特許 7161881 印刷システムおよび印刷方法

(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】2022-10-19

(45)【発行日】2022-10-27

(54)【発明の名称】印刷システムおよび印刷方法

(51)【国際特許分類】

   B41F 17/22 20060101AFI20221020BHJP

   B41F 17/20 20060101ALI20221020BHJP

   B41M 1/34 20060101ALI20221020BHJP

   B41M 1/40 20060101ALI20221020BHJP

【ＦＩ】

B41F17/22

B41F17/20 Z

B41M1/34

B41M1/40 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018138450

(22)【出願日】2018-07-24

(65)【公開番号】P2020015194

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-06-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】加藤 拓司

(72)【発明者】

【氏名】川越 理史

(72)【発明者】

【氏名】古村 智之

(72)【発明者】

【氏名】村元 秀次

(72)【発明者】

【氏名】寺木 邦子

【審査官】亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２５０３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２０５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４４８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６９７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１４５３３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｆ １７／２２

Ｂ４１Ｆ １７／２０

Ｂ４１Ｍ １／３４

Ｂ４１Ｍ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を着脱可能に構成されたホルダを搬送するホルダ搬送機構を有し、前記ホルダへの前記物品の装着を行う装着位置および前記装着位置と異なる受渡位置を含む周回経路に沿って前記ホルダを周回搬送させる周回搬送装置と、
前記受渡位置と対向しながら前記周回搬送装置から離間して配置されてアライメント位置に位置決めされた前記物品への印刷を行う印刷装置と、
前記物品が装着された前記ホルダを前記印刷装置に移動させて前記物品を前記アライメント位置に位置決めし、前記印刷装置による前記物品への印刷後に前記ホルダを前記受渡位置に戻す往復移動装置とを備え、
前記物品が装着された前記ホルダを第１のホルダとし、前記物品が装着されていない空の前記ホルダを第２のホルダとしたとき、
前記周回搬送装置は、前記往復移動装置による前記第１のホルダの前記アライメント位置への往路移動、前記印刷装置による前記物品への印刷および前記往復移動装置による前記第１のホルダの前記受渡位置への復路移動のうちの少なくともひとつと並行して、前記第１のホルダに装着された前記物品と別の前記物品が前記第２のホルダに装着される間、前記第２のホルダを前記装着位置に停止させる
ことを特徴とする印刷システム。

【請求項2】

請求項１に記載の印刷システムであって、
前記印刷装置は、
前記第１のホルダに装着された状態のまま前記物品を印刷する印刷部と、
前記アライメント位置で前記第１のホルダの位置を補正して前記印刷部に対する前記物品の姿勢を調整するアライメント部と
を有する印刷システム。

【請求項3】

請求項２に記載の印刷システムであって、
前記アライメント部は、前記印刷部に対して前記第１のホルダを相対的に移動させる位置調整部と、前記第１のホルダまたは前記第１のホルダに装着された前記物品の一部を撮像するカメラとを有し、前記カメラにより撮像された画像に基づいて前記位置調整部を作動させて前記印刷部に対する前記物品の相対位置を調整する印刷システム。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印刷システムであって、
前記周回搬送装置では、前記印刷装置により印刷された前記物品を前記装着位置で前記第１のホルダから取り外し可能となっている印刷システム。

【請求項5】

物品を着脱可能に構成されたホルダへの前記物品の装着を行う装着位置と、前記装着位置と異なるとともに印刷装置と対向する受渡位置とを含む、周回経路に沿って前記ホルダを周回搬送させながら前記ホルダに装着された前記物品を前記印刷装置により印刷する印刷方法であって、
印刷前の前記物品が装着された第１のホルダを前記受渡位置に搬送する受渡搬送工程と、
前記第１のホルダを前記受渡位置から前記印刷装置に移動させて前記物品をアライメント位置に位置決めする往路移動工程と、
前記物品を前記アライメント位置に位置決した状態で前記物品への印刷を行う印刷工程と、
印刷された前記物品が装着された前記第１のホルダを前記印刷装置から前記受渡位置に戻す復路移動工程と、
前記往路移動工程、前記印刷工程および前記復路移動工程のうちの少なくともひとつと並行して、前記装着位置で前記第１のホルダに装着された前記物品と別の前記物品を前記第１のホルダと異なる第２のホルダに装着する物品装着工程と
を備えることを特徴とする印刷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ボトルなどの日用品や車載部品などの三次元形状を有する物品に対して印刷処理を施す印刷システムおよび印刷方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

凹版印刷は、凹版に刻まれたパターンをスクリーン印刷やインクジェットなどの印刷方式よりも高い再現性で印刷することができるという特性を有している。この特性を利用して、電子回路基板やタッチパネル基板等のデバイスにおける電極パターンの形成を凹版印刷で行うという試みがなされている（特許文献１）。また、上記特許文献１に記載の印刷装置は基板の一方主面、つまり平面を印刷対象としているが、曲面への印刷を行う技術も提案されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２７６５９号公報

【文献】特開２０１７－１３２０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これらの印刷装置で取り扱っている物品は、非印刷面がフラットな平板ワークである。このため、コンベアなどの従来の搬送技術により物品単体を印刷に適した姿勢のまま凹版印刷を行う位置（本発明の「アライメント位置」に相当）に搬送し、印刷部による印刷処理を実行することができる。しかしながら、ボトルをはじめとする日用品や車載部品などの三次元形状を有する物品に対して印刷処理を実行するためには、当該物品の形状に適合した保持機構をアライメント位置に設け、物品への印刷を行う直前に保持機構に物品を装着する必要がある。このような物品装着は複雑な作業を伴うため、どうしても装着タクトが長くなってしまう。このことが三次元形状の物品に対して印刷を施す印刷処理のスループットを低下させる主要因のひとつとなっている。

【0005】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、物品がボトルや車載部品などの三次元形状を有するものである場合にも、短いスループットで物品への印刷を行うことができる印刷システムおよび印刷方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の一態様は、印刷システムであって、物品を着脱可能に構成されたホルダを搬送するホルダ搬送機構を有し、ホルダへの物品の装着を行う装着位置および装着位置と異なる受渡位置を含む周回経路に沿ってホルダを周回搬送させる周回搬送装置と、受渡位置と対向しながら周回搬送装置から離間して配置されてアライメント位置に位置決めされた物品への印刷を行う印刷装置と、物品が装着されたホルダを印刷装置に移動させて物品をアライメント位置に位置決めし、印刷装置による物品への印刷後にホルダを受渡位置に戻す往復移動装置とを備え、物品が装着されたホルダを第１のホルダとし、物品が装着されていない空のホルダを第２のホルダとしたとき、周回搬送装置は、往復移動装置による第１のホルダのアライメント位置への往路移動、印刷装置による物品への印刷および往復移動装置による第１のホルダの受渡位置への復路移動のうちの少なくともひとつと並行して、第１のホルダに装着された物品と別の物品が第２のホルダに装着される間、第２のホルダを装着位置に停止させることを特徴としている。

【0007】

この発明の他の態様は、物品を着脱可能に構成されたホルダへの物品の装着を行う装着位置と、装着位置と異なるとともに印刷装置と対向する受渡位置とを含む、周回経路に沿ってホルダを周回搬送させながらホルダに装着された物品を印刷装置により印刷する印刷方法であって、印刷前の物品が装着された第１のホルダを受渡位置に搬送する受渡搬送工程と、第１のホルダを受渡位置から印刷装置に移動させて物品をアライメント位置に位置決めする往路移動工程と、物品をアライメント位置に位置決した状態で物品への印刷を行う印刷工程と、印刷された物品が装着された第１のホルダを印刷装置から受渡位置に戻す復路移動工程と、往路移動工程、印刷工程および復路移動工程のうちの少なくともひとつと並行して、装着位置で第１のホルダに装着された物品と別の物品を第１のホルダと異なる第２のホルダに装着する物品装着工程とを備えることを特徴としている。

【0008】

このように構成された発明では、物品は第１のホルダにより装着されたまま受渡位置を経由して印刷装置に搬送され、印刷装置のアライメント位置に位置決めされた状態で印刷を受けた後で第１のホルダとともに受渡位置に戻される。一方、こうした印刷関連処理（往路移動、印刷および復路移動）の少なくとも一部と並行し、上記物品の後で印刷すべき物品が印刷装置および受渡位置から離れた装着位置で第２のホルダに装着される。つまり、物品のホルダへの装着処理と印刷関連処理とが部分的あるいは全面的に並行される。

【発明の効果】

【0009】

以上のように、物品をホルダに装着したまま物品を印刷装置に搬送して物品への印刷を行うのと並行してホルダへの物品の装着を行っているため、物品がボトルや車載部品などの三次元形状を有するものである場合にも、短いスループットで物品への印刷を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明に係る印刷システムの一実施形態を示す図である。

【図2】図１の印刷システムで用いるホルダの構造を示す模式図である。

【図3】図１に示す印刷システムで実行される容器への印刷処理を模式的に示す図である。

【図4】この発明に係る印刷システムの他の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１はこの発明に係る印刷システムの一実施形態を示す図である。図２は図１の印刷システムで用いるホルダの構造を示す模式図である。この印刷システム１は、本発明の「物品」の一例である飲料ガラス瓶や化粧品のガラス瓶などの容器Ｂをホルダ２に装着した状態で容器Ｂの胴部Ｂａに紫外線硬化材料のパターンを直接印刷するものである。

【0012】

印刷システム１には、周回搬送装置３が設けられている。周回搬送装置３は容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３を含む周回経路ＰＴに沿ってホルダ２を周回搬送するホルダ搬送機構３１を有している。ホルダ搬送機構３１は印刷システム１全体を制御する制御装置４の駆動制御部４４からの指令に応じて作動し、ホルダ２を容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３の順序で周回移動させる。ホルダ搬送機構３１としては、容器交換位置Ｐ１から受渡位置Ｐ２へのホルダ２の搬送（以下「受渡搬送Ｍ１」という）と、受渡位置Ｐ２から後処理位置Ｐ３へのホルダ２の移動（以下「後処理搬送Ｍ２」という）と、後処理位置Ｐ３から容器交換位置Ｐ１へのホルダ２の移動（以下「交換搬送Ｍ３」という）とを同時に行うコンベア搬送機構を用いてもよいし、受渡搬送Ｍ１、後処理搬送Ｍ２および交換搬送Ｍ３を相互に独立して独立搬送機構を用いてもよい。なお、本実施形態では独立搬送機構を用いている。

【0013】

容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３にはセンサがそれぞれ配置されている。そして、センサは容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３に位置するホルダ２を検知し、それらを示す信号を制御装置４の入出力部４５に与える。これらの信号に基づいて制御装置４の演算処理部４１は次に説明するように構成されたホルダ２ならびに当該ホルダ２に装着された容器Ｂの位置を取得する。なお、上記センサのうち受渡位置Ｐ２に設けられたセンサは後で詳述するようにアライメント位置に設けられたセンサとともにホルダ２の往復移動を制御するのに寄与する。

【0014】

ホルダ２は、図２に示すように、ベース部２１を有している。このベース部２１の上面から２つの柱部２２、２３が立設されている。柱部２２、２３は、容器Ｂの高さ（底部から容器口までの長さ）よりも若干長い間隔を隔てながら相互に対向するように設けられている。柱部２２、２３には、図示を省略するが、容器Ｂの高さ方向（同図の左右方向）に貫通孔がそれぞれ設けられている。これらの貫通孔は上記高さ方向に沿って一列に配置されている。そして、柱部２２に設けられた貫通孔に底保持部２４が設けられる一方、柱部２３に設けられた貫通孔に蓋閉め保持部２５が設けられている。

【0015】

底保持部２４は、柱部２２に対して回転自在に設けられた回転体２４１と、回転体２４１に取り付けられたバネ部材２４２とを有している。バネ部材２４２の一方端部は回転体２４１に固定された固定端であり、他方端部は柱部２３に向かって伸びた自由端となっている。一方、蓋閉め保持部２５は、柱部２３に対して回転自在に支持されながら蓋閉め部Ｂｃに着脱自在な連結部材２５１を有している。このため、図２に示すように、バネ部材２４２の付勢力に抗って容器Ｂの底部Ｂｂをバネ部材２４２の他方端部に押し付けながら容器Ｂを水平状態で柱部２２、２３の間に配置することができる。さらに、容器Ｂの蓋閉め部Ｂｃを蓋閉め保持部２５の連結部材２５１に連結することで、容器Ｂはバネ部材２４２の付勢力で回転体２４１と連結部材２５１とで挟まれた状態で回転軸ＡＸまわりに回転自在に保持される。なお、蓋閉め部Ｂｃとは、胴部Ｂａの肩部から容器口までの上端範囲のうち容器Ｂの蓋（図示省略）が装着される部位を意味している。この蓋閉め部Ｂｃの上端（図２の右側）には、容器口が開放され、容器口の近くから胴部Ｂａに向かって雄ネジ（図示省略）が適宜形成されている。雄ネジは、連続した螺旋雄ネジのほか、適宜一部分断される等の形状を有している。

【0016】

このように構成されたホルダ２では、容器交換位置Ｐ１に位置決めされているときに、オペレータによる容器Ｂの着脱が実行可能となっている。つまり、印刷前の容器Ｂの底部Ｂｂをバネ部材２４２に押し付けながら容器Ｂを水平状態で柱部２２、２３の間に配置した後で容器Ｂの蓋閉め部Ｂｃを蓋閉め保持部２５の連結部材２５１に連結することで容器Ｂをホルダ２に装着することができる。また、印刷後に、ホルダ２に印刷済の容器Ｂをバネ部材２４２の付勢力に抗いながら柱部２２側に移動させるとともに連結部材２５１による蓋閉め部Ｂｃの連結を解除することで、容器Ｂをホルダ２から取り外すことができる。なお、ホルダ２への容器Ｂの着脱方式はこれに限定されるものではなく、ホルダ２における容器Ｂの保持機能に応じた着脱方式を採用することができる。

【0017】

ホルダ２は、単に容器Ｂを水平状態で回転自在に保持する保持機能以外に、後述する印刷装置による凹版印刷中に容器Ｂを回転軸ＡＸまわりに回転させる回転機能を有している。この回転機能は容器回転部２６により実行される。この容器回転部２６は、回転するモータ２６１と、モータ２６１の回転力を容器Ｂの蓋閉め部Ｂｃに伝達する回転伝達機構２６２とを有している。モータ２６１が制御装置４の駆動制御部４４からの回転指令に応じて作動すると、印刷前の容器Ｂは底保持部２４と蓋閉め保持部２５とで挟まれて水平姿勢で保持された状態で回転軸ＡＸまわりに回転する。

【0018】

印刷前の容器Ｂがオペレータによって装着されたホルダ２は、ホルダ搬送機構３１によって周回経路ＰＴのうち容器交換位置Ｐ１から受渡位置Ｐ２に向かう経路ＰＴ１に沿って搬送される。つまり、受渡搬送Ｍ１（図３参照）が実行され、印刷前の容器Ｂがホルダ２とともに受渡位置Ｐ１に搬送される。この受渡位置Ｐ２に対向しながら周回搬送装置３から離れた位置に印刷装置５が配置されている。印刷装置５は、図１に示すように、受渡位置Ｐ２と対向するアライメント位置Ｐａに配置されたアライメント部５１と、アライメント位置Ｐａに位置決めされたホルダ２に装着された容器Ｂの胴部Ｂａに紫外線硬化材料のパターンを直接印刷する印刷部５２とを有している。

【0019】

アライメント部５１は、ホルダ２に装着された容器Ｂの印刷部５２に対する姿勢、つまり相対位置関係を印刷に適したものとするために設けられている。本実施形態では、図示を省略するカメラにより容器Ｂの一部を撮像して得られるアライメント用画像に基づいて位置調整部（図示省略）によりホルダ２を相対的に移動させて容器Ｂの姿勢を補正している。姿勢補正については従来より周知のものを用いることができる。例えば容器Ｂに含まれる複数の特徴部位やアライメントマークなどを撮像して複数の画像を取得し、それらの画像を制御装置４の画像処理部４３で加工処理する。そして、それにより得られた画像データに基づいて演算処理部４１がアライメント位置Ｐａ上のホルダ２を三次元的に移動させて印刷部５２に対して容器Ｂを相対移動させ、印刷部５２に対する容器Ｂの姿勢を基準状態に補正する。この姿勢補正後に印刷部５２による容器Ｂへの印刷が実行される。

【0020】

印刷部５２は特許文献１と基本的に同じ印刷手法、つまり凹版印刷を実行する。つまり、印刷部５２は紫外線硬化材料を充填させた凹版を転写ローラに押し付けて凹版に対応する紫外線硬化材料のパターンを転写ローラに受理させる。また、転写ローラの回転と同期して基準の印刷姿勢に補正された容器Ｂを回転軸ＡＸ（図２参照）まわりに回転させながら転写ローラ上のパターンを容器Ｂの胴部Ｂａに転写する。また、図１への図示を省略しているが、印刷部５２は容器Ｂに転写された紫外線硬化材料のパターンに対して比較的弱い紫外線を容器Ｂに照射し、いわゆる仮硬化させる仮硬化処理部を有している。

【0021】

このように本実施形態では、周回搬送装置３から分離して印刷装置５を設け、周回搬送装置３によりホルダ２とともに容器Ｂを周回搬送する周回搬送動作から独立して容器Ｂの印刷動作を実行可能となっている。また、周回搬送装置３と印刷装置５とを分離して配置したことに対応し、印刷システム１では、往復移動装置６が設けられている。

【0022】

往復移動装置６は、容器Ｂが装着されたホルダ２を載置可能な台座（図示省略）を受渡位置Ｐ２およびアライメント位置Ｐａの間で往復移動させるシャトル構成を有している。台座を移動させる具体的な構成としては、例えばリニアガイドとモータとを組み合わせた機構やエアシリンダなどの直動アクチュエータにより構成される機構などを用いることができる。

【0023】

本実施形態では、受渡位置Ｐ２およびアライメント位置Ｐａには、台座を検知するセンサ７１、７２がそれぞれ設けられており、各センサ７１、７２からの検知信号に基づいて制御装置４が往復移動装置６を制御する。これによって、容器Ｂが装着されたホルダ２を印刷装置５に移動させて容器Ｂをアライメント位置Ｐａに位置決めし、印刷装置５による印刷後にホルダ２を受渡位置Ｐ２に戻すことができる。

【0024】

こうして受渡位置Ｐ２に戻されたホルダ２は、ホルダ搬送機構３１によって周回経路ＰＴのうち受渡位置Ｐ２から後処理位置Ｐ３に向かう経路ＰＴ２に沿って搬送される。つまり、後処理搬送Ｍ２（図３参照）が実行され、印刷済の容器Ｂがホルダ２とともに後処理位置Ｐ３に搬送される。この後処理位置Ｐ３には、既に印刷装置５で仮硬化を受けている容器Ｂに対して比較的強い紫外線をさらに照射し、いわゆる本硬化処理を実行する後処理装置７が配置されている。なお、後処理装置７による本硬化処理を受けた容器Ｂが装着されたホルダ２は、ホルダ搬送機構３１によって周回経路ＰＴのうち後処理位置Ｐ３から容器交換位置Ｐ１に向かう経路ＰＴ３に沿って搬送される。つまり、交換搬送Ｍ３（図３参照）が実行され、印刷済の容器Ｂがホルダ２とともに容器交換位置Ｐ１に搬送される。そして、この容器交換位置Ｐ１で印刷済の容器Ｂがオペレータによりホルダ２から取り外される。

【0025】

制御装置４は、上記演算処理部４１、画像処理部４３、駆動制御部４４および入出力部４５以外に、印刷動作を実行するための印刷プログラムや各種データなどを記憶する記憶部４２が設けられている。そして、演算処理部４１は記憶部４２から印刷プログラムを読み出し、当該印刷プログラムにしたがってシステム各部を制御して次に詳述する印刷処理を実行する。

【0026】

図３は図１に示す印刷システムで実行される容器への印刷処理を模式的に示す図である。同図において、縦軸のうち１点鎖線部分を除く部分はホルダ２および容器Ｂの位置を示し、横軸は時間経過を示している。また、白抜き四角印はホルダ２を示している。また、白抜き丸印は印刷前の容器Ｂを示し、ドットが付された丸印は印刷処理と仮硬化処理を受けた容器を示し、斜め線が付された丸印は本硬化処理を受けた最終製品の容器を示している。また、丸印内の「Ｂ１」、「Ｂ２」、「Ｂ３」、「Ｂ４」はそれぞれ最初の容器Ｂ、２番目の容器Ｂ、３番目の容器Ｂ、４番目の容器Ｂを示している。また、同図中の破線はホルダ２が停止状態にあることを示し、実線矢印はホルダ２の移動および移動方向を示している。

【0027】

印刷システム１の初期状態（図３のタイミングＴ１）では、容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理装置Ｐ３で、容器Ｂを装着していない、いわゆる空のホルダ２が位置決めされている。そして、制御装置４に対してオペレータが運転指令を与えると、印刷プログラムにしたがって演算処理部４１がシステム各部を制御し、以下の一連の動作を繰り返して実行する。

【0028】

容器交換位置Ｐ１に位置決めされているホルダ２に対し、オペレータが印刷前の最初の容器Ｂ１を手動でホルダ２に装着したのを確認する（タイミングＴ２）と、ホルダ搬送機構３１は、容器Ｂ１が装着されたホルダ２を経路ＰＴ１に沿って搬送する（受渡搬送Ｍ１）。また、これに同期して、ホルダ搬送機構３１は、受渡位置Ｐ２および後処理装置Ｐ３に位置する空のホルダ２をそれぞれ経路ＰＴ２、ＰＴ３に沿って搬送する。つまり、後処理搬送Ｍ２および交換搬送Ｍ３を実行する。これにより、最初の容器Ｂ１は受渡位置Ｐ２に位置するとともに空のホルダ２が容器交換位置Ｐ１および後処理装置Ｐ３に位置する（タイミングＴ３）。

【0029】

印刷前の容器Ｂ１が装着されたホルダ２が受渡位置Ｐ２に搬送されてくると、当該ホルダ２は往復移動装置６によりアライメント位置Ｐａに移動される（往路移動）。このアライメント位置Ｐａでは、アライメント部５１によってホルダ２の位置が移動され、当該ホルダ２に装着された容器Ｂ１の印刷部５２に対する姿勢が補正される。この姿勢補正後にホルダ２に装着されたまま容器Ｂ１の胴部Ｂａに対して印刷部５２により紫外線硬化材料のパターンが印刷され、さらに印刷されたパターンの仮硬化が実行される。こうして容器Ｂ１への印刷および仮硬化が完了すると、往復移動装置６によるホルダ２の復路移動が実行される。つまり、当該容器Ｂ１を保持したままホルダ２が往復移動装置６により受渡位置Ｐ２に戻される（タイミングＴ４）。

【0030】

このようにホルダ２のアライメント位置Ｐａへの往路移動動作、印刷動作、仮硬化動作およびホルダ２の受渡位置Ｐ２への復路移動動作を行っているのと並行し、容器交換位置Ｐ１で停止しているホルダ２に対し、オペレータが印刷前の２番目の容器Ｂ２を手動でホルダ２に装着する。なお、本実施形態では、タイミングＴ３からタイミングＴ４までの全時間を使用して容器Ｂを手動交換しているが、往路移動動作、印刷動作、仮硬化動作および復路移動動作の少なくとも一部と並行してホルダ２への容器Ｂ２の装着を行ってもよい。また、以下においては、説明の便宜から往路移動、印刷、仮硬化および復路移動を含む一連の処理を「印刷関連処理」と称する。

【0031】

印刷と仮硬化を受けた容器Ｂ１が装着されたホルダ２が受渡位置Ｐ２に帰還すると、容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３に位置するホルダ２をそれぞれ受渡位置Ｐ２、後処理位置Ｐ３および容器交換位置Ｐ１に搬送する。つまり図３に示すように受渡搬送Ｍ１、後処理搬送Ｍ２および交換搬送Ｍ３を実行する（タイミングＴ５）。そして、ホルダ２が後処理位置Ｐ３に搬送され、タイミングＴ５からタイミングＴ６にかけて当該ホルダ２に装着された容器Ｂ１の胴部Ｂａに対して本硬化処理が印刷処理に続く後処理として実行された後で容器Ｂ１が装着されたホルダ２が容器交換位置Ｐ１に戻される。また、タイミングＴ５からタイミングＴ６にかけて、上記と同様にして２番目の容器Ｂ２への印刷関連処理と、３番目の容器Ｂ３のホルダ２への装着処理とが並行して実行される。

【0032】

また、印刷と仮硬化を受けた容器Ｂ２が装着されたホルダ２が受渡位置Ｐ２に帰還すると、容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３に位置するホルダ２をそれぞれ受渡位置Ｐ２、後処理位置Ｐ３および容器交換位置Ｐ１に搬送する。つまり図３に示すように受渡搬送Ｍ１、後処理搬送Ｍ２および交換搬送Ｍ３を実行する（タイミングＴ７）。容器交換位置Ｐ１に搬送されたホルダ２には、図３に示すように、印刷処理、仮硬化処理および本硬化処理を受けて胴部Ｂａにパターンがしっかりと定着された容器Ｂ１が装着されている。そこで、タイミングＴ７からタイミングＴ８にかけて容器交換処理が行われる。つまり、容器交換位置Ｐ１で停止しているホルダ２に対し、オペレータが印刷済の容器Ｂ１を手動で取り外した後で、印刷前の４番目の容器Ｂ４を手動でホルダ２に装着する。また、このような容器交換処理と並行して２番目の容器Ｂ２への本硬化処理と、３番目の容器Ｂ３への印刷処理および仮硬化処理とが実行される。

【0033】

なお、それ以降については、周回経路ＰＴに沿ってホルダ２が断続的に搬送される毎に、容器交換位置Ｐ１での印刷済のＮ（ただしＮは２以上の自然数）番目の容器ＢＮと印刷前の（Ｎ＋３）番目の容器Ｂ（Ｎ＋３）の容器交換処理と、（Ｎ＋２）番目の容器Ｂ（Ｎ＋２）に対する印刷関連処理と、（Ｎ＋１）番目の本硬化処理とが並行して実行される。

【0034】

以上のように、本実施形態によれば、三次元形状を有する容器Ｂをホルダ２に装着し、装着状態のまま印刷装置５により容器Ｂの胴部Ｂａにパターンを印刷しているため、容器Ｂの形状を問わずに印刷部５２によりパターンを良好に印刷することができる。また、印刷装置５には、印刷部５２による印刷の前に、印刷部５２に対する容器Ｂの姿勢をアライメント部５１により補正しているため、常に適切な印刷姿勢で印刷を行うことができ、印刷精度を高めることができる。特に、後で説明するように複数の印刷装置５を並設し、同一の容器Ｂに複数のパターンを重ね合わせる印刷システムにおいては、パターンのズレを抑制して高品質な画像を三次元形状の容器Ｂに印刷することができる。

【0035】

また、三次元形状を有する容器Ｂをホルダ２に手動で装着したり、ホルダ２から手動で取り外す作業には、ある程度の時間を見込む必要があり、このことがスループットの低下要因のひとつになることがある。しかしながら、本実施形態では、上記手動作業を印刷関連処理（往路移動、印刷、仮硬化および復路移動）の少なくとも一部と並行して実行する。つまり、容器Ｂのホルダ２への装着動作や容器Ｂのホルダ２からの取り外し動作が印刷関連処理および本硬化処理（後処理）と部分的あるいは全体的に並行される。その結果、短いスループットで容器Ｂへの印刷を行うことができる。

【0036】

上記した実施形態では、容器Ｂが本発明の「物品」の一例に相当している。また、ホルダ搬送機構３１が本発明の「搬送機構」の一例に装用している。また、容器交換位置Ｐ１が本発明の「装着位置」の一例に相当している。また、例えばタイミングＴ３からタイミングＴ４にかけては、容器Ｂ１が装着されたホルダ２が本発明の「第１のホルダ」に相当し、後処理位置Ｐ３から容器交換位置Ｐ１に搬送されてきた空のホルダ２が本発明の「第２のホルダ」に相当し、当該空のホルダ２に装着される容器Ｂ２が本発明の「第１のホルダに装着された前記物品と別の前記物品」の一例に相当している。また、印刷前の容器Ｂが装着されたホルダ２を経路ＰＴ１に沿って受渡位置Ｐ２まで搬送する工程が本発明の「受渡搬送工程」の一例に相当し、往路移動、印刷および復路移動がそれぞれ本発明の「往路移動工程」、「印刷工程」および「復路移動工程」の一例に相当し、容器交換位置Ｐ１での容器Ｂの装着が本発明の「物品装着工程」の一例に相当している。

【0037】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、印刷装置５を１台のみ備える印刷システム１に本発明を適用しているが、複数の印刷装置、例えば図４に示すように２台の印刷装置５を備える印刷システム１にも本発明を適用することができる。この場合、周回経路ＰＴを延長するとともに当該周回経路ＰＴに２つの受渡位置Ｐ２、Ｐ２を設け、さらに受渡位置Ｐ２毎に印刷装置５および往復移動装置６を設ければよい。

【0038】

また、上記実施形態では、図３に示すように、容器交換処理（装着動作のみを含む）、印刷関連処理（往路移動、印刷、仮硬化および復路移動）および本硬化処理が全て完了する毎に、容器交換位置Ｐ１、受渡位置Ｐ２および後処理位置Ｐ３に位置するホルダ２をそれぞれ受渡位置Ｐ２、後処理位置Ｐ３および容器交換位置Ｐ１に同期して搬送している。ホルダ２の搬送態様はこれに限定されるものではなく、経路ＰＴ１～ＰＴ３の距離に応じて適宜変更してもよい。また、図４に示すように、ホルダ２を一時的に待機させるバッファ位置Ｐ４を設け、ホルダ２の搬送タイミングを調整してもよい。なお、バッファ位置Ｐ４の設置位置は図４に示すものに限定されるものではなく、容器交換処理、印刷関連処理および本硬化処理のタクトタイムに応じて周回経路ＰＴにおいて任意の位置に設けることができる。

【0039】

また、上記実施形態では後処理装置７を設けているが、例えば印刷部５２における紫外線照射により容器Ｂに対してパターンを良好に定着させることができる場合には後処理装置７の設置は不要である。つまり、後処理装置７は本発明において必須の構成ではなく、任意の構成である。

【0040】

また、上記実施形態では、印刷装置５に位置調整部を設け、印刷部５２に対する容器Ｂの姿勢を調整しているが、位置調整部を往復移動装置６に設けてもよい。つまり、印刷前の容器Ｂが装着されたホルダ２を往復移動装置６によりアライメント位置Ｐａに往路移動させる間あるいは往路移動直後に容器Ｂの姿勢を調整し、往復移動装置６によりホルダ２を保持したまま印刷を行うように構成してもよい。

【0041】

また、上記実施形態では、容器交換位置Ｐ１を本発明の「装着位置」として機能させるのみならず、容器交換位置Ｐ１で印刷済の容器Ｂのホルダ２からの取り外しを行っているが、容器Ｂの取り外しを容器交換位置Ｐ１よりも後処理装置７側で実行してもよい。

【0042】

また、上記実施形態では、ホルダ２に対する容器Ｂの着脱作業をオペレータにより行っているが、装着作業や取り外し作業をロボットにより行ってもよい。

【0043】

また、上記実施形態では、本発明の「物品」として容器Ｂに紫外線硬化材料のパターンを印刷しているが、容器以外の物品、例えば三次元形状を有する車載部品などにパターンを印刷する印刷技術に対しても本発明を適用することができる。

【0044】

さらに、上記実施形態では、凹版印刷を行う印刷装置５を備えた印刷システム１に対して本発明を適用しているが、その他の方式で容器Ｂや車載部品などの三次元形状の物品に印刷する印刷装置を備えた印刷技術に対しても本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

この発明は、ボトルなどの日用品や車載部品などの三次元形状を有する物品に対して印刷処理を施す印刷技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0046】

１…印刷システム
２…ホルダ
３…周回搬送装置
５…印刷装置
６…往復移動装置
３１…ホルダ搬送機構
５１…アライメント部
５２…印刷部
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…容器
Ｍ１…受渡搬送
Ｍ２…後処理搬送
Ｍ３…交換搬送
Ｐ１…容器交換位置
Ｐ２…受渡位置
Ｐ３…後処理位置
Ｐａ…アライメント位置
ＰＴ…周回経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】