JP2013176724A - タイヤ印刷方法及びタイヤ印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化、及び、低コスト化を実現可能なタイヤ印刷装置等を提供する。
【解決手段】タイヤ２の中心軸線１０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、シアンインクを吐出するノズル群とマゼンタインクを吐出するノズル群とイエローインクを吐出するノズル群とを備えたヘッド部６１と、前記ヘッド部６１をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向及びタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させる構成を備え、前記ヘッド部をタイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置、及び、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド部退避位置６８に移動させるヘッド部移動機構６２と、前記ヘッド部退避位置に設けられて前記ヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段６９と、を備えた。
【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方法及びタイヤ印刷装置に関する。

タイヤのサイド面と対向するように複数のヘッドを個別に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（特許文献１等参照）。

特開２０１０−１２５４４０号公報

上述のタイヤ印刷装置では、複数のヘッドが、タイヤ回転装置に取付けられたタイヤのサイド面（側面）と対向するタイヤの回転中心軸線を中心とする円周上に互いに間隔を隔てて配置されている。即ち、各ヘッドは、タイヤ回転装置に取付けられたタイヤの回転中心軸線と直交して延長するそれぞれ異なる放射線上を移動するように設けられ、タイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置に位置決めされてノズルよりＵＶ（紫外線）硬化インク（以下、単にインクという）を吐出する印刷動作を行うことで印刷対象部に印刷を行うとともに、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド退避位置に位置決めされてノズルのインク吐出不良を防止するためのクリーニング動作やキャッピング動作が行われる。つまり、ヘッド毎のヘッド退避位置にそれぞれ、ノズルのクリーニング動作やキャッピング動作を行うためのインク吐出不良防止手段が必要となり、タイヤ印刷装置の大型化、及び、コスト増を招くという問題点があった。
本発明は、装置の小型化、及び、低コスト化を実現可能なタイヤ印刷方法及びタイヤ印刷装置を提供する。

本発明に係るタイヤ印刷方法は、タイヤの中心軸線を回転中心としてタイヤを回転させながらタイヤのサイド面に印刷を行うタイヤ印刷方法において、シアンインクを吐出するノズル群とマゼンタインクを吐出するノズル群とイエローインクを吐出するノズル群とを備えたヘッド部と、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド部退避位置に設けられて前記ヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段と、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向及びタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させる構成を有したヘッド部移動機構とを備え、前記ヘッド部移動機構を用いて前記ヘッド部をタイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置に移動させて当該ヘッド部にインクを供給することにより当該ヘッド部に前記印刷対象部に対する印刷を行わせた後に、前記ヘッド部移動機構を用いて当該ヘッド部を前記ヘッド部退避位置に退避させ、当該ヘッド部退避位置に退避させたヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を前記インク吐出不良防止手段に行わせるので、前記複数のノズル群に対するインク吐出不良防止手段を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。また、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向に移動させることにより、タイヤのサイズに応じてヘッドを前記印刷対象部に対して最適な位置に設定でき、さらに、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させることにより、ヘッド部のノズル群と前記印刷対象部との間の間隔を適切に調整できて、高品質の印刷を実行できる。
本発明に係るタイヤ印刷装置は、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、シアンインクを吐出するノズル群とマゼンタインクを吐出するノズル群とイエローインクを吐出するノズル群とを備えたヘッド部と、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向及びタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させる構成を備え、前記ヘッド部をタイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置、及び、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド部退避位置に移動させるヘッド部移動機構と、前記ヘッド部退避位置に設けられて前記ヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段と、を備えたので、前記複数のノズル群に対するインク吐出不良防止手段を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。また、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向に移動させることができるので、タイヤのサイズに応じてヘッドを前記印刷対象部に対して最適な位置に設定でき、さらに、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させることができるので、ヘッド部のノズル群と前記印刷対象部との間の間隔を適切に調整できて、高品質の印刷を実行できる。
前記ヘッド部は、シアンインクを吐出するノズル群を有したシアンインク用ヘッドと、マゼンタインクを吐出するノズル群を有したマゼンタインク用ヘッドと、イエローインクを吐出するノズル群を有したイエローインク用ヘッドと、当該各ヘッドが個別に設置されて前記ヘッド部移動機構により移動可能に構成されたヘッド設置部と、を備えたので、ヘッド設置部に複数のヘッドを搭載したヘッド部をヘッド部移動機構でインク吐出不良防止手段に移動させることができて、前記複数のヘッドのノズル群に対するインク吐出不良防止手段を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。
前記ヘッド部移動機構は、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向としてタイヤの円の接線に沿った方向に移動させて前記各ノズル群をそれぞれ前記印刷対象部と対向する位置に移動させる構成を備えたので、タイヤの円の接線に沿った方向にインク吐出不良防止を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。
前記ヘッド部と前記ヘッド部移動機構と前記インク吐出不良防止手段とを有した印刷手段を複数備えたので、印刷時間を縮小でき、生産効率を向上できる。
タイヤのサイド面の印刷対象部と対向してタイヤのサイド面の印刷対象部に対して印刷動作を行っている前記ヘッド部のタイヤ回転方向後側には、前記印刷動作を行っているヘッド部のノズル群から前記印刷対象部に着弾したインクを硬化させるためのインク硬化手段を備えたので、サイド面の印刷対象部に着弾したインクをすぐに硬化させることができて印刷対象部に定着させることができ、高品質の印刷を実行できる。
前記インク硬化手段は、前記ヘッド部に連結されて当該ヘッド部と一緒に移動するように構成されたので、ヘッド部移動機構でインク硬化手段も移動させることができるので、インク硬化手段の移動機構を不要とできる。
前記インク硬化手段は、前記ヘッド部との連結が解除されてタイヤの中心軸線と直交する方向に移動可能に構成されたので、印刷対象部に着弾したインクを硬化させるための印刷後の印刷対象部とインク硬化手段との最適な位置関係が維持されなくなった場合にインク硬化手段をタイヤの中心軸線と直交する方向に移動させることで印刷後の印刷対象部とインク硬化手段との最適な位置関係を維持できるようになり、印刷後の印刷対象部上のインクを印刷直後に確実に硬化させることができる。

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ヘッド部との関係を示す模式図（実施形態１）。 タイヤ印刷装置の平面図（実施形態１）。 タイヤ印刷装置の平面図（実施形態２）。 タイヤ印刷装置の平面図（実施形態３）。

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（側面）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と、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、タイヤ回転装置３１に取付けられたタイヤ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。

印刷手段６は、ヘッド部６１と、ヘッド部移動機構６２と、インクを硬化させるインク硬化手段として機能する照射手段と、インク吐出不良防止手段６９とを備える。
ヘッド部６１は、例えば、複数の印刷用のヘッド６４；６４…と、当該各ヘッド６４が個別に設置されてヘッド部移動機構６２により移動可能に構成された所謂キャリッジのように機能するヘッド設置部６５とを備える。ヘッド６４にインクを供給するインク供給方式として所謂オンキャリッジ方式を採用する場合には、図１；３に示すように、インクを収容したインクカートリッジ６６がヘッド６４に搭載され、インク供給方式として所謂オフキャリッジ方式を採用する場合には、図外のインク収容部からインクがインク供給管を介してヘッド６４に供給される。
ヘッド６４は、例えば、ＩＪＰ（インクジェットプリントヘッド）である。
ヘッド部６１は、複数の印刷用のヘッド６４；６４…として、例えば、ブラックインクを吐出するノズル群を有したブラックインク用ヘッドと、シアンインクを吐出するノズル群を有したシアンインク用ヘッドと、マゼンタインクを吐出するノズル群を有したマゼンタインク用ヘッドと、イエローインクを吐出するノズル群を有したイエローインク用ヘッドとを備える。
ヘッド６４は、例えば、図３に示すように、インクを吐出させる複数のノズル６１ｂが形成されたノズル面６１ａと、ノズル６１ｂの開口と連通するインク室６１ｃと、図外のアクチュエータと、アクチュエータを制御する図外の制御回路とを備え、前述したインクカートリッジ６６又はインク収容部からインク室６１ｃ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る。例えば、アクチュエータとして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６１ｃの容積を変化させ、インク室６１ｃ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。

例えば上述したシアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、ブラック用の５つのヘッド６４；６４…は、ヘッド設置部６５に個別に固定状態に取付けられて設置される。ヘッド設置部６５は、５つのヘッド部６１；６１…を一列に並べて設置できるように、５つの各ヘッド６４毎の設置部を備える。即ち、５つのヘッド部６４；６４…が一列に並ぶようにヘッド設置部６５の各設置部に動かないように設置された状態で各ヘッド部６４のノズル６１ｂからタイヤ２のサイド面３に向けてインクを吐出可能である。

図４に示すように、ヘッド部移動機構６２は、ヘッド設置部６５をタイヤ２の円の接線に沿った方向（以下、タイヤの接線方向という）に移動させる接線方向移動機構６２Ｘと、ヘッド設置部６５をタイヤ２の軸方向に移動させる軸方向移動機構６２Ｙと、ヘッド設置部６５をタイヤの径方向に移動させる径方向移動機構６２Ｚとを備える。
即ち、ヘッド部移動機構６２は、ヘッド部６１をタイヤ２の接線方向、タイヤ２の軸方向、タイヤ２の径方向に移動させるＸＹＺ方向移動制御機構であり、例えば、センサー移動機構５２と同じように、ヘッド設置部６５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、ヘッド部６１の、タイヤ２の接線方向、タイヤ２の軸方向、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。
接線方向移動機構６２Ｘは、ヘッド部６１をタイヤ２のサイド面３の印刷対象部と対向する位置、及び、タイヤ２のサイド面３と対向する位置より外れたヘッド部退避位置６８に移動させる。
５つのヘッド６４；６４…は、接線方向移動機構６２Ｘによってタイヤ２の接線方向に移動可能なヘッド設置部６５に、タイヤ２の接線方向に一列に並ぶように設置されている。
このように、ヘッド部移動機構６２は、ヘッド部６１をタイヤ２の接線方向に移動させて複数のヘッド６４のノズル群をそれぞれ印刷対象部と対向する位置に移動させる構成を備えたので、タイヤ２の接線方向にインク吐出不良防止を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。

照射手段としては、サイド面３の印刷対象部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対象部に定着させることができる照射出力を有した例えば紫外線照射ランプ６３を用いる。
紫外線照射ランプ６３は、タイヤ２の回転方向Ｒにおいてヘッド部６１の直後に位置するように設けられていればよい。例えば、紫外線照射ランプ６３は、ヘッド部６１のヘッド６４がタイヤ２のサイド面３の印刷対象部に印刷を行う際に、ヘッド部６１のタイヤ回転方向後側に位置するようにヘッド設置部６５に連結され、ヘッド部６１と一緒に移動するように構成される。このように、紫外線照射ランプ６３がヘッド部６１のタイヤ回転方向後側に位置するようにヘッド設置部６５に連結されていることで、サイド面３の印刷対象部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対象部に定着させることができ、かつ、紫外線照射ランプ６３をヘッド設置部６５に連結したので、紫外線照射ランプ６３の移動機構を不要とできる。
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。

尚、紫外線照射ランプ６３の照射幅は決まっているので、例えばタイヤ２の大きさやサイド面３の径方向の曲率によっては、印刷されたサイド面３の部位が紫外線照射ランプ６３の照射範囲から外れてしまう可能性がある。このような場合には、ヘッド設置部６５との連結が解除されてタイヤ２の径方向に移動可能な構成の紫外線照射ランプ６３を設けることによって、印刷されたサイド面３の部位が紫外線照射ランプ６３の照射範囲から外れてしまった場合でも紫外線照射ランプ６３をタイヤ２の径方向に移動させることで印刷されたサイド面３の部位に紫外線照射ランプ６３の紫外線を確実に照射でき、サイド面３の印刷対象部に印刷されたインクを印刷直後に確実に硬化させることができる。つまり、印刷対象部に着弾したインクを硬化させるための印刷後の印刷対象部と紫外線照射ランプ６３との最適な位置関係が維持されなくなった場合に紫外線照射ランプ６３をタイヤ２の径方向に移動させることで印刷後の印刷対象部と紫外線照射ランプ６３との最適な位置関係を維持できるようになり、印刷後の印刷対象部上のインクを印刷直後に確実に硬化させることができる。

また、紫外線照射ランプ６３を、ヘッド設置部６５との連結が解除されてタイヤ２の接線方向に移動可能な構成とすれば、印刷動作を行っているヘッド６４と紫外線照射ランプ６３との距離を常に一定に保つことが可能となり、インク硬化ムラを少なくできる。

インク吐出不良防止手段６９は、タイヤ回転装置３１に取付けられたタイヤ２のサイド面３と対向する位置より外れたヘッド部退避位置６８に設けられている。
インク吐出不良防止手段６９としては、例えば、ノズルクリーニング装置、及び、ノズルキャッピング装置を備える。
ノズルクリーニング装置は、例えば、ヘッド６４のノズル近傍のインク滴付着、ノズル詰まり等によるノズル６１ｂのインク吐出不良を防止するために、ノズル６１ｂからインクを吐出させるフラッシング動作時、ノズル６１ｂの開口が設けられるノズル面６１ａに付着したインクを除去する払拭クリーニング動作時等においてクリーニング処理を行う装置である。
ノズルキャッピング装置は、異物付着やインク乾燥によるノズル６１ｂのインク吐出不良を防止するために、ノズル面６１ａを保護する目的で、ノズル６１ｂからインクを吐出させる動作を行っていない時に、ノズル面６１ａをキャップ部材で覆う非印刷動作時、強制的にノズル６１ｂからインクを吸引する吸引クリーニング動作を行う際にノズル面６１ａをキャップ部材で覆う強制インク吸引動作時等においてキャッピング動作を行う装置である。
ノズルクリーニング装置が設けられているヘッド部退避位置６８及びノズルキャッピング装置が設けられているヘッド部退避位置６８は、同一場所あるいは異なる場所に設けられる。

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、ヘッド部６１のヘッド６４による印刷動作、ヘッド部移動機構６２によるヘッド部６１及び紫外線照射ランプ６３の移動動作を制御する。
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、各ヘッド６４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。

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、各ヘッド６４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、ヘッド部６１を駆動し、サイド面３に対して印刷を行う。

実施形態１では、ヘッド部６１をタイヤ２の接線方向に移動させて、まず、１色目のヘッド６４をタイヤ２のサイド面３の印刷対象部の上に位置するように設定した後にタイヤ２を回転させてタイヤ２のサイド面３の印刷対象部に１色目の印刷を行う。印刷対象部に着弾された１色目のインクが硬化して１色目の印刷が終了した後、ヘッド部６１をタイヤ２の接線方向に移動させ、２色目のヘッド６４をタイヤ２のサイド面３の印刷対象部の上に位置するように設定した後にタイヤ２を回転させてタイヤ２のサイド面３の印刷対象部に２色目の印刷を行う。以後同様にして、必要に応じて３色目以降の印刷を行う。以上により、サイド面３の印刷対象部にカラー印刷を行うことができる。
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、ヘッド部移動機構６２等を制御して、変位センサー５１、ヘッド部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によれば、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、ブラック用の５つのヘッド６４；６４…と、これら５つのヘッド６４を搭載したヘッド設置部６５とを備えたヘッド部６１と、紫外線照射ランプ６３と、ヘッド部６１をタイヤ２のサイド面３の印刷対象部と対向する位置、及び、タイヤ２のサイド面３と対向する位置より外れたヘッド部退避位置６８に移動させるヘッド部移動機構６２と、ヘッド部退避位置６８に設けられてヘッド部６１の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段６９とを備えたので、５つのヘッド６４のノズル群に対するインク吐出不良防止手段６９を１つ設置するだけで良くなり、装置の小型化、及び、低コスト化を実現できる。
また、５つのヘッド６４をヘッド設置部６５に設置したヘッド部６１を移動させるだけで良く、５つのヘッド６４に対するインク吐出不良防止手段６８を１つ設置するだけで良いため、各ヘッド毎にヘッド部移動機構６２を設ける必要が無くなり、ヘッド部移動機構６２のコストを削減できる。

また、ヘッド部６１と紫外線照射ランプ６３とをタイヤ２の軸方向に移動可能とする軸方向移動機構６２Ｙを備えているので、各ヘッド６４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（間隔）を適切に調整でき、各ヘッド６４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ので、高品質の印刷を実行できる。
また、ヘッド部６１と紫外線照射ランプ６３とを、タイヤ２の径方向に移動可能とする径方向移動機構６２Ｚ及びタイヤ２の軸方向に移動可能とする軸方向移動機構６２Ｙを備えているので、タイヤ２のサイズに応じてヘッド６４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ヘッド６４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ヘッド６４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
前記ヘッド部６１と前記ヘッド部移動機構６２と前記インク吐出不良防止手段６９とを有した印刷手段６を複数備えた構成とすれば、印刷時間を縮小でき、生産効率を向上できる。
例えば、図５に示すように、紫外線照射ランプ６３が連結されたヘッド部６１を１対備え、当該１対のヘッド部６１：６１を互いに平行に移動させる接線方向移動機構６２Ｘ；６２Ｘを有した一対のヘッド部移動機構６２；６２と、１対のヘッド部６１：６１にそれぞれ対応して設けられた一対のインク吐出不良防止手段６９；６９と、を備えた構成とし、各ヘッド部６１のヘッド６４のノズル群をタイヤ２のサイド面３と対向する円周上の互いに１８０°隔てた位置に位置決めして印刷動作を行う構成とすれば、印刷時間を半分にでき、生産効率を向上できる。

実施形態３
図６に示すように、ヘッド部移動機構６２を、ヘッド設置部６５をタイヤ２の軸方向に移動させる軸方向移動機構６２Ｙとヘッド設置部６５をタイヤ２の径方向に移動させる径方向移動機構６２Ｚとで構成するとともに、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、ブラックの５つのヘッド６４；６４…を、タイヤ回転装置３１に取付けられたタイヤ２の中心軸線１０と直交するタイヤ２の直径線Ｋに沿った方向（タイヤの径方向）に一列に並ぶようにヘッド設置部６５に設置したヘッド部６１を備えた構成の印刷手段６とした。
この場合、紫外線照射ランプ６３は、タイヤ２の軸方向に移動する際にはヘッド設置部６５に連結されてヘッド設置部６５と一緒に移動し、タイヤ２の径方向に移動する際にはヘッド設置部６５との連結が解除されてタイヤ２の径方向に移動可能なように構成されればよい。
実施形態３によれば、ヘッド部６１や紫外線照射ランプ６３の移動方向を２軸方向にでき、ヘッド部移動機構６２のコストを削減できる。
また、サイド面３と対向する円周上においてヘッド６４と紫外線照射ランプ６３との間の間隔を一定にできるので、インク硬化ムラを少なくできる。
尚、ヘッド部６１とヘッド部移動機構６２とインク吐出不良防止手段６９とを有した実施形態３の印刷手段６を複数備えた構成としてもよい。

実施形態４
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５
実施形態１では、ヘッド６４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の回転に応じて各ヘッド６４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ヘッド６４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、ヘッド６４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ヘッド６４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ヘッド６４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
ヘッド部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、ヘッド６４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、ヘッド６４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、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、ブラック用の５つのヘッド６４；６４…と、これら５つの異なる色毎のヘッド６４を搭載したヘッド設置部６５とを備えたヘッド部６１を例示したが、ヘッド部６１は、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの３つのヘッド６４；６４…と、これら３つのヘッド６４を搭載したヘッド設置部６５とを備えた構成であればよい。例えば、ヘッド部６１は、６つ以上の異なる色毎のヘッド６４と、これら６つ以上の異なる色毎のヘッド６４を搭載したヘッド設置部６５とを備えた構成（例えば、ライトマゼンタ用のヘッドや、ライトシアン用のヘッドも備えた構成）であってもよい。

また、上記では、異なる色毎の個別の複数のヘッド６４；６４…と、これら異なる色毎の個別の複数のヘッド６４を搭載したヘッド設置部６５とを備えたヘッド部６１を例示したが、ヘッド部６１は、異なる色毎の複数のノズル群を備えた１つのヘッドと、当該１つのヘッドを搭載したヘッド設置部とを備えて構成されたヘッド部であってもよい。

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 ヘッド部、
６２ ヘッド部移動機構、
６３ 紫外線照射ランプ（照射手段（インクを硬化させる手段））、
６４ ヘッド、６５ ヘッド設置部、６８ ヘッド部退避位置、
６９ インク吐出不良防止手段。

Claims (8)

1. タイヤの中心軸線を回転中心としてタイヤを回転させながらタイヤのサイド面に印刷を行うタイヤ印刷方法において、
   シアンインクを吐出するノズル群とマゼンタインクを吐出するノズル群とイエローインクを吐出するノズル群とを備えたヘッド部と、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド部退避位置に設けられて前記ヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段と、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向及びタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させる構成を有したヘッド部移動機構とを備え、
   前記ヘッド部移動機構を用いて前記ヘッド部をタイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置に移動させて当該ヘッド部にインクを供給することにより当該ヘッド部に前記印刷対象部に対する印刷を行わせた後に、前記ヘッド部移動機構を用いて当該ヘッド部を前記ヘッド部退避位置に退避させ、当該ヘッド部退避位置に退避させたヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を前記インク吐出不良防止手段に行わせることを特徴とするタイヤ印刷方法。
2. 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、
   シアンインクを吐出するノズル群とマゼンタインクを吐出するノズル群とイエローインクを吐出するノズル群とを備えたヘッド部と、
   前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向及びタイヤの中心軸線に沿った方向に移動させる構成を備え、前記ヘッド部をタイヤのサイド面の印刷対象部と対向する位置、及び、タイヤのサイド面と対向する位置より外れたヘッド部退避位置に移動させるヘッド部移動機構と、
   前記ヘッド部退避位置に設けられて前記ヘッド部の複数のノズル群のインク吐出不良を防止する処理を行うインク吐出不良防止手段と、
   を備えたことを特徴とするタイヤ印刷装置。
3. 前記ヘッド部は、シアンインクを吐出するノズル群を有したシアンインク用ヘッドと、マゼンタインクを吐出するノズル群を有したマゼンタインク用ヘッドと、イエローインクを吐出するノズル群を有したイエローインク用ヘッドと、当該各ヘッドが個別に設置されて前記ヘッド部移動機構により移動可能に構成されたヘッド設置部と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ印刷装置。
4. 前記ヘッド部移動機構は、前記ヘッド部をタイヤの中心軸線と直交する面に沿った方向としてタイヤの円の接線に沿った方向に移動させて前記各ノズル群をそれぞれ前記印刷対象部と対向する位置に移動させる構成を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のタイヤ印刷装置。
5. 前記ヘッド部と前記ヘッド部移動機構と前記インク吐出不良防止手段とを有した印刷手段を複数備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のタイヤ印刷装置。
6. タイヤのサイド面の印刷対象部と対向してタイヤのサイド面の印刷対象部に対して印刷動作を行っている前記ヘッド部のタイヤ回転方向後側には、前記印刷動作を行っているヘッド部のノズル群から前記印刷対象部に着弾したインクを硬化させるためのインク硬化手段を備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載のタイヤ印刷装置。
7. 前記インク硬化手段は、前記ヘッド部に連結されて当該ヘッド部と一緒に移動するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のタイヤ印刷装置。
8. 前記インク硬化手段は、前記ヘッド部との連結が解除されてタイヤの中心軸線と直交する方向に移動可能に構成されたことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ印刷装置。

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