CN103492272A - 喷墨印刷装置和用该喷墨印刷装置印刷无缝罐的印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于印刷无缝罐的喷墨印刷装置和使用该喷墨印刷装置印刷无缝罐的方法，该喷墨印刷装置包括：芯轴轮；设置在芯轴轮上的多个能够自转的芯轴；和用于在装配于芯轴的无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上喷墨印刷图像的喷墨印刷站。通过将多个喷墨头配置在各喷墨印刷站中，本发明能够提供改善了印刷再现性和生产率的喷墨印刷装置和印刷方法。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨印刷装置和使用该喷墨印刷装置印刷无缝罐的方法。更具体地，本发明涉及以优异的印刷再现性、高的印刷速度和优异的生产率为特征的用于印刷无缝罐的喷墨印刷装置，并且涉及使用该印刷装置的印刷方法。
背景技术
由诸如铝或钢等的金属制成的无缝罐具有大的耐冲击性并且不允许诸如氧气等的气体通过，提供了诸如远优于塑料容器的对容纳物的可保存性以及比玻璃瓶小的重量等的优点，并且被广泛地用作用于容纳碳酸饮料、酒精饮料以及多种其他饮料和食物的容器。
通过诸如胶版印刷（offset printing）等的使用印刷版的版式印刷（专利文献1）、不使用印刷版的喷墨印刷或者基于它们的组合的印刷系统（专利文献2至4）在罐的外表面印刷出商标名和各种设计。
版式印刷通过为各墨颜色准备印版来执行多色印刷，并且在批量生产具有相同图案的无缝罐时是高效的。然而，当改变正在印刷的设计时，必须重新准备印版。即，版式印刷要求用于改变设计的延长的时间，不具有尤其是在短时限或小批量生产中的用于改变将要被印刷的设计的自由度，并且仅能够印刷有限种类的设计。
另一方面，喷墨印刷无需印版，提供了如下这些优点：能够在短时间内自由地改变待印刷的设计（可变性），可以厚厚地印刷墨使得能够形成具有深度的图像，并且能够出色地再现诸如照片等的高精细图像。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特开2008-62455号公报
专利文献2：日本特开2004-42464号公报
专利文献3：日本专利第4615999号公报
专利文献4：日本特开2010-143200号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，喷墨印刷一般需要与青、品红、黄和黑的四种处理颜色对应的多个喷墨头，因此如上述专利文献3中所描述的装置中一样要求增加印刷站的数量，致使印刷装置大型化。除此之外，在印刷精细图像的情况中，在定位印刷站方面具有难度，并且图像经常偏移。
此外，印刷系统基于使来自墨头的墨滴撞击的原理，并且由于墨头的宽度和液滴的喷出频率方面的限制而对印刷面积或印刷速度强加限制。此外，为增加网点的密度，必须使罐以低速自转或者必须使罐自转几圈，留下了生产率方面的问题。
此外，一些无缝罐是长的（高的）并且其他的是短的，虽然它们可能具有相同的罐体直径。因此，当印刷不同种类的罐时，必须调节头的位置，此外，必须定期清洁头，即使从这些方面也妨碍了生产率。
上述专利文献4描述了一种用于使用多个喷墨头喷墨印刷诸如管等的筒状体的印刷装置。然而，利用该喷墨印刷装置，难以高效地生产出经过印刷的无缝罐。
因此，本发明的目的是提供一种以优异的印刷再现性、高的印刷速度和优异的生产率为特征的喷墨印刷装置，以及一种通过使用该印刷装置印刷无缝罐的方法。
本发明的另一目的是提供一种能够构成用于在多个位置印刷无缝罐并用于容易地印刷不同高度的无缝罐的各种系统的喷墨印刷装置，以及提供一种使用该印刷装置印刷无缝罐的方法。
用于解决问题的方案
根据本发明，提供一种用于印刷无缝罐的印刷装置，所述印刷装置包括：芯轴轮；能够自转并被设置在所述芯轴轮上的多个芯轴；以及用于在被装配到所述芯轴的无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上喷墨印刷图像的喷墨印刷站，其中，在至少一个喷墨印刷站中执行所述喷墨印刷，并且在该喷墨印刷站中配置多个喷墨头。
在本发明的用于印刷无缝罐的印刷装置中，期望：
1.配置在所述喷墨印刷站中的所述多个喷墨头能够沿被装配到所述芯轴上的所述无缝罐的高度方向移动；
2.配置在所述喷墨印刷站中的所述多个喷墨头设置在彼此面对的位置处，并且被装配到所述芯轴上的所述无缝罐位于这些喷墨头之间；
3.在所述喷墨印刷站的下游的位置处顺次地设置假固化站和罩面清漆涂布站；
4.在所述喷墨印刷站的上游或下游的位置处设置版式印刷站，以通过版式印刷在所述无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上印刷图像；
5.在所述喷墨印刷站中配置联接至所述喷墨头的头清洁装置；和
6.所述头清洁装置由至少两个喷墨头共用。
根据本发明，提供一种通过喷墨印刷在无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上印刷图像的方法，其中，在至少一次印刷步骤中通过使用多个喷墨头来执行所述喷墨印刷。
在本发明的无缝罐的印刷方法中，期望：
1.通过使所述喷墨头沿高度方向移动而在所述无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上形成图像；和
2.待被执行所述喷墨印刷的无缝罐是通过版式印刷已经印刷有图像的无缝罐。
发明的效果
在本发明的喷墨印刷装置中，重要特征在于，在至少一个印刷站中配置多个喷墨头，使得尽管使用了数量与现有技术的数量相同的印刷站，也能够增加罐的自转速度，并因此能够增加印刷速度（表1中实施例1至4与比较例1之间的差异）。
当在各喷墨印刷站中配置多个喷墨头时，当使用数量与现有技术的数量相同的头时允许减少印刷站的数量。这使得能够减小源自由于机械精度上的误差和由于芯轴尺寸的误差而难以获得印刷站之间的精细定位这个事实所造成的图像的偏移。于是，允许精细地再现印刷图像（表1中实施例1至3与比较例2之间的差异）。
此外，当在各喷墨印刷站中配置多个喷墨头时，能够通过使相邻喷墨头稍微偏移而使得网点精确地撞击在早先撞击出的网点之间；即，能够增加网点密度，并且能够提高分辨率（表1中实施例1至4与比较例1至2之间的差异）。
此外，在使用多个喷墨头时，能够以维持精度的重叠的方式喷涂网点，这增加了墨的厚度，从而能够以提供增加了的浓度感的方式印刷出图像（表1中的实施例1至4与比较例1至2之间的差异）。
此外，通过配置多个喷墨头，使得能够减少印刷站的数量，并因此能够减小印刷装置的尺寸（表1中实施例1至4与比较例2之间的差异）。
此外，在本发明的印刷装置中，允许喷墨头沿被装配到芯轴上的无缝罐的高度方向移动，使得能够容易地沿高度方向在无缝罐的多个位置上以及在不同高度的无缝罐上执行印刷。此外，通过以重叠的方式但是在罐的高度方向上稍微偏移地配置喷墨头，允许近似于直线地印刷图像，允许鲜明地表达出图像的轮廓，并允许形成像条形码之类的直线。
此外，在喷墨印刷站中具有被联接至多个喷墨头的头清洁装置的情况下，能够在一个喷墨头正在被清洁的状态下通过另一个喷墨头来执行印刷；即，能够在同时进行清洁的状态下连续地印刷（表1中实施例1至4与比较例1之间的差异）。除此之外，由于头清洁装置由多个喷墨头共用，所以除了能够减少印刷站的数量之外还能够进一步减小印刷装置的尺寸。
此外，通过将本发明的喷墨印刷装置与版式印刷装置组合，能够使通过喷墨印刷产生的能够变化的图像与通过版式印刷牢固地印刷出并且以优异的浓度再现性为特征的图像组合。所以，使得能够处理通过单独的版式印刷所不能处理的小批量多种类设计，并且能够优异地再现单独通过喷墨印刷所不能获得的图像浓度。此外，使得能够提供具有鲜明的印刷图像的经过印刷的无缝罐，其中，在通过版式印刷产生的图像上形成有通过喷墨印刷产生的图像。
此外，本发明的喷墨印刷装置如上所述能够以小尺寸实现，并且适于在实现与版式印刷装置组合时抑制趋向于变大的混合型印刷装置的尺寸。
附图说明
[图1]是示意性地示出传统喷墨印刷装置的图。
[图2]是示意性地示出本发明的喷墨印刷装置的图。
[图3]是示出本发明的喷墨印刷装置中的喷墨头的配置的图。
[图4]是示出本发明的喷墨印刷装置中的清洁结构的图。
[图5]是示出将本发明的喷墨印刷装置与版式印刷装置组合的混合型印刷装置的图。
[图6]是示出将本发明的喷墨印刷装置与版式印刷装置组合的混合型印刷装置的图。
[图7]是示出本发明的喷墨印刷装置的实施方式的图。
[图8]是示出本发明的喷墨印刷装置的实施方式的图。
[图9]是示出本发明的喷墨印刷装置的实施方式的图。
[图10]是示出本发明的喷墨印刷装置的实施方式的图。
[图11]是示出传统喷墨印刷装置的实施方式的图。
[图12]是示出传统喷墨印刷装置的实施方式的图。
具体实施方式
（喷墨印刷装置）
当在无缝罐的至少罐壁的外表面上印刷时，使用以优异的生产率为特征的如下印刷装置：其中无缝罐被可自转地固定在形成于芯轴轮的芯轴上，并通过沿着芯轴轮安装的印刷站来执行喷墨印刷。因此，本发明的喷墨印刷装置还采用传送机构。在该装置中，无缝罐被连续地导入、印刷和排出。
在图1中示意性地示出的传统喷墨印刷装置中，在芯轴轮1上以维持相等距离的方式布置有多个芯轴2，芯轴轮1间歇性地顺时针公转并且芯轴2在各站中绕其轴线顺时针自转。沿着芯轴轮1在其圆周的外侧配置有印刷站，印刷站分别具有与黄（Y）、品红（M）、青（C）和黑（K）的墨对应的喷墨头3b至3e。被导入并被装配到芯轴上的无缝罐顺次地经受到来自每个颜色的印刷站的墨滴的喷涂，并且图像被印刷在装配于芯轴2的无缝罐上。其上印刷了图像的无缝罐被从芯轴上取走；即，完成了经过印刷的无缝罐。
图2中示意性地示出的本发明的喷墨印刷装置具有与传统喷墨印刷装置基本相同的结构，但是具有在每个印刷站中均设置有多个喷墨头的重要特征。这提供了比如上所述的传统喷墨印刷装置的动作和效果优异的动作和效果。
也就是，在本发明的喷墨印刷装置中，在与白（W）、黄（Y）、品红（M）、青（C）和黑（K）的墨对应的各印刷站中均以数量二设置了喷墨头3a至3e，其特征为：与均具有一个喷墨头的印刷站相比更快的印刷速度；更高的网点密度和提高了的分辨率；通过以高精度将墨重叠喷涂在网点上而增加了的墨厚度；并且提供了浓度感高的印刷图像。如上所述，各站均具有容纳相同颜色的墨的多个喷墨头以产生大的效果。然而，也允许提供容纳不同颜色的墨的多个喷墨头。在该情况中，可以在站的数量减少的情况下执行印刷，这在喷射头的维护方面具有优点。
此外，在本发明的喷墨印刷装置中，白（W）喷墨的印刷站设置在黄（Y）、品红（M）、青（C）和黑（K）的各印刷站之前，从而可以在必要时以白色执行印刷。此外，在被传送至印刷站之前，根据需要设置用于印刷的定位步骤（图2中用附图标记10表示）。此外，根据需要，对其上印刷了图像的无缝罐进行假固化（假焙烧）（图2中用附图标记11表示）、用罩面清漆涂敷（图2中用附图标记12表示）、从芯轴取下、以及经受主焙烧的步骤以获得完成形式的经过印刷的无缝罐。
以上颜色的印刷站的在芯轴轮上的配置不限于图示示例，而可以是其他顺序。此外，在图示具体示例中，定位步骤设置于喷墨印刷之前。然而定位步骤可以取决于所印刷的图像而省略。
本发明的喷墨印刷装置可以不受限地采用各种实施方式，只要各印刷站内配置有多个喷墨头即可。图3示出喷墨头相对于芯轴的配置的示例。
图3的（a）至图3的（c）示出两个、三个和四个喷墨头3配置于芯轴轮（图中，点划线表示其轨迹）的圆周的外侧的示例，而图3的（d）和图3的（e）示出一个或两个喷墨头以使得装配在芯轴2上的无缝罐4位于这些喷墨头中间的状态配置于芯轴的外侧和内侧的示例。
在图3的（a）至图3的（c）中，喷墨头的喷出口以向下指向（包括倾斜向下）的方式形成，这在印刷精度方面是特别期望的。此外，在如后面将要描述的清洁头的过程中，可以共用一个清洁装置。
参见图3的（d）至图3的（e），为了执行印刷和清洁，喷墨头的喷出口必须被倾斜向下指向。然而，在该情况中，清洁时被刮擦掉的墨、清洁液和空射的墨可能滴下。因此，对于清洁装置而言液体滴落防止机构或液体接收器是有必要的。另一方面，具有能够使多个喷墨头靠近罐的表面的优点。
虽然图3未清楚地示出喷墨头在无缝罐的高度方向上的位置关系，但是喷墨头可以沿无缝罐的高度方向移动。即，多个喷墨头的位置可以取决于待印刷的图像而变化，如除了配置在罐的圆周方向上的相同位置处以外在无缝罐的高度方向上是变化的。
此外，在如上所述的喷墨印刷中，以撞击在无缝罐的表面上的方式喷射墨滴。因此，从防止产生墨雾的角度，期望墨飞过从喷墨头的端部处的喷出部到墨所附着的罐的空间所跨越的距离小。优选地，从喷墨头的端部处的喷出部到无缝罐的表面的距离D在0.5mm至4.0mm的范围内。如果距离小于0.5mm，则喷墨头可能经常与无缝罐的表面接触。
此外，在图2中示出的具体示例中，喷墨印刷图像在最终的黑色印刷站之后被假固化（假焙烧）。然而，假固化（假焙烧）的时机可以取决于预定图像或喷墨印刷所使用的墨的种类而变化，并且可以：（i）在所有颜色的墨被供给之后；（ii）刚好在各墨被供给之后；（iii）在一种墨被供给之后并且在下一种墨被供给之前；或者（iv）刚好在白色墨被供给两次之后并且在所有的颜色已经被供给之后。
（头清洁装置）
在本发明的喷墨印刷装置中，期望在各印刷站中配置有被联接至喷墨头的头清洁装置。即，一个清洁装置能够应对多个喷墨头，换言之能够高效地清洁喷墨头，有助于提高生产效率。
图4是示出本发明的喷墨印刷装置中的清洁结构的图，其中，图4的（a）是在喷墨头的移动方向上观察到的喷墨头的图，图4的（b）是当从侧面观察喷墨头时的图，图4的（c）是当从上方观察喷墨头时的图。
如图4的（a）至图4的（c）所示，在具有能够沿无缝罐4的高度方向移动并配置于印刷装置的芯轴轮（其轨迹由点划线表示）的圆周的外侧的两个喷墨头3A和3B的印刷站中，在无缝罐的高度方向上的位置处布置有被联接至喷墨头3A和3B的清洁装置6。
在图示清洁装置6中，对于两个喷墨头3A和3B而言，在喷墨头从芯轴侧开始移动的方向上，串联地配置有空射区域6a、清洗区域6b、擦拭区域6c和封盖区域6d。以如下所述的方式清洁喷墨头。
即，喷墨头移动到清洁装置上，其中在清洗区域6b中用来自下侧的清洁液将附着到喷墨头上的墨清洗掉。接着，喷墨头移动到擦拭区域6c上，在那里用擦拭器将附着至喷墨头的端部的清洁液刮擦掉。接着，喷墨头移动到封盖区域6d上，并且与盖装配并待用。接着，喷墨头移动到擦拭区域上，在那里用擦拭器将附着至喷墨头的端部的墨刮擦掉。喷墨头接着朝向芯轴移动。在空射区域6a中，墨被空射几次，并且喷墨头移动到印刷在被固定于芯轴2的无缝罐的图像上以便重新开始印刷。当继续印刷时，可以省略封盖和待用的步骤。当不长时间使用时，期望喷墨头被封盖。
本发明的喷墨印刷装置中使用的清洁装置可以采用此前已经用于清洁喷墨头的构造。然而，在发明中，各印刷站均已经设置有多个喷墨头。因此，期望清洁装置被联接至多个喷墨头并且由多个喷墨头共用，以简化装置的构造并实现装置的小型化。
（印刷墨）
作为用于本发明的喷墨印刷的印刷墨，可以使用此前已经用于喷墨印刷无缝罐的热干燥墨、热固化墨、紫外线固化墨或电子射线固化墨。然而，在这些墨中，尽管取决于所使用的墨可能必须采用固化手段或执行假焙烧，但是就焙烧用设施并不昂贵这一方面而言，热干燥墨或热固化墨是优选的。
热干燥墨包括水性型、油性型和溶剂型。在这些类型中，由于固化所需的时间短，所以优选溶剂型。
此外，作为用于喷墨印刷的喷墨头的系统，已知有静电系统、压电系统、气泡喷射系统等，这些系统能够不受限制地在本发明中使用。
（涂布罩面清漆）
在如上所述的本发明的喷墨印刷装置中，执行喷墨印刷，使通过喷墨印刷形成的图像假固化（假焙烧），并且此后在其上涂布罩面清漆。这能在经过印刷的无缝罐经受如蒸煮杀菌和双缝接这样的加工时或者当这些罐在运送期间彼此摩擦时确保所印刷的图像的优异的附着性以及经过印刷的无缝罐的耐刮擦性。
作为用于生产本发明的经过印刷的无缝罐的罩面清漆，可以使用此前已经用作经过印刷的无缝罐的顶部涂层的透明涂敷材料，并且特别优选热固化型涂敷材料。
在已经涂布了罩面清漆之后，当在罩面清漆的焙烧的同时用热固化墨来进行喷墨印刷时，通过喷墨印刷形成的图像被焙烧从而生产出本发明的经过印刷的无缝罐。
（混合型印刷装置）
本发明的喷墨印刷装置可以单独用于印刷无缝罐。然而，通过组合使用版式印刷，能够将通过喷墨印刷形成的可变图像与通过版式印刷形成的具有优异的浓度再现性的牢固印刷图像组合。这使得能够应对单独通过版式印刷无法处理的小批量多种类设计，并且出色地再现了单独通过喷墨印刷无法实现的图像浓度。
图5是示出将本发明的喷墨印刷装置（A）与独立的版式印刷装置（B）组合的印刷方法。在版式印刷装置（B）中，印刷墨被从供墨单元20、20…供给至诸如印版滚筒21上的凸印刷版等的印刷版（未示出），并且印刷版的网点和图像上的墨被转印到坯板（blanket）22上。转印到坯板22上的各种颜色的墨被转印到装配在芯轴2的无缝罐上，以获得具有通过版式印刷形成的图像的无缝罐。
在通过图5中的版式印刷装置（B）执行了版式印刷之后，通过传送装置24将具有通过版式印刷形成的图像的无缝罐传送至喷墨印刷装置（A）内，在那里，通过版式印刷形成的图像被假焙烧（表示在图5中的25处）、被定位（表示在图5中的26处）并且经受喷墨印刷、假固化（假焙烧）（表示在图5中的27处）以及罩面清漆的涂布（表示在图5中的28处）。
图6是示出通过使用在同一装置中执行喷墨印刷和版式印刷的混合型装置的印刷方法。在图6中，被装配在芯轴2上的无缝罐首先经受版式印刷（B）。接着，通过版式印刷形成的图像被假焙烧（表示在图6中的25处）、被定位（表示在图6中的26处）并接着经受喷墨印刷、假固化（假焙烧）（表示在图6中的27处）以及罩面清漆的涂布（表示在图6中的28处）。
在任一实施方式中，可以首先执行喷墨印刷或者版式印刷。然而，从容易定位和诸如通过喷墨印刷进行的重叠印刷等的设计工艺性的角度，特别期望首先执行版式印刷。
此外，在该情况中，期望对首先在无缝罐上形成的图像进行假固化以抑制墨扩散。这防止了墨在图像重叠的部分变模糊，并且能够获得鲜明的图像。
此外，无论是通过使用分开的印刷装置还是通过使用同一印刷装置来执行版式印刷和喷墨印刷，获得期望的印刷图像的重点都在于在进行后续印刷之前实现定位。因此，通过首次印刷形成用于定位的对准标记。在进行后续印刷之前对该对准标记进行检测，通过控制用于安装无缝罐的芯轴的转动对无缝罐进行定位，并且印刷出期望的维持良好再现性的图像。
（无缝罐）
作为待根据本发明被喷墨印刷的无缝罐，尽管并不限于此，但可以使用由如下的板制成的无缝罐：诸如不含锡的钢板（TFS）等的各种经过表面处理的钢板；镀有锡等的钢板；诸如铝等的轻金属板；或者涂敷有诸如聚酯树脂等的热塑性树脂的、包括以上金属板的涂覆有树脂的金属板，这些板通过诸如拉拔加工、拉拔-减薄加工、拉拔/再拉拔加工、基于拉拔/再拉拔的弯折-延展加工（延展）、基于拉拔/再拉拔的弯折-延展/减薄、拉拔/减薄或者轻金属板的冲击加工等的传统手段形成。
本发明的喷墨印刷装置能够有利地不仅用于印刷无缝罐而且用于印刷筒状容器；即，用于印刷如焊接罐和粘合罐这样的三件式罐。
此外，由于白涂层隐藏了金属板的基色并使得能够鲜明地印刷出图像，所以期望在无缝罐的外表面形成白涂层。此外，允许通过执行白色喷墨印刷来形成白牢固印刷层，以代替形成白涂层。
此外，期望在白涂层上或者在其上未形成白涂层时的无缝罐的外表面上形成粘固涂层（anchor coating）。当形成粘固涂层时，由喷墨印刷形成的图像被牢靠地固定并附着地更加紧密。此外，粘固涂层减轻了被喷射的墨的模糊。
可以通过如下已知方法形成粘固涂层：即，涂布通过使热固化性、紫外线固化性或电子射线固化性的透明的聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂分散或溶解在预定溶剂中而获得的涂敷溶液，使如此形成的涂层干燥，并且通过加热、利用紫外线照射或利用电子射线照射使涂层固化。其中，从选择范围宽的角度优选使热固化性树脂热固化的方法。
可以通过将诸如二氧化钛等的白颜料添加至包括用于形成粘固涂层的、以上举例示出的树脂的涂敷溶液来类似地形成白涂层。优选的方法包括对通过使热固化性树脂分散或溶解在溶剂中所获得的涂敷溶液进行热固化。
代替形成白涂层，也允许通过如下方法在无缝罐的外表面形成包含白颜料的层：对通过在涂敷有热塑性树脂的金属板的树脂涂层中用包含白颜料的白树脂涂料涂敷金属板而获得的涂敷有树脂的金属板进行加工。
实施例
现在将在下面与传统喷墨印刷装置的比较例相比、对本发明的喷墨印刷装置的具体示例进行评价。
（实施例1）
在如图7的（a）中所示的实施例1的喷墨印刷装置中，在各印刷站中以数量二配置了喷墨头。以数量四设置了印刷站，并且以数量四、即以在每个印刷站中有一个的方式（以由两个喷墨头共用的方式）设置了图4中示出的清洁装置。
印刷站布置在芯轴轮的公转轨迹（图7的（a）中的点划线）的外侧。喷墨头以不与芯轴轮的公转轨迹重叠的方式配置，并且在公转轨迹的上方彼此相邻地面向下。各印刷站中的两个喷墨头是相同颜色的。各个印刷站中的喷墨头顺着芯轴轮的公转以Y色、M色、C色和K色的顺序配置。
在喷墨印刷装置中，如图7的（b）所示，喷墨头沿无缝罐的圆周方向配置，以在无缝罐的侧壁上的一个位置处印刷图像，此外，如图7的（c）所示，喷墨头以在无缝罐的高度方向上偏移的方式配置，以同时在无缝罐的侧壁上的两个位置处印刷图像。
在实施例1中，两个喷墨头以面向下的方式平行配置。因此，能够用一个清洁装置清洁两个喷墨头。此外，由于在各站中均配置了两个头，所以分辨率是与仅使用一个喷墨头的、假设罐以相同速度自转的情况的两倍。
（实施例2）
如图8所示，根据实施例2的喷墨印刷装置在各印刷站中均具有两个头，即，一个喷墨头在芯轴轮的公转轨迹（图8的（a）中的点划线）的外侧，另一个喷墨头在公转轨迹的内侧，芯轴位于这两个喷墨头之间。各印刷站布置在能够沿芯轴轮的移动轨迹的上下方向移动的位置处。喷墨头以不与芯轴轮的公转轨迹重叠的方式配置，喷墨头在维持喷墨头与罐之间的最小距离的情况下尽可能面向下。有四个印刷站和八个清洁装置（每个喷墨头一个）。各印刷站具有相同颜色的两个喷墨头，该两个喷墨头顺着芯轴轮的公转轨迹从图中的下侧开始随着向上走以Y色、M色、C色和K色的顺序布置。
在实施例2中，如图8的（b）所示，喷墨头同样沿无缝罐的圆周方向配置，以在无缝罐的侧壁上的一个位置处印刷图像，此外，如图8的（c）所示，喷墨头以在无缝罐的高度方向上偏移的方式配置，以在无缝罐的侧壁上的两个位置处印刷图像。
（实施例3）
如图9所示，根据实施例3的喷墨印刷装置在各印刷站中具有四个喷墨头，即，两个喷墨头在芯轴轮的外侧，两个喷墨头芯轴轮的内侧，芯轴（无缝罐）位于这些喷墨头之间。各印刷站布置在能够沿芯轴轮的公转轨迹的上下方向移动的位置处。喷墨头以不与芯轴轮的公转轨迹重叠的方式布置，喷墨头在维持喷墨头与罐之间的最小距离的状态下尽可能面向下。有两个印刷站和四个清洁装置（各侧的两个喷墨头共用一个清洁装置）。各印刷站在各侧具有相同颜色的两个喷墨头，该两个喷墨头以跟随芯轴轮的公转和罐的自转而执行Y色、M色、C色和K色的印刷的方式布置。
在实施例3中，各印刷站执行了两个颜色的印刷，减少了定位图像的次数，即，在调节图像偏移的方面是优异的。装置仅包括两个站，并且能够实现小型化。
在实施例3中，如图9的（b）所示，喷墨头同样沿无缝罐的圆周方向配置，以在无缝罐的侧壁上的一个位置处印刷图像，此外，如图9的（c）所示，喷墨头以在无缝罐的高度方向上偏移的方式配置，以在无缝罐的侧壁上的两个位置处印刷图像。
（实施例4）
如图10所示，根据实施例4的喷墨印刷装置在各印刷站中均具有三个喷墨头，具有四个印刷站并且在各印刷站中均具有一个清洁装置（由三个喷墨头共用）。各印刷站布置在能够沿芯轴轮的公转轨迹的横向方向移动的位置处。喷墨头以不与芯轴轮的公转轨迹重叠的方式布置，三个喷墨头在公转轨迹的上方彼此相邻并且面向下。各印刷站具有相同颜色的三个喷墨头，该三个头顺着芯轴轮的公转在各个印刷站中以Y色、M色、C色和K色的顺序布置。
在实施例4中，各印刷站均具有喷射相同颜色的墨的三个喷墨头。所以，印刷速度高，并且在罐的高度方向上分辨率优异。
在实施例4中，如图10的（b）所示，喷墨头同样沿无缝罐的圆周方向配置，以在无缝罐的侧壁上的一个位置处印刷图像，此外，如图10的（c）所示，喷墨头以在无缝罐的高度方向上偏移的方式配置，以在无缝罐的侧壁上的最多三个位置处印刷图像。
（比较例1）
如图11所示，以下说明的是与本发明的喷墨印刷装置进行比较的传统喷墨印刷装置，在该传统喷墨印刷装置中，各印刷站均仅设置有一个喷墨头，印刷站的数量为四个，并且清洁装置的数量为四个（每个喷墨头一个）。
各印刷站布置在能够沿芯轴轮的公转轨迹的横向方向移动的位置处。头以面向下的方式布置在芯轴（无缝罐）的上方。头顺着芯轴轮的公转以Y色、M色、C色和K色的顺序配置。
由于仅有具有相同颜色的一个喷墨头，因此印刷速度低。因此，和本发明的喷墨装置不一样，不允许在无缝罐的高度方向上形成多个图像，并且无缝罐的分辨率差。
（比较例2）
如图12所示，在比较例2中，各印刷站均仅具有一个喷墨头，站的数量为八个并且清洁装置的数量为八个（每个喷墨头一个）。各印刷站布置在能够沿芯轴轮的公转轨迹的横向方向移动的位置处。喷墨头以面向下的方式布置在芯轴（无缝罐）的上方。头顺着芯轴轮的公转以分别在两个站中执行印刷的方式以Y色、M色、C色和K色的顺序配置。
在比较例2中，有太多印刷站，以致于难以将图像印刷到位，伴随的是图像偏移和装置尺寸的劣化。
如下所述对以上实施例1至4和比较例1、2进行测量和评价，以获得以下表1中示出的结果。
在表1中示出印刷规格的细节和评价结果。下面是对表1中的项目的说明。
<印刷规格>
表1示出站与喷墨头的配置、各站中头的数量、站的数量和清洁装置的数量。通过喷墨头所能够印刷的长度为72mm。
<评价>
通过使0.30mm厚的铝合金板经受拉拔-减薄加工和再拉拔-减薄加工随后进行清洗和干燥来生产出罐体直径为65mm并且罐高为120mm的无缝罐。通过使用溶剂型热固化墨，在如此生产出的无缝罐上喷墨印刷出网点图像，对其进行假固化、用罩面清漆涂敷并且进行焙烧，以获得经过印刷的无缝罐，如下所述地进行评价。
<印刷速度>
印刷速度为用于印刷图像时各站中所需的时间。根据传统条件（比较例1）以每分钟60转的速度使罐自转。当在一次自转期间未形成所期望的图像时，降低自转速度。当能够以更高的自转速度印刷图像时，增加自转速度。符号◎表示小于0.5秒的情况，○表示0.5秒的情况，×表示大于0.5秒的情况。
<图像偏移>
关于喷墨印刷出的网点的分布，通过使用光学显微镜，以放大比例对喷墨印刷在无缝罐上的图像进行观察。符号○表示网点等距并且没有图像偏移的情况，×表示网点之间的距离大大变化并且图像发生偏移的情况。
<分辨率>
通过使用光学显微镜，以放大比例对喷墨印刷在无缝罐上的图像的网点密度进行观察，以评价分辨率。当喷墨头彼此相邻时，将喷墨头的位置微调成使得网点间的间隙变密。罐的自转速度和芯轴轮的公转速度维持恒定。符号◎表示网点密度优异地密的情况，○表示网点密度密的情况，×表示网点密度稀疏的情况。
<浓度感>
通过使用光学显微镜，以放大比例对喷墨印刷在无缝罐上的图像的网点密度进行观察，以评价浓度感。当相同颜色的喷墨头彼此相邻时，将喷墨头的位置微调成使得网点一个重叠在另一个之上。当相同颜色的喷墨头未彼此相邻而是布置在单独的站中时，将喷墨头的位置微调成使得网点一个重叠在另一个之上。罐的自转速度和芯轴轮的公转速度维持恒定。符号○表示网点浓度浓的情况，×表示网点浓度淡的情况。
<装置尺寸>
基于比较例1的规格（四个站、四个清洁装置），对包括芯轴、具有站的芯轴轮、和头清洁装置的整个装置的尺寸进行了评价。假设比较例1为○。即，符号○表示尺寸等于比较例1的尺寸或者紧凑的情况，×表示尺寸更大的情况。
<不同高度位置处的印刷>
对在罐体高度方向上的比头长度高的位置处印刷图像的可能性进行了评价。符号◎表示能够在罐的不同高度处印刷出三种或更多种图像的情况，○表示能够印刷出两种图像的情况，×表示不能在罐的不同高度处印刷图像的情况。
<连续印刷>
在清洁喷墨头时，○表示能够通过使用其它喷墨头连续印刷的情况，×表示不能连续印刷的情况。
<综合评价>
基于“印刷速度”、“图像偏移”、“分辨率”、“浓度感”、“装置尺寸”、“不同高度位置处的印刷”和“连续印刷”的评价给出综合评价。
[表1]
*1：各站中头的数量 *2：站的数量 *3：清洁装置的数量；
*4：印刷速度 *5：图像偏移 *6：分辨率
*7：浓度感 *8：装置尺寸 *9：不同高度位置处的印刷
*10：连续印刷 *11：综合评价
由于机械精度和芯轴尺寸上的误差，迄今为止难以获得印刷站之间的精细定位，图像是偏移的并且在印刷中发生了偏差。现在本发明的喷墨印刷装置使得能够以高的印刷速度在不会导致图像偏移并维持高分辨率的状态下再现了浓度感程度高的图像，并因此能够优选地应用于生产其上印刷有如照片等的精细图像的无缝罐。
当配置能够在无缝罐的高度方向上移动的多个喷墨头时，允许在无缝罐的高度方向上的多个位置处以及在不同高度的无缝罐上执行印刷，提供了使得待印刷的设计能够在短时间内自由地改变的可变性质（可变性）。所以，喷墨印刷能够有利地应用于小批量生产其上待印刷多种设计的经过印刷的无缝罐。
此外，通过组合地使用版式印刷，变得能够将通过喷墨印刷所产生的可变图像和通过版式印刷所产生的具有优异的浓度再现性的牢固印刷图像相组合。即，本发明能够有利地应用于如下经过印刷的无缝罐的生产：该无缝罐具有通过版式印刷所形成的鲜明图像，并且该图像上还通过喷墨印刷形成有图像。
此外，能够减少印刷站的数量，能够实现印刷装置的小型化，即使当与版式印刷装置组合时该装置也不会大型化，并且该装置能够有利地用作组合了版式印刷装置的喷墨印刷装置。
由于能够交替地清洁喷墨头，所以能够在不间断的状态下连续印刷。
Claims (10)
1.一种用于印刷无缝罐的印刷装置，所述印刷装置包括：芯轴轮；能够自转并被设置在所述芯轴轮上的多个芯轴；以及用于在被装配到所述芯轴的无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上喷墨印刷图像的喷墨印刷站，
其中，在至少一个喷墨印刷站中执行所述喷墨印刷，并且在该喷墨印刷站中配置多个喷墨头。
2.根据权利要求1所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，配置在所述喷墨印刷站中的所述多个喷墨头能够沿被装配到所述芯轴上的所述无缝罐的高度方向移动。
3.根据权利要求1所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，配置在所述喷墨印刷站中的所述多个喷墨头设置在彼此面对的位置处，并且被装配到所述芯轴上的所述无缝罐位于这些喷墨头之间。
4.根据权利要求1所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，在所述喷墨印刷站的下游的位置处顺次地设置假固化站和罩面清漆涂布站。
5.根据权利要求1所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，在所述喷墨印刷站的上游或下游的位置处设置版式印刷站，以通过版式印刷在所述无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上印刷图像。
6.根据权利要求1所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，在所述喷墨印刷站中配置联接至所述喷墨头的头清洁装置。
7.根据权利要求6所述的用于印刷无缝罐的印刷装置，其特征在于，所述头清洁装置由至少两个喷墨头共用。
8.一种通过喷墨印刷在无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上印刷图像的印刷方法，其中，在至少一次印刷步骤中通过使用多个喷墨头来执行所述喷墨印刷。
9.根据权利要求8所述的印刷方法，其特征在于，通过使所述喷墨头沿高度方向移动而在所述无缝罐外表面的至少罐壁的外表面上形成图像。
10.根据权利要求8所述的印刷方法，其特征在于，待被执行所述喷墨印刷的无缝罐是通过版式印刷已经印刷有图像的无缝罐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |