JP6285253B2 - 印刷装置、および、画像が形成された缶体の製造方法 - Google Patents
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Description
ところで、缶体の全長よりもインクジェットヘッドの方が短い場合などにおいては、各色毎に複数のインクジェットヘッドを用意しなければならない場合が生じ、インクジェットヘッドの総数が増える。このようにインクジェットヘッドの総数が増えると、インクジェットヘッドがより広い領域に亘って配置されるようになり、印刷装置の大型化を招く。
本発明の目的は、複数の色により構成された画像をインクジェットヘッドを用いて缶体に形成する印刷装置であって、各色毎に複数のインクジェットヘッドが用意される印刷装置の小型化を図ることにある。
また、前記画像を構成する前記複数の色には、黒色が含まれ、黒色のインクを吐出する前記同色インクジェットヘッド群は、前記缶体の搬送方向において最も下流側に配置されていることを特徴とすることができる。
また、前記同色インクジェットヘッド群に含まれる個々の同色インクジェットヘッドは、前記缶体への画像形成を行う際、当該缶体の真上に位置し、鉛直方向且つ下側に向けてインクを吐出し、当該缶体への画像形成を行うことを特徴とすることができる。この場合、インクジェットヘッドが缶体の真上に配置されていない場合や、鉛直方向以外の方向にインクの吐出が行われる場合に比べ、缶体に形成される画像の質を向上させることができるようになる。
図1は、缶体への画像形成を行うインクジェットヘッドを説明する図である。なお、同図(A)は、インクジェットヘッド等の正面図であり、同図(B)は、インクジェットヘッド等の右側面図であり、同図(C)は、インクジェットヘッドの底面(缶体の外周面に対向する対向面)を示した図である。
インク吐出孔22は、同図(C)で示している状態よりもはるかに小さく形成されている。また、実際のインクジェットヘッド20には、同図(C)で示されている数よりも多い数のインク吐出孔22が形成されている。
また、上記では説明を省略したが、缶体10は、円筒状に形成されるとともに、一方の端部は塞がれ、この一方の端部に、底部が設けられた構成となっている。また、缶体10の他方の端部には、開口が形成され、マンドレル11は、この開口を通じて缶体10の内部に挿入されている。
ここで、図1(B)にて破線で示すインクジェットヘッド20(符号1Bで示すインクジェットヘッド20)のように、缶体10の中心を通る鉛直線ではない鉛直線上に、インクジェットヘッド20を配置することも考えられる。
このような場合は、例えば、図2(インクジェットヘッド20の他の配置例を示した図)に示すように、缶体10の軸方向に沿って、複数のインクジェットヘッド20を並べて配置する。この場合、疑似的に大きなインクジェットヘッド20が設置された形となり、図1で示した態様よりもより広い範囲に画像形成を行える。なお、図2(A)は、インクジェットヘッド20等を上方から眺めた場合の状態を示した図であり、図2(B)は、インクジェットヘッド20等を正面から眺めた場合の状態を示した図である。
補足すると、図2(A)における左図は、缶体10の上にインクジェットヘッド20が配置されている様子を上方から眺めた様子を示している。このとき、インク吐出孔はインクジェットヘッド20の裏面(缶体10と対峙する面)に形成されているため、現実には上から見ることはできないが、理解しやすくするため、あえてインク吐出孔形成領域23を実線で表示している。また、インクジェットヘッド20により缶体10に形成された画像は、実際は曲面を有する画像であるが、理解しやすくするため、図2(A)における右図では、前記画像を平面状に展開して示している。図2以降についてもこれらを踏襲している場合がある。
この印刷形態では、第1インクジェットヘッド28および第2インクジェットヘッド29を、缶体10の搬送方向においてずらすとともに、第1インクジェットヘッド28および第2インクジェットヘッド29を、缶体10の軸方向において重ねている。第1インクジェットヘッド28および第2インクジェットヘッド29をこのように重ねることで、上記帯状空白領域の発生が抑えられ、缶体10の外周面の全体に画像が形成されるようになる。
付言すると、この印刷形態では、形成する画像を予め定められた境界で分断し、その分断された画像の一方を、第1インクジェットヘッド28を用いて形成し、分断された画像の他方を、第2インクジェットヘッド29を用いて形成する。
そして、まず、一組目のインクジェットヘッド20を用い、例えば、シアンの画像を、缶体10の外周面に形成する。
また、8個設けられたインクジェットヘッド20の全てを同時に用い、同時並行で缶体10への印刷を行う場合には、合計で8個のマンドレル11を用意する必要が生じる。さらに、この場合、マンドレル11毎に、マンドレル11を駆動する機構やマンドレル11を移動する機構を用意する必要が生じ、装置の製造コストの増加や装置の複雑化を招きやすい。
図4は、本実施形態の印刷装置100を説明するための図である。なお、図4では、図中上段に(図中、(A)で示す箇所に)、印刷装置100を上方から眺めた場合の状態を示し、図中下段に(図中、(B)で示す箇所に)、印刷装置100を正面から眺めた場合の状態を示している。
また、制御装置には、演算部により生成された各色毎の画像データを保管するデータ保存部が設けられている。さらに、インクジェットヘッド20の各々に対し、インクの吐出タイミング、吐出量、吐出回数などについての情報を含んだ出力信号を送信し、インクジェットヘッド20を駆動させるインクジェットヘッド制御部が設けられている。
第2印刷位置P2には、第2シアン用インクジェットヘッド20C2、および、第1マゼンタ用インクジェットヘッド20M1が配置されている。缶体10が、第2印刷位置P2に達すると、第2シアン用インクジェットヘッド20C2および第1マゼンタ用インクジェットヘッド20M1の各々から、インクの吐出が開始される。
これにより、第1シアン用インクジェットヘッド20C1により形成される画像と、第2シアン用インクジェットヘッド20C2により形成される画像との間に、上記帯状空白領域が形成されることが防止され、缶体10の外周面の全域にシアンの画像が形成されるようになる。
第3印刷位置P3には、第2マゼンタ用インクジェットヘッド20M2、および、第1イエロー用インクジェットヘッド20Y1が配置されている。缶体10が第3印刷位置P3に達すると、第2マゼンタ用インクジェットヘッド20M2および第1イエロー用インクジェットヘッド20Y1の各々からインクの吐出が開始される。そして、インクの吐出が開始されてから、缶体10が1回転すると、インクの吐出が停止される。
第4印刷位置P4における画像形成が終了すると、第1イエロー用インクジェットヘッド20Y1により形成された画像と、第2イエロー用インクジェットヘッド20Y2により形成された画像とが、イエロー用印刷境界にて繋がり、イエローについては、全ての画像が缶体10の外周面に形成された状態となる。
これにより、第1ブラック用インクジェットヘッド20K1により形成された画像と、第2ブラック用インクジェットヘッド20K2により形成された画像とが、ブラック用印刷境界にて繋がり、ブラックについては、全ての画像が缶体10の外周面に形成された状態となる。
なお、上記では説明を省略したが、本実施形態では、マンドレル11の回転角度を検出するロータリエンコーダが設けられており、第1印刷位置P1〜第5印刷位置P5の各位置にて形成される画像の位置合わせは、このロータリエンコーダからの出力に基づき行われる。
本実施形態では、この空間を利用する。具体的には、この空間に、他の色のインクを吐出するインクジェットヘッド20を設ける。これにより、印刷位置が減るようになり、上記のとおり、印刷装置100の小型化を図れる。さらに、使用するマンドレル11の数も抑えられる。
具体的には、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色を用いる場合には、印刷位置が4箇所ですみ、装置の大型化が抑制される。
図4にて示した例では、缶体10の外周面の下側の領域(以下、「下側印刷領域」と称する)に対して最後に供給されるインクがブラックとなっている。また、缶体10の外周面の上側の領域(以下、「上側印刷領域」と称する)に対しても、最後に供給されるインクの色がブラックとなっている。即ち、本実施形態では、下側印刷領域および上側印刷領域の各々において、最後に供給されるインクの色が、何れもブラックとなっている。
図5は、印刷装置100の全体構成を示した図である。なお、図5では、上方から印刷装置100を眺めた場合の状態を示している。また、この印刷装置100では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックにホワイトを加えた5色のインクを用いる。さらに、この印刷装置100では、UV硬化型のインクを用いる。
旋回ターレット110の外側には、9個のマンドレル11が配置され、さらに、各マンドレル11と旋回ターレット110との間には、マンドレル11を支持する支持柱12が設けられている。ここで、マンドレル11および支持柱12の各々は、旋回ターレット110の周方向において等間隔で配置されている。
さらに、この印刷装置100には、缶体10が順次供給される缶体供給部5A、画像形成部5B、缶体乾燥部5C、缶体排出部5Dが設けられている。
この印刷装置100では、まず、缶体供給部5Aにて、マンドレル11による缶体10の保持が開始される。上記では説明を省略したが、マンドレル11の先端部には吸引孔が形成されている。そして、本実施形態では、マンドレル11の内部を負圧とし缶体10の吸引を行う。これにより、缶体10の内部にマンドレル11が入り込み、マンドレル11による缶体10の保持が開始される。さらに、本実施形態では、マンドレル11の周方向への回転も行われる。
これにより、ブラック用印刷境界を挟んで相対する二つの領域のうちの他方の領域に、ブラックの画像が形成され、ブラックについては、全ての画像が形成された状態となる。
なお、缶体乾燥部5Cと缶体排出部5Dの間に、缶体10に表面に塗料を塗りオーバーコート層を形成するオーバーコート形成部、このオーバーコート層の乾燥を行う乾燥部を追加で設けるようにしてもよい。
なお、図5にて示した印刷装置100が有する各機能部と同様の機能を有する機能部には、図5にて用いた符号と同じ符号を付している。
図6にて示すこの印刷装置100では、色毎に2つのインクジェットヘッド20が設けられ、さらに、各インクジェットヘッド20が個別に設けられているため、合計で10箇所の印刷位置が設けられる。この結果、この印刷装置100では、図5にて示した本実施形態の印刷装置100に比べ、装置が大型化してしまう。
この印刷装置100では、旋回ターレット110が立てられた状態で設けられている。付言すると、本実施形態の印刷装置100では、旋回ターレット110の回転軸が水平方向に沿うように旋回ターレット110が設けられている。この旋回ターレット110は、同図(A)における矢印7Aに示すように、反時計回り方向に回転する。
さらに、詳細な図示は省略しているが、第1印刷位置P1よりも缶体10の搬送方向上流側には、缶体供給部5Aが設けられている。また、第6印刷位置P6よりも缶体10の搬送方向下流側には、缶体乾燥部5Cが設けられている。さらに、缶体乾燥部5Cよりも缶体10の移動方向下流側には、缶体排出部5Dが設けられている。
複数設けられた印刷位置の各々では、2つ設けられたインクジェットヘッド20を、缶体10の軸方向に沿って直線上に並べず、図8(インクジェットヘッド20の他の配置例を示した図)の(A)に示すように、缶体10の周方向にずらした状態で配置することも考えられる。かかる場合、各印刷位置において、1色分の画像を缶体10の外周面の全域に形成することができ、印刷位置を、色数に対応した数だけ用意すれば済む。
さらに、この印刷形態では、缶体10を単に水平方向に沿って搬送してしまうと、インクジェットヘッド20と缶体10とが干渉してしまう。このため、缶体10を水平方向のみではなく、図8(B)における矢印8A、8Bで示すように、缶体10を上下方向にも移動させる必要が生じる。かかる場合、装置の複雑化や、印刷効率の低下などを招く。
また、本実施形態の構成では、缶体10を水平方向にのみ移動させている過程で、缶体10への画像形成を行うことが可能となり、装置の複雑化を避けられる。また、印刷効率の低下も抑制できるようになる。
図4にて示した本実施形態の印刷装置100を他の観点から捉えると、本実施形態の印刷装置100は、図9(本実施形態の印刷装置100を模式的に示した図)にて示すように、同じ色のインクを吐出する2つのインクジェットヘッド20を1つのインクジェットヘッド群200(以下、「同色インクジェットヘッド群200」と称する)として捉えることができる。
付言すると、図9にて符号9Aで示す枠の中に位置する第1シアン用インクジェットヘッド20C1、第2シアン用インクジェットヘッド20C2のように、同じ色のインクを吐出する2つのインクジェットヘッド20を、1つの同色インクジェットヘッド群200として捉えることができる。
図9を参照して説明すると、図中、符号9Bで示す箇所に、インクジェットヘッド20が配置されていない空間が形成される。より具体的には、第2シアン用インクジェットヘッド20C2に隣接する隣接箇所に、インクジェットヘッド20が配置されていない空間が形成される。
これにより、上記空間がデッドスペースとならず、複数のインクジェットヘッド20がより密な状態で配置されるようになる。そして、この場合、印刷装置100をより小型なものにできるようになる。
上記のとおり、下側印刷領域および上側印刷領域の何れかおよび両方において、ブラックを最後のインクとしない場合、ブラックの色は色として強い性質があるため、下側印刷領域および上側印刷領域のそれぞれに形成される画像の印象が、予め定められた想定した印象とは異なるようになってしまうおそれがある。このため、本実施形態では、缶体10の搬送方向において最も下流側に位置する同色インクジェットヘッド群200を、ブラックのインクを吐出する同色インクジェットヘッド群200としている。
上記では、第1シアン用インクジェットヘッド20C1のすぐ下流側に、第2シアン用インクジェットヘッド20C2を設けるなど、同じ色のインクを吐出する2つのインクジェットヘッド20を、互いに隣接する印刷位置のそれぞれに配置した場合を一例に説明した。
即ち、本実施形態の構成は、缶体10の軸方向における長さよりもインクジェットヘッド20の方が短い態様に限らず、缶体10の軸方向における長さよりもインクジェットヘッド20の方が長い態様に対しても適用できる。
ここで、複数のインクジェットヘッド20は、上記と同様の形で配置されており、同図(A)に示すように、缶体10の回転方向における最も上流側に、第1シアン用インクジェットヘッド20C1が配置されている。
その一方で、本実施形態の構成では、インクジェットヘッド20をより密な状態で配置できるようになり、印刷装置100をより小型化なものにできる。
Claims (5)
- 筒状の缶体を、当該缶体の軸方向と交差する方向に且つ予め定められた搬送経路に沿って搬送するとともに、当該缶体の搬送方向における位置が互いに異なり互いに離れた関係にある複数の印刷箇所の各々にて停止させる搬送手段と、
複数の色により構成された画像を、各色毎に複数個用意され複数の前記印刷箇所の各々に設置されたインクジェットヘッドを用い、前記搬送経路上の前記缶体の外周面に対して形成する画像形成手段と、
を備え、
複数個の前記インクジェットヘッドに含まれるインクジェットヘッドのうちの同じ色のインクを吐出するインクジェットヘッドである同色インクジェットヘッドの各々は、互いに異なる前記印刷箇所に設置されるとともに、当該缶体へ画像形成を行う際の当該缶体に対する位置であって当該缶体の軸方向における当該位置が互いに異なるように配置され、且つ、当該缶体の軸方向に沿うように配置されるとともに、当該缶体の軸方向における一部の領域に対して画像形成を行い、
複数の前記印刷箇所に含まれる一の印刷箇所に設置された前記同色インクジェットヘッドに隣接する隣接箇所であって当該同色インクジェットヘッドの長手方向において隣接する当該隣接箇所には、他の印刷箇所に設置された、他の色のインクを吐出するインクジェットヘッドと同色のインクを吐出するインクジェットヘッドが設けられ、
複数の前記同色インクジェットヘッドに含まれる同色インクジェットヘッドの各々の長手方向における長さを足し合わせた長さが、前記缶体の軸方向における長さよりも大きい印刷装置。 - 複数個の前記同色インクジェットヘッドによって、同色インクジェットヘッド群が構成され、
前記同色インクジェットヘッド群は、前記画像を構成する前記複数の色の各々に対応するように複数設けられ、
複数設けられた前記同色インクジェットヘッド群は、前記缶体の搬送方向における位置が互いに異なるように配置され、
前記缶体の搬送方向において上流側に位置する一つの前記同色インクジェットヘッド群に含まれる同色インクジェットヘッドのうちの当該搬送方向において最も下流側に位置する同色インクジェットヘッドの前記隣接箇所に、下流側に位置する他の同色インクジェットヘッド群に含まれる同色インクジェットヘッドであって当該搬送方向において最も上流側に位置する同色インクジェットヘッドが位置するように、当該同色インクジェットヘッド群の各々は配置されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記画像を構成する前記複数の色には、黒色が含まれ、
黒色のインクを吐出する前記同色インクジェットヘッド群は、前記缶体の搬送方向において最も下流側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。 - 前記同色インクジェットヘッド群に含まれる個々の同色インクジェットヘッドは、前記缶体への画像形成を行う際、当該缶体の真上に位置し、鉛直方向且つ下側に向けてインクを吐出し、当該缶体への画像形成を行うことを特徴とする請求項2乃至3の何れかに記載の印刷装置。
- 画像が形成された缶体の製造方法であって、
筒状の缶体を、当該缶体の軸方向と交差する方向に且つ予め定められた搬送経路に沿って搬送するとともに、当該缶体の搬送方向における位置が互いに異なり互いに離れた関係にある複数の印刷箇所の各々にて停止させ、
複数の色により構成された画像を、各色毎に複数個用意され複数の前記印刷箇所の各々に設置されたインクジェットヘッドを用い、前記搬送経路上の前記缶体の外周面に対して形成し、
複数個の前記インクジェットヘッドに含まれるインクジェットヘッドのうちの同じ色のインクを吐出するインクジェットヘッドである同色インクジェットヘッドの各々は、互いに異なる前記印刷箇所に設置されるとともに、当該缶体へ画像形成を行う際の当該缶体に対する位置であって当該缶体の軸方向における当該位置が互いに異なるように配置され、且つ、当該缶体の軸方向に沿うように配置されるとともに、当該缶体の軸方向における一部の領域に対して画像形成を行い、
複数の前記印刷箇所に含まれる一の印刷箇所に設置された前記同色インクジェットヘッドに隣接する隣接箇所であって当該同色インクジェットヘッドの長手方向において隣接する当該隣接箇所には、他の印刷箇所に設置された、他の色のインクを吐出するインクジェットヘッドと同色のインクを吐出するインクジェットヘッドが設けられ、
複数の前記同色インクジェットヘッドに含まれる同色インクジェットヘッドの各々の長手方向における長さを足し合わせた長さが、前記缶体の軸方向における長さよりも大きいことを特徴とする、画像が形成された缶体の製造方法。
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