JP4509706B2 - ゴルフボール用マーキング装置及びゴルフボールのマーキング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフボールへのマークの印刷に好適な装置に関する。詳細には、本発明は、オンデマンド方式のインクジェットプリンタが用いられた装置に関する。

ゴルフボールメーカーは、ゴルフボールの表面にマークを印刷して、ゴルフボールを出荷する。マークには、文字からなるもの、図形からなるもの、文字と図形が組み合わされてなるもの等がある。典型的には、そのゴルフボールの商標が印刷される。商標が表されたマークは、メインマークと称されている。メインマークを手がかりとして、ユーザーはゴルフボールの品種を特定する。ゴルフボールにはまた、ユーザーに応じたマークが印刷されることもある。このマークは、オウンネームマークと称されている。オウンネームマークの具体例としては、ユーザーの氏名、会社名、社章及びキャッチフレーズが挙げられる。オウンネームマークが印刷される場合のロットは、メインマークが印刷されるときのロットに比べてはるかに小さい。ゴルフボールへのマークの印刷方法としては、刻印方式、転写フィルム方式及びパッド方式が挙げられる。

刻印方式には、刻印とカラーフィルムとが用いられる。この印刷では、あらかじめ刻印が用意される必要があるので、受注から印刷までの期間が長い。刻印方式では、細いラインの印刷は不可能である。しかも刻印方式では、ディンプルの表面への印刷に困難を伴う。近年は、刻印方式による印刷はほとんど行われていない。

転写フィルム方式では、凹版印刷によって得られた転写フィルムが用いられる。この転写フィルムは、高価である。凹版印刷では一度に多量の転写フィルムが作製されるので、小ロットであるオウンネームマークの印刷には適さない。さらに転写フィルム方式では、サイズの大きなマークの印刷は不可能である。

パッド方式では、マークの色数と同数のインク及び凹版が用意される必要がある。パッド方式では、凹版の製作及びインクの調色に手間がかかる。インクのポットライフは短いので、パッド方式では頻繁にインクが取り替えられる必要がある。しかもパッド方式では、凹版、パッド及びインクトレイの洗浄に手間がかかる。

特開２００２−３３７３２９公報には、インクジェットプリンタによってゴルフボールにマークが印刷される方法が開示されている。この方法では、細いラインの印刷が可能である。インクジェットプリンタは、小ロットであるオウンネームマークの印刷にも適している。インクジェットプリンタでは、調色及び洗浄は不要である。インクジェットプリンタでは、版が用意される必要がない。
特開２００２−３３７３２９公報

インクジェットプリンタには、連続方式のものとオンデマンド方式のものとが存在する。連続方式のインクジェットプリンタでは、ノズルから常時インクが吐出されており、必要時に電荷が付加されてインクが被印刷体（典型的には紙）に向かって移行する。この連続方式のインクジェットプリンタは、主として商業印刷で用いられている。オンデマンド方式のインクジェットプリンタでは、ノズルから必要時のみインクが吐出される。ゴルフボールの印刷は小ロットで行われることが多いので、この印刷にはオンデマンド方式のインクジェットプリンタが適している。

ゴルフボールは、その表面に多数のディンプルを備えている。インクジェットプリンタによってゴルフボールへの印刷が行われる場合、インクの吐出時にディンプルによって乱流が生じる。この乱流によりインクがノズルに付着する。オンデマンド方式のインクジェットプリンタではインクの吐出が一時的に停止するので、ノズルに付着したインクが乾燥してノズルを塞いでしまうことがある。乱流はまた、マークの不鮮明の原因となる。さらに、乱流によってディンプルのエッジにおけるインク付着量が不足することもある。

ゴルフボールへの印刷では、下地はカバーか、又はカバーの表面に形成された塗装層である。カバーも塗装層も、合成樹脂等のポリマーからなる。この下地は水分を吸収しにくい。ゴルフボールへの印刷には、油性インク及び紫外線硬化型インクが適している。油性インク又は紫外線硬化型インクが用いられた場合、インクによるノズルの詰まりが頻繁に発生する。ノズルの詰まりは、生産性を阻害する。

本発明の目的は、鮮明なマークが効率よく得られるゴルフボール用マーキング装置の提供にある。

本発明に係るゴルフボール用マーキング装置は、オンデマンド方式のインクジェットヘッドと、ゴルフボールがセットされるためのスタンドとを含んでいる。このインクジェットヘッドのノズル先端と、スタンドにセットされたゴルフボールとの最短距離は、０．５ｍｍ以上である。

好ましくは、このマーキング装置には、油性インク又は紫外線硬化型インクが用いられる。

好ましくは、このマーキング装置は、インクが充填された容器と、この容器からインクジェットヘッドへインクを供給するためのチューブと、インクの残量に応じて容器の位置を変動させる弾性体とをさらに備える。

好ましくは、このマーキング装置は、インクジェットヘッドが休止しているときにノズルが位置するレストと、溶剤が充填された容器と、この容器からレストに対して溶剤を強制的に供給するための供給手段とをさらに備える。

本発明に係るゴルフボールマーキング方法は、
ゴルフボールとの最短距離が０．５ｍｍ以上であるノズルを備えているオンデマンド方式のインクジェットヘッドにより、ゴルフボールにマークが印刷される工程
及び
パッド及び網掛け処理が施された凹版が用いられて、このマークの上にクリアー塗料が塗工される工程
を含む。

好ましくは、このマーキング方法は、
クリアー塗料が塗工されたゴルフボールの、凹版に対する位置が相対的に変更される工程
及び
パッド及び凹版が用いられて、再度クリアー塗料が塗工される工程
をさらに含む。

本発明に係るマーキング装置により、鮮明なマークが効率よくかつ低コストで得られる。このマーキング装置は、小ロットのゴルフボールの印刷に特に適している。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール用マーキング装置２が示された概念図である。このマーキング装置２は、パーソナルコンピュータ４、インクジェットプリンタ６及びパッド印刷機８を備えている。コンピュータ４とプリンタ６とは、ケーブル１０によって接続されている。パッド印刷機８は、凹版１２、パッド１４及びカップ１６を備えている。このマーキング装置２には、既知のパッド印刷機８が用いられうる。

図２は図１のマーキング装置２のインクジェットプリンタ６が示された平面図であり、図３はその右側面図である。このプリンタ６は、ボディ１８、ガイドレール２０、インクジェットヘッド２２、スライドテーブル２４、トレイ２６、４本のインク容器２８、溶剤容器３０、ポンプ３２、レスト３４及び廃液容器３６を備えている。スライドテーブル２４及びトレイ２６は、スタンドを構成している。プリンタ６はまた、弾性体としてのコイルスプリング３８も備えている。

ボディ１８は、左壁４０及び右壁４２を備えている。ガイドレール２０は、この左壁４０と右壁４２との間に張り渡されている。ヘッド２２は、ガイドレール２０と連結されている。ヘッド２２は、ガイドレール２０に案内されつつ、図２における左右方向に移動しうる。

スライドテーブル２４は、ヘッド２２の下方に位置している。スライドテーブル２４は、図２における上下方向に移動しうる。トレイ２６は、スライドテーブル２４に載置されている。トレイ２６には、多数の開口４４が形成されている。図２の例では、トレイ２６は１２個の開口４４を備えている。開口４４には、ゴルフボール４６がセットされている。

インク容器２８には、インクが充填されている。マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのインクが、それぞれ１本のインク容器２８に充填されている。インク容器２８には、チューブ４８の一端が接続されている。チューブ４８の他端は、ヘッド２２に至っている。インク容器２８からヘッド２２に向かって、チューブ４８を介してインクが供給される。

マークの強度の観点から、常温硬化型若しくは加熱硬化型の油性インク又は紫外線硬化型インクが好ましい。装置の小型化及び低コストの観点からは、常温硬化型油性インク及び加熱硬化型油性インクが好ましく、常温硬化型油性インクが特に好ましい。マークの強度及び生産性の観点からは、紫外線硬化型インクが好ましく、紫外線硬化型の油性インクが特に好ましい。

溶剤容器３０には、有機溶剤が充填されている。溶剤容器３０から延びるチューブ５０は、ポンプ３２を通過してレスト３４に至っている。レスト３４から延びるチューブ５２は、廃液容器３６に至っている。

図３に示されるように、コイルスプリング３８の上端には皿５４が取り付けられている。インク容器２８は、この皿５４に載置されている。コイルスプリング３８は、圧縮バネである。コイルスプリング３８は、皿５４を上向きに付勢している。コイルスプリング３８には、インク容器２８、インク及び皿５４の荷重がかかっている。インクの減少によってコイルスプリング３８にかかる荷重が小さくなると、コイルスプリング３８がインク容器２８を上方に移動させる。この移動により、インクの液面５６の高さが実質的に一定に保たれ、インクの吐出量が一定に保たれる。

図４は、図２のインクジェットプリンタ６のヘッド２２の一部が示された拡大図である。この図４には、ゴルフボール４６の一部も示されている。ゴルフボール４６は、その表面に多数のディンプル５８を備えている。図４において二点差線６０で示されているのは、仮想球である。仮想球６０は、ディンプル５８が存在しないと仮定されたときのゴルフボール４６の表面である。ヘッド２２は、ノズル６２を備えている。ノズル６２の先端は、ノズル面６４と一致している。図４において両矢印Ｌで示されているのは、ノズル６２の先端とゴルフボール４６との最短距離である。このヘッド２２は、オンデマンド方式である。このヘッド２２に内蔵されたピエゾ素子、ヒーター等により、インクが微小な液滴としてノズル６２から吐出される。

図５（ａ）は図１のパッド印刷機８の凹版１２が示された平面図であり、図５（ｂ）はその正面図である。凹版１２は、彫込部６６を備えている。彫込部６６の平面形状は、通常は円である。彫込部６６の直径Ｄは、形成されるであろうマークよりも十分に大きいことが好ましい。直径Ｄは１２ｍｍ以上が好ましく、１６ｍｍ以上がより好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。直径Ｄは、通常は３０ｍｍ以下である。彫込部６６には、網掛け処理が施されている。網掛けによって生じる凹部の面積率は、９０％以上９８％以下が好ましい。

このマーキング装置２によってマークが形成されるには、まずコンピュータ４が用いられてマークの仕様が決定される。例えば、キーボード、マウス等の入力手段から文字又は図形が入力されて、マークの仕様が決定される。記憶装置（典型的にはハードディスク）に記憶されたイメージデータに基づき、マークの仕様が決定されてもよい。マークの仕様が、コンピュータ４に接続された通信回線（典型的にはインターネット）を介してコンピュータ４に送信されてもよい。スキャナによって読み込まれたイメージに基づき、マークの仕様が決定されてもよい。デジタルカメラによって撮影されたイメージに基づき、マークの仕様が決定されてもよい。

マークの仕様が決定されると、この仕様のデータがケーブル１０を介してプリンタ６へと送信される。このデータには、マークの位置情報及び色情報が含まれる。データを受信したプリンタ６は、印刷を開始する。印刷では、まずスライドテーブル２４が図２における上方へと徐々に移動する。同時に、ヘッド２２が左右に移動する。ノズル６２とゴルフボール４６とが所定の位置関係に達したときに、ノズル６２からインクが吐出される。インクはゴルフボール４６へと移行し、マークが形成される。油性インクが用いられれば、移行後の液だれが生じにくい。

このゴルフボール４６は取り出され、自動又は手動でパッド印刷機８のカップ１６に載置される。次に、凹版１２の上にクリアー塗料が供給される。クリアー塗料は、無色透明である。典型的なクリアー塗料は、ポリウレタンを基材とする。凹版１２の上のクリアー塗料は、図示されないドクターブレードによって掻き取られる。この掻き取りにより、彫込部６６以外の部分の上に存在するクリアー塗料が凹版１２から除去される。彫込部６６には網掛け処理がなされているので、彫込部６６のクリアー塗料はドクターブレードによって掻き取られない。次に、パッド１４が下降し、パッド１４と凹版１２とが当接する。この当接により、凹版１２からパッド１４へとクリアー塗料が移行する。次にパッド１４が上昇し、ゴルフボール４６の直上まで移動する。次にパッド１４が下降し、パッド１４とゴルフボール４６とが当接する。この当接により、パッド１４からゴルフボール４６へとクリアー塗料が移行する。次にパッド１４が上昇する。こうして、クリアー塗料の塗工が完了する。このクリアー塗料が乾燥し、塗膜が形成される。塗膜は、マークを保護する。

好ましくは、クリアー塗料の塗工後にカップ１６の中でゴルフボール４６が微妙に回され、クリアー塗料の再度の塗工が行われる。ゴルフボール４６が回されることで、凹版１２に対するゴルフボール４６の位置が変更される。この変更により、彫込部６６に網掛け処理が施されているにもかかわらず、マークの全面が確実にクリアー塗料で覆われる。

ノズル６２の先端とゴルフボール４６との最短距離Ｌ（図４参照）は、０．５ｍｍ以上である。この距離Ｌは、一般的なオンデマンド方式のインクジェットプリンタにおける距離よりも大きい。ゴルフボール４６はその表面にディンプル５８を備えているが、距離Ｌが０．５ｍｍ以上に設定されることで、乱流が抑制される。乱流の抑制により、ノズル面６４へのインクの付着が抑制される。オンデマンド方式のインクジェットプリンタ６ではインクの吐出が一時的に停止するが、ノズル６２へのインクの付着が抑制されることで、インクの乾燥に起因するノズル６２の詰まりが防止される。このマーキング装置２では、油性インク又は紫外線硬化型インクが用いられた場合でも、ノズル６２の詰まりが生じにくい。このマーキング装置２は、頻繁にインクの吐出が停止するオウンネームマークの印刷に特に適している。乱流の抑制により、マークの色むらも防止される。乱流の抑制の観点から、距離Ｌは０．６ｍｍ以上が好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。距離Ｌが過大であると、マークのエッジが不鮮明となる。しかも、距離Ｌが過大であると、高出力の装置が必要である。これらの観点から、距離Ｌは５．０ｍｍ以下が好ましく、３．０ｍｍ以下がより好ましく、２．０ｍｍ以下が特に好ましい。図４から明らかなように、距離Ｌの測定では仮想球６０が基準とされる。

インクジェットプリンタ６が休止しているときは、ヘッド２２は最も右寄りに移動させられる。このとき、ノズル６２はレスト３４の直上に位置する。ノズル面６４（すなわちノズル６２の先端）は、レスト３４に満たされた溶剤（エタノールのようなアルコール等）に浸される。これにより、インクの乾燥によるノズル６２の詰まりが防止される。

ポンプ３２は、ゴム又は合成樹脂からなる。ポンプ３２は、球状であって中空である。ポンプ３２には、溶剤が満たされている。ポンプ３２の上流及び下流には、逆止弁（図示されず）が設けられている。作業者がポンプ３２を収縮させると、ポンプ３２の中の溶剤がチューブ５０を介してレスト３４へと強制的に送られる。ポンプ３２が復元すると、溶剤容器３０からチューブ５０を介してポンプ３２に溶剤が補充される。ポンプ３２及びチューブ５０は、供給手段を構成する。インクジェットプリンタ６の休止が長期間（例えば半日以上）に及ぶときは、ポンプ３２の収縮によって多量の溶剤がレスト３４に供給される。これにより、溶剤の欠乏に起因するノズル６２の詰まりが防止される。インクで汚染された溶剤は、チューブ５２を介して廃液容器３６へと送られる。

本発明に係るマーキング装置は、オウンネームマークの印刷に適している。このマーキング装置は、メインマークの印刷にも用いられうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール用マーキング装置が示された概念図である。 図２は、図１のマーキング装置のインクジェットプリンタが示された平面図である。 図３は、図１のマーキング装置のインクジェットプリンタが示された右側面図である。 図４は、図２のインクジェットプリンタのヘッドの一部が示された拡大図である。 図５（ａ）は図１のパッド印刷機の凹版が示された平面図であり、図５（ｂ）はその正面図である。

符号の説明

２・・・マーキング装置
４・・・パーソナルコンピュータ
６・・・インクジェットプリンタ
８・・・パッド印刷機
１２・・・凹版
１４・・・パッド
２２・・・ヘッド
２４・・・スライドテーブル
２６・・・トレイ
２８・・・インク容器
３０・・・溶剤容器
３２・・・ポンプ
３４・・・レスト
３６・・・廃液容器
３８・・・コイルスプリング
４６・・・ゴルフボール
５４・・・皿
５８・・・ディンプル
６２・・・ノズル
６４・・・ノズル面
６６・・・彫込部

Claims (1)

1. ゴルフボールとの最短距離が０．５ｍｍ以上であるノズルを備えているオンデマンド方式のインクジェットヘッドにより、ゴルフボールにマークが印刷される工程と、
   パッド及び網掛け処理が施された凹版が用いられて、このマークの上にクリアー塗料が塗工される工程と、
   このクリアー塗料が塗工されたゴルフボールの回転により、凹版に対するゴルフボールの表面の位置が相対的に変更される工程と、
   このパッド及び凹版が用いられて、再度クリアー塗料が塗工され、このマークの全面が確実にクリアー塗料で覆われる工程と
   を含むゴルフボールのマーキング方法。

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