JP2013220596A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成部を移動させることにより生じうる画質の低下を抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転部材２１０の回転に伴い画像形成ユニット２２０が環状の移動経路に沿って移動する際、インク吐出装置２２３の長手方向における一端部を先頭としてインク吐出装置２２３の長手方向における他端部を後端としてインク吐出装置２２３が移動する。また、インク吐出装置２２３は、環状の移動経路に沿うように移動を行う。また、回転部材２１０の回転中心から画像形成ユニット２２０に向かう直線Ｌと、インク吐出装置２２３の長手方向（インク吐出装置２２３が延びる方向）とが交差（直交）するように、各画像形成ユニット２２０は配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、缶体に画像を形成する画像形成装置に関する。

装置の本体側に固定され缶体に対して画像を形成する複数のデジタルプリントヘッドと、缶体の搬送を行うとともにデジタルプリントヘッドの対向位置にて缶体を回転させる駆動機構とを備えた印刷装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許出願公開第２００７／００８９６１９号

缶体への画像の形成は、例えば、缶体を移動させるとともにこの缶体に画像を形成する画像形成部を缶体と供に移動させ、缶体を移動させている最中に行うことができる。ところで、このように画像形成部を移動させる場合、画像形成部に対して外力が作用するようになり、画像形成が安定してなされず、形成される画像の質の低下を招くおそれがある。
本発明の目的は、画像形成部を移動させることにより生じうる画質の低下を抑えることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明が適用される画像形成装置は、缶体を保持するとともに当該缶体の外面に画像を形成する画像形成機構と、缶体を保持した前記画像形成機構を予め定められた箇所を中心として周回移動させ予め定められた環状の移動経路に沿って移動させる移動手段と、を備え、前記画像形成機構には、一方向に延びるように設けられ前記缶体の外面に向けてインクを吐出し当該外面に画像を形成する画像形成部が設けられ、前記移動手段は、前記画像形成部の前記一方向における一端部を先頭として当該画像形成部の当該一方向における他端部を後端として当該画像形成部が前記環状の移動経路に沿って移動するように前記画像形成機構を移動させることを特徴とする画像形成装置である。

ここで、前記画像形成機構は、複数設けられ、前記移動手段は、複数の前記画像形成機構を前記環状の移動経路に沿って移動させることを特徴とすることができる。
また、前記画像形成部は、前記缶体よりも上方に配置され、下方に位置する当該缶体の外面に向けてインクを吐出することを特徴とすることができる。
さらに、前記画像形成機構は、端部を有した挿入部材を前記缶体の内部に当該端部側から挿入することで当該缶体の保持を行い、前記挿入部材は、前記画像形成部による前記缶体への画像形成がなされる際、寝た状態で配置され、当該缶体の保持を行う際、上方および下方のいずれか一方を前記端部が向くように配置されることを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、予め定められた回転中心を中心として回転する回転部材と、前記回転部材に取り付けられ、当該回転部材の回転に伴い周回移動を行うとともに缶体を保持し、当該缶体の外面に画像を形成する画像形成機構と、を備え、前記画像形成機構には、一方向に延びるように設けられ前記缶体の外面に向けてインクを吐出し当該外面に画像を形成する画像形成部が設けられ、前記回転部材の前記回転中心から当該回転部材に取り付けられた前記画像形成機構に向かう直線が延びる方向と、前記画像形成部が延びる方向である前記一方向とが交差するように、当該画像形成機構が配置されていることを特徴とする画像形成装置である。

ここで、前記回転中心から前記画像形成機構に向かう前記直線が延びる方向と前記一方向とが直交するように、当該画像形成機構が配置されていることを特徴とすることができる。
また、前記画像形成部は、水平方向に沿うように配置されていることを特徴とすることができる。

本発明によれば、画像形成部を移動させることにより生じうる画質の低下を抑えることができる画像形成装置を提供することができる。

缶体に印刷を行う印刷機を上方から眺めた場合の図である。 缶体移動機構を上方から眺めた場合の図である。 画像形成ユニットを説明するための図である。 回転機構によって接続部材が回転した後の状態を示した図である。 缶体搬送機構を上方から眺めた場合の図である。 缶体搬送機構の動作を説明するための図である。 図１の矢印ＶＩＩ方向から印刷機を眺めた場合の図である。 保持部材の周辺の構造を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、缶体に印刷を行う印刷機１を上方から眺めた場合の図である。
画像形成装置の一例としてのこの印刷機１は、デジタルの画像情報に基づき缶体１０に画像を形成する印刷機である。ここで、印刷機１には、不図示の缶体製造工程にて製造された缶体１０を順次搬送する缶体搬送機構１００、缶体搬送機構１００により搬送されてきた缶体１０を保持するとともに缶体１０の外周面に対する画像の形成を行いながらこの缶体１０を移動させる缶体移動機構２００、缶体移動機構２００によって画像が形成された缶体１０を搬送する第１搬送装置９１０が設けられている。

また、印刷機１には、第１搬送装置９１０により搬送されてきた缶体１０を下流側へさらに搬送する第２搬送装置９２０、第２搬送装置９２０により搬送されてきた缶体１０を下流側へさらに搬送する第３搬送装置９３０、第３搬送装置９３０により搬送されてきた缶体１０を下流側へさらに搬送する第４搬送装置９４０が設けられている。また、この印刷機１には、印刷機１に設けられた各装置、各機構部の制御を行う制御部９００が設けられている。なお、第４搬送装置９４０よりも缶体１０の搬送方向における下流側には、缶体１０に形成された画像および缶体１０に塗布された塗料をこの缶体１０に焼き付ける焼き付け装置（不図示）が設けられている。

図２は、缶体移動機構２００を上方から眺めた場合の図である。
画像形成機構の一例としての缶体移動機構２００には、円盤状に形成され且つ不図示のモータにより図中反時計回り方向に回転する回転部材２１０が設けられている。また、缶体移動機構２００には、この回転部材２１０の外周縁に取り付けられ、缶体搬送機構１００により搬送されてきた缶体１０の外周面に対して画像を形成する画像形成ユニット２２０が複数設けられている。ここで、画像形成ユニット２２０の各々は、缶体搬送機構１００により搬送されてきた缶体１０を保持しながらこの缶体１０と供に移動し、移動を行っている最中に、缶体１０への画像形成を行う。また、画像形成ユニット２２０の各々は、回転部材２１０の回転中心を中心に周回移動を行うとともに環状の移動経路に沿って移動を行いながら缶体１０への画像形成を行う。

ここで、移動手段の一部として機能する回転部材２１０は、その回転軸が鉛直方向に沿うように配置されている。付言すると、回転部材２１０は、画像形成ユニット２２０が装着された装着面が水平方向に沿うように配置されている。なお、回転部材２１０の配置態様はこのような態様に限定されず、例えば、回転軸が水平方向に沿うように回転部材２１０を設けることもできる。なお、本実施形態のように、回転軸が鉛直方向に沿うように回転部材２１０を配置した場合、各画像形成ユニット２２０に作用する重力の作用方向が変化しないようになる。

ここで、画像形成ユニット２２０は、上記のとおり、回転部材２１０の外周縁に取り付けられている。また、画像形成ユニット２２０は、複数（本実施形態では８個）設けられるとともに、回転部材２１０の外周縁に沿って並んで配置されている。さらに、複数設けられた画像形成ユニット２２０の各々は、回転部材２１０の周方向において、等間隔で配置されている。

ここで、画像形成ユニット２２０による缶体１０への画像形成がなされる際には、まず、図２にて示す搬入領域にて缶体１０の受け取りが行われる。その後、回転部材２１０の回転に伴い缶体１０が図中反時計回り方向に移動するとともに、この移動を行っている最中に、缶体１０の外周面への画像形成が行われる。付言すると、図２に示す印刷領域にて缶体１０への画像形成が行われる。そして、缶体１０への画像形成が終了すると、図２にて示す排出領域において、缶体１０の排出が行われる。その後、この缶体１０は、第１搬送装置９１０（図１参照）によりさらに下流側へ搬送される。

ここで、図３（画像形成ユニット２２０を説明するための図）を参照し、画像形成ユニット２２０について詳細に説明する。なお、同図（Ａ）は、画像形成ユニット２２０を上方から眺めた場合の図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）における矢印ＩＩＩＢ方向から画像形成ユニット２２０を眺めた場合の図であり、同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）における矢印ＩＩＩＣ方向から画像形成ユニット２２０を眺めた場合の図である。

ここで、画像形成ユニット２２０の各々には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、鉛直方向に沿って配置されるとともにその下端部が回転部材２１０（図２参照）に固定される第１固定板２８０が設けられている。また、画像形成ユニット２２０の各々には、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、鉛直方向に沿って配置されるとともに第１固定板２８０に対し直交する関係で配置され且つこの第１固定板２８０に対して固定された第２固定板２８１が設けられている。

また、画像形成ユニット２２０の各々には、図３（Ｂ）に示すように、第２固定板２８１から突出するように設けられるとともに略水平に配置され且つこの第２固定板２８１により支持された支持部材２８２が設けられている。さらに、缶体１０に挿入され缶体１０を保持する保持部材（マンドレル）２２２と、保持部材２２２と支持部材２８２とを接続する接続部材２８３が設けられている。

ここで、挿入部材の一例としての保持部材２２２は、円筒状に形成されている。また、保持部材２２２は、図３（Ｂ）にて示しているように、一端部２２２Ａおよび他端部２２２Ｂを有している。なお、本実施形態では、缶体１０に保持部材２２２が挿入される際、保持部材２２２の一端部２２２Ａを先頭として缶体１０への保持部材２２２の挿入が行われる。また、本実施形態では、接続部材２８３および支持部材２８２の両者を貫通するように設けられ、接続部材２８３を支持部材２８２に固定するシャフト２８４が設けられている。

ここで、本実施形態では、シャフト２８４を中心として接続部材２８３が回転するようになっている。また、本実施形態では、図示は省略するが、この接続部材２８３を、シャフト２８４を中心に回転させる回転機構が設けられている。
また、本実施形態の画像形成ユニット２２０では、図３（Ａ）に示すようにサーボモータＭ３が設けられている。ここで、このサーボモータＭ３は、接続部材２８３をシャフト２８４を中心に回転させる。なお、このサーボモータＭ３は、図３（Ａ）に示すように、第２固定板２８１により支持されている。また、このサーボモータＭ３は、第２固定板２８１を挟み保持部材２２２が設けられている側とは反対側に設けられている。
なお、上記回転機構は、例えば、第２固定板２８１背面に付設されたサーボモータＭ３と、支持部材２８２の内部に収められこのサーボモータＭ３により駆動するウォーム（不図示）と、接続部材２８３側に設けられウォームと噛み合うように設けられたウォームホイル（不図示）とにより構成することができる。

図４は、回転機構によって接続部材２８３が回転した後の状態を示した図である。第２固定板２８１背面に付設された上記サーボモータＭ３が回転されると、支持部材２８２の内部に収められた上記ウォームの回転が行われる。そして、ウォームが回転すると、接続部材２８３側に設けられたウォームホイルが回転するようになる。そして、この場合、同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シャフト２８４を中心に接続部材２８３が回転するようになる。そしてこの回転が行われると、同図に示すように、保持部材２２２が垂れ下がる状態となり、保持部材２２２の先端が下方を向く状態となる。

なお、保持部材２２２がこのように垂れ下がる構成の場合、図７（図１の矢印ＶＩＩ方向から印刷機１を眺めた場合の図）に示すように、缶体移動機構２００の下方に、缶体搬送機構１００および第１搬送装置９１０を設けることができるようになる。付言すると、缶体移動機構２００と缶体搬送機構１００とを重ねることができるようになり、また、缶体移動機構２００と第１搬送装置９１０とを重ねることができるようになる。そしてこの場合、印刷機１の占有面積を小さくすることができるようになる。

なお、同様に、本実施形態では、第２搬送装置９２０に設けられた保持部材９２２Ａ（図７参照）も、その先端が下方を向くように移動可能に設けられているとともに、その先端が上方を向くように移動可能に設けられている。これにより、第２搬送装置９２０と第１搬送装置９１０とを重ねることができるようになり、また、第２搬送装置９２０と第３搬送装置９３０とを重ねることができるようになる。そしてこの場合、上記と同様、印刷機１の占有面積を小さくすることができるようになる。

なお、本実施形態では、図７に示すように、画像形成ユニット２２０に設けられた保持部材２２２が下方にのみ垂れ下がり、保持部材２２２の下方から缶体１０が供給され、保持部材２２２の下方に向けて缶体１０が移動し缶体１０が取り外される構成となっている。ところでこのような構成に限られず、保持部材２２２の先端を上方に向け、保持部材２２２の上方から缶体１０が供給され、保持部材２２２の上方に向けて缶体１０を移動させ缶体１０を取り外す構成とすることもできる。また、例えば、保持部材２２２に缶体１０を供給する際には保持部材２２２の先端を上方および下方のいずれか一方に向け、保持部材２２２から缶体１０が取り外される際にはこの一方とは反対の方向に保持部材２２２の先端を向ける構成とすることもできる。

図３を再度参照し、画像形成ユニット２２０について更に説明する。
本実施形態の画像形成ユニット２２０では、接続部材２８３にサーボモータ（不図示）が付設され、また前記サーボモータの回転軸は保持部材２２２に連結されていて、前記サーボモータにより、保持部材２２２は周方向に回転する。

ここで、本実施形態では、保持部材２２２が、円筒状に形成された缶体１０の一方端に形成された開口を通じて缶体１０が挿入される。なお、缶体１０の他方端は塞がれている。また、本実施形態では、保持部材２２２は中空に形成されているとともに、保持部材２２２には通気口（不図示）が形成されている。そして、本実施形態では、この通気口を通して保持部材２２２（缶体１０）の内側を真空吸引することにより、保持部材２２２が缶体１０を保持するようになっている。これにより、缶体１０の保持部材２２２に対する移動が規制される。なお、本実施形態では、吸引によって缶体１０の移動を規制しているが、不図示の部材を缶体１０に対し押し付けるなど、機械的な構成によって缶体１０の移動を規制することもできる。

また、本実施形態の画像形成ユニット２２０では、保持部材２２２の周囲に、保持部材２２２によって保持されている缶体１０の外周面に対してインクを吐出するインク吐出装置（インクジェットヘッド）２２３が複数設けられている。付言すると、本実施形態では、保持部材２２２の周囲に、いわゆるインクジェット方式によって缶体１０に対して画像を形成するインク吐出装置２２３が複数設けられている。なお、本実施形態では、１つの画像形成ユニット２２０に、４つのインク吐出装置２２３が設けられており、最大で４色のインクを使用できるようになっている。

ここで、画像形成部の一例としてのインク吐出装置２２３の各々には、互いに異なる色のインクが収容されている。また、インク吐出装置２２３の各々は、保持部材２２２の軸方向（缶体１０の軸方向）に沿って配置されるとともに、図３（Ａ）に示すように長尺状に形成されている。また、インク吐出装置２２３の各々は、長手方向における一方の端部が第２固定板２８１により支持された状態となっている。さらに、インク吐出装置２２３の各々は、図３（Ｃ）に示すように、保持部材２２２の中心部を中心として放射状に配置されている。

また、本実施形態では、図３（Ｃ）に示すとおり、インク吐出装置２２３が、保持部材２２２の上方に配置されている。このように、保持部材２２２の上方にインク吐出装置２２３が設けられる場合、インク吐出装置２２３のインク吐出ヘッド（インク吐出口）２２３Ａ（図３（Ｂ）参照）が、下方を向くようになり、インク吐出ヘッド２２３Ａに塵などが付着しにくくなる。

また、本実施形態のように、保持部材２２２の上方にインク吐出装置２２３を設け下方に向けてインクを吐出させる場合、インク吐出装置２２３から吐出されたインクがインク吐出装置２２３に戻ることが抑制され、インク吐出装置２２３が汚れにくくなる。そしてこの場合、ヘッドクリーニングの回数を減らすことができるようになり、メンテナンス性が向上する。

また、上記では説明を省略したが、本実施形態では、図２に示すように、円盤状に形成された回転部材２１０の外周縁に接する接線に沿うように、保持部材２２２およびインク吐出装置２２３の各々が配置されている。また、本実施形態では、各インク吐出装置２２３に設けられた複数のインク吐出ヘッド２２３Ａ（図３（Ｂ）参照）は、インク吐出装置２２３の長手方向に沿って一列に並ぶように配置されている。さらに説明すると、上記接線が延びる方向に沿ってインク吐出ヘッド２２３Ａが並ぶように各インク吐出装置２２３は配置されている。さらに説明すると、本実施形態では、回転部材２１０に付随して画像形成ユニット２２０が回転するときの移動軌跡となる円の接線方向に沿うように、保持部材２２２およびインク吐出装置２２３が配置されている。

また、画像形成ユニット２２０には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、インク吐出装置２２３の各々に供給されるインクを収容するインク収容部２８６が設けられている。なお、本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、インク吐出装置２２３よりも下方にインク収容部２８６が設けられている。ここで、インク吐出装置２２３よりも上方にインク収容部２８６が設けられている場合、インク吐出装置２２３に供給されているインクに加わる圧力が高くなりやすい。そしてこの場合、インク吐出ヘッド２２３Ａからのインクの漏れ出しが生じるおそれがある。このため本実施形態では、上記のように、インク吐出装置２２３よりも下方にインク収容部２８６を設けている。なお、図示は省略するが、インク収容部２８６よりも容量の大きい第２インク収容部を更に設け、この第２インク収容部からインク収容部２８６へインクを供給する構成とすることもできる。

また、上記では説明を省略したが、本実施形態では、図３（Ｂ）などにも示すように、インク吐出装置２２３が寝た状態（水平状態）で配置されている。ここで、インク吐出装置２２３を立てた状態で配置した場合、インク吐出装置２２３に設けられた複数のインク吐出ヘッド２２３Ａの各々に対してインクが供給される際の圧力がインク吐出ヘッド２２３Ａ毎に異なることが起こりうる。付言すると、下方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａに対してインクが供給される際の圧力が大きくなり、上方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａに対してインクが供給される際の圧力が小さくなることが起こりうる。そして、この場合、下方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａに対し、上方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａでは、インクが供給されにくくなり、反対に、下方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａでは、上方に位置するインク吐出ヘッド２２３Ａより、インクの供給圧力が強くなるため、インクが漏れ出る恐れがある。また、このような場合、インクの吐出量がインク吐出ヘッド２２３Ａ毎に異なることが起こるようになる。一方で本実施形態のように、インク吐出装置２２３を寝かした状態で配置した場合、このような不具合が生じにくくなる。

次に、缶体搬送機構１００について詳細に説明する。
図５は、缶体搬送機構１００を上方から眺めた場合の図であり、図６は、缶体搬送機構１００の動作を説明するための図である。
図５に示すように、缶体搬送機構１００は、複数個の缶体１０を一列に並べた状態で順次搬送する第１搬送部１２１と、この第１搬送部１２１により搬送されてきた缶体１０を個別に搬送する第２搬送部１２２とを備えている。

ここで、第１搬送部１２１では、缶体１０の移動経路の両側方に案内部材１１０が設けられており、この案内部材１１０により缶体１０が案内されることで缶体１０が一列に並べられた状態で搬送される。
また、第２搬送部１２２には、第１搬送部１２１から缶体１０を１つ受け取りこの缶体１０を搬送する搬送部材１２５が複数設けられている。また、第２搬送部１２２には、円環状に形成され、複数の搬送部材１２５を保持しながら図中時計回り方向に回転する回転部材１２６が設けられている。

ここで、搬送部材１２５の各々は、回転部材１２６の外周面側に位置する側面に（外側に位置する側面に）、この側面から突出した突出部１２５Ａを有している。ここで、搬送部材１２５の各々は、この突出部１２５Ａの側面で缶体１０を支持することで、この缶体１０を回転部材１２６の回転方向における下流側に向けて搬送する。

なお、突出部１２５Ａのうち缶体１０を支持する支持面（突出部１２５Ａのうち缶体１０が接触する接触面）には、突出部１２５Ａの内部側に凹む凹みが形成されており、この凹みに缶体１０が入り込むことで、搬送部材１２５からの缶体１０の脱落が起きないようになっている。また、缶体１０を支持するこの支持面には、通気孔が設けられており、搬送部材１２５によって缶体１０が搬送される際、この通気孔を通じて缶体１０が吸引されるようになっている。

また、本実施形態では、回転部材１２６の径方向に沿って搬送部材１２５が移動できるようになっている。より具体的に説明すると、回転部材１２６には、回転部材１２６の外周面側から内周面側に向かうように形成された貫通孔１２６Ａが形成されている。そして、本実施形態では、この貫通孔１２６Ａの内部に搬送部材１２５が収納されるとともに、この貫通孔１２６Ａの内壁に案内されながら搬送部材１２５が移動する構成となっている。なお、この貫通孔１２６Ａは、回転部材１２６の周方向において６０°おきに配置され、合計で６個設けられている。また、本実施形態では、６個設けられたこの貫通孔１２６Ａの各々に、搬送部材１２５が収容されている。

また、本実施形態では、環状に形成された回転部材１２６の内側に、搬送部材１２５の案内を行う案内部材１２７が設けられている。ここで、この案内部材１２７は、外周縁が円形に形成されるとともに、外周縁の一部が内側に凹んでいる。これにより、案内部材１２７には、外周縁の一部に凹部１２７Ａが形成されている。なお、案内部材１２７の外周縁は、円弧を描くように形成されるとともに、凹部１２７Ａが形成されている部分においても円弧を描くように形成されている。

また、本実施形態では、搬送部材１２５の各々に、ロール状の回転部材１２５Ｂが取り付けられている。また、本実施形態では、不図示の付勢部材により搬送部材１２５が案内部材１２７に向けて押圧され、回転部材１２５Ｂが案内部材１２７の外周縁に押し付けられた構成となっている。ここで、この回転部材１２５Ｂは、案内部材１２７と搬送部材１２５との間にて生じる摩擦力を低減させる役割を有している。

図６を参照し、缶体搬送機構１００の動作を説明する。
本実施形態では、まず、同図（Ａ）に示すように、第１搬送部１２１により搬送されてきた缶体１０のうちの最も下流側に位置する１つの缶体１０が、搬送部材１２５の突出部１２５Ａによって支持される。その後、同図（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、この缶体１０は、回転部材１２６の時計回り方向の回転に伴って下流側へと移動する。その後、この缶体１０は、缶体移動機構２００（図１参照）に達し、缶体移動機構２００に設けられた画像形成ユニット２２０により保持されるようになる。

なお、搬送部材１２５による１つ目の缶体１０の搬送が開始されると、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、２つ目の缶体１０が第２搬送部１２２へと供給される。そして、この２つ目の缶体１０は、１つ目の缶体１０の搬送を行っている上記搬送部材１２５の上流側に位置するもう１つの搬送部材１２５により支持されるようになる。その後、第２搬送部１２２へ３つ目以降の缶体１０が順次供給され、これらの缶体１０は、順次接近してくる搬送部材１２５により支持され下流側へと搬送される。

次に、図１および図７を参照し、図１にて示した第１搬送装置９１０〜第４搬送装置９４０について説明する。
第１搬送装置９１０は、図７に示すように、缶体移動機構２００より下方に配置されている。また、第１搬送装置９１０は、複数の吸引部材９１１を備えている。ここで、この複数の吸引部材９１１は、図１に示すように、予め定められた経路（円弧を描く経路）に沿って循環移動を行っている。付言すると、図中時計回り方向への移動を行っている。

ここで、本実施形態では、画像形成ユニット２２０に設けられた保持部材２２２（図３参照）に形成される通気口から真空吸着されることによって缶体１０が保持部材２２２により保持されるようになっている。そして、本実施形態では、この缶体１０が第１搬送装置９１０の上方に達すると、上記通気口を通じ圧縮空気を保持部材２２２の内部に供給する。

これにより、真空が破壊されるとともに、圧縮空気により缶体１０の底部に圧力がかかり、缶体１０は、図７における矢印７Ａに示す方向（下方向）に向かって移動する。その後、この缶体１０の下方で待機している吸引部材９１１がこの缶体１０を吸引することで吸引部材９１１による缶体１０の保持が行われる。その後、この吸引部材９１１は、図１にて示した経路に沿って移動し第２搬送装置９２０まで到達する。

なお、本実施形態では、図１に示すように、吸引部材９１１が缶体移動機構２００の下方を移動する際、吸引部材９１１は、画像形成ユニット２２０に設けられた保持部材２２２の移動経路に沿って移動を行う。これにより、保持部材２２２から吸引部材９１１への缶体１０の受け渡しがより確実に行われるようになる。ここで、保持部材２２２の移動経路に沿って吸引部材９１１が移動しない場合、保持部材２２２と吸引部材９１１の接点は２箇所のみとなり、缶体１０の受渡しが困難となるおそれがある。これに対し、本実施形態では、吸引部材９１１の移動軌跡と保持部材２２２の移動軌跡とが一致するようになっており、缶体１０の受渡しがより確実に行われるようになる。

なお、同様の理由により、吸引部材９１１は、第２搬送装置９２０の下方を通過する際、第２搬送装置９２０に設けられた保持ユニット９２２の移動経路に沿って移動を行う（図１、図７参照）。また、図１に示すように、第３搬送装置９３０に設けられた吸引部材９３２も、第２搬送装置９２０の上方を通過する際、第２搬送装置９２０に設けられた保持ユニット９２２の移動経路に沿って移動を行う。また、第３搬送装置９３０に設けられた吸引部材９３２は、第４搬送装置９４０の上方を通過する際、第４搬送装置９４０に設けられたピン９４２の移動経路に沿って移動を行う。

また、缶体搬送機構１００に設けられた搬送部材１２５(図１参照)も、缶体移動機構２００の下方を移動する際、画像形成ユニット２２０に設けられた保持部材２２２の移動経路に沿って移動を行う。なお、保持部材２２２の移動経路に沿った搬送部材１２５の移動は、案内部材１２７（図５参照）に形成された凹部１２７Ａ内に回転部材１２５Ｂが入り込むことで実現される。

次に、第２搬送装置９２０について説明する。
第２搬送装置９２０には、図１に示すように、反時計回り方向に回転を行う回転板９２１と、この回転板９２１の外周縁に取り付けられ第１搬送装置９１０により搬送されてきた缶体１０を保持する複数の保持ユニット９２２とが設けられている。

ここで、保持ユニット９２２の各々は、回転板９２１の周方向において予め定められた一定の間隔をおいて配置されている。また、保持ユニット９２２の各々には、図７に示すように、円筒状に形成され缶体１０の内部に挿入されることでこの缶体１０を保持する保持部材９２２Ａ、この保持部材９２２Ａの一端側を支持するとともにこの一端側を回転中心として保持部材９２２Ａを回転させる回転機構９２２Ｂが設けられている。また、保持部材９２２Ａを周方向に回転させるサーボモータ（不図示）が設けられている。

回転機構９２２Ｂは、画像形成ユニット２２０における接続部材２８３（図３（Ｂ）参照）を回転させる回転機構と同様、モータ（不図示）と、このモータにより駆動するウォーム（不図示）と、保持部材９２２Ａ側に設けられウォームと噛み合うウォームホイル（不図示）とにより構成することができる。また、本実施形態では、保持部材９２２Ａが周方向に回転可能に設けられているとともに、この保持部材９２２Ａを周方向に回転させるサーボモータ（不図示）が設けられている。

また、第２搬送装置９２０には、図１に示すように、赤外線ヒータなどにより構成され保持ユニット９２２により保持されている缶体１０を加熱する加熱装置９２３が設けられている。さらに、回転板９２１の回転方向において加熱装置９２３の下流側には、缶体１０の外周面に塗料を塗布し保護層を形成する塗料塗布装置９２４が設けられている。なお、塗料塗布装置９２４は、回転するロール状部材を備えており、このロール状部材を缶体１０の外周面に接触させ缶体１０への塗料の塗布を行う。

ここで、缶体１０への画像形成は、熱により硬化するインクを用いて行うこともできるし、紫外線硬化型のインクを用いて行うこともできる。この場合は、加熱装置９２３に換えて紫外線を照射するランプが設置される。なお、缶体１０への塗料の塗布（保護層の形成）は、画像形成ユニット２２０に設けられた複数のインク吐出装置２２３のうち、缶体１０の回転方向において最も下流側に位置するインク吐出装置２２３から缶体１０に対して塗料を吐出することでも行うこともできる。また、この塗料の乾燥も、画像形成ユニット２２０の各々に赤外線ヒータを設け、各画像形成ユニット２２０にて行うことができる。

次に、第３搬送装置９３０について説明する。
第３搬送装置９３０は、図７に示すように、第２搬送装置９２０の上方に配置されている。また、第３搬送装置９３０には、第１搬送装置９１０と同様に、缶体１０の底部を吸引して缶体１０を保持する吸引部材９３２が複数設けられている。また、第３搬送装置９３０には、吸引部材９３２の上方に配置されこの吸引部材９３２を支持する支持部材９３１が設けられている。ここで、本実施形態では、第２搬送装置９２０によって搬送されてきた缶体１０の底部が吸引部材９３２によりまず支持される。その後、この吸引部材９３２が第４搬送装置９４０の上方まで移動する。そして、吸引部材９３２による吸引が解除されることで、缶体１０が下方に落下し、缶体１０が第４搬送装置９４０へと受け渡される。

次に、第４搬送装置９４０について説明する。
第４搬送装置９４０は、図７に示すように、第３搬送装置９３０の下方に配置されている。また、第４搬送装置９４０は、図１に示すように、図中反時計回り方向に周回移動を行うチェーン９４１と、チェーン９４１に取り付けられた複数のピン９４２とを備えている。ここで、第３搬送装置９３０から第４搬送装置９４０への缶体１０の受け渡しは、第３搬送装置９３０から落下した缶体１０の内部にピン９４２が挿入されることで行われる。なお、本実施形態では、この第４搬送装置９４０によって、缶体１０は不図示の焼き付け装置（工程）へ搬送され、この焼き付け装置では、缶体１０の外周面上のインクや塗料の焼き付けが行われる。

次に、図７を参照し、本実施形態にて行われる画像形成の一連の動作について説明する。
本実施形態では、まず、缶体搬送機構１００によって、缶体移動機構２００の下方に缶体１０が搬送される。ここで、このとき、缶体１０の上方には、一端部２２２Ａが下方を向いた状態の保持部材２２２が待機している。その後、保持部材２２２の通気口を通じて保持部材２２２の内部の空気が排出され、これに伴い、缶体１０が保持部材２２２により吸引される。そしてこの吸引により、缶体１０の内部に保持部材２２２が挿入された状態となる。

その後、缶体移動機構２００の画像形成ユニット２２０に設けられた回転機構が駆動され、保持部材２２２が寝た状態となり、同図の符号７Ｂに示すように、保持部材２２２により保持されている缶体１０が水平状態となる。次いで、サーボモータの駆動が開始され、缶体１０が周方向に回転する。なお、上記では説明を省略したが、図８（保持部材２２２の周辺の構造を示した図）に示すように、第２固定板２８１（図３（Ａ）参照）に付設されたサーボモータＭ３の軸にウォーム２９１が取り付けられていて、ウォーム２９１の回転によりウォームホイル２９２が回転し、ウォームホイル２９２に支持された接続部材２８３がシャフト２８４を回転中心として回転する。接続部材２８３には、保持部材２２２を周方向に回転させるためのサーボモータ２９３が付設されている。また、サーボモータ２９３の軸２９４は中空軸となっていて、その一端には保持部材２２２が連結され、また、保持部材２２２には通気口が形成され、通気口から吸引することにより保持部材２２２が缶体１０を保持するようになっている。また、本図には記載しないが、サーボモータ２９３の軸２９４の他端にはベアリングを内蔵した回転可能な配管が接続され、電磁真空弁を介して真空ポンプもしくはブロワへ接続される。これにより、保持部材２２２の回転の有無を問わず、真空ポンプなどからの吸引負圧は必要に応じ電磁真空弁を介し、サーボモータ２９３の軸２９４に設けられた穴を通して保持部材２２２の通気口に通じ、保持部材２２２に缶体１０を保持させる吸引負圧を発生させることができる。また、電磁真空弁を切り替えるとき、大気圧もしくは圧縮空気を供給することにより、即座に吸引負圧を破壊することが出来るようになる。

図７を再度参照し説明をさらに続ける。
缶体１０が水平状態となった後、本実施形態では、４つのインク吐出装置２２３の各々からインクが吐出される。そして、缶体１０が３６０°回転すると、インクの吐出が停止される。これにより、缶体１０の外周面に画像が形成された状態となる。
その後、画像形成ユニット２２０に設けられた回転機構が再び駆動され、同図の符号７Ｃに示すように、保持部材２２２により保持されている缶体１０が下方を向いた状態となる。付言すると、缶体１０の底部が下方を向くように缶体１０が配置される。その後、通気口を通じて保持部材２２２の内部に空気が供給されるとともに、第１搬送装置９１０に設けられた吸引部材９１１による吸引が開始される。これにより、矢印７Ａに示すように、缶体１０は図中下方に向かって移動し吸引部材９１１により保持されるようになる。

その後、缶体１０は、吸引部材９１１の移動に伴い第２搬送装置９２０の下方に到達する。ここで、このとき、図７の符号７Ｄに示すように、缶体１０の上方には、軸心が上下方向に沿う状態の保持部材９２２Ａが待機している。その後、通気口を通じて保持部材９２２Ａの内部の空気が排出されるとともに、吸引部材９１１による缶体１０の吸引が解除される。これにより、保持部材９２２Ａに向かって缶体１０が移動し、缶体１０の内部に保持部材９２２Ａが挿入されるようになる。

その後、保持部材９２２Ａは、第３搬送装置９３０に向かって移動するとともに、不図示のサーボモータにより駆動され周方向への回転を行う。また、保持部材９２２Ａを回転させる回転機構９２２Ｂが駆動され、保持部材９２２Ａは水平に寝た状態となる。これにより缶体１０も、水平に寝た状態となる。その後、加熱装置９２３（図１参照）による缶体１０の加熱が行われ、缶体１０の外周面に付着したインクが硬化する。次いで、塗料塗布装置９２４（図１参照）によって、缶体１０の外周面に塗料が塗布され缶体１０の表面に保護層が形成される。

その後、保持部材９２２Ａを回転させる回転機構９２２Ｂが再び駆動され、符号７Ｅに示すように、缶体１０の底部が上方を向くように保持部材９２２Ａは配置される。次いで、保持部材９２２Ａに形成された通気孔を通じて保持部材９２２Ａの内部に空気が供給され、缶体１０が図中上方に向かって移動する。その一方で、この缶体１０の上方には吸引部材９３２が待機している。

そして、缶体１０は、この吸引部材９３２により保持されるとともに、第４搬送装置９４０に向かって移動する。そして、第４搬送装置９４０の上方に缶体１０が達すると、吸引部材９３２による缶体１０の吸引が終了し、缶体１０は下方に落下する。その後、この缶体１０は、ピン９４２により支持されたうえで焼き付け工程まで搬送される。なお、ピン９４２を上下方向に移動するように設け、缶体１０の落下が行われる際にピン９４２を缶体１０のより近くに配置しておくこともできる。また、同様に、第１搬送装置９１０に設けられた吸引部材９１１、第３搬送装置９３０に設けられた吸引部材９３２も上下方向に移動するように設けることができる。

ここで本実施形態では、図２を用いて説明したように、円盤状に形成された回転部材２１０の外周縁に接する接線に沿うように、保持部材２２２およびインク吐出装置２２３が配置されている。付言すると、本実施形態では、回転部材２１０の回転に伴い画像形成ユニット２２０が環状の移動経路に沿って移動する際、インク吐出装置２２３の長手方向における一端部を先頭としてインク吐出装置２２３の長手方向における他端部を後端としてインク吐出装置２２３が移動する。さらに、インク吐出装置２２３は、上記環状の移動経路に沿うように移動を行う。

さらに説明すると、図２に示すように、回転部材２１０の回転中心から画像形成ユニット２２０に向かう直線Ｌと、インク吐出装置２２３の長手方向（インク吐出装置２２３が延びる方向）とが交差（直交）するように、各画像形成ユニット２２０は配置されている。そして、本実施形態のこの構成の場合、缶体１０へ吐出されるインクの量が缶体１０の長手方向において異なることが抑制されるようになる。

ここで例えば、保持部材２２２およびインク吐出装置２２３が、回転部材２１０の径方向に沿って配置されている場合、インク吐出装置２２３に作用する遠心力がインク吐出装置２２３の部位毎に異なるようになる。具体的には、インク吐出装置２２３のうちの回転部材２１０の中心から離れた部位（以下、「外側部位」と称する）においては作用する遠心力が大きくなり、インク吐出装置２２３のうちの回転部材２１０の中心に近い部位（以下、「中心側部位」）では作用する遠心力が小さくなる。

ところでこの場合、外側部位と中心側部位とでインクの出方が変わりやすくなり、缶体１０へ吐出されるインクの量が缶体１０の長手方向において異なりやすくなる。その一方で、本実施形態の構成では、インク吐出装置２２３の部位毎に遠心力が異なることが生じにくくなり、缶体１０へ吐出されるインクの量が缶体１０の長手方向において異なることが生じにくくなる。

１…印刷機、１０…缶体、２００…缶体移動機構、２１０…回転部材、２２２…保持部材、２２３…インク吐出装置

Claims (7)

1. 缶体を保持するとともに当該缶体の外面に画像を形成する画像形成機構と、
   缶体を保持した前記画像形成機構を予め定められた箇所を中心として周回移動させ予め定められた環状の移動経路に沿って移動させる移動手段と、
   を備え、
   前記画像形成機構には、一方向に延びるように設けられ前記缶体の外面に向けてインクを吐出し当該外面に画像を形成する画像形成部が設けられ、
   前記移動手段は、前記画像形成部の前記一方向における一端部を先頭として当該画像形成部の当該一方向における他端部を後端として当該画像形成部が前記環状の移動経路に沿って移動するように前記画像形成機構を移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成機構は、複数設けられ、
   前記移動手段は、複数の前記画像形成機構を前記環状の移動経路に沿って移動させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部は、前記缶体よりも上方に配置され、下方に位置する当該缶体の外面に向けてインクを吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成機構は、端部を有した挿入部材を前記缶体の内部に当該端部側から挿入することで当該缶体の保持を行い、
   前記挿入部材は、前記画像形成部による前記缶体への画像形成がなされる際、寝た状態で配置され、当該缶体の保持を行う際、上方および下方のいずれか一方を前記端部が向くように配置されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 予め定められた回転中心を中心として回転する回転部材と、
   前記回転部材に取り付けられ、当該回転部材の回転に伴い周回移動を行うとともに缶体を保持し、当該缶体の外面に画像を形成する画像形成機構と、
   を備え、
   前記画像形成機構には、一方向に延びるように設けられ前記缶体の外面に向けてインクを吐出し当該外面に画像を形成する画像形成部が設けられ、
   前記回転部材の前記回転中心から当該回転部材に取り付けられた前記画像形成機構に向かう直線が延びる方向と、前記画像形成部が延びる方向である前記一方向とが交差するように、当該画像形成機構が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記回転中心から前記画像形成機構に向かう前記直線が延びる方向と前記一方向とが直交するように、当該画像形成機構が配置されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部は、水平方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。

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