためのインクジェットヘッド11をさらに設けてもよい。
また、本実施形態の印刷装置500では、印刷装置500内に位置する缶体10の個数よりも多い移動ユニット550が設置されている。さらに、移動ユニット550は、軸中心800Cの周りを移動する。
さらに、移動ユニット550には、永久磁石(不図示)が設置されている。
本実施形態では、リニア機構が用いられて、移動ユニット550の移動が行われる。
本実施形態では、案内部材561に設けられた電磁石によって発生する磁界と、移動ユニット550の台座部551に設けられた永久磁石とによって、移動ユニット550に推進力が生じ、移動ユニット550が、環状の移動経路800に沿って移動する。
本実施形態では、各インクジェットヘッド11に缶体10が達すると、インクジェットヘッド11の各々から、下方に位置する缶体10へのインクの吐出が行われる。これにより、缶体10の外周面に画像が形成される。
なお、缶体10への画像形成にあたっては、熱硬化型のインクを用いてもよく、この場合は、例えば、光照射部750が設けられている箇所に、光源ではなく熱源が設置される。
そして、本実施形態では、この予め定められた停止箇所にて停止した移動ユニット550が保持している缶体10の外周面に対し、画像形成手段の一例としてのインクジェットヘッド11によって、画像が形成される。
本実施形態では、インクの吐出が開始されてから支持部材20が360°回転すると、インクの吐出が停止する。これにより、缶体10の外周面の周方向における全域に、画像が形成される。
また、支持部材20は、移動ユニット550の移動方向と直交(交差)する方向に沿うように配置されている。
そして、この場合、印刷装置500に設置可能な移動ユニット550の数を増やせる。
各機能部のメンテナンスを行う場合があり、この場合に、各機能部が、移動経路800の外側に配置されていると、内側に配置されている場合に比べ、このメンテナンスを行いやすくなる。
この場合、インクジェットヘッド11が、缶体10の側方や缶体10の下方に配置される場合に比べ、インクジェットヘッド11から吐出されたインクの液滴に作用する重力の影響を小さくでき、缶体10におけるインクの付着位置の精度を高められる。
これにより、曲線状部(第1曲線状部830や第2曲線状部840)の側方に、インクジェット印刷部700(複数のインクジェットヘッド11)が設けられる場合に比べ、缶体10に形成される画像の質を高めやすくなる。
この場合、インクジェットヘッド11の姿勢が揃っている場合に比べ、インクジェットヘッド11毎に形成される画像間に位置ずれが生じるなど、形成される画像の質が低下しやすくなる。
なお、この図4では、インクジェット印刷部700を主に表示し、インクジェット印刷部700以外の他の構成要素の図示を大幅に省略している。
この印刷装置500では、移動経路800の軸中心800Cが、鉛直方向に沿っている。言い換えると、この印刷装置500では、移動ユニット550(図4では不図示)の各々は、水平面上に位置する環状の移動経路800に沿って移動を行う。
この構成例でも、インクジェットヘッド11の各々が、第1直線状部810の側方に設けられており、この場合も、上記と同様、複数のインクジェットヘッド11の姿勢が揃うようになり、形成される画像の質の低下を抑えられる。
この場合も、直線状部の側方(上方)に、複数のインクジェットヘッド11を配置するようにすれば、インクジェットヘッド11毎に形成される画像間の位置ずれなどを抑えやすくなり、形成される画像の質の低下を抑えられる。
図1では図示を省略したが、本実施形態では、図5に示すように、移動ユニット550が停止する停止箇所Pの各々に、停止した移動ユニット550の一部が押し当てられる被押し当て部900が設けられている。
一方、移動ユニット550側には、缶体10を支持する支持部材20の端部に取り付けられた円柱状部材559が設けられている。円柱状部材559は、金属部材により構成されており、本実施形態の円柱状部材559は、永久磁石901により吸引される。
より具体的には、円柱状部材559は、固定用部材553に形成された貫通孔553A内に、隙間を有した状態で配置されており、円柱状部材559は、周方向への回転、軸方向への移動が可能な状態で、固定用部材553により支持されている。
これにより、被押し当て部900に円柱状部材559が押し当てられ、支持部材20の長手方向における、支持部材20の位置決めが行われる。言い換えると、缶体10の軸方向における缶体10の位置決めが行われる。
言い換えると、本実施形態では、磁力によって、缶体10を支持する支持部材20が、円柱状部材559を介して、被押し当て部900に押し当てられる。
ここで、永久磁石901等は、被押し当て部900に押し当てられる部分を、この被押し当て部900が設けられている側に向けて付勢する付勢手段として捉えることができる。
また、永久磁石901ではなく、電磁石を用いてもよい。
例えば、被押し当て部900が設けられている側を減圧することで、移動ユニット550の一部を吸引し、被押し当て部900への円柱状部材559の付勢を行ってもよい。
また、例えば、被押し当て部900側へ、移動ユニット550および/または缶体10を押圧して、被押し当て部900への円柱状部材559の付勢を行ってもよい。
さらに、本実施形態では、停止箇所Pでは、回転体の一例としての被押し当て部900に対する、缶体10(円柱状部材559、支持部材20)の位相が、予め定められた位相となる。
さらに説明すると、本実施形態では、被押し当て部900に円柱状部材559が押し当てられると、円柱状部材559の位置決めであって、被押し当て部900の回転方向(周方向)における位置決めが行われる。
付言すると、本実施形態では、被押し当て部900に円柱状部材559が押し当てられると、被押し当て部900に対する円柱状部材559の位相が、予め定められた一つの位相以外の他の位相にはならないようになる。
さらに、本実施形態では、被押し当て部900の周方向における、円柱状部材559の回転角度が調整され、被押し当て部900に対する円柱状部材559の位相(回転角度)が、予め定められた一つの位相(回転角度)となる。
さらに、円柱状部材559のこの位置決めが行われると、インクジェットヘッド11Cの長手方向における予め定められた箇所に、缶体10が配置される。
また、図6(B)に示すように、円柱状部材559のうちの、被押し当て部900の対向面908に対向する対向面559Aには、凹部908Aに入る凸部559Bが設けられている。
凸部559Bも、円柱状部材559の回転軸559Cからずれた箇所に位置している。さらに、凸部559Bも、円柱状部材559の径方向に沿って延びるように配置されている。
これにより、本実施形態では、被押し当て部900に対する円柱状部材559の位相が予め定められた一つの位相となる状態で、被押し当て部900への円柱状部材559の押し当てが行われる。
ここで、凹部908Aを有した被押し当て部900、凸部559Bを有した円柱状部材559は、被押し当て部900に対する缶体10の位相を予め定められた位相とする位相調整手段として捉えることができる。
ここで、凹部908Aを有した被押し当て部900、凸部559Bを有した円柱状部材559は、缶体10の径方向における缶体10の位置決めを行う位置決め手段として捉えることができる。
さらに、本実施形態では、凹部908Aに凸部559Bが入ると、対向面908と対向面559Aとが互いに突き当たる。これにより、本実施形態では、缶体10の軸方向における缶体10の位置決めも行われる。
この構成例では、凸部559Bおよび凹部908Aを正面から眺めた場合の形状が、二等辺三角形となっている。この構成例でも、上記と同様、被押し当て部900に対する円柱状部材559の回転角度が予め定められた1つの回転角度となったときに、凹部908Aに凸部559Bが入る。
さらに、被押し当て部900に対する缶体10の位相が、予め定められた一つの位相となる。
そして、凸部559Bと凹部908Aとが向き合う状態となると、凹部908A内に凸部559Bが入り、上記の位置決めが行われる。
その後(位置決めの後)、本実施形態では、被押し当て部900を予め定められた回転数で回転させた状態で、インクジェットヘッド11Cからのインクの吐出を行う。これにより、缶体10の外周面に画像が形成される。
付言すると、本実施形態では、サーボモータMからの回転駆動力が、被押し当て部900および円柱状部材559を介して、移動ユニット550側に伝達され、移動ユニット550の缶体10が周方向に回転する。
そして、本実施形態では、被押し当て部900が回転すると、被押し当て部900からの回転駆動力が、円柱状部材559、支持部材20を介して缶体10に伝達され、缶体10が周方向に回転する。
そして、本実施形態では、被押し当て部900が回転すると、開口部10Aを通じて缶体10の内部に挿入された支持部材20が回転し、これに伴い、缶体10が周方向に回転する。
この構成例では、図8(A)、(B)に示すように、円柱状部材559の径方向に向かって突出する凸部559Bを設け、さらに、被押し当て部900の径方向に向かって凹む凹部908Aを設けている。
また、被押し当て部900側については、断面が円形であって被押し当て部900の軸方向に凹む凹部908Xを設け、凹部908Aは、この凹部908Xの内周面に設けられている。
また、円柱状部材559の円柱状の突出部559Xが、被押し当て部900の円形の凹部908Xに入ることで、缶体10の径方向における位置決めが行われる。
また、円柱状部材559の凸部559Bが、被押し当て部900の凹部908Aに入ることで、被押し当て部900に対する缶体10の位相が、予め定められた一つの位相となる。
本実施形態では、図5に示すように、被押し当て部900から円柱状部材559を退避させる退避機構789が設けられている。
停止箇所Pにおける処理が終了すると、制御部からの信号に応じて、この退避機構789が駆動される。これにより、被押し当て部900から円柱状部材559が退避して、被押し当て部900から円柱状部材559が離間する。これにより、移動ユニット550の下流側への更なる移動が可能になる。
なお、この移動機構は、公知の機構を用いて構成される。具体的には、移動機構には、例えば、モータ、エアシリンダ、ソレノイドなどの駆動源が設けられ、この駆動源にて発生した駆動力が用いられて、上記移動部材781が移動する。
特に、本実施形態のように、移動ユニット550が個別に移動する構成では、移動ユニット550の姿勢が異なりやすい。この場合、缶体10に形成される画像の質が、安定しにくい。
これにより、各缶体10に形成される画像の質が安定化する。
これにより、移動ユニット550が軽量となり、移動ユニット550の移動に起因する印刷装置500の揺れが小さくなる。
これに対し、本実施形態のように、モータを、印刷装置500の本体側に設ける構成では、移動ユニット550の軽量化が図られ、移動ユニット550が停止等した際の印刷装置500の揺れが小さくなる。
より具体的には、本実施形態では、上記のとおり、停止箇所Pの各々にて、被押し当て部900に対する缶体10の回転角度が予め定められた一つの角度となる状態で、缶体10が配置される。
そして、この場合は、上記のとおり、サーボモータMの回転角度が予め定められた角度となったときに、印刷を開始するようにすれば、色毎に形成される画像の位置合わせが自然と行われるようになる。
図9にて示すこの構成例では、永久磁石901および凹部908Aを有する回転部材988が設けられている。この回転部材988は、上記と同様、サーボモータMにより回転される。この構成例では、この回転部材988で、凸部559Bを有した円柱状部材559を吸引する。
より具体的には、円柱状部材559の外周面には、環状の突出部559Dが設けられており、この突出部559Dが、位置決め部材989に押し当てられる。
また、この構成例では、円柱状部材559の軸方向における位置決めについては、位置決め部材989に、円柱状部材559の突出部559Dが突き当たることで行われる。
また、上記では、移動ユニット550の一部を被押し当て部900に押し当てる場合を説明したが、缶体10の一部を被押し当て部900に押し当てるようにしてもよい。また、移動ユニット550および缶体10の両者を、被押し当て部900に押し当てるようにしてもよい。
この構成例では、例えば、インクジェットヘッド11の下方にて、移動ユニット550を停止させた後、回転させた状態の押し当て部992を円柱状部材559に向けて進出させる。
これにより、この場合も、押し当て部992に対して、円柱状部材559が押し当てられた状態となり、この場合も、上記と同様、缶体10の位置決めが行われる。
押し当て部992が、円柱状部材559に向かって進出すると、この付勢部材108によって、押し当て部992に対して、円柱状部材559が付勢される。
これにより、この構成例においても、上記と同様、缶体10の軸方向における位置決め、缶体10の径方向における位置決め、缶体10の周方向における位置決めが行われる。
上記では、いわゆるリニアを用いて移動ユニット550を移動させたが、移動ユニット550の移動は、リニアに限らず、例えば、無端状の部材(ベルトなどの部材)に、移動ユニット550を取り付け、この無端状の部材を周回移動させることで行ってもよい。
また、例えば、移動ユニット550の各々に、移動ユニット550を移動させるための、モータなどの駆動源を設け、移動ユニット550を自律的に移動させるようにしてもよい。
具体的には、缶体供給部510、光照射部750、版式印刷部760、保護層形成部770などにも設けられている。
そして、缶体供給部510、光照射部750、版式印刷部760、保護層形成部770の各々では、上記と同様、缶体10の位置決めが行われ、また、被押し当て部900、押し当て部992から缶体10に対して駆動力が供給される。
Claims (4)
- 筒状の缶体を保持し移動する移動体と、
予め定められた停止箇所にて停止した前記移動体の缶体に対して画像を形成する画像形成手段と、
前記停止箇所に設けられるとともに、当該停止箇所に停止した前記移動体により保持されている缶体と同軸上に配置され、当該缶体の回転に用いられる回転体と、
前記停止箇所に設けられ、当該停止箇所にて停止した前記移動体により保持されている缶体の位相であって前記回転体に対する位相を、予め定められた位相とする位相調整手段と、
を備える印刷装置。 - 前記位相調整手段は、前記回転体に対する前記缶体の位相が予め定められた一つの位相となるように位相の調整を行う請求項1に記載の印刷装置。
- 前記停止箇所では、前記移動体の一部が、前記回転体に押し当てられ当該回転体に接触し、
又は、
前記停止箇所では、前記移動体の一部に対して、前記回転体が押し当てられ、当該一部に対して当該回転体が接触する請求項1又は2に記載の印刷装置。 - 前記移動体には、当該移動体により保持されている缶体の回転に用いられるモータが設置されていない請求項1乃至3の何れかに記載の印刷装置。
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