(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記インク受け部は、前記回転部に取り付けられるとともに、当該回転部の回転中心から外れた箇所に設けられ、さらに、当該回転中心側に中心側端部を有し、当該中心側端部を挟み当該回転中心とは反対側に反対側端部を有し、
前記回転部の回転方向における長さを比べた場合に、
前記反対側端部の長さの方が、前記中心側端部の長さよりも大きい請求項2に記載の印刷装置。
前記複数の印刷手段に含まれる個々の印刷手段間にて缶体が移動している最中に、当該印刷手段から前記インク受け部へインクが吐出されることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の印刷装置。
前記インク受け部は、前記缶体搬送手段により移動していく缶体の頂部が通過していく頂部通過経路と、当該缶体の中心部が通過していく中心部通過経路との間に位置する領域を通って移動していくことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の印刷装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1(A)、(B)は、缶体への印刷を行う印刷装置1を説明する図である。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)における矢印IB方向から印刷装置1を眺めた場合の図である。
【0010】
印刷装置1には、円柱状に形成され、図中反時計回り方向へ間欠的に回転する旋回タレット2が設けられている。さらに、旋回タレット2の外周面から突出するように設けられ、且つ、放射状に配置され、缶体10を支持する缶体支持部材3が設けられている。
旋回タレット2は、缶体10を保持した状態で回転を行って缶体10の搬送を行う缶体搬送手段として捉えることができる。
【0011】
缶体支持部材3は、合計で8個設けられ、旋回タレット2の回転方向において、45°おきに配置されている。
さらに、各缶体支持部材3の先端には、円筒状のマンドレル4が設けられている。マンドレル4は、缶体10の内部に挿入され、缶体10の内側から缶体10を支持する。
【0012】
さらに、本実施形態では、印刷装置1への缶体10の投入が行われる缶体投入部100、印刷装置1からの缶体10の排出が行われる缶体排出部200が設けられている。
缶体投入部100には、不図示の缶体供給装置が設けられ、この缶体供給装置によって、マンドレル4への缶体10の供給が行われる。
缶体排出部200には、不図示の缶体取り外し装置が設けられ、マンドレル4からの缶体10(印刷済みの缶体10)の取り外しが行われる。
【0013】
さらに、本実施形態では、缶体10が移動していく移動経路の上に(鉛直方向における上方に)、印刷手段として機能する第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が設けられている。
5つのインクジェットヘッドHは、旋回タレット2の回転方向において、45°おきに配置されている。インクジェットヘッドHの各々は、下面に、複数のインク吐出口(不図示)を備え、このインク吐出口から下方の缶体10に向けてインクを吐出し、缶体10への印刷を行う。
【0014】
なお、第1インクジェットヘッドH1は、例えば、イエローのインクを下方に位置する缶体10に吐出する。また、第2インクジェットヘッドH2は、マゼンタのインクを吐出し、第3インクジェットヘッドH3は、シアンのインクを吐出し、第4インクジェットヘッドH4は、白のインクを吐出する。さらに、第5インクジェットヘッドH5は、黒のインクを吐出する。
【0015】
さらに、旋回タレット2の回転方向において、5つのインクジェットヘッドHの下流側には、UVLED(紫外線照射装置)300が設置されている。
各インクジェットヘッドHでは、UV硬化型のインクが、缶体10の外周面へ吐出される。本実施形態では、UVLED300から缶体10へ紫外線を照射することで、缶体10の外周面に形成された画像を硬化させる。
なお、UVLED300に換えて、UVランプを設置してもよい。また、熱硬化型のインクを用いる場合には、UVLED300に換えてヒータを設置する。
【0016】
印刷装置1の動作を説明する。
缶体投入部100では、回転を停止したマンドレル4が待機しており、不図示の缶体供給装置によって、このマンドレル4に対し、缶体10が供給される。これにより、マンドレル4による缶体10の保持が開始される。
マンドレル4による缶体10の保持が開始されると、旋回タレット2の回転が開始され、マンドレル4は、第1インクジェットヘッドH1の下部に到達する。マンドレル4が第1インクジェットヘッドH1の下部に到達すると、旋回タレット2の回転は一旦停止される。
【0017】
また、本実施形態では、マンドレル4による缶体10の保持が開始された後、不図示のロータリエンコーダ付モータによりマンドレル4の回転が開始される。
缶体支持部材3内には、ロータリエンコーダ付モータが設けられおり、マンドレル4による缶体10の保持が開始されると、このロータリエンコーダ付モータによりマンドレル4の回転が開始される。
【0018】
このため、本実施形態では、第1インクジェットヘッドH1の下部にマンドレル4が達した際、マンドレル4および缶体10が周方向に回転している。そして、本実施形態では、第1インクジェットヘッドH1から、鉛直方向における下向きにインクが吐出される。これにより、缶体10に画像が形成される。
缶体10が1回転すると、缶体10の全周に亘って画像が形成された状態となり、第1インクジェットヘッドH1における印刷は終了する。
【0019】
なお、本実施形態では、第1インクジェットヘッドH1がインクの吐出を開始したときの缶体10の回転位置を、ロータリエンコーダを用いて検出し、制御部(不図示)に格納する。
【0020】
その後、本実施形態では、旋回タレット2の回転が再び開始され、缶体10が、第2インクジェットヘッドH2の下部に達する。そして、第2インクジェットヘッドH2からインクが吐出される。
より具体的には、缶体10の回転位置が、制御部に格納された上記回転位置になると、第2インクジェットヘッドH2からのインクの吐出が開始される。そして、缶体10が1回転すると、第2インクジェットヘッドH2における印刷は終了する。
【0021】
次いで、旋回タレット2の回転が再び行われ、缶体10が、第3インクジェットヘッドH3の下部に達する。そして、第3インクジェットヘッドH3からのインクの吐出が開始される。そして、インクの吐出開始から缶体10が1回転すると、第3インクジェットヘッドH3での印刷は終了する。
【0022】
同様に、旋回タレット2の回転が再び行われ、缶体10が、第4インクジェットヘッドH4の下部に達し、第4インクジェットヘッドH4からのインクの吐出が行われる。そして、インクの吐出開始から缶体10が1回転すると、第4インクジェットヘッドH4での印刷は終了する。
その後、旋回タレット2の回転が再び行われ、缶体10が、第5インクジェットヘッドH5の下部に達し、第5インクジェットヘッドH5からのインクの吐出が行われる。インクの吐出開始から缶体10が1回転すると、第5インクジェットヘッドH5での印刷は終了する。
【0023】
なお、互いに隣接するインクジェットヘッドH間において、マンドレル4(缶体10)は、継続して回転させてもよいし、停止や減速させてもよい。
なお、停止や減速させる場合は、各インクジェットヘッドHに缶体10が到達する度に、マンドレル4の回転数を増加させ、回転数が予め定められた回転数になると、印刷が開始される。
【0024】
第5インクジェットヘッドH5での印刷が終了すると、缶体10は、旋回タレット2の更なる回転に伴い、UVLED300の下部に到達する。
この位置でも、缶体10の回転(自転)が行われ、UVLED300からのUV光が缶体10の外周面に照射される。これにより、缶体10に付着したインクが硬化する。その後、旋回タレット2の回転に伴い、缶体10は、缶体排出部200に到達する。
【0025】
缶体排出部200では、マンドレル4からの缶体10の取り外しが行われる。
取り外された缶体10は、後の工程へ移送される。なお、缶体10が取り外れた後の空のマンドレル4は、缶体投入部100に再び達し、缶体投入部100では、このマンドレル4に対して新たな缶体10が供給される。
【0026】
ここで、上記では説明を省略したが、本実施形態では、複数設けられたインクジェットヘッドH(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)の各々を経由して移動し、各インクジェットヘッドHから吐出されるインクを受けるインク受け部400が設けられている。
【0027】
インク受け部400は、旋回タレット2の回転方向において互いに隣接する2つのマンドレル4間に配置されている。
また、インク受け部400は、旋回タレット2の外周面に取り付けられ、旋回タレット2の回転に伴い、各インクジェットヘッドHの下方を通過する。
各インクジェットヘッドHの下方にインク受け部400が達すると、インク受け部400が達したインクジェットヘッドHから、インク受け部400に対してインクが吐出される。
【0028】
具体的には、本実施形態では、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の各々において、予め定められた印刷回数に到達すると、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の各々から、下方に位置するインク受け部400に対してインクが吐出される。
なお、インクの吐出時期は、このように印刷回数で管理するのではなく、使用時間で管理してもよい。
【0029】
これにより、本実施形態では、各インクジェットヘッドHにおけるインク詰まりが抑制される。
各インクジェットヘッドHでは、インクの吐出が行われないインク吐出口(以下、「不吐出インク吐出口」と称する)や、インクの吐出回数が少ないインク吐出口(以下、「少回数インク吐出口」)が存在し、これらのインク吐出口では、インクの組成物が沈殿したり、インクの粘度が上昇したり、インクが硬化するなどして、インクが吐出されにくくなるおそれがある。
このため、本実施形態では、各インクジェットヘッドHの下部にインク受け部400が到達した際に、このインク受け部400に対して、インクを吐出するようにし、インク詰まりを抑制するようにしている。
【0030】
さらに説明すると、インクジェットヘッドHでは、各インクジェットヘッドHに充填されたインクは、ピエゾ素子などのインク吐出駆動源が設置された小空間へ供給され、この小空間にインクが充填される。
【0031】
そして、例えば、あるインク吐出口にてインクが吐出されない状態が続くと、このインク吐出口や上記小空間にてインクが硬化し、意図したとおりのインクの吐出がなされなくなるおそれがある。
このため、本実施形態では、上記のとおり、このインク受け部400に対して、各インクジェットヘッドHからインクを吐出するようにし、インク詰まりの発生を抑制するようにしている。
【0032】
なお、インク受け部400へのインクの吐出は、不吐出インク吐出口や少回数インク吐出口からのみ行うようにしてもよいし、不吐出インク吐出口、少回数インク吐出口に加え、通常のインク吐出口(インク吐出頻度が通常の頻度のインク吐出口)からインクを吐出させるようにしてもよい。言い換えると、インク受け部400へのインクの吐出は、不吐出インク吐出口や、少回数インク吐出口に限らず、全インク吐出口からインクを吐出させるようにしてもよい。
【0033】
通常のインク吐出口であっても、長期間使用していなかった場合などには、インクの出が悪くなるときがある。かかる場合に、インク受け部400へのインクの吐出を行うようにすれば、インク受け部400へのインクの吐出を行わない場合に比べ、インクの出を、より良好なものとすることができる。
【0034】
なお、本実施形態では、旋回タレット2の回転方向において互いに隣り合うマンドレル4間に、インク受け部400を設けるようにし、旋回タレット2の回転動作中に(缶体10の下流側への移動中に)、インク受け部400へのインクの吐出が行われるようにしている。
【0035】
付言すると、本実施形態では、複数のインクジェットヘッドHに含まれる個々のインクジェットヘッドH間にて缶体10が移動している最中に、インクジェットヘッドHからインク受け部400へインクが吐出されるようにしている。
これにより、缶体10への印刷に影響を与えることなく、インク受け部400へのインクの吐出を行えるようになる。
付言すれば、インクジェットヘッドHは、缶体10へインクの吐出を行った後、次の缶体10が移動してくるまでの間、インクの吐出を停止している。本実施形態では、このインクジェットヘッドHが停止しているときに、インク受け部400へインクの吐出を行うようにしている。そのため、インク受け部400へインクの吐出を行っても、それはインクジェットヘッドHがインクの吐出を停止している時を利用するため、印刷処理能力に影響を及ぼすことはない。そのため、缶体10への印刷に影響を与えることなく、インクジェットヘッドHのクリーニングを行うことができる。
【0036】
図1を参照して更に具体的に説明すると、
図1にて示す状態では、第2インクジェットヘッドH2と第3インクジェットヘッドH3との間を缶体10が移動している最中に、第2インクジェットヘッドH2からインク受け部400へインクが吐出される。
さらに説明すると、本実施形態では、旋回タレット2の回転方向におけるインク受け部400の長さL1を、ある程度確保し、これにより、旋回タレット2を停止させずに、インク受け部400へのインクの吐出を行えるようにしている。
【0037】
インク受け部400の長さL1が小さいと、旋回タレット2を停止させあるいは減速させた状態で、インク受け部400へのインクの吐出を行う必要が生じる。この場合、印刷装置1の処理能力が低下する。これに対し、本実施形態のように、インク受け部400の長さL1が大きいと、旋回タレット2の回転中に、インク受け部400へのインクの吐出を行えるようになり、印刷装置1の処理能力の低下を抑制できる。
【0038】
さらに、本実施形態では、周方向において互いに隣接する2つのマンドレル4(缶体10)の間に、インク受け部400を設けるようにし、デットスペースの有効利用を図っている。
付言すると、本実施形態では、先行して搬送される缶体10と、この缶体10に後続して搬送される缶体10との間にインク受け部400を位置させて、デットスペースの有効利用を図っている。
【0039】
ここで、周方向において互いに隣接する2つのマンドレル4の間には、通常、間隙が形成されるが、この間隙は、デッドスペースとなりやすい。
本実施形態では、このデッドスペースとなりやすい箇所に、インク受け部400を設けるようにし、インク受け部400をこのようにデッドスペースに設置しない構成に比べ、印刷装置1の小型化を図っている。
【0040】
図2は、インク受け部400を説明する図である。
インク受け部400は、インク吸収体410と、このインク吸収体410を収容する収容容器420とから構成されている。インク受け部400は、インク吸収体410が収容容器420に収容されることで構成されている。
なお、
図2では、収容容器420からインク吸収体410を取り外した状態を示している。また、収容容器420については、上面図、正面図を表示している。
【0041】
収容容器420は、周囲に側壁422を有し、さらに、収容容器420には、4か所にツメ421が設けられている。本実施形態では、このツメ421にインク吸収体410が引っ掛かり、収容容器420からのインク吸収体410の離脱が起きにくくなっている。
さらに、正面図にて示しているように、収容容器420の底部423は、下に向かって凸となっており、この底部423には、凹部が設けられている。
【0042】
本実施形態では、インク吸収体410からインクがにじみ出した場合、この凹部にインクが貯まる。これにより、にじみ出たインクが、旋回タレット2の旋回に起因する遠心力によって、インク受け部400の縁に溜まってしまうことが起きにくくなる。
なお、本実施形態では、底部423に、4つの稜線424が設けられ、この4つの稜線424が交わる箇所が最も深くなっている。付言すると、本実施形態では、この交わる箇所は、収容容器420が有する外側側壁422Aよりも内側側壁422B側に位置している。
【0043】
これにより、旋回タレット2の旋回に起因する遠心力による、外側側壁422A側へのインクの移動が起きにくくなっている。より具体的には、上記交わる箇所を、内側側壁422B側ではなく外側側壁422A側に設ける場合に比べ、外側側壁422A側へのインクの移動が起きにくくなっている。
付言すると、本実施形態では、凹部のうちの最も深い部分が、内側側壁422B側に位置しており、外側側壁422A側へのインクの移動が起きにくくなっている。
【0044】
ここで、旋回タレット2の旋回に起因する遠心力によって、外側側壁422A側へインクが移動すると、外側側壁422Aを超えてインクが漏れ出すおそれがある。
これに対し、本実施形態のように、外側側壁422A側へのインクの移動が起きにくいと、外側側壁422Aを超えてのインクの漏れ出しが起きにくくなる。
【0045】
図3は、
図1(A)の矢印III方向から第1インクジェットヘッドH1、缶体10、インク受け部400を眺めた場合の図である。
本実施形態では、インク受け部400は、缶体10の頂部10Dよりも低い箇所に、また、缶体10の径方向における中心部10Eよりも高い位置に設置されている。
このため、本実施形態では、缶体10の頂部10Dからインク受け部400までの距離を距離D1とし、缶体10の中心部10Eからインク受け部400までの距離を距離D2とした場合に、0≦D1<R、0<D2≦Rが成立する。ここで、Rは、缶体10の半径である。
【0046】
付言すると、本実施形態では、インク受け部400は、
図3にて右方向へ移動するが、この際、インク受け部400は、缶体10の頂部10Dが通過していく頂部通過経路(軌跡)R1と、缶体10の中心部10Eが通過していく中心部通過経路(軌跡)R2との間に位置する領域を通って移動していく。
【0047】
ここで、本実施形態の構成では、インク受け部400と、インクジェットヘッドHとの距離が小さくなり、インク受け部400へ吐出したつもりのインクが、缶体10に付着することを抑制できる。そのため、D1<D2が好ましくなる。
【0048】
本実施形態では、旋回タレット2が回転している際に、インクジェットヘッドHからインク受け部400にインクが吐出されるが、インクジェットヘッドHとインク受け部400との離間距離が大きい場合、インク受け部400に向けて吐出されたインクが、インク受け部400に後続する缶体10に付着するおそれがある。
本実施形態のように、インクジェットヘッドHとインク受け部400との離間距離を小さくした場合、インク受け部400に後続する缶体10へのインクの付着を抑制できる。
【0049】
さらに、本実施形態では、硬化手段の一例としてのUVLED300の下を、インク受け部400が通過する際に、インク受け部400のインクに対してUV光が照射され、インク受け部400のインクが硬化する。
これにより、インク吸収体410を交換する際の作業性を、インクの硬化を行わない場合に比べ、良好なものとすることができる。
【0050】
具体的には、インク吸収体410を交換する際に、インク吸収体410からインクが垂れるなどの不具合が生じにくくなり、インク吸収体410の交換を行いやすくなる。さらに、インクが液体のままだと、揺れなどに起因する外部へのインクの漏れ出しが生じやすくなるが、硬化させると、このような漏れ出しを抑制できる。
このように、インク吸収体410に塗布されたインクが、液体の状態でインク受け部400に濡れ出すことがなくなれば、インク吸収体410の交換頻度を少なくすることができる。また、インク吸収体410が濡れていないため、交換も容易になる。
なお、ここでは、UV光を照射してインクを硬化させたが、熱硬化型のインクの場合は、例えばヒータを用いて硬化させる。
【0051】
(その他)
上記では、インクジェットヘッドHが旋回タレット2の回転方向に並べられた印刷装置1を一例に説明したが、印刷装置1は、
図4(印刷装置1の他の構成例を示した図)のように構成してもよい。
図4にて示す、この印刷装置1では、1つの直線状の経路上にインクジェットヘッドHを並べるとともに、缶体10を直線状に移動させる。また、複数設けられたインクジェットヘッドHの各々を経由させてインク受け部400を移動させる。このとき、インク受け部400は、直線状に移動する。