JP5952003B2 - Tire printing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤのサイド面に印刷を行うタイヤ印刷装置に関する。 The present invention relates to a tire printing apparatus that performs printing on a side surface of a tire.
印刷ヘッドを用いてタイヤのサイド面に印刷を行う技術が知られている。例えば、タイヤのサイド面と対向するように複数の印刷ヘッドを配置してタイヤを回転させることでタイヤのサイド面に印刷を行うタイヤ印刷装置が知られている。このタイヤ印刷装置では、印刷ヘッドからサイド面に噴射されたUV(紫外線)硬化インク(以後インク)を硬化させる手段としてのUV(紫外線)照射ランプが、タイヤのサイド面と対向するタイヤの回転中心を中心とする円周上に1つだけ配置されている(特許文献1等参照)。
A technique for printing on a side surface of a tire using a print head is known. For example, a tire printing apparatus that prints on a side surface of a tire by arranging a plurality of print heads so as to face the side surface of the tire and rotating the tire is known. In this tire printing apparatus, a UV (ultraviolet) irradiation lamp as a means for curing UV (ultraviolet) curable ink (hereinafter referred to as ink) ejected from the print head to the side surface is the rotation center of the tire facing the side surface of the tire. One is arranged on the circumference centering on (refer to
上記タイヤ印刷装置においては、複数の印刷ヘッドが、それぞれ異なる色の印刷を行う印刷ヘッドであり(例えば、C(シアン)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、K(ブラック)、W(ホワイト)の5つの印刷ヘッドを備える)、インクを硬化させる手段が、タイヤのサイド面と対向するタイヤの回転中心を中心とする円周上に1つだけ配置されている構成であるので、タイヤを1回転させてタイヤのサイド面のある印刷対象点がインクを硬化させる手段と対向する位置から複数の各印刷ヘッドと対向する各位置を経由してインクを硬化させる手段と対向する位置に戻るまでの間に、上記複数の印刷ヘッドで印刷を行うと、上記ある印刷対象点に先に印刷を行う印刷ヘッドから噴射されて着弾したインクが硬化していないのに上記ある印刷対象点に次に印刷を行う印刷ヘッドから噴射されて着弾するので、異なる色のインクが混ざって意図する色味が表現されない。そこで、タイヤを1回転させて上記ある印刷対象点がインクを硬化させる手段と対向する位置から複数の各印刷ヘッドと対向する各位置を経由してインクを硬化させる手段と対向する位置に戻るまでの間においては、1つの印刷ヘッドでのみ印刷を行い、当該1つの印刷ヘッドから噴射されてある印刷対象点に着弾したインクをインクを硬化させる手段によって硬化させた後に、当該ある印刷対象点に他の印刷ヘッドで次の印刷を行うようにしている。しかしながら、このように、タイヤを1回転させる間に、1つの印刷ヘッドによる1色の印刷しか行えない場合、生産性が悪いという問題があった。
本発明は、生産性を向上させることができるタイヤ印刷装置を提供する。
In the tire printing apparatus, the plurality of print heads are print heads that perform printing of different colors (for example, C (cyan), Y (yellow), M (magenta), K (black), and W (white). )), And only one means for curing the ink is arranged on the circumference centering on the rotation center of the tire facing the side surface of the tire. From the position where the print target point on the side surface of the tire rotates once to face the ink curing means and returns to the position facing the ink curing means via each position facing each of the plurality of print heads If printing is performed with the plurality of print heads during this period, the ink that has been ejected and landed from the print head that has previously printed at the print target point is not cured. Since land is injected then from the print head for printing on the target point, tint the intended mixed ink of different colors is not represented. Therefore, the tire is rotated once until the print target point returns from the position facing the ink curing means to the position facing the ink curing means via the positions facing the plurality of print heads. In the meantime, printing is performed with only one print head, and after the ink that has landed on the print target point ejected from the one print head is cured by a means for curing the ink, The next printing is performed by another print head. However, when only one color printing can be performed by one print head during one rotation of the tire, there is a problem that productivity is poor.
The present invention provides a tire printing apparatus capable of improving productivity.
本発明に係るタイヤ印刷装置によれば、タイヤの中心軸線を回転中心としてタイヤを回転させるタイヤ回転装置と、タイヤのサイド面と対向するタイヤの回転中心を中心とする円周上に配置された異なる色毎の複数の印刷ヘッドと、印刷ヘッドから噴射されてサイド面に着弾したインクを硬化させる手段と、タイヤのサイド面の高さ情報を計測する2次元変位計測センサーと、2次元変位計測センサーをタイヤの中心軸線に沿った方向及びタイヤの中心軸線と直交する方向に移動させるセンサー移動機構と、タイヤを1回転させる間に2次元変位計測センサーで計測された複数の計測結果からサイド面の凹凸の高さが一番高い位置の高さ情報であるピーク値を入力し、ピーク値から所定値だけ離れた位置に印刷ヘッドのノズル面が位置するように、ノズル面とサイド面との間の印刷時隙間を設定する印刷時隙間設定手段とを備え、インクを硬化させる手段は、上記円周上の異なる2箇所以上の位置に設けられ、上記円周上の異なる位置に設けられた2つのインクを硬化させる手段の間に位置する上記円周上に少なくとも1つの印刷ヘッドが設けられたので、タイヤを1回転させる間に、少なくとも一の印刷ヘッドから噴射されてサイド面のある印刷対象点に着弾したインクが一のインクを硬化させる手段によって硬化した後に、他の印刷ヘッドから噴射されてサイド面のある印刷対象点に着弾したインクが他のインクを硬化させる手段によって硬化するので、タイヤを1回転させる間に、当該サイド面のある印刷対象点に複数の印刷ヘッドで印刷を行うことできるようになり、生産性を向上させることができるとともに、印刷時隙間設定手段により、適正な印刷時隙間を短時間で設定でき、タイヤのサイド面に高精度な印刷を短時間で行える。
また、インクを硬化させる手段は、複数の印刷ヘッドにそれぞれ対応して設けられた構成としたので、タイヤを1回転させる間に、全ての印刷ヘッドで印刷を行うことができるようになり、生産性を向上できる。
また、インクを硬化させる手段として照射手段を用いたので、サイド面のある印刷対象点に着弾したインクを良好に硬化させることができ、生産性を向上できる。
また、インクを硬化させる手段として、第1の照射手段と、当該第1の照射手段よりも照射出力が大きい第2の照射手段とを用い、第1の照射手段が複数の印刷ヘッドにそれぞれ対応して各印刷ヘッドのタイヤ回転方向後側に位置するように設けられたので、第1の照射手段として照射出力の小さい安価なものを使用でき、タイヤ印刷装置のコスト、及び、ランニングコストを低減できる。
また、第1の照射手段の照射出力を第2の照射手段の照射出力の1/10以下としたので、小型の第2の照射手段を用いることができ、印刷ヘッドに近づけて配置できるので、印刷ヘッドによる印刷直後に小型かつ小出力の第1の照射手段を用いてインクを硬化させることができる。
また、印刷ヘッドと当該印刷ヘッドのタイヤ回転方向後側に設けられた第1の照射手段との間の最大離間距離を30cm以下としたので、印刷ヘッドによる印刷直後にインクを小型かつ小出力の第1の照射手段を用いて硬化させることができ、好ましい。
また、印刷ヘッドとインクを硬化させる手段とをタイヤの径方向に移動させる移動機構を備えたので、複数の印刷ヘッド及びインクを硬化させる手段がタイヤの回転中心付近で混雑しないよう使用しない印刷ヘッド及びインクを硬化させる手段をタイヤの回転中心から離れた位置に退避させることができ、また、タイヤ回転装置にタイヤをセットしたりタイヤ回転装置からタイヤを取り外す場合等に邪魔にならない位置に複数の印刷ヘッド及びインクを硬化させる手段を退避させることができるようになる。
また、印刷ヘッドとインクを硬化させる手段とをタイヤの軸方向に移動させる移動機構を備えたので、印刷ヘッドやインクを硬化させる手段とタイヤのサイド面との間の距離を調整でき、印刷ヘッドやインクを硬化させる手段とタイヤのサイド面との間の距離を最適距離に設定できるようになる。
また、印刷ヘッドを駆動してタイヤのサイド面に印刷を行った後に印刷された部分がインクを硬化させる手段の下に位置するようにタイヤの回転を制御する制御手段を備えたので、印刷された部分のインクを印刷直後に乾燥させることができ、タイヤを1周させる間に全ての印刷ヘッドによる各色の印刷を行うことが可能となる。
According to the tire printing device according to the present invention, the tire rotating device that rotates the tire around the center axis of the tire as the rotation center, and the circumference around the rotation center of the tire facing the side surface of the tire are arranged. A plurality of print heads for different colors, a means for curing the ink ejected from the print head and landed on the side surface, a two-dimensional displacement measurement sensor for measuring height information of the tire side surface, and a two-dimensional displacement measurement A sensor moving mechanism that moves the sensor in a direction along the tire center axis and in a direction perpendicular to the tire center axis, and a plurality of measurement results measured by the two-dimensional displacement measurement sensor during one rotation of the tire. Enter the peak value, which is the height information of the position with the highest unevenness, and the nozzle surface of the print head will be located at a position away from the peak value by a predetermined value. In, and a print time gap setting means for setting a printing time gap between the nozzle surface and the side surface, means for curing the ink is provided in two or more positions different on the circumference, the circular Since at least one print head is provided on the circumference located between the means for curing two inks provided at different positions on the circumference, at least one print head can be provided during one rotation of the tire. After the ink landed on the printing target point on the side surface is cured by the means for curing one ink, the ink ejected from another print head and landed on the printing target point on the side surface is the other Since the ink is cured by the means for curing the ink, it is possible to perform printing with a plurality of print heads on the print target point having the side surface during one rotation of the tire. It is possible to improve, by a printing time gap setting means can be set in a short time a proper print time gap, performed in a short time with high precision printing on the side surface of the tire.
In addition, since the ink curing means is provided corresponding to each of the plurality of print heads, printing can be performed with all the print heads during one rotation of the tire, and the production can be performed. Can be improved.
Further, since the irradiation means is used as the means for curing the ink, the ink that has landed on the printing target point having the side surface can be cured well, and the productivity can be improved.
Further, as the means for curing the ink, the first irradiation means and the second irradiation means having a larger irradiation output than the first irradiation means are used, and the first irradiation means corresponds to a plurality of print heads. Since each print head is provided at the rear side of the tire rotation direction, an inexpensive one with a small irradiation output can be used as the first irradiation means, and the cost of the tire printing apparatus and the running cost can be reduced. it can.
In addition, since the irradiation output of the first irradiation unit is set to 1/10 or less of the irradiation output of the second irradiation unit, a small second irradiation unit can be used and can be arranged close to the print head. Immediately after printing by the print head, the ink can be cured by using a small and small output first irradiation means.
Further, since the maximum separation distance between the print head and the first irradiation means provided on the rear side in the tire rotation direction of the print head is set to 30 cm or less, the ink is reduced in size and has a small output immediately after printing by the print head. It can be cured using the first irradiation means, which is preferable.
In addition, since the print head and the ink curing means are provided with a moving mechanism for moving the print head and the ink in the radial direction of the tire, the print head is not used so that the plurality of print heads and the ink curing means are not congested near the rotation center of the tire. In addition, the ink curing means can be retracted to a position away from the center of rotation of the tire, and a plurality of positions can be provided at positions that do not interfere with the setting or removal of the tire from the tire rotation apparatus. The print head and the ink curing means can be retracted.
In addition, since the moving mechanism for moving the print head and the ink curing means in the axial direction of the tire is provided, the distance between the print head and the ink curing means and the side surface of the tire can be adjusted. In addition, the distance between the means for curing the ink and the side surface of the tire can be set to an optimum distance.
Also, since the printing head is driven and printing is performed on the side surface of the tire, it is provided with a control means for controlling the rotation of the tire so that the printed portion is located under the means for curing the ink. The ink in the remaining portion can be dried immediately after printing, and printing of each color by all the print heads can be performed while the tire rotates once.
本発明は、タイヤの中心軸線を回転中心としてタイヤを回転させるタイヤ回転装置と、タイヤのサイド面と対向するタイヤの回転中心を中心とする円周上に配置された異なる色毎の複数の印刷ヘッドと、印刷ヘッドから噴射されてサイド面に着弾したインクを硬化させる手段とを備え、タイヤを1回転させる間に、サイド面のある印刷対象点に複数の印刷ヘッドで印刷を行うという課題を達成したタイヤ印刷装置であり、以下、当該課題を達成する複数の実施形態について説明する。 The present invention relates to a tire rotating device that rotates a tire around the center axis of the tire as a rotation center, and a plurality of prints for different colors arranged on a circumference centering on the rotation center of the tire facing the side surface of the tire. A head and a means for curing the ink ejected from the print head and landed on the side surface, and printing a plurality of print heads on a print target point on the side surface while rotating the tire once. A plurality of embodiments that are tire printing apparatuses that have been achieved and that achieve the above-described problems will be described below.
実施形態1
図1を参照し、タイヤ印刷装置の構成を説明する。
タイヤ印刷装置1は、タイヤ2のサイド面3に印刷を行う装置であり、タイヤ設定手段4、計測手段5、印刷手段6、制御手段7を備える。
The configuration of the tire printing apparatus will be described with reference to FIG.
The
タイヤ2は、外観が輪形状であり、当該輪の中心線をタイヤ2の中心軸線10と定義して以下説明する。
タイヤ2は、トレッド部21、ショルダー部22、サイドウォール部23、ビード部24を備える。トレッド部21はタイヤ2の中心軸線10を中心軸線とする円筒状である。トレッド部21の円筒の両端から延長するようにショルダー部22が設けられ、ショルダー部22からタイヤ2の中心軸線10の方向に向けて延長するようにサイドウォール部23が設けられ、サイドウォール部23からタイヤ2の中心軸線10の方向に向けて延長するようにビード部24が設けられる。即ち、ショルダー部22、サイドウォール部23、ビード部24は、トレッド部21の円筒の両端からタイヤ2の中心軸線10の方向に向けて延長する部分であり、タイヤ2の中心軸線10を中心とした環形状部分である。タイヤ2の中心軸線10に最も近いビード部24の端部はタイヤ2の中心軸線10を中心とする円環状縁部に形成され、このビード部24の円環状縁部で囲まれたタイヤ2の中心軸線を中心とする円形孔がリム装着孔25;26として機能する。
尚、タイヤ2のサイド面3は、ショルダー部22、サイドウォール部23、ビード部24の外表面である。
The
The
The
タイヤ設定手段4は、タイヤ回転装置31と、空気注入装置32とを備える。
タイヤ回転装置31は、タイヤ2の中心軸線10を垂直あるいは略垂直に維持した横置き状態でタイヤ2をタイヤ2の中心軸線10を回転中心として回転させる装置である。
タイヤ回転装置31は、タイヤ設置部33と、下部昇降回転駆動機構34と、上部昇降駆動機構35とを備える。
タイヤ設置部33は、例えば、図外の搬送用のローラコンベヤにより横置き状態で搬送されてくるタイヤ2を静止させて受け取るベルトコンベヤ装置のベルト搬送面、あるいは、タイヤ2が横置き状態に設置される固定台により構成される。
The tire setting means 4 includes a
The
The
The
下部昇降回転駆動機構34は、下側昇降装置36と、回転装置37とを備える。
下側昇降装置36は、例えば油圧ジャッキ機構による昇降機構、電動モーターによる昇降機構、ボールねじ及びリニアモーションガイド機構による昇降機構等により構成される。
回転装置37は、タイヤ2の中心軸線10を回転中心としてタイヤ2を回転させる回転体38と、回転体38を回転させる図外の回転駆動機構とを備える。
回転体38は、下側昇降装置36の上下動軸36aの上端部に図外のベースを介して取付けられる柱体により形成され、タイヤ2の中心軸線10を中心として回転可能に構成される。回転体38を構成する柱体は、タイヤ設置部33に横置き状態に設置されたタイヤ2の下側に位置する下側リム装着孔25に当該下側リム装着孔25の下方から下側リム装着孔25内に嵌り込んで下側リム装着孔25を気密状態に塞ぐとともに回転力をタイヤ2に伝達するものである。
回転体38を構成する柱体は、上部円柱部40と下部円錐柱部41とを備える。上部円柱部40は真円柱状に形成され、下部円錐柱部41は外周径が上部円柱部40の下端外周面との境界である上端部から下端部に向けて徐々に大きくなる円錐面状の外周面を備えた円錐柱状に形成される。
The lower lifting / lowering
The
The rotating device 37 includes a
The rotating
The column constituting the rotating
回転駆動機構は、図外の回転駆動源と回転伝達機構とを備える。
回転駆動源は例えばモーターにより構成され、回転伝達機構は例えば歯車伝達機構により構成される。歯車伝達機構は、例えばモーターの出力軸に設けられた出力歯車、回転体38の回転中心を中心軸線とするように回転体38に形成されて出力歯車と噛み合わされる受歯車とを備え、モーターの回転力を出力歯車及び受歯車を介して回転体38に伝達して回転体38を回転させる構成である。
The rotation drive mechanism includes a rotation drive source and a rotation transmission mechanism (not shown).
The rotation drive source is configured by, for example, a motor, and the rotation transmission mechanism is configured by, for example, a gear transmission mechanism. The gear transmission mechanism includes, for example, an output gear provided on the output shaft of the motor, and a receiving gear formed on the
前述した図外のベースは、例えば、下側昇降装置36の上下動軸36aの上端部が固定される固定部を下部に備え、回転体38を回転可能に支持する図外の回転中心軸を上部に備える。即ち、回転体38に設けられた回転中心孔にベースの回転中心軸が挿入されて回転体38がタイヤ2の中心軸線10を回転中心として回転可能に設けられる。そして、図外のベースに上記モーターが固定され、回転体38の回転中心孔の周囲を取り囲む図外の中心軸部の外周面にタイヤ2の中心軸線10を回転中心とする受歯車が形成される。そして、モーターの出力軸に設けられた出力歯車と回転体38に設けられた受歯車とが噛合わされ、これにより、モーターの回転力が、出力歯車、受歯車を介して回転体38に伝達されて回転体38がタイヤ2の中心軸線10を回転中心として回転するように構成される。
The above-mentioned base, not shown, includes, for example, a fixed portion to which the upper end of the vertical movement shaft 36a of the
上部昇降駆動機構35は、上側昇降装置44と、回転部45とを備える。
上側昇降装置44は、例えば油圧ジャッキ機構による昇降機構、電動モーターによる昇降機構、ボールねじ及びリニアモーションガイド機構による昇降機構等により構成される。
回転部45は、上側昇降装置44の上下動軸44aの下端部に上下動軸44aの中心軸線を回転中心として回転可能に取付けられた柱体により形成される。回転部45を構成する柱体は、柱体の中心軸線と上下動軸44aの中心軸線とが一致するように設置され、横置き状態のタイヤ2の上側に位置する上側リム装着孔26に当該上側リム装着孔26の上方から上側リム装着孔26内に嵌り込んで上側リム装着孔26を気密状態に塞ぐとともにタイヤ2からの回転力を受けてタイヤ2の中心軸線10を回転中心として回転する。
回転部45を構成する柱体は、下部円柱部46と上部円錐柱部47とを備える。下部円柱部46は真円柱状に形成され、上部円錐柱部47は外周径が下部円柱部46の上端外周面との境界である下端部から上端部に向けて徐々に大きくなる円錐面状の外周面を備えた円錐柱状に形成される。
The upper elevating
The
The rotating
The column body constituting the
回転体38の上部円柱部40及び回転部45の下部円柱部46の径は、印刷対象とするタイヤ2のリム装着孔のサイズの例えば最小径に対応する径に形成される。回転体38の上部円柱部40及び回転部45の下部円柱部46をリム装着孔25,26を介してタイヤ2の内側に嵌め込んだ状態でタイヤ2の内側に空気を注入する。これにより、下側リム装着孔25の孔縁と下部円錐柱部41の外周面とが密着して気密状態が維持されるとともに、上側リム装着孔26の孔縁と上部円錐柱部47の外周面とが密着して気密状態が維持された状態となり、この状態で回転体38の回転力がタイヤ2に伝達されてタイヤ2が回転し、かつ、タイヤ2の回転力が回転部45に伝達されて当該回転部45が回転する。
The diameters of the upper
空気注入装置32は、空気供給源48と、空気供給路49とを備える。空気供給源48は、例えばコンプレッサーにより構成される。空気供給路49は、例えば下部円柱部46の下端面と上部円錐柱部47の上端面とを連通させるように回転体38に形成された連通路と、コンプレッサーの空気出口と上部円錐柱部47の上端面に開口する連通路の入口とを連通可能に繋ぐ連通管とにより構成される。
The
回転部45が上部円錐柱部47を備えるので、上側リム装着孔26の孔縁ができるだけ上方に移動して上部円錐柱部47の外周面と密着した気密状態となるように、タイヤ2の内側に空気を注入するとともに回転部45を上方に移動させることにより、印刷対象面となるタイヤ2の上側のサイド面3をできるだけ平坦に近い状態に設定でき、上側のサイド面3の高低差を小さくできる。
Since the rotating
計測手段5は、2次元変位計測センサー51と、センサー移動機構52とを備える。
2次元変位計測センサー(以下、変位センサーという)51は、印刷可能状態に設定されたタイヤ2の上側のサイド面3と対向する当該サイド面3の上方位置に設けられる。変位センサー51は、例えば図2に示すように、タイヤ2の上側のサイド面3の径方向に延長する延長線上の一定範囲Xにレーザー光aを照射してサイド面3で反射したレーザー光bを受光することにより、レーザー光aを照射した一定範囲X部分のサイド面3の断面形状(凹凸)を計測する。つまり、タイヤ2の上側のサイド面3における当該サイド面3の径方向に延長する延長線上の一定範囲Xの位置情報と高さ情報とを同時に取得する計測器である。
センサー移動機構52は、タイヤ2の中心軸線10に沿った垂直方向(以下、タイヤの軸方向という)、及び、タイヤ2の中心軸線10と直交するタイヤ2の直径線に沿った方向(以下、タイヤの径方向という)に変位センサー51を移動させる機構である。
The measuring means 5 includes a two-dimensional
A two-dimensional displacement measurement sensor (hereinafter referred to as a displacement sensor) 51 is provided at an upper position of the
The
センサー移動機構52は、変位センサー51をタイヤ2の軸方向及びタイヤ2の径方向に移動させる機構であり、例えば、変位センサー51を取付けた部材をボールねじとLMガイドとが一体化された直動移動機構により移動させる構成を組み合わせて構成され、タイヤ2の軸方向及びタイヤ2の径方向への移動量をサーボモーターで制御する構成である。尚、後述する印刷ヘッド移動機構62もセンサー移動機構52と同様に構成される。
The
印刷手段6は、印刷ヘッド61と、印刷ヘッド移動機構62と、インクを硬化させる手段として機能する照射手段を備える。
印刷ヘッド61は、例えば、IJP(インクジェットプリントヘッド)である。印刷ヘッド61としては、例えば、C(シアン)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、K(ブラック)、W(ホワイト)毎の5つの印刷ヘッド61;61…を備える。
印刷ヘッド61は、図外のインク供給機構からノズル面61aに形成されたノズル61bの開口と連通する図外のインク室に供給されたインクをノズル61bの開口から吐出するものであり、例えば、図外の圧電素子に駆動信号を印加して圧電素子を伸縮させることでインク室の容積を変化させてインク室内のインクの圧力を変動させることによって、ノズル61bの開口からインクを吐出する構成である(図3参照)。
The printing unit 6 includes a
The
The
5つの印刷ヘッド61の配置は、例えば、図4に示すように、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上の基準位置Bからタイヤ2の回転方向Rに向かって60°離れた上記円周上に第1の印刷ヘッド61が配置され、第1の印刷ヘッド61からタイヤ2の回転方向Rに向かってさらに60°離れた上記円周上に第2の印刷ヘッド61が配置され、第2の印刷ヘッド61からタイヤ2の回転方向Rに向かってさらに30°離れた上記円周上に第3の印刷ヘッド61が配置され、第3の印刷ヘッド61からタイヤ2の回転方向Rに向かってさらに60°離れた上記円周上に第4の印刷ヘッド61が配置され、第4の印刷ヘッド61からタイヤ2の回転方向Rに向かってさらに30°離れた上記円周上に第5の印刷ヘッド61が配置される。
For example, as shown in FIG. 4, the five
照射手段としては、サイド面3の印刷対象点に着弾したインクをすぐに硬化させることができて当該印刷点に定着させることができる照射出力を有した紫外線照射ランプ63を用いる。当該紫外線照射ランプ63は、図4に示すように、複数の印刷ヘッド61;61…にそれぞれ対応して設けられる。紫外線照射ランプ63は、タイヤ2の回転方向Rにおいて各印刷ヘッド61の直後に位置するように設けられていればよい。即ち、紫外線照射ランプ63は、複数の印刷ヘッド61;61…にそれぞれ対応して各印刷ヘッド61;61…のタイヤ回転方向後側に位置するように設けられていればよい。
印刷ヘッド61と一緒に移動可能なように印刷ヘッド61と紫外線照射ランプ63とが連結された構成とすれば、紫外線照射ランプ63の移動機構を不要とできる。
また、印刷ヘッド61と紫外線照射ランプ63とを連結させない構成としてもよい。この場合、サイド面3の幅方向(タイヤ2の径方向)全体に亘って照射でき、かつ、サイド面3との離間距離が一定となるように設置された紫外線照射ランプ63を用いれば、紫外線照射ランプ63の移動機構を不要とできる。移動機構を備えて、タイヤ2の軸方向及びタイヤ2の径方向に移動させることが可能な紫外線照射ランプ63を用いてもよい。
即ち、紫外線照射ランプ63が、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上において、複数の印刷ヘッド61;61…にそれぞれ対応して設けられる。
紫外線照射ランプ63としては、例えば、波長帯200〜400nm、出力100w/cm2のメタルハライドランプを用いた。
As the irradiation means, an
If the
Further, the
That is, the
As the
制御手段7は、タイヤ設定制御手段、計測制御手段、印刷制御手段を備えるとともに、ピーク値検出手段71、及び、印刷時隙間設定手段72とを備える。
タイヤ設定制御手段は、下部昇降回転駆動機構34の上下動軸36aの上下動動作、回転体38の回転動作、上部昇降駆動機構35の上下動軸44aの上下動動作、空気供給源48のオンオフ動作による空気供給動作を制御する。
計測制御手段は、変位センサー51のオンオフ動作、センサー移動機構52を制御し、タイヤ2が図4の初期位置Aから360deg回転(即ち、1回転)する間、変位センサー51を複数回動作させて変位センサー51の下方に位置するサイド面3の一定範囲X部分の断面形状を複数回計測する。
印刷制御手段は、印刷ヘッド61による印刷動作、印刷ヘッド移動機構、インク乾燥手段を制御する。
ピーク値検出手段71は、タイヤ2を1回転させる間に変位センサー51で計測された複数の計測結果からピーク値(上側のサイド面3の凹凸の高さが一番高い位置P(図3参照)の高さ情報)を検出する。
印刷時隙間設定手段72は、変位センサー51で凹凸を計測したサイド面3のピーク値を入力し、ピーク値から所定値だけ離れた位置にノズル面61aが位置するように、各印刷ヘッド61のノズル面61aとサイド面3との間の一定の印刷時隙間Hを設定する(図3参照)。この印刷時隙間Hは、例えば2mm〜8mmの範囲内、好ましくは、2mm〜5mmの範囲内に設定する。
The control unit 7 includes a tire setting control unit, a measurement control unit, and a printing control unit, and also includes a peak value detection unit 71 and a printing gap setting unit 72.
The tire setting control means includes a vertical movement operation of the vertical movement shaft 36a of the lower vertical
The measurement control means controls the on / off operation of the
The print control unit controls the printing operation by the
The peak value detecting means 71 determines a peak value (a position P where the height of the unevenness of the
The printing gap setting means 72 inputs the peak value of the
印刷ヘッド61を駆動してサイド面3に印刷を行った後に印刷された部分が紫外線照射ランプ63の下に位置するようにタイヤ2の回転を制御することで、印刷された部分のインクを印刷直後に乾燥させることができ、タイヤ2を1周させる間に全ての印刷ヘッド61による各色の印刷を行うことが可能となる。つまり、タイヤ2を1回転させる間に、サイド面3のある印刷対象点aに全ての印刷ヘッド61;61…による全色印刷を行うことができる。
After printing on the
実施形態1の印刷方法を説明する。
タイヤ設定制御手段は、タイヤ設置部33にタイヤ2が横置き状態で静止されて設置された後、下部昇降回転駆動機構34を制御して上下動軸36aを上動させる。これにより、回転体38の上部円柱部40が下側リム装着孔25を介してタイヤ2の内側に嵌め込まれ、タイヤ2がタイヤ設置部33より上方に移動する。さらに、上部昇降駆動機構35の上下動軸44aを下動させる。これにより、回転部45の下部円柱部46が上側リム装着孔26を介してタイヤ2の内側に嵌め込まれ、下側リム装着孔25の孔縁と回転体38の下部円錐柱部41の外周面とが密着して気密状態が維持されるとともに、上側リム装着孔26の孔縁と回転部45の上部円錐柱部47の外周面とが密着して気密状態が維持された状態とする。
そして、空気注入装置32の空気供給源48を駆動させて密閉状態のタイヤ2の内側に空気を注入する。この際、上側リム装着孔26の孔縁ができるだけ上方に移動して上部円錐柱部47の外周面と密着した気密状態となるように、タイヤ2の内側に空気を注入するとともに回転部45を上方に移動させて、印刷対象面となるタイヤ2の上側のサイド面3をできるだけ平坦に近い状態に設定し、上側のサイド面3の高低差をできるだけ小さくする。
次に、計測制御手段は、タイヤ2が初期位置Aから1回転する間、変位センサー51を複数回動作させ、変位センサー51で変位センサー51の下方に位置するサイド面3の一定範囲X部分の断面形状を複数回測定する。即ち、タイヤ2を1回転させる間にサイド面3の位置情報とサイド面3の高さ情報とを複数回取得する。尚、測定する間隔を短くするほど精度が高まることはいうまでもない。
ピーク値検出手段71は、タイヤ2を中心軸線10を回転中心として1回転させる間に得られた複数の計測結果からサイド面3のピーク高さ(ピーク値)を抽出し、印刷時隙間設定手段72は、ピーク高さから所定値だけ離れた位置にノズル面61aが位置するように、センサー移動機構52を制御して、各印刷ヘッド61のノズル面61aとサイド面3との間の一定の印刷時隙間Hを設定する。
印刷制御手段は、設定された一定の印刷時隙間Hを維持しながら、印刷ヘッド61を駆動し、サイド面3に対して印刷を行う。
尚、タイヤ2のサイズを異ならせた場合には、センサー移動機構52、印刷ヘッド移動機構62等を制御して、変位センサー51、印刷ヘッド61、紫外線照射ランプ63のタイヤ2の径方向及び軸方向の位置を調整する。
A printing method according to the first embodiment will be described.
The tire setting control means controls the lower elevating / rotating
Then, the air supply source 48 of the
Next, the measurement control means operates the displacement sensor 51 a plurality of times while the
The peak value detecting means 71 extracts the peak height (peak value) of the
The print control unit drives the
When the sizes of the
実施形態1のタイヤ印刷装置によれば、紫外線照射ランプ63が、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上で、かつ、タイヤ2の回転方向Rにおいて各印刷ヘッド61;61…の直後に位置するように、複数の印刷ヘッド61;61…にそれぞれ対応して設けられたので、一の印刷ヘッド61から噴射されてサイド面3のある印刷対象点aに着弾したインクを硬化させた後に当該インクが硬化したサイド面3のある印刷対象点aに次の印刷ヘッド61による印刷を行うことができるので、タイヤ2を1回転させる間に、5つの全印刷ヘッド61;61…による全色印刷を行うことができるようになり、生産性を向上できる。
また、印刷ヘッド61と照射手段としての紫外線照射ランプ63とをタイヤ2の径方向に移動可能とする移動機構を備えているので、複数の印刷ヘッド61及び紫外線照射ランプ63がタイヤ2の回転中心付近で混雑しないよう使用しない複数の印刷ヘッド61及び紫外線照射ランプ63をタイヤ2の回転中心から離れた位置に退避させることができ、また、タイヤ回転装置31にタイヤ2をセットしたりタイヤ回転装置31からタイヤ2を取り外す場合等に邪魔にならない位置に複数の印刷ヘッド61及び紫外線照射ランプ63を退避させることができる。
また、印刷ヘッド61と照射手段としての紫外線照射ランプ63とをタイヤ2の軸方向に移動可能とする移動機構を備えているので、印刷ヘッド61や紫外線照射ランプ63とタイヤ2のサイド面3との間の距離を調整でき、印刷ヘッド61や紫外線照射ランプ63とタイヤ2のサイド面3との間の距離を最適距離に設定できる。
また、印刷ヘッド61と照射手段としての紫外線照射ランプ63とをタイヤ2の径方向及び軸方向に移動可能とする移動機構を備えているので、タイヤ2のサイズに応じて印刷ヘッド61や紫外線照射ランプ63を最適な位置に設定できる。
また、タイヤ2のサイド面3に対向するように設けた変位センサー51を用いてサイド面3の位置情報とサイド面3の高さ情報とを同時に取得するサイド面情報取得工程と、タイヤ2のサイド面3に対向するように設けた印刷ヘッド61のノズル61bとタイヤ2のサイド面3との間の印刷時隙間Hを、サイド面情報取得工程で取得した高さ情報に基づいて設定する印刷時隙間設定工程と、印刷時隙間設定工程により設定された印刷時隙間Hを隔ててタイヤ2のサイド面3と対向するように位置決めされた印刷ヘッド61のノズル61bよりインクを吐出させてタイヤ2のサイド面3に印刷を行う印刷工程とを備え、タイヤ2を回転させて、タイヤ2を所定角度回転させる毎に変位センサー51を動作させてサイド面3の位置情報と高さ情報とを取得できるので、印刷対象となるタイヤ2のサイド面3の凹凸測定を短時間でかつ高精度に行えて、印刷時隙間Hを適正に設定できるので、タイヤ2のサイド面3に高精度な印刷を行える。
According to the tire printing apparatus of the first embodiment, the
In addition, since the
Further, since the
In addition, since the
Further, a side surface information acquisition step of simultaneously acquiring position information of the
尚、実施形態1では、タイヤ2を1回転させて連続して測定するため、タイヤ2を1回転させる間の測定回数は変位センサー51のサンプリング間隔(変位センサー51のタイヤ外周側端での測定間隔)で決まることになる。このサンプリング間隔は、変位センサー51のサンプリング周期(ms)と測定対象のタイヤの径寸法(mm)と回転するタイヤの周速度(rpm)とで決まる。例えば、以下のように決めた。
・測定対象タイヤ2の最大径:750mm、サンプリング周期:15msの場合において、周速度:10.0rpmの場合はサンプリング間隔:5.9mm(測定角度間隔:0.9deg)とし、周速度:7.5rpmの場合はサンプリング間隔:4.4mm(測定角度間隔:0.7deg)とし、周速度:5.0rpmの場合はサンプリング間隔:2.9mm(測定角度間隔:0.5deg)とした。
即ち、実施形態1においては、サンプリング間隔:6.0mm以下(測定角度間隔:1deg以下)に設定し、これにより、印刷対象となるタイヤ2のサイド面3の凹凸測定を短時間でかつ高精度に行えて、印刷時隙間Hを適正に設定できるので、タイヤ2のサイド面3に高精度な印刷を行えるようになる。
In the first embodiment, since the
When the maximum diameter of the
That is, in the first embodiment, the sampling interval is set to 6.0 mm or less (measurement angle interval: 1 deg or less), whereby the unevenness measurement of the
実施形態2
上記照射手段として、紫外線照射ランプ63の代わりに、サイド面3に着弾したインクをすぐに硬化させることができてサイド面3に定着させることができる照射出力を有した紫外線照射LEDを用いてもよい。
As the irradiation means, instead of the
実施形態3
図5に示すように、複数の印刷ヘッド61;61…にそれぞれ対応して各印刷ヘッド61;61…のタイヤ回転方向後側に位置するように設けられた第1の照射手段として紫外線照射LED63aを備えるとともに、タイヤ2が1回転する間において全ての印刷ヘッド61;61…で印刷が行われてサイド面3のある印刷対象点aに着弾して各紫外線照射LED63a…で硬化させたインクをさらに硬化させる第2の照射手段としての紫外線照射ランプ63を備えた構成としてもよい。
実施形態3の構成の場合に用いる紫外線照射LED63aとしては、サイド面3のある印刷対象点aに着弾したインクが後に当該サイド面のある印刷対象点aに着弾するインクと混ざらないように、かつ、タイヤ2の回転による遠心力で移動しないようにインクを硬化させることができる照射出力を有したものを用いる。また、実施形態3の構成の場合に用いる紫外線照射ランプ63としては、紫外線照射LED63aよりも照射出力が大きく、サイド面3に着弾したインクをすぐに硬化させることができてサイド面3に定着させることができる照射出力を有した実施形態1と同じものを用いる。
紫外線照射ランプ63としては、例えば、波長帯200〜400nm、出力100w/cm2のメタルハライドランプを用い、紫外線照射LED63aとしては、例えば、波長帯365±5又は385±5nm、出力はメタルハライドランプの1/80〜1/25の低出力のもの、例えば、紫外線照射ランプ63の出力の1/10以下で、かつ、出力1w/cm2以上のものを用いることにより、小型の第2の照射手段を用いることができ、小型の第2の照射手段としての紫外線照射LED63aを印刷ヘッド61に近づけて配置できるので、印刷ヘッド61による印刷直後に小型かつ小出力の紫外線照射LED63aを用いてインクを硬化させることができる。
紫外線照射ランプ63は、図5に示すように、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上において、例えば上述した第2の印刷ヘッド61からタイヤ2の回転方向Rに向かって180°離れた円周上に配置される。言い換えれば、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上の基準位置Bからタイヤ2の回転方向Rとは反対方向に向かって60°離れた円周上に紫外線照射ランプ63が配置される。従って、タイヤ2の回転方向Rに向けてタイヤ2が1回転する間において、サイド面3のある印刷対象点aに着弾して各紫外線照射LED63a;63a…で硬化させたインクを紫外線照射ランプ63でさらに硬化させることによって各印刷ヘッド61;61…で印刷されたインクを完全に硬化させてサイド面3に定着させることができる。
また、印刷ヘッド61と当該印刷ヘッド61のタイヤ回転方向後側に設けられた第1の照射手段としての紫外線照射LED63aとの間の最大離間距離を30cm以下とすることにより、印刷ヘッド61による印刷直後に小型かつ小出力の紫外線照射LED63aを用いてインクを硬化させることができるので、好ましい。
実施形態3によれば、タイヤ2を1回転させる間に、全ての印刷ヘッド61;61…で印刷を行うことができるようになり、生産性を向上できるとともに、紫外線照射LED63aとして照射出力の小さい安価なものを使用できるので、タイヤ印刷装置1のコスト、及び、ランニングコストを低減できる。
As shown in FIG. 5, an
As the
As the
As illustrated in FIG. 5, the
In addition, printing by the
According to the third embodiment, it is possible to perform printing with all the print heads 61; 61... During one rotation of the
実施形態4
照射手段は、タイヤ2のサイド面3と対向するタイヤ2の回転中心を中心とする円周上の異なる2箇所以上の位置に設けられ、当該円周上の異なる位置に設けられた2つの照射手段の間に位置する当該円周上に少なくとも1つの印刷ヘッド61が設けられたタイヤ印刷装置1であってもよい。例えば、図6に示すように、実施形態3において紫外線照射ランプ63を設けた位置(図5参照)に紫外線照射ランプ63や紫外線照射LED63a等の照射手段を配置するとともに、実施形態1と同じ位置に5つの印刷ヘッド61;61…が配置された構成において、第3の印刷ヘッド61と第4の印刷ヘッド61との間の上記円周上にも紫外線照射ランプ63や紫外線照射LED63a等の照射手段を配置した構成のタイヤ印刷装置1としてもよい。
実施形態4によれば、例えば図6に示す構成の場合、タイヤ2が1回転する間においてサイド面3のある印刷対象点aに対し、第1乃至第3の印刷ヘッド61のうちの1つの印刷ヘッド61、及び、第4及び第5の印刷ヘッド61のうちの1つの印刷ヘッド61、即ち、2つの印刷ヘッド61で印刷を行うことが可能となるので、従来技術のように、タイヤ2が1回転する間においてサイド面3のある印刷対象点に対して1つの印刷ヘッドによる1色しか印刷できない構成と比べて、生産性を向上できる。
Embodiment 4
The irradiation means is provided at two or more different positions on the circumference around the rotation center of the
According to the fourth embodiment, for example, in the case of the configuration shown in FIG. 6, one of the first to third print heads 61 with respect to the print target point a having the
実施形態5
実施形態1では、印刷ヘッド61のノズル面61aとサイド面3との間を一定の印刷時隙間Hに設定したが、タイヤ2の回転に応じて各印刷ヘッド61の印刷時隙間Hを逐次最適な間隔に設定するようにしてもよい。この場合、タイヤ2を初期位置Aから所定角度回転させる毎に取得したサイド面3の凹凸測定値と初期位置Aからの回転角度情報とを対応付けて制御手段7の記憶装置に記憶しておくとともに、初期位置Aに位置するタイヤ2のサイド面3の位置がタイヤ2をR方向に回転させた場合に各印刷ヘッド61の下方に位置する際のタイヤ2の回転角度を記憶しておく。そして、タイヤ2を初期位置Aから所定角度回転させる毎に、各印刷ヘッド61の下方に位置することになるサイド面3の凹凸測定値のピーク値を基準にして各印刷ヘッド61のノズル面61aとサイド面3との間の印刷時隙間Hを設定するようにすれば、より高精度な印刷を実現できる。
即ち、実施形態1では、タイヤ2のサイド面3の全体において断面形状の高さが一番高い高さピーク値を基準にして印刷時隙間Hを設定したので、タイヤ2のサイド面3の全体において断面形状の高さが一番低い低さピーク値と高さピーク値との差が大きい場合には、低さピーク値の部分に対しては印刷ヘッド61のノズル面61aから距離が遠くてインク着弾性能が悪くなる場合が考えられる。しかしながら、実施形態2では、タイヤ2を回転させる毎に印刷時隙間Hを調整するので、タイヤ2を回転させる毎に印刷時隙間Hを常に一定にできるので、印刷時隙間Hを常に適正に設定でき、タイヤ2のサイド面3に高精度な印刷を行える。
In the first embodiment, the gap between the
That is, in the first embodiment, since the printing gap H is set based on the height peak value having the highest cross-sectional shape in the
実施形態6
印刷ヘッド61をタイヤ2の径方向に移動させてタイヤ2のサイド面3に印刷を行う場合において、印刷ヘッド61のタイヤ径方向の位置のサイド面3の高さ情報に応じて印刷時隙間Hを設定するようにすれば、印刷ヘッド61をタイヤ2の径方向に移動させてタイヤ2のサイド面3に印刷を行う場合に、印刷時隙間Hを常に一定にできるので、印刷時隙間Hを常に適正に設定でき、タイヤ2のサイド面3に高精度な印刷を行える。
Embodiment 6
When printing is performed on the
上記では、インクを硬化させる手段として、紫外線照射ランプや紫外線照射LED等の照射手段を用いた例を示したが、インクを硬化させる手段として、遠赤外線照射装置や近赤外線照射装置やヒーター等を用いてもよい。 In the above, an example using an irradiation means such as an ultraviolet irradiation lamp or an ultraviolet irradiation LED as a means for curing the ink has been shown, but as a means for curing the ink, a far infrared irradiation apparatus, a near infrared irradiation apparatus, a heater, or the like is used. It may be used.
上記では、印刷対象となるタイヤ2のサイド面3の凹凸測定を2次元変位計測センサー51で測定するタイヤ印刷装置1を例示したが、本発明は、印刷対象となるタイヤ2のサイド面3の凹凸測定を、機械的な接触式の測定、あるいは、点検出式のセンサーを用いた測定により行うタイヤ印刷装置、あるいは、印刷対象となるタイヤ2のサイド面3の凹凸測定を行わないタイヤ印刷装置においても適用可能である。
In the above, the
1 タイヤ印刷装置、2 タイヤ、3 サイド面、61 印刷ヘッド、
63 紫外線照射ランプ(照射手段(インクを硬化させる手段))、
63a 紫外線照射LED(照射手段(インクを硬化させる手段))。
1 tire printing device, 2 tires, 3 side surfaces, 61 print head,
63 UV irradiation lamp (irradiation means (means for curing ink)),
63a UV irradiation LED (irradiation means (means for curing ink)).
Claims (9)
タイヤのサイド面と対向するタイヤの回転中心を中心とする円周上に配置された異なる色毎の複数の印刷ヘッドと、
印刷ヘッドから噴射されてサイド面に着弾したインクを硬化させる手段と、
タイヤのサイド面の高さ情報を計測する2次元変位計測センサーと、
2次元変位計測センサーをタイヤの中心軸線に沿った方向及びタイヤの中心軸線と直交する方向に移動させるセンサー移動機構と、
タイヤを1回転させる間に2次元変位計測センサーで計測された複数の計測結果からサイド面の凹凸の高さが一番高い位置の高さ情報であるピーク値を入力し、ピーク値から所定値だけ離れた位置に印刷ヘッドのノズル面が位置するように、ノズル面とサイド面との間の印刷時隙間を設定する印刷時隙間設定手段とを備え、
インクを硬化させる手段は、上記円周上の異なる2箇所以上の位置に設けられ、上記円周上の異なる位置に設けられた2つのインクを硬化させる手段の間に位置する上記円周上に少なくとも1つの印刷ヘッドが設けられたことを特徴とするタイヤ印刷装置。 A tire rotation device that rotates the tire around the center axis of the tire as a rotation center;
A plurality of print heads for different colors arranged on a circumference centered on the rotation center of the tire facing the side surface of the tire;
Means for curing the ink ejected from the print head and landed on the side surface ;
A two-dimensional displacement measurement sensor for measuring the height information of the tire side surface;
A sensor moving mechanism for moving the two-dimensional displacement measuring sensor in a direction along the tire central axis and in a direction perpendicular to the tire central axis;
The peak value, which is the height information of the position where the height of the unevenness on the side surface is the highest, is input from a plurality of measurement results measured by the two-dimensional displacement measurement sensor during one rotation of the tire. A printing-time gap setting means for setting a printing-time gap between the nozzle surface and the side surface so that the nozzle surface of the print head is located at a position away from the print head ;
The means for curing ink is provided at two or more different positions on the circumference, and on the circumference located between the means for curing two inks provided at different positions on the circumference. A tire printing apparatus provided with at least one print head.
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