JP2013151079A

JP2013151079A - タイヤ印刷装置

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Publication number: JP2013151079A
Application number: JP2012011971A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hajikano; 彰彦初鹿野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2032-01-24
Also published as: JP5952003B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】タイヤ２の中心軸線を回転中心としてタイヤ２を回転させるタイヤ回転装置と、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配置された異なる色毎の複数の印刷ヘッド６１と、印刷ヘッド６１から噴射されてサイド面３に着弾したインクを硬化させる手段（紫外線照射ランプ６３）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６１が設けられた。
【選択図】図４

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。

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）。

特開２０１０−１２５４４０号公報

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。

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。
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。

タイヤ印刷装置を示す図（実施形態１）。２次元変位計測センサーを用いた計測例を示す模式図（実施形態１）。タイヤのサイド面と印刷ヘッドとの関係を示す模式図（実施形態１）。印刷ヘッド及び紫外線照射ランプの配置を示す図（実施形態１）。印刷ヘッド、紫外線照射ランプ、紫外線照射ＬＥＤの配置を示す図（実施形態３）。印刷ヘッド、紫外線照射ランプの配置を示す図（実施形態４）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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／ｃｍ^２のメタルハライドランプを用いた。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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／ｃｍ^２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／ｃｍ^２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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））。

Claims

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、
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。
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ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ印刷装置。
インクを硬化させる手段として照射手段を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ印刷装置。
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ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ印刷装置。
第１の照射手段の照射出力は第２の照射手段の照射出力の１／１０以下であることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ印刷装置。
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が３０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のタイヤ印刷装置。