JP4995365B2 - 改良型多色刷りパッド式印刷装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にパッド式印刷に関し、特に改良型多色刷りパッド式印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パッド式印刷は、球面体とか円錐体とか円柱体とか他の曲面体のような、曲面または他の非平面に画像を印刷する一般的な方法である。パッド式印刷装置は、平らなクラッチ版から画像を受取り、かつ印刷される曲面に画像を転写する変形可能なパッドを利用している。典型的には、印刷用インクのある量が入っている伏せられたカップがクラッチ版にインクを塗るために使用されている。クラッチ版に新しいインクを塗るために、インクカップおよびクラッチ版は各々のインク転写操作に従いお互いに相対的に移動する。
【0003】
パッド式印刷は、球面体または他の曲面体に単色画像を印刷するためには非常に効率的な方法であるが、特にゴルフボール業界において、曲面体に注文で多色刷り画像を印刷することへの需要が増加しつつある。しかしながら、曲面体に多色刷り画像を印刷するために、従来のパッド式印刷技術を用いることに伴なういくつかの重大な問題がある。
【0004】
従来の着色個別印刷は四つの基本色すなわち青と黄色と赤と黒を利用しているので、従来の多色刷りパッド式印刷装置は、独立した四つの着色ステーションを備えていて、最終的に必要とするどのような着色も実施可能である。各々の着色ステーションは、着色インクの入っている調合カップおよびそれぞれのクラッチ版を備えている。理解されるように、そのような多色刷りパッド式印刷装置は、四つの独立の着色ステーションの各々が新しい画像の印刷運転のために再形成されねばならないので、注文の画像を印刷するのには、容易にまたは経済的に効率よく使用出来ない。さらに多色刷り画像を印刷するために、クラッチ版は各々の着色ステーションと画像が印刷される物体の間を連続的に循環されなければならなくて、各々の着色画像は前に付着された画像の上に付着されてゆく。このように、たいていの場合物体上での画像の正確な位置決めを必要としない単色画像の印刷と違って、多色刷り画像を印刷するには、各々の画像が物体上の正しい位置に印刷される必要がある。
【0005】
しかしながら従来のパッド式印刷装置において、印刷パッドおよび印刷される対象物を導き移動するために、高価で高精度の制御機構を利用しても、正確に部分的に重なり合う位置関係にある多色刷り画像を構成する、単色画像を印刷することは生来的に困難である。各々の画像は正確に決められた場所に印刷されないので、その結果多色刷り画像はにじんでしまう。それゆえ、パッド式印刷で高品質の多色刷り画像を完成することは困難であった。付け加えると、多数の着色ステーションを通して印刷パッドを循環することは、時間を要する工程で、パッド式印刷装置の生産能力を非常に減少させ、さらにパッド式印刷の多色刷り画像のコストを上昇させる。
【0006】
特殊な画像を印刷運転するべく、従来の多色刷りパッド式印刷装置を段取りするために、しばしば数週間を要している。特に、実施されなければならないステップとして、色の分離と、各々の色のフィルムの製作と、版の塗装被膜への浸漬と、塗装被膜版の露出と、版のふち取りと、インクの調合とを含んでいる。理解されるように、異なる画像を印刷運転するためのパッド式印刷機を段取りするのに伴なう時間とコストのために、比較的少数の注文印刷部品に印刷するのに従来の多色刷りパッド式印刷装置を使用することは実用的ではない。さらに、多数のインク調合カップは、各々の印刷運転の後、洗浄され続いて再充填されねばならないので、しばしばインクの飛散を招き、これらの多色刷りパッド式印刷装置がまた、多量の印刷用インクを無駄にしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ以上の観点から、本発明の一般的な目的は、球面とか他の曲面に高品質の多色刷り画像を印刷するために使われる多色刷りパッド式印刷装置を提供することである。
【0008】
もう一つの目的は、前記で特徴づけられているように、従来の多色刷りパッド式印刷装置より迅速かつ効率的に運転出来る多色刷りパッド式印刷装置を提供することである。
【0009】
さらなる目的は、印刷パッドと印刷される対象物とを導き効果的に移動するために高価で高精度の機構を必要としない、上述した種類の多色刷りパッド式印刷装置を提供することである。
【0010】
さらなるもう一つの目的は、より経済的な生産および運転のために、それ自身を建設し貸与するのに比較的簡単である、以上に記載した型式の多色刷りパッド式印刷装置を提供することである。
【0011】
関連した目的は、より効率的に印刷用インクを使用するような多色刷りパッド式印刷装置を提供することである。
【0012】
本発明におけるこれ等および他の特徴と利点は、本発明における好適で典型的な実施の形態の以下の記載およびそこに添付された図面を参照することにより、容易に明確にされるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の形態によれば、多色刷り画像を対象物に印刷するパッド式印刷装置が提供される。このパッド式印刷装置は、
インクを受け入れる表面を有するほぼ平らな放出基板と、
放出基板のインクを受け入れる表面に多数の色のインクを放出するために配置された多数のプリントヘッドを有していて、プリントヘッドおよび放出基板はお互いに相対的に移動可能で、プリントヘッドからのインクの放出が放出基板のインク受入れ表面に多色刷りインク画像を印刷するデジタルプリンタと、
放出基板との圧接位置に移動可能でそこから多色刷りインク画像を受け取り、かつ印刷される対象物との圧接位置に移動可能で転写パッドから対象物に多色刷りインク画像を転写する変形可能な転写パッドと、
を備えている。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1についてさらに詳しく説明する。本発明の教示を実施の形態化している多色刷りデジタルパッド式印刷装置12を含む例示の印刷ライン10が図示されている。図示されている印刷ライン10は、球面体(例えばゴルフボール)とか、円錐体とかその他の曲面体または部品16で表わされるような非平面上に画像を印刷するために、特に使用される。本発明が曲面に画像を印刷することに関連して記載されている一方で、本発明は例えば平面を含むどのような種類の表面の印刷にも同じ様に適用出来ることが容易にわかるだろう。
【0015】
この場合部品は、印刷ライン10の開始点に配列されていて、印刷される対象部品16を部品運搬装置へ送り込み可能である供給または装填ステーション14により、印刷ライン10に送り込まれる。例示の実施の形態において、部品の運搬装置18は、駆動モーター19により駆動される部品コンベアー18を備えさらに、それらが印刷ライン10を通して運搬されるように、各々の部品を把持するために使われる多数の取付具20を含んでいる。部品16が印刷運転のために正しい方向に把持されていることを保証するために、供給ステーション14および部品運搬装置は、部品16の方向を読み取り、必要に応じてそれらの位置を調節する電子的な検知装置を含んでいる。
【0016】
実際の印刷運転を実施するのに先立ち、部品16は、図1に示されるように、一つまたはそれ以上の段取りステーション21を通して運搬される。段取りステーション21は印刷運転のために部品16を準備するべく使用されるだろう。例示の実施の形態において、部品16は、それからパッド式印刷装置12を通して運搬されて、以下に詳細説明されるように、画像が部品に印刷される。画像が印刷されたあと、部品16は、部品上の印刷用インクを乾燥または硬化する、一つまたはそれ以上の乾燥器を通して運搬される。最終的に、部品16は部品コンベアー18から、部品を直接包装装置に送り込むべく配列されている、荷降ろしステーション24に荷降ろしされる。
【0017】
本発明における重要な形態によれば、例示の印刷ライン10のパッド式印刷装置12はデジタルカラープリンター26を組込んでいて、パッド式印刷装置が球面体およびその他の曲面体のような非平面に高品質の多色刷りの画像を印刷することを可能にしている。デジタルカラープリンター26の使用は、従来のパッド式印刷装置に見られるような、印刷パッドが多色刷り画像を作り出すべく連続的に循環される、四つの独立カラーステーションの必要性を省く。このように、対象物の決められた場所に独立した単色の画像を印刷すべく正確に合わせるために従来の装置において使用されなければならなくて、印刷するために印刷パッドとか対象物を移動し導びくための高精度の調節機構を組込む必要性がなくなる。このように、本発明におけるパッド式印刷装置12は、従来の多色刷りパッド式印刷装置より非常に速くかつ効率的に高品質の多色刷り画像を印刷することが出来る。
【0018】
例示の実施の形態における本発明の実施にあたり、デジタルプリンター26は、図1〜3に示されるようにカラー個別印刷において使用されている青(C)と、黄色(Y)と、赤(M)と、黒(K)の四つの基本色各々を放出するために、一つまたはそれ以上のプリントヘッド28を含んでいる。各々のプリントヘッド28は、四つの基本インクカラー中の1つの内のプログラムされた1つのドット配列を放出し、四つまたはそれ以上のプリントヘッドにより作られたドット配列は、お互いに相対的に正確に重なるように配置されていて、要求される色および画像を完成する。四つの基本インクカラーに加えて、各々のプリントヘッドがまた、どのような色のインクを放出出来るようになっていることも理解される。この場合、デジタルプリンター26および付随したプリントヘッド28は、パッド型印刷装置12の他の主要構成部分もまた支えている台29に支えられている。一つの好適な実施の形態において、デジタルプリンター26は、ピエゾジェット(PiezoJetTM)の商品名で型番XL128−360としてエム・アイ・ティー/エヌ・ユー・コート社(MIT/Nu-Kote )から販売されている、商業的に入手可能な圧電式インクジェットプリンターを備えている。このプリンターにおいて、各々のプリントヘッドは、圧電要素の振動運動によるインクを放出する128のインクジェットを有している。代りに、同業者にとって理解されるように、例えばエヌ・ユー・アール マクロプリンターズ社(NUR Macroprinters )から提供されている連続流型デジタルプリンターまたは、レーザープリンターまたは、バブル型プリンターを含めて他の型式のデジタルプリンターを使用してもよい。
【0019】
そのようなデジタルプリンターは異なる画像を作り出すために簡単にプログラム化することが出来るので、本発明におけるパッド型印刷装置12は、どんな種類の注文の多色刷り画像を作り出すためにでも迅速かつ容易に段取りすることが出来る。このように、パッド式印刷装置は、従来の設計より非常に柔軟性があって、相対的に少ない注文数の部品の印刷でさえ価格面で効果的に運転するのに使うことが出来る。さらに、ディジタルカラープリンター26の使用は、各々の印刷運転の後で、多数のインクカップを洗浄し再充填する必要性を省き、そのために印刷インクをより効率的に使用することが出来る。
【0020】
デジタルプリンターのプリントヘッドは、高品質の画像を作り出すために、インクが放出される表面から決められた距離だけ離れて配置されねばならないので、たいていの場合デジタルプリンターは、曲面体に直接印刷するために使うことは出来ない。それ故本発明において、デジタルプリンター26のプリントヘッド28は、放出媒体30を備えた平面または基盤に放出するべく配置されている。放出媒体30は、デジタルプリンターから高品質の画像を受けいれ、つづいてその画像を曲面体に変形可能なパッドを介して完全に転写することが出来る、材料から作られている。図5に示されるように、放出媒体30は好ましくは、シリコンまたはゴムのような材料の層33でコーティングされた板またはベルト31を備えていて、画像を形成するプリントヘッドにより作り出されたインク層37を容易に転写することを可能にしている。放出媒体として使うことが出来る他の種類のコーティングとしては、プラスティクとか、メタリックとか、セラミックとか、プラズマ噴射コーティングを含んでいる。付け加えると、放出媒体は、比較的安価なコート紙を備えている。もちろん当業者は、多色刷りインク画像の転写を受け入れ可能にすることが出来るどんな材料でも放出媒体として使用することが出来るということを理解している。
【0021】
プリントヘッド28が放出媒体の基盤30に画像を印刷することを可能にするために、プリントヘッドおよび放出媒体はお互いに相対的な動きをするべく台29に支えられている。当事者には理解されているように印刷画像を作り出すために必要な相対的な動きは、プリントヘッド28を静止した放出媒体と相対的な動きが可能なように形造り、放出メディア30を静止したプリントヘッドと相対的に動くべく形造るか、または放出媒体30およびプリントヘッド28の両方とも可動に形造るか、のどちらかで実施出来る。例示の実施の形態において、デジタルプリンター26の連続運転を可能にし、かつそれによりパッド型印刷装置12の生産能力を最大限に活用することを可能とするために、放出媒体基盤30は適切な駆動用モーター32により駆動される無限軌道ベルトコンベアーを形造っている。
【0022】
図2〜3に示されるように、この場合放出媒体コンベアーは、各々のプリントヘッド28の放出面の下でかつ平行に台29の上に配置されていて、放出媒体30がプリントヘッドの真下を搬送方向35へ連続的に循環することが出来る。放出媒体30がプリントヘッド28の真下を循環するので、プリントヘッドは多色刷り画像を作り出すように、放出媒体の上にそれぞれのカラーインクを放出する。以下に詳細に説明されるように、放出媒体コンベアー30はそれから画像を転写位置に搬送して、その位置で画像は続いて部品に転写するために変形可能なパッドにより取り上げられる。理解されるように、無限軌道放出媒体コンベアーの使用は、印刷および転写操作を平行して行うことを可能にしている。このように、もし放出媒体が従来のパッド式印刷装置のクラッチ版と同様な方法で、印刷および転写ステーションの間を連続的に循環する版またはこれと同様なものを備えた場合に比べて、パッド式印刷装置はより多くの生産量をもって運転することが出来る。しかしながら、放出媒体が、そのようなクラッチ版と同様な形状も含めて他のどのような形状を有することが出来ることは理解されるだろう。
【0023】
本発明のさらなる形態によれば、デジタルプリンターが十分な寸法と解像度で画像を印刷することを可能にするために、デジタルプリンターは多数のスワッチ(swath)巾を有する画像を印刷するべく形造られる。ある同業者には理解されるように、プリントヘッドの“スワッチ(swath)”とは、プリントヘッドがシングルパスにおけるある解像度でインクを放出出来る断面巾のことで、例えば前記のピエゾジェットプリンターにおいては約141.732ドット/cm(360dpi :360ドット/インチ)で約0.9144cm(0.36インチ)である。多数のスワッチ巾を有する画像印刷の一つの方法は、プリントヘッド28を放出媒体30の上に多数のパスを作ることが出来るように支えることである。たとえば図4に示されるように、四色のプリントヘッド28は搬送機34に支えられていて、放出媒体30の搬送方向35に対して垂直または横方向に一対のガイドレール36にそって移動可能である。適切なサーボモーターまたはこれと同様なものが、搬送機34をこの場合歯みぞ付きベルト40により、ガイドレール36にそって、放出媒体30に対して往復運動運転するために、装備されている。例示の実施の形態において、各々のプリントヘッド28は、ヘッドにインクを供給するために接続されたインクホース42を有している。付け加えると、各々のプリントヘッド28は、各々のワイアリボン44を介してプリンター26の制御装置に接続されていて、プリンター制御装置が各々のプリントヘッドからの放出インクの量とパターンを制御することが出来る。
【0024】
画像の印刷を実現するために、図4に示されるように、プリントヘッド28は搬送機に一列にそろえて配置されていて、搬送機が矢印43で示されている方向に放出媒体30を横切って横方向に移動する時、プリントヘッド28各々が、要求される着色画像の一本のスワッチを作り出すのに関連して、正確に部分的に重なる相関でそれぞれの着色インクの制御された量を放出する。各々のスワッチが印刷された後で、もし画像がまだ完成されなければ、放出媒体30は一本のスワッチ巾に等しい距離だけ前進する。あるいはまた、もし画像が完成すれば、放出媒体30は、印刷される次の画像から完成された画像を十分に間隔をあけるために、前もって選択された距離だけ前進される。一旦放出媒体30が適切な距離だけ前進されると、続いてプリントヘッド搬送機34は、放出媒体を横切って他の列を実行することが出来る。理解されるように、特殊な画像を作り出すのに必要な列の数は、プリントヘッドのスワッチ巾と同様に、画像の寸法と要求される解像度に依存するだろう。
【0025】
プリントヘッド搬送機および放出媒体の動きが正しく同期することを保証するために、プリントヘッド搬送機および放出媒体コンベアーの駆動装置は、例えば図1に示されるように、共通の制御装置に接続されている。このように、周知の方法で、プリントヘッド搬送機の駆動装置もまた、デジタルプリンター26の制御装置に接続されている。このことは、デジタルプリンター26が、プリンターに要求される画像のインプットにもとずき、搬送機が移動する速度と同様に、搬送器のパスの回数とか、各々のパスの長さとかを含めたプリントヘッド搬送機34の動きを制御することを可能にしている。印刷用インクを放出するヘッドに加えて、例えば、完成された画像を構成する着色インクの層を覆う最終被膜層を放出するためのヘッド、または最初の粘着層を放出するためのヘッドのような、他の形式のヘッドを設けてもよいことが理解されるだろう。
【0026】
代りに、パッド式印刷装置12の生産能力をさらに増加するために、四つの基本色各々に対してプリントヘッド28のセットを設けてもよい。そのような多数のプリントヘッド28は一回のパスで多数のスワッチを横切ってインクを放出する。各々の色を印刷するために多数のプリントヘッド28を使うことにより、プリントヘッドの往復運動のような二つの軸にそったプリントヘッド28および放出媒体30の間の相対的な動きの必要性は省いてもよい。特に、ヘッド28は静止位置に装着してよく、画像を印刷するために必要なすべての相対的な動きは放出媒体30を搬送方向35にプリントヘッドを通過させて移動することにより簡単に作り出される。例えば図6に示すように、各々の四つの基本色に対し一つのプリントヘッドを使うかわりに、この場合三つのヘッドだが、多数のプリントヘッド28のセットを四つの色各々に対し設けてよい。
【0027】
例示の実施の形態において、それぞれの色のプリントヘッド28の各々は、放出媒体30上の固定位置に配置されている装着ブロック46に装着されている。三つのプリントヘッド28は、それぞれのインクホース42を介して、共通のインク貯蔵器48に各々接続されていて、インク貯蔵器はインクの粘性を減ずるのを助けるために加熱機構により加熱することが出来る。各々のプリントヘッド28は、左右互い違いに装着ブロック46に装着されていて、放出媒体30がヘッドの下を通過している時、各々のプリントヘッドはお互いに隣り合うスワッチを作り出す。加えて、四つの色各々に対するプリントヘッド28のセットは、一列にそろえて台29に支持されていて、放出媒体30が静止した三つのプリントヘッドの四つのセットの下を搬送方向35の方向へ通過する時、プリントヘッド28は正確に部分的に重なる相関で、それぞれの着色インクの制御された量を放出し、必要とされる色と画像を印刷する。
【0028】
理解されるように、図6における実施の形態において、プリントヘッド28の往復運動が省かれているので、放出媒体30は非常に高速度で移動することが出来て、パッド式印刷機を高い生産能力に変質させる。しかしながら、どのような寸法の画像をも印刷することが出来る、図4に示されるプリントヘッドの支持配置と違って、図6に示される実施の形態におけるプリントヘッド28は放出媒体30との関係において固定されているので、印刷することが出来る最大の画像寸法は、使用されるプリントヘッドの数により制限される。当然のことであるが当事者にとっては、代りに、画像の寸法に大きな柔軟性をもたせるために、図4に示される搬送機の配置は多数のプリントヘッドのセットとともに使用してもよいことが理解される。そのような配置もまた、ただ一式のプリントヘッドを使用することに比較して、決められた画像を印刷するために必要なパス数を制限することにより、生産能力の増加を提供する。
【0029】
印刷画像を放出媒体30から部品コンベアー18により搬送された曲面体に転写するために、本発明におけるパッド式印刷機12はパッド転写装置52を含んでいる。パッド転写装置52は、シリコンゴムのような変形可能な材料で作られた一つまたは多数の転写パッド54を含んでいて、放出媒体30と接触する時デジタルプリンター26により作り出された画像を受け取ることが出来て、曲面体と接触する時対象物に画像を転写することが出来る。多色刷り画像は放出媒体30に完全な形で印刷されているので、画像は印刷される対象物の正確な場所に転写される必要がない。それ故、従来の多色刷パッド式印刷装置に必要とされる高精度の制御機構は、本発明において必要がない。
【0030】
図2および3に示されるように、パッド転写装置52はこの場合、多数の転写パッド54を備えていて、この転写パッドは、放出媒体コンベアー30と部品コンベアー18の間で印刷台29の上に配置されている、回転パッド搬送機56に支持されている。理解されるように、多数の転写パッド54の使用は、転写運転が行なわれている間平行してデジタルプリンター26が連続的に運転されるのを可能にすることにより、生産能力を増加した運転を可能にする。図2に示されるように、パッド搬送機56は、回転用のための印刷台29だけでなく、放出媒体30および部品コンベアー18の搬送路に垂直な軸および平行な軸にそって直線運動のための水平送り台58および垂直送り台64にも装着されている。パッド搬送機56のこれらの直線運動を通して、画像の受け取りおよび転写運転は押し印操作により行なわれる。より詳細にはこの場合、垂直送り台58にそったパッド搬送機56の上方への動きが、受取り位置(例示の実施の形態において最上部のパッド)にある変形可能なパッド54を移動して放出媒体コンベアー30に係合し、それによって画像を受け取る。同様に、水平送り台58にそったパッド搬送器56の下方への動きが、転写位置(例示の実施の形態において最下部のパッド)にある変形可能なパッドを、部品コンベアー上で印刷位置に搬送された物体を移動して係合し、それによって前段階で実施された受取り操作により搬送されている画像を転写する。適切なモーター57,59は、パッド搬送機56の回転および直線運動を駆動するために設けられている。
【0031】
より詳しくは、典型的な運転手順において、転写位置の転写パッド54は最初画像を押し印し、画像は部品コンベアー18上の印刷位置にある部品16に転写される。それから、次の部品16が部品コンベアーにより印刷位置に移動される時、受取り位置にあるパッド54は放出媒体30から画像を受け取るために移動する。それからパッド搬送機56は、順番に次のパッドを受取りおよび転写位置に進めるために回転する。これが行なわれている時、次の着色画像が放出媒体コンベアー30により受取り位置に搬送されてくる。引き続き受取りおよび転写運転が繰返される。
【0032】
生産能力を最適化し、かつ受取りおよび転写運転の間画像が乱されないことを保証するために、パッド搬送機の速度は、受取り運転時の放出媒体30および画像転写運転時の部品コンベアー18と同期されねばならない。より詳しくは、デジタルプリンターが最適な生産能力を保証するために連続運転されるので、パッド搬送機56は、放出媒体30の画像のゆがみを防ぐために、受取り運転の間放出媒体と同様に同一の速度で、送り台64にそって水平方向に移動されねばならない。このように、画像が部品に転写されている時、パッド搬送機56は、転写運転の間部品コンベアー18と同様に同一速度で、水平方向に移動されねばならない。当然のことであるが、放出媒体30および部品コンベアー18が、それぞれ受取り運転および転写運転の間、静止状態であることは理解されるだろう。
【0033】
転写運転を容易にするために、パッド搬送機56の回転および直線運動のための駆動モーター57,59は、デジタルプリンター26の制御および放出媒体と部品コンベアーの駆動モーター32,19の制御と共通な制御装置45を通して同期されている。同業者によって理解されるように、この制御装置は、デジタルプリンター26のためのプログラム可能な制御機器で一本化されてもよく、またはデジタルプリンター26と接続している独立した制御装置を備えてもよい。代りに、同期は完成された機械的な方法でもよい。
【0034】
パッド式印刷装置12を異なる高さを有する部品に対応して垂直方向に調節することを可能にするために、調節クランク60が印刷台29の頂部に設けられている。調節クランク60を回転させることにより、デジタルプリンター26とか、放出媒体コンベアー30とか、パッド搬送機56の位置が部品コンベアー18に対して調節することが出来る。さらに、画像の放出媒体から転写パッド54への転写程度を増すために、加熱機構(図示されていない)を設けてもよい。放出媒体コンベアーの構造と同様に受け取り運転の間放出媒体30に働く圧力にもよるが、受取り運転が行なわれている場所の放出媒体の下にサポート面を装備することもまた必要だろう。放出媒体30とそのようなサポート面の間の摩擦が、放出媒体が搬送される速度で、印刷品質に逆に強い衝撃を与える変動を発生しないことを保証するために、放出媒体コンベアーの裏側にテフロン(Teflon:商標名)のような摩擦の小さい材料を塗ってもよい。
【0035】
印刷される物体が白色でないと、本発明におけるパッド式印刷装置12により印刷される画像の品質は低下することが判明した。それゆえ、本装置は最初部品に白色インク層印刷し、それから白色インク層に部分的に重ねて着色画像を部品に印刷するために使用されてもよい。図3に示されるように、例示の実施の形態において、標準的なクラッチ版装置62がパッド搬送機56の近くに設けられていて、そこから白色インク層が受取られて、部品コンベアー18により搬送された対象物に転写されることが出来る。印刷される部品の色のために白色層が必要な時、転送パッド54は、接触しクラッチ版62から白色層を受け取るために水平方向の動きをするか、放出媒体30から着色画像を受け取るために垂直方向の動きをするか、のいずれかを交互に繰り返す。それゆえ、パッド搬送機56上の一つおきの転写パッド54(例えば、図3において数字2で示されたパッド)だけが、放出媒体30から着色画像を受取るために使われていて、他のパッド(例えば、図3において数字1で示されたパッド)は白色層を受取る。代りに、白色層はデジタルプリンター26または独立のデジタルプリンターで印刷されてもよい。
【0036】
運転にあたり、着色部品が部品コンベアー18によって印刷位置に進められる時、クラッチ版62からの白色層を有する第一の転写パッド54が、転写位置に回転されて部品に押し印する。次に、放出媒体30からの着色画像を保持している第二の転写パッド54が、転写位置に回転され、白色層に重ねて部品に押し印する。一旦白色層および着色画像が部品に印刷されてしまうと、部品コンベアー18は次の部品を印刷位置に進める。パッド洗浄器66は、パッドが受取り位置に回転されて戻ってくる前に、パッド54からどんな残存インクも洗浄するために、図3に示されるようにクラッチ版62の対向側に配置される。各々のパッドは、パッド搬送機56の水平方向の動きを通してか、またはパッド54が、受取り位置に向けて回転し通り過ぎもどってゆく時、洗浄器に係合されるようにパッド洗浄器を配置することにより、パッド洗浄器66との係合へ導びかれる。理解されるように、着色画像を印刷するに先立ち部品に白色層を印刷しなければならないことは、印刷装置の生産能力を半分に減じてしまう。生産能力においてこの減少を防止するために、代りに白色層は、デジタルパッド印刷装置の上流に配置された独立した印刷ステーションにより、部品に印刷されてもよい。
【0037】
代りの実施の形態において、パッド搬送装置は、押し印に対照したものとしてロールオフ操作により画像の受取りおよび転写するべく形造られている。図7および8に示される代りの実施の形態において、上に説明されているこれらと同一の項目は、区別するサフィックス“a”をともなった同一の参照番号を与えられている。図7および8に示されるように、この代りの実施の形態において、回転式パッド搬送機56aは、一つまたはそれ以上の“ロールオフ(roll-off)”型式の転写パッド68を備えている。パッド搬送機56aは、ロールオフパッド68がパッド搬送機の回転により放出媒体30aおよび部品16aとの係合へ導びかれるように、配置されている。それがまた、ロールオフ転写パッドは、パッドが放出媒体30aおよび部品16aと係合する時生ずる回転操作を通して画像を受取りかつ転写すべく形造られている。それゆえ、パッド搬送機の直線方向の往復運動の必要性は省かれる。より詳しくは図8に示されるように、画像は、パッドが受取り位置を通して搬送機56aにより回転されている時で、ロールオフパッド68が受取位置(再び、例示の実施の形態において最上部のパッド)にあって、放出媒体の画像に接触し、回転しながら進んでいる時、放出媒体30aから受取られる。同様に画像は、パッドが転写位置を通して回転されている時で、ロールオフパッド68が転写位置(例示の実施の形態において最下部のパッド)にあって、部品16aの表面上に接触し、回転しながら進んでいる時、部品に転写される。画像が部品16aに正しく印刷出来ることを保証するために、部品搬送機18aは部品搬送取付具70を含んでいて、パッドが部品に接触していて、かつ転写位置を通して回転している時、部品の表面がロールオフパッド68にそって回転することを可能にしている。図1〜6に開示されている実施の形態において、パッド搬送機56aの回転は、最上の印刷品質および生産品を保証するために、デジタルプリンターと放出媒体の動きおよび部品コンベアー30a,18aと同期されていなければならない。
【0038】
受取り圧力と同様に受取り位置の調節を可能にするために、印刷台29は多くの調節機構を備えている。当業者には理解されるように、曲面部品に転写される画像の品質は、画像がロールオフ転写パッド68により放出媒体30から受取られる位置を変化させることにより、調節出来る。それゆえ、図7に示されるようにパッド搬送機56aは摺動ブロック72に装着されていて、調整ねじ74により放出媒体30aの搬送方向と平行な方向に調節可能である。付け加えると、デジタルプリンター26aおよび放出媒体コンベアー30aは、印刷台29に装着されていて、それらが第一および第二の旋回点76,78で回動可能である。さらに受取り位置を調節するために、受取り位置調節クランク80が設けられていて、プリンター26aおよび放出媒体コンベアー30aを第一の旋回点76で回動する。ロールオフ転写パッド68により作用される受取り圧力を調節することが出来るように、受取り圧力調節クランク82が設けられていて、デジタルプリンター26および放出媒体コンベアー30aを第二の旋回点78で回動するために使用出来て、それによって受け取り圧力を増加又は減少出来る。垂直高さ調節クランク84もまた設けられていて、印刷される部品の高さを基準にして印刷装置29aを調節することを可能にしている。
【0039】
図1〜6に示される実施の形態において、高品質の着色画像が白くない対象物に印刷されることを可能にするために、パッド式印刷機12aは最初部品に白色インク層を印刷し、それから白色インク層に着色画像を印刷するのに使うことが出来る。図8に示されるように、例示の実施の形態において、このことは、パッド搬送機56aの近傍に回転プリンター86を配置することにより、実施される。図1〜6に示される実施の形態において、白色インク層が必要な時、着色画像は、受取り位置を通して回転する一つおきのロールオフパッド(例えば、図8において数字2で示されているパッド)により受取られるだけである。他のロールオフパッド(例えば、図8において数字1で示されているパッド)は回転プリンター86から白色インク層を受け取る。しかしながら、白色層を保持することを意図されているロールオフパッド68は、さらに放出媒体30aに接触するので、パッド搬送機56aの回転は、白色層を受取るパッドが連続する着色画像間の空間で放出媒体と接触するように、同期されなければならない。この様に、パッド搬送機56aの回転は、回転式プリンターが着色画像を保持しているロールオフパッド68を乱さないように回転式白色プリンター86と同期されなければならない。
【0040】
運転において、部品16aが部品コンベアー18aにより印刷位置に導びかれる時、第一のロールオフパッド68は部品に白色層を印刷するために転写位置を通して回転され、それから第二のロールオフパッド68が白色層の上に着色画像を印刷するために転写位置を通して回転される。一旦白色層および着色画像の両方が部品に順番に印刷されると、部品コンベアー18aは次の部品を印刷位置に進める。
【0041】
以上から、多色刷りパッド式印刷装置を使用すると、曲面または平面の物体に高品質の画像を印刷することが可能になることがわかる。多色刷画像は放出媒体に完全な形で印刷されるので、印刷される対象物の正確な位置に画像を配置する必要はない。それゆえ、従来の多色刷りパッド式印刷機に必要である、印刷パッドおよび印刷される対象物の移動および誘導のための高価な精密な制御機構は省くことが出来る。従来の装置に使われている四つの独立な着色インクステーションと同じように、これらの精密な制御装置の省略は、本発明が非常に効率的かつ経済的に運転されることを可能にする。付け加えると、使用されているデジタルプリンターは異なる画像を印刷すべく容易にプログラム化することが出来、従って本発明における印刷装置は、どのような種類の注文の多色刷り画像の印刷においても迅速かつ容易に段取りすることを可能にしている。
本発明がある好適な実施の形態に関連して説明され開示されてるが、本発明をこれらの特定した実施の形態に制限するものではない。むしろ、本発明の精神と範囲内にあるような別の実施例及び変更のすべてを含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の教示にもとずく多色刷りパッド式印刷装置を用いている例示の印刷ラインの概略線図である。
【図2】本発明の一つの例示の実施の形態における、押し印操作を通じて画像を受け取り転写する、パッド式印刷装置の斜視図である。
【図3】図2のパッド式印刷装置の部分的な側面図である。
【図4】図2のパッド式印刷装置用のプリントヘッド搬送機の拡大斜視図である。
【図5】パッド式印刷装置用の放出媒体の側面断面図である。
【図6】パッド式印刷装置用の別のプリントヘッド配置の拡大斜視図である。
【図7】本発明の別の実施の形態における、ロールオフ操作を通して画像の受け取りおよび転写を行なうパッド式印刷装置の斜視図である。
【図8】図7のパッド式印刷装置の部分側面概略図である。
【符号の説明】
10…印刷ライン
12…多色刷りパッド式印刷装置
14…供給または装填ステーション
16…部品
18…部品コンベアー
22…乾燥器
24…荷降しステーション
26…デジタルカラープリンター
28…プリントヘッド
30…放出媒体
45…制御装置
54…転写パッド
Claims (32)
- 多色刷り画像を対象物に印刷するパッド式印刷装置において、
インクを受け入れる表面を有するほぼ平らな放出基板と、
該放出基板の該インクを受け入れる表面に複数の色のインクを放出するために配置された複数のプリントヘッドを有し、該プリントヘッドおよび該放出基板はお互いに相対的に移動可能で、該プリントヘッドからの該インクの放出が該放出基板の該インク受入れ表面に多色刷りインク画像を印刷するデジタルプリンタと、
該放出基板との圧接位置に移動可能でそこから多色刷りインク画像を受け取り、かつ印刷される対象物との圧接位置に移動可能で該転写パッドから該対象物に多色刷りインク画像を転写する変形可能な転写パッドと、
白色インクを受け入れる表面を有した白色インクプリンターとを具備し、
該変形可能なインク転写パッドは、該白色インクを受け入れる表面に圧接して、そこから白色インク層を受け取るように移動可能となっているパッド式印刷装置。 - 該放出基板が、該複数のプリントヘッドを通って搬送方向に循環する無限軌道を形造っている請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該放出基板コンベアーが形造られており、該多色刷りインク画像は、該放出基板コンベアーの印刷位置で該放出基板に印刷されて、かつ該転写パッドが該放出基板に接触し、そこから該多色刷りインク画像を受取る転写位置に搬送される請求項2に記載のパッド式印刷装置。
- 該プリントヘッドが該放出基板コンベアーの該搬送方向にほぼ垂直方向に該放出基板を横切る往復運動のために搬送機に保持されており、該プリントヘッドが該放出基板を横切る一つまたはそれ以上のパスを通して、該放出基板に該多色刷りインク画像を印刷するの請求項2に記載のパッド式印刷装置。
- 該プリントヘッドの各々が四つの基本色の一つのインクを放出する請求項4に記載のパッド式印刷装置。
- 該プリントヘッドが該放出基板と相対的に静止位置に保持されており、該プリントヘッドは該放出基板が該搬送方向に該プリントヘッドを通って搬送される時、該放出基板に多色刷りインク画像を印刷する請求項2に記載のパッド式印刷装置。
- 該デジタルプリンターが複数のプリントヘッドの複数のセットを含んでおり、各々のプリントヘッドがそれぞれ四つの基本色の一つのインクを放出する請求項6に記載のパッド式印刷装置。
- 該転写パッドが、該放出基板および印刷される該対象物に接触する位置にそれぞれの押し印動作で移動する請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該転写パッドが、該放出基板および印刷される該対象物と圧接位置にそれぞれのロールオーバー動作で移動する請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 更に複数の転写パッドを具備する請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該複数の転写パッドが搬送機に保持されており、該搬送機は、該複数の転写パッドが該放出基板に接触して多色刷りインク画像を受取る受取位置と、該複数の転写パッドが印刷される該対象物に接触して該多色刷りインク画像が該対象物に転写される転写位置を通過させて該複数の転写パッドを順次前進させるように動作可能となっている請求項10に記載のパッド式印刷装置。
- 該搬送機は、該転写パッドの各々が該受取位置に到達したときに、押し印動作によって該放出基板に接触するように移動させ、かつ、該転写パッドの各々が該転写位置に到達したときに、押し印動作によって該印刷される対象物に接触するように移動させる請求項11に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は回転可能に支持されており、該パッド搬送機の回転によって、該転写パッドは受取位置と該転写位置との間で移動するようになっている請求項12に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は、更に、該受取位置において該転写パッドを該放出基板に接触させ、該転写位置において該転写パッドを印刷される該対象物に接触させるように、該放出基板に対して垂直方向に往復運動のために支持されている請求項13に記載のパッド式印刷装置。
- 該搬送機は、該転写パッドの各々が該受取位置に到達したときに、ロールオフ動作によって該放出基板に接触するように移動させ、かつ、該転写パッドの各々が該転写位置に到達したときに、ロールオフ動作によって該印刷される対象物に接触するように移動させる請求項11に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は回転可能に支持されており、該パッド搬送機の回転によって、該転写パッドは受取位置と該転写位置との間で移動し、かつ、該放出基板および印刷される対象物に圧接される請求項15に記載のパッド式印刷装置。
- 印刷される湾曲した対象物を印刷位置に前進させる部品コンベアーを更に具備しており、該印刷位置において該対象物に変形可能な該パッドを接触させ、該転写パッドから該湾曲した対象物に多色刷りインク画像が転写されるようにした請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該白色インクを受け入れる表面はほぼ平坦で、該転写パッドは押し印動作によって該白色インクを受け入れる表面に接触するようにした請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該白色インクを受け入れる表面は円筒面から成り、該転写パッドは、該白色インクを受け入れる表面上に転動、接触するようになっている請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該変形可能なインク転写パッドが、該放出基板、白色インクを受け入れる表面および印刷される対象物に対して移動可能な搬送機上に配置された複数の転写パッドから成る請求項1に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は、第1の転写パッドが該白色インクを受け入れる表面から白色インク層を受取り、第2の転写パッドが該放出基板から多色刷り画像を受取るように移動可能で、かつ、該第1の転写パッドが該白色インク層を該印刷される対象物に転写し、かつ、該白色インク層上に重ねて該画像を該対象物に転写するように移動可能となっている請求項20に記載のパッド式印刷装置。
- 対象物に多色刷りインク画像を印刷するパッド式印刷装置において、
複数の色のインクを放出する複数のプリントヘッドを有するデジタルプリンターと、
インクを受け入れる表面を有しており、該放出基板コンベアーが該プリントヘッドを通って循環し、それにより該インクを受け入れる表面に多色刷りインク画像を受け取り、該多色刷りインク画像を通り過ぎた該プリントヘッドに循環してもどる前に転写位置に搬送するほぼ平坦な無限軌道放出基板コンベアーと、
該放出基板コンベアーの該転写位置での圧接位置に移動可能でそこから多色刷りインク画像を受け取り、かつ印刷される対象物に圧接するように移動可能で該転写パッドから該対象物に多色刷りインク画像を転写する少なくとも1つの変形可能なインク転写パッドと、
白色インクを受け入れる表面を有した白色インクプリンターとを具備し、
該変形可能なインク転写パッドは、該白色インクを受け入れる表面に圧接して、そこから白色インク層を受け取るように移動可能となっているパッド式印刷装置。 - 該転写パッドを該放出基板コンベアーに圧接させるように該放出基板コンベアーおよび該転写パッドの動作を同期すると共に、該プリントヘッドからインクを同時に放出する制御装置を更に具備する請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 該放出基板コンベアーは、該プリントヘッドを通過して搬送方向に移動し、該プリントヘッドは、該搬送方向にほぼ垂直方向に該放出基板を横切る往復運動のために搬送機に保持されている請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 該各々のプリントヘッドがそれぞれ四つの基本色の一つのインクを放出する請求項24に記載のパッド式印刷装置。
- 該放出基板コンベアーは、該プリントヘッドを通過して搬送方向に移動し、該プリントヘッドが該放出基板と相対的に静止位置に保持されており、該プリントヘッドは該放出基板が該搬送方向に該プリントヘッドを通って搬送される時、該放出基板に多色刷りインク画像を印刷する請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 該変形可能な少なくとも1つのインク転写パッドが複数の転写パッドから成る請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 該複数の転写パッドが搬送機に保持されており、該搬送機は、該複数の転写パッドが該放出基板に接触して多色刷りインク画像を受取る受取位置と、該複数の転写パッドが印刷される該対象物に接触して該多色刷りインク画像が該対象物に転写される転写位置を通過させて該複数の転写パッドを順次前進させるように動作可能となっている請求項27に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は回転可能に支持されており、該パッド搬送機の回転によって、該転写パッドは受取位置と該転写位置との間で移動するようになっている請求項28に記載のパッド式印刷装置。
- 白色インクを受け入れる表面を有した白色インクプリンターを更に具備し、該変形可能なパッドは、該白色インクを受け入れる表面に圧接して、そこから白色インク層を受け取るように移動可能となっている請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 少なくとも1つの該変形可能なインク転写パッドが、該放出基板コンベアー、白色インクを受け入れる表面および印刷される対象物に対して移動可能な搬送機上に配置された複数の転写パッドから成る請求項22に記載のパッド式印刷装置。
- 該パッド搬送機は、第1の転写パッドが該白色インクを受け入れる表面から白色インク層を受取り、第2の転写パッドが該放出基板から多色刷り画像を受取るように移動可能で、かつ、該第1の転写パッドが該白色インク層を該印刷される対象物に転写し、かつ、該白色インク層上に重ねて該画像を該対象物に転写するように移動可能となっている請求項31に記載のパッド式印刷装置。
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