JP5683908B2 - タイヤ表面印刷方法およびタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、自動車用タイヤに文字や絵柄等の情報を印刷するタイヤ表面印刷方法およびタイヤ用印刷装置に関する。
従来、自動車用タイヤに文字や絵柄等の情報を表示する場合には、タイヤに対して刻印を行っている。すなわち、タイヤの加硫に用いられるモールドに表示情報の型を形成した型付きモールドを製作し、これに生タイヤを装填することにより、タイヤ表面が圧力によって表示情報が刻印される構成となっている。
ところが、型付きモールドは汎用性に乏しく、表示情報毎に必要となる。このため、文字や絵柄等の情報が施された表示用シールを製作し、加硫時にこの表示用シールをタイヤの所定位置に取り付けておくことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、モールドの汎用性が高まり、タイヤの生産性の向上を図ることができる。
特開２００８−０５６０５５号公報
しかしながら、上述した表示用シールは、生タイヤ上の特定の位置に自動で貼ることが困難であるため、通常、手作業により貼り付けており、貼付位置精度と生産性に問題がある。また、表示用シールを、タイヤ側面の曲面に、しわ無く、また、内圧を充填することなく貼るのが難しい。また、表示用シールを貼り付けるとき、異物がタイヤ表面に付着するため、クラックを生じる起点の核になる可能性があり、タイヤ性能が悪化する可能性がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、タイヤ側面に文字や絵柄等を、位置精度と生産性を満足させて、しわ無く、タイヤ性能を悪化させることなく印刷できるタイヤ表面印刷方法およびタイヤ用印刷装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のタイヤ表面印刷方法は、加硫後のタイヤをリム組みし、リム組みされた前記タイヤに内圧を充填し、タイヤ中心を通る回転主軸が垂直となるように前記タイヤを横置き状態にして、前記タイヤの凹凸文字を備えるタイヤ側面に、インクジェット方式、エアスプレー方式またはエアレススプレー方式のプリンタヘッドから塗料を吐出し、塗布して、多色刷りにより所望の文字の印刷を多色刷りにて行うタイヤ表面印刷方法であって、前記回転主軸を回転駆動装置により駆動させ、回転主軸の回転にともなって前記タイヤを一定速度で回転させるステップと、回転する前記タイヤの側面に、前記プリンタヘッドから塗料を吐出し、塗布して、所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップと、前記プリンタヘッドから吐出された塗料を、乾燥・硬化手段を用いて乾燥、硬化するステップと、を含み、前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字から周方向に離れた位置に、所望の文字の印刷を多色刷りにて行い、前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、塗色数に応じて、前記プリンタヘッドを複数用意し、同時回転で多色刷りで行うことを含むことを特徴とする。
凹凸検出センサにより前記凹凸文字を検出するステップを含むことが好ましい。前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字のいずれかの位置を、タイヤの回転原点に設定することが好ましい。前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字のうち前記凹凸検出センサが最後に検出した文字を、タイヤの回転原点に設定することが好ましい。前記リム組みは自動で行うことが好ましい。
また、回転する前記タイヤの表面上の特定の凹凸文字を外部からセンサにより検出し、前記タイヤの回転原点を設定し、前記回転原点を前記プリンタヘッドの作動開始タイミングと同期させることにより、前記凹凸文字の位置と塗料の塗布位置との関係を一定に保つステップを含むことが好ましい。さらに、前記タイヤの回転量をロータリーエンコーダにより検出するステップをさらに備え、回転する前記タイヤの表面上の特定の凹凸文字を外部からセンサにより検出し、検出した前記特定の凹凸文字のいずれかの位置を、タイヤの回転原点に設定し、前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、前記回転量に基づいて、前記プリンタヘッドの作動開始が、前記回転原点の通過から所定のタイミングと同期され、かつ、前記特定の凹凸文字の位置から一定の関係を保つようにして前記所望の文字が多色刷りにて印刷されていることが好ましい。
また、前記所望の印刷は、塗色数に応じて、前記プリンタヘッドを複数用意し、同時回転で多色刷りで行うことが好ましい。
また、本発明のタイヤは上述したタイヤ表面印刷方法により所定のパターンが印刷されたタイヤであって、所定の凹凸文字の位置から一定の関係を保つようにして前記所定のパターンが描画されたタイヤである。
本発明は、タイヤ側面の特定の位置に文字や絵柄等を自動で印刷することが可能であるため、全ての自動作業により印刷位置精度と生産性を満足させることができる。
また、本発明は、内圧を充填したタイヤに印刷するので、文字や絵柄等を、タイヤ側面の曲面に、しわ無く、印刷することができる。
また、本発明は、異物がタイヤ表面に付着することがなくなるため、異物が起点となってクラックを生じる可能性がなくなり、タイヤ性能を悪化させない。
本実施の形態に係るタイヤ表面印刷方法を実施する印刷装置の概略構成図である。 本発明のタイヤ表面印刷方法を説明するフローチャートである。 プリンタヘッドの印刷出力イメージの一例を示す図である。 タイヤ側面の凹凸文字と印刷出力イメージを示す図である。 凹凸検出センサの出力信号とプリンタヘッドに出力される印刷制御信号のタイミングチャートである。
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るタイヤ表面印刷方を実施する印刷装置の概略構成図である。
リム組みし、内圧を充填して正規の形状にインフレートしたタイヤ１の側面に近接して、タイヤ表面に所望の文字、絵柄、記号、模様等（所定のパターン）を印刷するインクジェット式のプリンタヘッド２と、回転するタイヤ表面上の特定の凹凸文字を外部から検出する凹凸検出センサ３と、プリンタヘッド２に隣接してプリンタヘッド２によりタイヤ表面に塗布された塗料の乾燥、硬化を行うＵＶ（紫外線）照射ランプ４が配置されている。
なお、プリンタヘッド２は、インクジェット方式の他に、エアスプレー方式、エアレススプレー方式等を採用することが可能である。また、同時回転で多色刷りを行うときは、塗色数に応じて、複数のプリンタヘッドを配置する。凹凸検出センサ３には、レーザ変位計等が用いられる。また、塗料の乾燥、硬化にＵＶ照射ランプ４を用いたが、熱風器でもよい。
また、タイヤホイール５の中心穴を通るタイヤ回転主軸６は、回転軸駆動装置７により駆動され、タイヤ１は、タイヤ回転主軸６の回転にともなって回転（反時計方向）する。回転軸駆動装置７には、タイヤ１の回転原点とプリンタヘッド２の作動開始タイミングとの同期のために、ベルト８を介してロータリーエンコーダ９が設置されている。ロータリーエンコーダ９は、タイヤ１の回転量を検出し、検出した回転量を、制御装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０へ信号（パルス信号）として伝達する。
ＰＣ１０は、印刷制御手段１１と、原点設定手段１２と、同期手段１３と、回転制御手段１４を備える。印刷制御手段１１は、プリンタヘッド２に接続され、プリンタヘッド２に印刷制御信号と印刷データ信号を出力する。原点設定手段１２は、凹凸検出センサ３に接続され、凹凸検出センサ３から出力された凹凸文字の凹凸パターンのデータと、予めＰＣ１０に格納されている凹凸パターンのデータとを照合して一致したならば、凹凸パターンの特定の凹凸文字をタイヤ回転の原点に設定する。同期手段１３は、ロータリーエンコーダ９に接続され、ロータリーエンコーダ９からの信号を検出して、プリンタヘッド２の作動開始時を、タイヤの回転原点と所定のタイミングで同期させる。プリンタヘッド２の作動開始時を、タイヤの回転原点と所定のタイミングで同期させることにより、毎回タイヤモールドで形成された凹凸文字の位置と印刷位置との関係を一定に保つことができる。回転制御手段１４は、回転軸駆動装置７に接続され、タイヤ１が一定速度で回転するように回転軸駆動装置７を制御する。
なお、印刷制御手段１１、原点設定手段１２、同期手段１３、回転制御手段１４のそれぞれの機能は、ＰＣ１０が保持するソフトウエア（プログラム）を実行することによって実現される。
次に、本発明のタイヤ表面印刷方法の動作を図２のフローチャートに従って説明する。まず、加硫後のタイヤを自動でリム組みし（Ｓ１０１）、リム組みしたタイヤに内圧を充填して正規の形状にインフレートする（Ｓ１０２）。インフレートしたタイヤ１を、図１に示すように、タイヤホイール５の中心穴にタイヤ回転主軸６を通して印刷装置に設置し、回転軸駆動装置７によりタイヤ回転主軸６を駆動してタイヤ１を回転させる（Ｓ１０３）。次に、回転するタイヤ表面上のタイヤモールドで形成された特定の凹凸文字を外部から凹凸検出センサ３により検出し、凹凸検出センサ３により検出した該特定の凹凸文字をタイヤ１の回転原点とする（Ｓ１０４）。次に、タイヤ回転主軸６に設置されたロータリーエンコーダ９でタイヤ１の回転量を検出し、タイヤ１の回転原点からの回転量を同期手段１３へ信号（パルス信号）として伝達し、プリンタヘッド２の作動開始タイミングと同期させる（Ｓ１０５）。該特定の凹凸文字の位置と印刷位置との関係を一定に保ちながら、回転するタイヤ１の側面に、プリンタヘッド２から塗料を吐出し、塗布して、所望の文字、絵柄、記号、模様等（所定のパターン）を描画（印刷）する（Ｓ１０６）。次に、隣接して設置されたＵＶ照射ランプ４により、塗布された塗料を乾燥、硬化させる（Ｓ１０７）。
図３は、プリンタヘッドの印刷出力イメージの一例を示す図であり、図４は、タイヤ側面に形成された凹凸文字とタイヤ側面に印刷された印刷出力イメージを示す図である。タイヤ１の側面には「Ｄ４２８０」の凹凸文字１５が形成されており、この凹凸文字１５から一定間隔で「ＺＥＲＯ」の文字１６が印刷されている。
図５は、凹凸検出センサの出力信号と、プリンタヘッドに出力される印刷制御信号のタイミングチャートである。
原点設定手段１２は、凹凸検出センサ３から出力された凹凸文字「Ｄ４２８０」の凹凸パターン信号と、予めＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０に格納されている凹凸文字「Ｄ４２８０」の凹凸パターンデータとを照合して一致したならば、「Ｄ４２８０」の最後の文字「０」を、タイヤ回転の原点となる特定の凹凸文字に設定する。同期手段１３は、ロータリーエンコーダ９が発生するパルスの数をカウントして、プリンタヘッド２の作動開始時を、タイヤの回転原点の通過時と時間ｔ０のタイミングで同期させる。印刷制御手段１１は、プリンタヘッド２に印刷制御信号を出力し、さらに、文字「ＺＥＲＯ」の印刷データ信号を出力して、プリンタヘッド２により、タイヤ側面に「ＺＥＲＯ」の文字１６を印刷する。
上述したように、本発明は、タイヤ側面の特定の位置に文字や絵柄等を自動で印刷することが可能であるため、印刷位置精度と生産性を高めることができる。また、本発明は、リム組みし、内圧を充填したタイヤに印刷するので、文字や絵柄等を、タイヤ側面の曲面に、しわ無く、印刷することができる。さらに、本発明は、異物がタイヤ表面に付着することがなくなるため、異物が起点となってクラックを生じることがなくなり、タイヤ性能を悪化させることがない。
１ タイヤ
２ プリンタヘッド
３ 凹凸検出センサ
４ ＵＶ照射ランプ
５ タイヤホイール
６ タイヤ回転主軸
７ 回転軸駆動装置
８ ベルト
９ ロータリーエンコーダ
１０ ＰＣ
１１ 印刷制御手段
１２ 原点設定手段
１３ 同期手段
１４ 回転制御手段
１５ 凹凸文字
１６ 印刷文字

Claims (8)

  1. 加硫後のタイヤをリム組みし、リム組みされた前記タイヤに内圧を充填し、タイヤ中心を通る回転主軸が垂直となるように前記タイヤを横置き状態にして、前記タイヤの凹凸文字を備えるタイヤ側面に、インクジェット方式、エアスプレー方式またはエアレススプレー方式のプリンタヘッドから塗料を吐出し、塗布して、多色刷りにより所望の文字の印刷を多色刷りにて行うタイヤ表面印刷方法であって、
    前記回転主軸を回転駆動装置により駆動させ、回転主軸の回転にともなって前記タイヤを一定速度で回転させるステップと、
    回転する前記タイヤの側面に、前記プリンタヘッドから塗料を吐出し、塗布して、所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップと、
    前記プリンタヘッドから吐出された塗料を、乾燥・硬化手段を用いて乾燥、硬化するステップと、
    を含み、
    前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字から周方向に離れた位置に、所望の文字の印刷を多色刷りにて行い、
    前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、塗色数に応じて、前記プリンタヘッドを複数用意し、同時回転で多色刷りで行うことを特徴とするタイヤ表面印刷方法。
  2. 凹凸検出センサにより前記凹凸文字を検出するステップを含む、請求項１に記載のタイヤ表面印刷方法。
  3. 前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字のいずれかの位置を、タイヤの回転原点に設定することを特徴とする、請求項２に記載のタイヤ表面印刷方法。
  4. 前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、検出した前記凹凸文字のうち前記凹凸検出センサが最後に検出した文字を、タイヤの回転原点に設定することを特徴とする、請求項２または３に記載のタイヤ表面印刷方法。
  5. 前記リム組みは自動で行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤ表面印刷方法。
  6. 回転する前記タイヤの表面上の特定の凹凸文字を外部からセンサにより検出し、前記タイヤの回転原点を設定し、前記回転原点を前記プリンタヘッドの作動開始タイミングと同期させることにより、前記凹凸文字の位置と塗料の塗布位置との関係を一定に保つステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ表面印刷方法。
  7. 前記タイヤの回転量をロータリーエンコーダにより検出するステップをさらに備え、
    回転する前記タイヤの表面上の特定の凹凸文字を外部からセンサにより検出し、検出した前記特定の凹凸文字のいずれかの位置を、タイヤの回転原点に設定し、
    前記所望の文字の印刷を多色刷りにて行うステップは、前記回転量に基づいて、前記プリンタヘッドの作動開始が、前記回転原点の通過から所定のタイミングと同期され、かつ、前記特定の凹凸文字の位置から一定の関係を保つようにして前記所望の文字が多色刷りにて印刷されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ表面印刷方法。
  8. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタイヤ表面印刷方法により所定の文字が多色刷りにて印刷されたタイヤであって、
    所定の凹凸文字の位置から一定の関係を保つようにして前記所定の文字が多色刷りにて印刷されたタイヤ。
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