KR20210013197A

KR20210013197A - 인쇄 시스템 및 인쇄 방법

Info

Publication number: KR20210013197A
Application number: KR1020207037224A
Authority: KR
Inventors: 다쿠지 가토; 마사후미 가와고에; 도모유키 고무라; 슈지 무라모토; 구니코 데라키
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2021-02-03
Also published as: US11345137B2; TW202007546A; US20210300012A1; CN112334314B; CN112334314A; KR102396222B1; TWI748186B; JP2020015194A; JP7161881B2; WO2020021819A1

Abstract

물품을 인쇄 장치에 의해 인쇄하는 인쇄 방법으로서, 인쇄 전의 물품이 장착된 제 1 홀더를 인쇄 장치와 대향하는 수수 위치에 반송하는 수수 반송 공정과, 제 1 홀더를 수수 위치로부터 인쇄 장치에 이동시켜 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정하는 왕로 이동 공정과, 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정한 상태에서 물품에 대한 인쇄를 실시하는 인쇄 공정과, 인쇄된 물품이 장착된 제 1 홀더를 인쇄 장치로부터 수수 위치에 되돌리는 복로 이동 공정과, 왕로 이동 공정, 인쇄 공정 및 복로 이동 공정 중 적어도 하나와 병행하여, 인쇄 장치 및 수수 위치로부터 떨어진 장착 위치에서 제 1 홀더에 장착된 물품과 다른 물품을 제 1 홀더와 상이한 제 2 홀더에 장착하는 물품 장착 공정을 구비하고 있다. 이 때문에, 물품이 보틀이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 것인 경우에도, 짧은 스루풋으로 물품에 대한 인쇄를 실시할 수 있다.

Description

인쇄 시스템 및 인쇄 방법

이 발명은, 보틀 등의 일용품이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 물품에 대해 인쇄 처리를 실시하는 인쇄 시스템 및 인쇄 방법에 관한 것이다.

관련 출원의 상호 참조

이하에 나타내는 일본 출원의 명세서, 도면 및 특허 청구의 범위에 있어서의 개시 내용은, 참조에 의해 그 전체 내용이 본서에 편입된다 :

일본 특허출원 2018-138450호 (2018년 7월 24일 출원).

오목판 인쇄는, 오목판에 새겨진 패턴을 스크린 인쇄나 잉크젯 등의 인쇄 방식보다 높은 재현성으로 인쇄할 수 있다는 특성을 갖고 있다. 이 특성을 이용하여, 전자 회로 기판이나 터치 패널 기판 등의 디바이스에 있어서의 전극 패턴의 형성을 오목판 인쇄로 실시한다는 시도가 이루어지고 있다 (특허문헌 1). 또, 상기 특허문헌 1 에 기재된 인쇄 장치는 기판의 일방 주면, 요컨대 평면을 인쇄 대상으로 하고 있지만, 곡면에 대한 인쇄를 실시하는 기술도 제안되어 있다 (특허문헌 2 참조).

일본 공개특허공보 2018-27659호 일본 공개특허공보 2017-132052호

이들 인쇄 장치에서 취급하고 있는 물품은, 비인쇄면이 플랫한 평판 워크이다. 이 때문에, 컨베이어 등의 종래의 반송 기술에 의해 물품 단체를 인쇄에 적합한 자세인 채로 오목판 인쇄를 실시하는 위치 (본 발명의「얼라인먼트 위치」에 상당) 에 반송하여, 인쇄부에 의한 인쇄 처리를 실행할 수 있다. 그러나, 보틀을 비롯한 일용품이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 물품에 대해 인쇄 처리를 실행하기 위해서는, 당해 물품의 형상에 적합한 유지 기구를 얼라인먼트 위치에 형성하여, 물품에 대한 인쇄를 실시하기 직전에 유지 기구에 물품을 장착할 필요가 있다. 이와 같은 물품 장착은 복잡한 작업을 수반하기 때문에, 아무래도 장착 택트가 길어져 버린다. 이것이 삼차원 형상의 물품에 대해 인쇄를 실시하는 인쇄 처리의 스루풋을 저하시키는 주요인 중 하나가 되고 있다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 물품이 보틀이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 것인 경우에도, 짧은 스루풋으로 물품에 대한 인쇄를 실시할 수 있는 인쇄 시스템 및 인쇄 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명의 일 양태는, 인쇄 시스템으로서, 물품을 착탈 가능하게 구성된 홀더를 반송하는 홀더 반송 기구를 갖고, 홀더에 대한 물품의 장착을 실시하는 장착 위치 및 장착 위치와 상이한 수수 위치를 포함하는 주회 경로를 따라 홀더를 주회 반송시키는 주회 반송 장치와, 수수 위치와 대향하면서 주회 반송 장치로부터 이간되어 배치되어 얼라인먼트 위치에 위치 결정된 물품에 대한 인쇄를 실시하는 인쇄 장치와, 물품이 장착된 홀더를 인쇄 장치에 이동시켜 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정하고, 인쇄 장치에 의한 물품에 대한 인쇄 후에 홀더를 수수 위치에 되돌리는 왕복 이동 장치를 구비하고, 물품이 장착된 홀더를 제 1 홀더로 하고, 물품이 장착되어 있지 않은 빈 홀더를 제 2 홀더로 했을 때, 주회 반송 장치는, 왕복 이동 장치에 의한 제 1 홀더의 얼라인먼트 위치에 대한 왕로 (往路) 이동, 인쇄 장치에 의한 물품에 대한 인쇄 및 왕복 이동 장치에 의한 제 1 홀더의 수수 위치에 대한 복로 (復路) 이동 중 적어도 하나와 병행하여, 제 1 홀더에 장착된 물품과 다른 물품이 제 2 홀더에 장착되는 동안, 제 2 홀더를 장착 위치에 정지시키는 것을 특징으로 하고 있다.

이 발명의 다른 양태는, 물품을 인쇄 장치에 의해 인쇄하는 인쇄 방법으로서, 인쇄 전의 물품이 장착된 제 1 홀더를 인쇄 장치와 대향하는 수수 위치에 반송하는 수수 반송 공정과, 제 1 홀더를 수수 위치로부터 인쇄 장치에 이동시켜 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정하는 왕로 이동 공정과, 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정한 상태에서 물품에 대한 인쇄를 실시하는 인쇄 공정과, 인쇄된 물품이 장착된 제 1 홀더를 인쇄 장치로부터 수수 위치에 되돌리는 복로 이동 공정과, 왕로 이동 공정, 인쇄 공정 및 복로 이동 공정 중 적어도 하나와 병행하여, 인쇄 장치 및 수수 위치로부터 떨어진 장착 위치에서 제 1 홀더에 장착된 물품과 다른 물품을 제 1 홀더와 상이한 제 2 홀더에 장착하는 물품 장착 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 발명에서는, 물품은 제 1 홀더에 의해 장착된 채로 수수 위치를 경유하여 인쇄 장치에 반송되고, 인쇄 장치의 얼라인먼트 위치에 위치 결정된 상태에서 인쇄를 받은 후에 제 1 홀더와 함께 수수 위치에 되돌려진다. 한편, 이러한 인쇄 관련 처리 (왕로 이동, 인쇄 및 복로 이동) 의 적어도 일부와 병행하여, 상기 물품 이후에 인쇄해야 하는 물품이 인쇄 장치 및 수수 위치로부터 떨어진 장착 위치에서 제 2 홀더에 장착된다. 요컨대, 물품의 홀더에 대한 장착 처리와 인쇄 관련 처리가 부분적 혹은 전면적으로 병행된다.

이상과 같이, 물품을 홀더에 장착한 채로 물품을 인쇄 장치에 반송하여 물품에 대한 인쇄를 실시하는 것과 병행하여 홀더에 대한 물품의 장착을 실시하고 있기 때문에, 물품이 보틀이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 것인 경우에도, 짧은 스루풋으로 물품에 대한 인쇄를 실시할 수 있다.

상기 서술한 본 발명의 각 양태가 갖는 복수의 구성 요소는 전부가 필수인 것은 아니고, 상기 서술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은, 본 명세서에 기재된 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 적절히 상기 복수의 구성 요소의 일부의 구성 요소에 대해, 그 변경, 삭제, 새로운 다른 구성 요소와의 교환, 한정 내용의 일부 삭제를 실시하는 것이 가능하다. 또, 상기 서술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해, 혹은, 본 명세서에 기재된 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해, 상기 서술한 본 발명의 일 양태에 포함되는 기술적 특징의 일부 또는 전부를 상기 서술한 본 발명의 다른 양태에 포함되는 기술적 특징의 일부 또는 전부와 조합하여, 본 발명의 독립된 일 형태로 할 수도 있다.

도 1 은, 이 발명에 관련된 인쇄 시스템의 일 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 인쇄 시스템에서 사용하는 홀더의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 인쇄 시스템에서 실행되는 용기에 대한 인쇄 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4 는, 이 발명에 관련된 인쇄 시스템의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 1 은 이 발명에 관련된 인쇄 시스템의 일 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 2 는 도 1 의 인쇄 시스템에서 사용하는 홀더의 구조를 나타내는 모식도이다. 이 인쇄 시스템 (1) 은, 본 발명의「물품」의 일례인 음료 유리병이나 화장품의 유리병 등의 용기 (B) 를 홀더 (2) 에 장착한 상태에서 용기 (B) 의 몸통부 (Ba) 에 자외선 경화 재료의 패턴을 직접 인쇄하는 것이다.

인쇄 시스템 (1) 에는, 주회 반송 장치 (3) 가 형성되어 있다. 주회 반송 장치 (3) 는 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 를 포함하는 주회 경로 (PT) 를 따라 홀더 (2) 를 주회 반송하는 홀더 반송 기구 (31) 를 갖고 있다. 홀더 반송 기구 (31) 는 인쇄 시스템 (1) 전체를 제어하는 제어 장치 (4) 의 구동 제어부 (44) 로부터의 지령에 따라 작동하고, 홀더 (2) 를 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 의 순서로 주회 이동시킨다. 홀더 반송 기구 (31) 로는, 용기 교환 위치 (P1) 로부터 수수 위치 (P2) 에 대한 홀더 (2) 의 반송 (이하「수수 반송 (M1)」이라고 한다) 과, 수수 위치 (P2) 로부터 후처리 위치 (P3) 에 대한 홀더 (2) 의 이동 (이하「후처리 반송 (M2)」이라고 한다) 과, 후처리 위치 (P3) 로부터 용기 교환 위치 (P1) 에 대한 홀더 (2) 의 이동 (이하「교환 반송 (M3)」이라고 한다) 을 동시에 실시하는 컨베이어 반송 기구를 사용해도 되고, 수수 반송 (M1), 후처리 반송 (M2) 및 교환 반송 (M3) 을 서로 독립적으로 독립 반송 기구를 사용해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는 독립 반송 기구를 사용하고 있다.

용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에는 센서가 각각 배치되어 있다. 그리고, 센서는 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치하는 홀더 (2) 를 검지하고, 그것들을 나타내는 신호를 제어 장치 (4) 의 입출력부 (45) 에 부여한다. 이들 신호에 기초하여 제어 장치 (4) 의 연산 처리부 (41) 는 다음에 설명하는 바와 같이 구성된 홀더 (2) 그리고 당해 홀더 (2) 에 장착된 용기 (B) 의 위치를 취득한다. 또한, 상기 센서 중 수수 위치 (P2) 에 형성된 센서는 다음에 상세하게 서술하는 바와 같이 얼라인먼트 위치에 형성된 센서와 함께 홀더 (2) 의 왕복 이동을 제어하는 데에 기여한다.

홀더 (2) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 베이스부 (21) 를 갖고 있다. 이 베이스부 (21) 의 상면으로부터 2 개의 기둥부 (22, 23) 가 세워 형성되어 있다. 기둥부 (22, 23) 는, 용기 (B) 의 높이 (바닥부에서 용기 입구까지의 길이) 보다 약간 긴 간격을 두면서 서로 대향하도록 형성되어 있다. 기둥부 (22, 23) 에는, 도시를 생략하지만, 용기 (B) 의 높이 방향 (동 도면의 좌우 방향) 으로 관통공이 각각 형성되어 있다. 이들 관통공은 상기 높이 방향을 따라 일렬로 배치되어 있다. 그리고, 기둥부 (22) 에 형성된 관통공에 바닥 유지부 (24) 가 형성되는 한편, 기둥부 (23) 에 형성된 관통공에 덮개 폐쇄 유지부 (25) 가 형성되어 있다.

바닥 유지부 (24) 는, 기둥부 (22) 에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 회전체 (241) 와, 회전체 (241) 에 장착된 스프링 부재 (242) 를 갖고 있다. 스프링 부재 (242) 의 일방 단부는 회전체 (241) 에 고정된 고정단이고, 타방 단부는 기둥부 (23) 를 향하여 신장된 자유단으로 되어 있다. 한편, 덮개 폐쇄 유지부 (25) 는, 기둥부 (23) 에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되면서 덮개 폐쇄부 (Bc) 에 자유롭게 착탈할 수 있는 연결 부재 (251) 를 갖고 있다. 이 때문에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스프링 부재 (242) 의 탄성력에 저항하여 용기 (B) 의 바닥부 (Bb) 를 스프링 부재 (242) 의 타방 단부에 가압하면서 용기 (B) 를 수평 상태에서 기둥부 (22, 23) 사이에 배치할 수 있다. 또한, 용기 (B) 의 덮개 폐쇄부 (Bc) 를 덮개 폐쇄 유지부 (25) 의 연결 부재 (251) 에 연결함으로써, 용기 (B) 는 스프링 부재 (242) 의 탄성력으로 회전체 (241) 와 연결 부재 (251) 사이에 놓인 상태에서 회전축 (AX) 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 유지된다. 또한, 덮개 폐쇄부 (Bc) 란, 몸통부 (Ba) 의 숄더부에서 용기 입구까지의 상단 범위 중 용기 (B) 의 덮개 (도시 생략) 가 장착되는 부위를 의미하고 있다. 이 덮개 폐쇄부 (Bc) 의 상단 (도 2 의 우측) 에는, 용기 입구가 개방되고, 용기 입구의 근처로부터 몸통부 (Ba) 를 향하여 수나사 (도시 생략) 가 적절히 형성되어 있다. 수나사는, 연속된 나선 수나사 외에, 적절히 일부 분단되는 등의 형상을 갖고 있다.

이와 같이 구성된 홀더 (2) 에서는, 용기 교환 위치 (P1) 에 위치 결정되어 있을 때, 오퍼레이터에 의한 용기 (B) 의 착탈이 실행 가능하게 되어 있다. 요컨대, 인쇄 전의 용기 (B) 의 바닥부 (Bb) 를 스프링 부재 (242) 에 가압하면서 용기 (B) 를 수평 상태에서 기둥부 (22, 23) 사이에 배치한 후에 용기 (B) 의 덮개 폐쇄부 (Bc) 를 덮개 폐쇄 유지부 (25) 의 연결 부재 (251) 에 연결함으로써 용기 (B) 를 홀더 (2) 에 장착할 수 있다. 또, 인쇄 후에, 홀더 (2) 에 인쇄가 완료된 용기 (B) 를 스프링 부재 (242) 의 탄성력에 저항하면서 기둥부 (22) 측으로 이동시킴과 함께 연결 부재 (251) 에 의한 덮개 폐쇄부 (Bc) 의 연결을 해제함으로써, 용기 (B) 를 홀더 (2) 로부터 분리할 수 있다. 또한, 홀더 (2) 에 대한 용기 (B) 의 착탈 방식은 이것에 한정되는 것은 아니고, 홀더 (2) 에 있어서의 용기 (B) 의 유지 기능에 따른 착탈 방식을 채용할 수 있다.

홀더 (2) 는, 단순히 용기 (B) 를 수평 상태에서 자유롭게 회전할 수 있도록 유지하는 유지 기능 이외에, 후술하는 인쇄 장치에 의한 오목판 인쇄 중에 용기 (B) 를 회전축 (AX) 둘레로 회전시키는 회전 기능을 갖고 있다. 이 회전 기능은 용기 회전부 (26) 에 의해 실행된다. 이 용기 회전부 (26) 는, 회전하는 모터 (261) 와, 모터 (261) 의 회전력을 용기 (B) 의 덮개 폐쇄부 (Bc) 에 전달하는 회전 전달 기구 (262) 를 갖고 있다. 모터 (261) 가 제어 장치 (4) 의 구동 제어부 (44) 로부터의 회전 지령에 따라 작동하면, 인쇄 전의 용기 (B) 는 바닥 유지부 (24) 와 덮개 폐쇄 유지부 (25) 사이에 놓여 수평 자세로 유지된 상태에서 회전축 (AX) 둘레로 회전한다.

인쇄 전의 용기 (B) 가 오퍼레이터에 의해 장착된 홀더 (2) 는, 홀더 반송 기구 (31) 에 의해 주회 경로 (PT) 중 용기 교환 위치 (P1) 로부터 수수 위치 (P2) 를 향하는 경로 (PT1) 를 따라 반송된다. 요컨대, 수수 반송 (M1) (도 3 참조) 이 실행되고, 인쇄 전의 용기 (B) 가 홀더 (2) 와 함께 수수 위치 (P2) 에 반송된다. 이 수수 위치 (P2) 에 대향하면서 주회 반송 장치 (3) 로부터 떨어진 위치에 인쇄 장치 (5) 가 배치되어 있다. 인쇄 장치 (5) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수수 위치 (P2) 와 대향하는 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 배치된 얼라인먼트부 (51) 와, 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 위치 결정된 홀더 (2) 에 장착된 용기 (B) 의 몸통부 (Ba) 에 자외선 경화 재료의 패턴을 직접 인쇄하는 인쇄부 (52) 를 갖고 있다.

얼라인먼트부 (51) 는, 홀더 (2) 에 장착된 용기 (B) 의 인쇄부 (52) 에 대한 자세, 요컨대 상대 위치 관계를 인쇄에 적합한 것으로 하기 위해 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 도시를 생략하는 카메라에 의해 용기 (B) 의 일부를 촬상하여 얻어지는 얼라인먼트용 화상에 기초하여 위치 조정부 (도시 생략) 에 의해 홀더 (2) 를 상대적으로 이동시켜 용기 (B) 의 자세를 보정하고 있다. 자세 보정에 대해서는 종래부터 주지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어 용기 (B) 에 포함되는 복수의 특징 부위나 얼라인먼트 마크 등을 촬상하여 복수의 화상을 취득하고, 그들 화상을 제어 장치 (4) 의 화상 처리부 (43) 에서 가공 처리한다. 그리고, 그것에 의해 얻어진 화상 데이터에 기초하여 연산 처리부 (41) 가 얼라인먼트 위치 (Pa) 상의 홀더 (2) 를 삼차원적으로 이동시켜 인쇄부 (52) 에 대해 용기 (B) 를 상대 이동시키고, 인쇄부 (52) 에 대한 용기 (B) 의 자세를 기준 상태로 보정한다. 이 자세 보정 후에 인쇄부 (52) 에 의한 용기 (B) 에 대한 인쇄가 실행된다.

인쇄부 (52) 는 특허문헌 1 과 기본적으로 동일한 인쇄 수법, 요컨대 오목판 인쇄를 실행한다. 요컨대, 인쇄부 (52) 는 자외선 경화 재료를 충전시킨 오목판을 전사 롤러에 가압하여 오목판에 대응하는 자외선 경화 재료의 패턴을 전사 롤러에 수리시킨다. 또, 전사 롤러의 회전과 동기하여 기준의 인쇄 자세로 보정된 용기 (B) 를 회전축 (AX) (도 2 참조) 둘레로 회전시키면서 전사 롤러 상의 패턴을 용기 (B) 의 몸통부 (Ba) 에 전사한다. 또, 도 1 에 대한 도시를 생략하였지만, 인쇄부 (52) 는 용기 (B) 에 전사된 자외선 경화 재료의 패턴에 대해 비교적 약한 자외선을 용기 (B) 에 조사하여, 이른바 임시 경화시키는 임시 경화 처리부를 갖고 있다.

이와 같이 본 실시형태에서는, 주회 반송 장치 (3) 로부터 분리하여 인쇄 장치 (5) 를 형성하고, 주회 반송 장치 (3) 에 의해 홀더 (2) 와 함께 용기 (B) 를 주회 반송하는 주회 반송 동작으로부터 독립적으로 용기 (B) 의 인쇄 동작을 실행 가능하게 되어 있다. 또, 주회 반송 장치 (3) 와 인쇄 장치 (5) 를 분리하여 배치한 것에 대응하여, 인쇄 시스템 (1) 에서는, 왕복 이동 장치 (6) 가 형성되어 있다.

왕복 이동 장치 (6) 는, 용기 (B) 가 장착된 홀더 (2) 를 재치 가능한 대좌 (도시 생략) 를 수수 위치 (P2) 및 얼라인먼트 위치 (Pa) 사이에서 왕복 이동시키는 셔틀 구성을 갖고 있다. 대좌를 이동시키는 구체적인 구성으로는, 예를 들어 리니어 가이드와 모터를 조합한 기구나 에어 실린더 등의 직동 액추에이터에 의해 구성되는 기구 등을 사용할 수 있다.

본 실시형태에서는, 수수 위치 (P2) 및 얼라인먼트 위치 (Pa) 에는, 대좌를 검지하는 센서 (71, 72) 가 각각 형성되어 있고, 각 센서 (71, 72) 로부터의 검지 신호에 기초하여 제어 장치 (4) 가 왕복 이동 장치 (6) 를 제어한다. 이로써, 용기 (B) 가 장착된 홀더 (2) 를 인쇄 장치 (5) 에 이동시켜 용기 (B) 를 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 위치 결정하고, 인쇄 장치 (5) 에 의한 인쇄 후에 홀더 (2) 를 수수 위치 (P2) 에 되돌릴 수 있다.

이렇게 하여 수수 위치 (P2) 에 되돌려진 홀더 (2) 는, 홀더 반송 기구 (31) 에 의해 주회 경로 (PT) 중 수수 위치 (P2) 로부터 후처리 위치 (P3) 를 향하는 경로 (PT2) 를 따라 반송된다. 요컨대, 후처리 반송 (M2) (도 3 참조) 이 실행되고, 인쇄가 완료된 용기 (B) 가 홀더 (2) 와 함께 후처리 위치 (P3) 에 반송된다. 이 후처리 위치 (P3) 에는, 이미 인쇄 장치 (5) 에서 임시 경화를 받은 용기 (B) 에 대해 비교적 강한 자외선을 추가로 조사하여, 이른바 본 경화 처리를 실행하는 후처리 장치 (7) 가 배치되어 있다. 또한, 후처리 장치 (7) 에 의한 본 경화 처리를 받은 용기 (B) 가 장착된 홀더 (2) 는, 홀더 반송 기구 (31) 에 의해 주회 경로 (PT) 중 후처리 위치 (P3) 로부터 용기 교환 위치 (P1) 를 향하는 경로 (PT3) 를 따라 반송된다. 요컨대, 교환 반송 (M3) (도 3 참조) 이 실행되고, 인쇄가 완료된 용기 (B) 가 홀더 (2) 와 함께 용기 교환 위치 (P1) 에 반송된다. 그리고, 이 용기 교환 위치 (P1) 에서 인쇄가 완료된 용기 (B) 가 오퍼레이터에 의해 홀더 (2) 로부터 분리된다.

제어 장치 (4) 는, 상기 연산 처리부 (41), 화상 처리부 (43), 구동 제어부 (44) 및 입출력부 (45) 이외에, 인쇄 동작을 실행하기 위한 인쇄 프로그램이나 각종 데이터 등을 기억하는 기억부 (42) 가 형성되어 있다. 그리고, 연산 처리부 (41) 는 기억부 (42) 로부터 인쇄 프로그램을 판독 출력하고, 당해 인쇄 프로그램에 따라 시스템 각 부를 제어하여 다음에 상세하게 서술하는 인쇄 처리를 실행한다.

도 3 은 도 1 에 나타내는 인쇄 시스템에서 실행되는 용기에 대한 인쇄 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 동 도면에 있어서, 세로축 중 일점 쇄선 부분을 제외한 부분은 홀더 (2) 및 용기 (B) 의 위치를 나타내고, 가로축은 시간 경과를 나타내고 있다. 또, 백색 사각 표시는 홀더 (2) 를 나타내고 있다. 또, 백색 동그라미 표시는 인쇄 전의 용기 (B) 를 나타내고, 도트가 부여된 동그라미 표시는 인쇄 처리와 임시 경화 처리를 받은 용기를 나타내고, 빗금이 부여된 동그라미 표시는 본 경화 처리를 받은 최종 제품의 용기를 나타내고 있다. 또, 동그라미 표시 내의「B1」,「B2」,「B3」,「B4」는 각각 최초의 용기 (B), 2 번째의 용기 (B), 3 번째의 용기 (B), 4 번째의 용기 (B) 를 나타내고 있다. 또, 동 도면 중의 파선은 홀더 (2) 가 정지 상태에 있는 것을 나타내고, 실선 화살표는 홀더 (2) 의 이동 및 이동 방향을 나타내고 있다.

인쇄 시스템 (1) 의 초기 상태 (도 3 의 타이밍 T1) 에서는, 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에서, 용기 (B) 를 장착하고 있지 않은, 이른바 빈 홀더 (2) 가 위치 결정되어 있다. 그리고, 제어 장치 (4) 에 대해 오퍼레이터가 운전 지령을 부여하면, 인쇄 프로그램에 따라 연산 처리부 (41) 가 시스템 각 부를 제어하여, 이하의 일련의 동작을 반복하여 실행한다.

용기 교환 위치 (P1) 에 위치 결정되어 있는 홀더 (2) 에 대해, 오퍼레이터가 인쇄 전의 최초의 용기 (B1) 를 수동으로 홀더 (2) 에 장착한 것을 확인하면 (타이밍 T2), 홀더 반송 기구 (31) 는, 용기 (B1) 가 장착된 홀더 (2) 를 경로 (PT1) 를 따라 반송한다 (수수 반송 (M1)). 또, 이것에 동기하여, 홀더 반송 기구 (31) 는, 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치하는 빈 홀더 (2) 를 각각 경로 (PT2, PT3) 를 따라 반송한다. 요컨대, 후처리 반송 (M2) 및 교환 반송 (M3) 을 실행한다. 이로써, 최초의 용기 (B1) 는 수수 위치 (P2) 에 위치함과 함께 빈 홀더 (2) 가 용기 교환 위치 (P1) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치한다 (타이밍 T3).

인쇄 전의 용기 (B1) 가 장착된 홀더 (2) 가 수수 위치 (P2) 에 반송되어 오면, 당해 홀더 (2) 는 왕복 이동 장치 (6) 에 의해 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 이동된다 (왕로 이동). 이 얼라인먼트 위치 (Pa) 에서는, 얼라인먼트부 (51) 에 의해 홀더 (2) 의 위치가 이동되고, 당해 홀더 (2) 에 장착된 용기 (B1) 의 인쇄부 (52) 에 대한 자세가 보정된다. 이 자세 보정 후에 홀더 (2) 에 장착된 채로 용기 (B1) 의 몸통부 (Ba) 에 대해 인쇄부 (52) 에 의해 자외선 경화 재료의 패턴이 인쇄되고, 그리고 인쇄된 패턴의 임시 경화가 실행된다. 이렇게 하여 용기 (B1) 에 대한 인쇄 및 임시 경화가 완료되면, 왕복 이동 장치 (6) 에 의한 홀더 (2) 의 복로 이동이 실행된다. 요컨대, 당해 용기 (B1) 를 유지한 채로 홀더 (2) 가 왕복 이동 장치 (6) 에 의해 수수 위치 (P2) 에 되돌려진다 (타이밍 T4).

이와 같이 홀더 (2) 의 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 대한 왕로 이동 동작, 인쇄 동작, 임시 경화 동작 및 홀더 (2) 의 수수 위치 (P2) 에 대한 복로 이동 동작을 실시하고 있는 것과 병행하여, 용기 교환 위치 (P1) 에서 정지해 있는 홀더 (2) 에 대해, 오퍼레이터가 인쇄 전의 2 번째의 용기 (B2) 를 수동으로 홀더 (2) 에 장착한다. 또한, 본 실시형태에서는, 타이밍 T3 에서 타이밍 T4 까지의 전체 시간을 사용하여 용기 (B) 를 수동 교환하고 있지만, 왕로 이동 동작, 인쇄 동작, 임시 경화 동작 및 복로 이동 동작의 적어도 일부와 병행하여 홀더 (2) 에 대한 용기 (B2) 의 장착을 실시해도 된다. 또, 이하에 있어서는, 설명의 편의로부터 왕로 이동, 인쇄, 임시 경화 및 복로 이동을 포함하는 일련의 처리를「인쇄 관련 처리」라고 칭한다.

인쇄와 임시 경화를 받은 용기 (B1) 가 장착된 홀더 (2) 가 수수 위치 (P2) 에 귀환하면, 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치하는 홀더 (2) 를 각각 수수 위치 (P2), 후처리 위치 (P3) 및 용기 교환 위치 (P1) 에 반송한다. 요컨대 도 3 에 나타내는 바와 같이 수수 반송 (M1), 후처리 반송 (M2) 및 교환 반송 (M3) 를 실행한다 (타이밍 T5). 그리고, 홀더 (2) 가 후처리 위치 (P3) 에 반송되고, 타이밍 T5 에서 타이밍 T6 에 걸쳐 당해 홀더 (2) 에 장착된 용기 (B1) 의 몸통부 (Ba) 에 대해 본 경화 처리가 인쇄 처리에 이어지는 후처리로서 실행된 후에 용기 (B1) 가 장착된 홀더 (2) 가 용기 교환 위치 (P1) 에 되돌려진다. 또, 타이밍 T5 에서 타이밍 T6 에 걸쳐, 상기와 동일하게 하여 2 번째의 용기 (B2) 에 대한 인쇄 관련 처리와, 3 번째의 용기 (B3) 의 홀더 (2) 에 대한 장착 처리가 병행하여 실행된다.

또, 인쇄와 임시 경화를 받은 용기 (B2) 가 장착된 홀더 (2) 가 수수 위치 (P2) 에 귀환하면, 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치하는 홀더 (2) 를 각각 수수 위치 (P2), 후처리 위치 (P3) 및 용기 교환 위치 (P1) 에 반송한다. 요컨대 도 3 에 나타내는 바와 같이 수수 반송 (M1), 후처리 반송 (M2) 및 교환 반송 (M3) 을 실행한다 (타이밍 T7). 용기 교환 위치 (P1) 에 반송된 홀더 (2) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 인쇄 처리, 임시 경화 처리 및 본 경화 처리를 받아 몸통부 (Ba) 에 패턴이 확실하게 정착된 용기 (B1) 가 장착되어 있다. 그래서, 타이밍 T7 에서 타이밍 T8 에 걸쳐 용기 교환 처리가 실시된다. 요컨대, 용기 교환 위치 (P1) 에서 정지해 있는 홀더 (2) 에 대해, 오퍼레이터가 인쇄가 완료된 용기 (B1) 를 수동으로 분리한 후에, 인쇄 전의 4 번째의 용기 (B4) 를 수동으로 홀더 (2) 에 장착한다. 또, 이와 같은 용기 교환 처리와 병행하여 2 번째의 용기 (B2) 에 대한 본 경화 처리와, 3 번째의 용기 (B3) 에 대한 인쇄 처리 및 임시 경화 처리가 실행된다.

또한, 그 이후에 대해서는, 주회 경로 (PT) 를 따라 홀더 (2) 가 단속적으로 반송될 때마다, 용기 교환 위치 (P1) 에서의 인쇄가 완료된 N (단 N 은 2 이상의 자연수) 번째의 용기 (BN) 와 인쇄 전의 (N ＋ 3) 번째의 용기 (B) (N ＋ 3) 의 용기 교환 처리와, (N ＋ 2) 번째의 용기 (B) (N ＋ 2) 에 대한 인쇄 관련 처리와, (N ＋ 1) 번째의 본 경화 처리가 병행하여 실행된다.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 삼차원 형상을 갖는 용기 (B) 를 홀더 (2) 에 장착하고, 장착 상태인 채로 인쇄 장치 (5) 에 의해 용기 (B) 의 몸통부 (Ba) 에 패턴을 인쇄하고 있기 때문에, 용기 (B) 의 형상을 불문하고 인쇄부 (52) 에 의해 패턴을 양호하게 인쇄할 수 있다. 또, 인쇄 장치 (5) 에는, 인쇄부 (52) 에 의한 인쇄 전에, 인쇄부 (52) 에 대한 용기 (B) 의 자세를 얼라인먼트부 (51) 에 의해 보정하고 있기 때문에, 항상 적절한 인쇄 자세로 인쇄를 실시할 수 있어, 인쇄 정밀도를 높일 수 있다. 특히, 이후에 설명하는 바와 같이 복수의 인쇄 장치 (5) 를 병설하여, 동일한 용기 (B) 에 복수의 패턴을 겹치는 인쇄 시스템에 있어서는, 패턴의 어긋남을 억제하여 고품질의 화상을 삼차원 형상의 용기 (B) 에 인쇄할 수 있다.

또, 삼차원 형상을 갖는 용기 (B) 를 홀더 (2) 에 수동으로 장착하거나, 홀더 (2) 로부터 수동으로 분리하는 작업에는, 어느 정도의 시간을 내다볼 필요가 있으며, 이것이 스루풋의 저하 요인 중 하나가 되는 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 상기 수동 작업을 인쇄 관련 처리 (왕로 이동, 인쇄, 임시 경화 및 복로 이동) 의 적어도 일부와 병행하여 실행한다. 요컨대, 용기 (B) 의 홀더 (2) 에 대한 장착 동작이나 용기 (B) 의 홀더 (2) 로부터의 분리 동작이 인쇄 관련 처리 및 본 경화 처리 (후처리) 와 부분적 혹은 전체적으로 병행된다. 그 결과, 짧은 스루풋으로 용기 (B) 에 대한 인쇄를 실시할 수 있다.

상기한 실시형태에서는, 용기 (B) 가 본 발명의「물품」의 일례에 상당하고 있다. 또, 홀더 반송 기구 (31) 가 본 발명의「반송 기구」의 일례에 장용하고 있다. 또, 용기 교환 위치 (P1) 가 본 발명의「장착 위치」의 일례에 상당하고 있다. 또, 예를 들어 타이밍 T3 에서 타이밍 T4 에 걸쳐서는, 용기 (B1) 가 장착된 홀더 (2) 가 본 발명의「제 1 홀더」에 상당하고, 후처리 위치 (P3) 로부터 용기 교환 위치 (P1) 에 반송되어 온 빈 홀더 (2) 가 본 발명의「제 2 홀더」에 상당하고, 당해 빈 홀더 (2) 에 장착되는 용기 (B2) 가 본 발명의「제 1 홀더에 장착된 상기 물품과 다른 상기 물품」의 일례에 상당하고 있다. 또, 인쇄 전의 용기 (B) 가 장착된 홀더 (2) 를 경로 (PT1) 를 따라 수수 위치 (P2) 까지 반송하는 공정이 본 발명의「수수 반송 공정」의 일례에 상당하고, 왕로 이동, 인쇄 및 복로 이동이 각각 본 발명의「왕로 이동 공정」,「인쇄 공정」및「복로 이동 공정」의 일례에 상당하고, 용기 교환 위치 (P1) 에서의 용기 (B) 의 장착이 본 발명의「물품 장착 공정」의 일례에 상당하고 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 여러 가지 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 인쇄 장치 (5) 를 1 대만 구비하는 인쇄 시스템 (1) 에 본 발명을 적용하고 있지만, 복수의 인쇄 장치, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이 2 대의 인쇄 장치 (5) 를 구비하는 인쇄 시스템 (1) 에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 주회 경로 (PT) 를 연장함과 함께 당해 주회 경로 (PT) 에 2 개의 수수 위치 (P2, P2) 를 형성하고, 추가로 수수 위치 (P2) 마다 인쇄 장치 (5) 및 왕복 이동 장치 (6) 를 형성하면 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 용기 교환 처리 (장착 동작만을 포함한다), 인쇄 관련 처리 (왕로 이동, 인쇄, 임시 경화 및 복로 이동) 및 본 경화 처리가 모두 완료될 때마다, 용기 교환 위치 (P1), 수수 위치 (P2) 및 후처리 위치 (P3) 에 위치하는 홀더 (2) 를 각각 수수 위치 (P2), 후처리 위치 (P3) 및 용기 교환 위치 (P1) 에 동기하여 반송하고 있다. 홀더 (2) 의 반송 양태는 이것에 한정되는 것은 아니고, 경로 (PT1 ∼ PT3) 의 거리에 따라 적절히 변경해도 된다. 또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 홀더 (2) 를 일시적으로 대기시키는 버퍼 위치 (P4) 를 형성하여, 홀더 (2) 의 반송 타이밍을 조정해도 된다. 또한, 버퍼 위치 (P4) 의 설치 위치는 도 4 에 나타내는 것에 한정되는 것은 아니고, 용기 교환 처리, 인쇄 관련 처리 및 본 경화 처리의 택트 타임에 따라 주회 경로 (PT) 에 있어서 임의의 위치에 형성할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는 후처리 장치 (7) 를 형성하고 있지만, 예를 들어 인쇄부 (52) 에 있어서의 자외선 조사에 의해 용기 (B) 에 대해 패턴을 양호하게 정착시킬 수 있는 경우에는 후처리 장치 (7) 의 설치는 불필요하다. 요컨대, 후처리 장치 (7) 는 본 발명에 있어서 필수의 구성이 아니라, 임의의 구성이다.

또, 상기 실시형태에서는, 인쇄 장치 (5) 에 위치 조정부를 형성하여, 인쇄부 (52) 에 대한 용기 (B) 의 자세를 조정하고 있지만, 위치 조정부를 왕복 이동 장치 (6) 에 형성해도 된다. 요컨대, 인쇄 전의 용기 (B) 가 장착된 홀더 (2) 를 왕복 이동 장치 (6) 에 의해 얼라인먼트 위치 (Pa) 에 왕로 이동시키는 동안 혹은 왕로 이동 직후에 용기 (B) 의 자세를 조정하여, 왕복 이동 장치 (6) 에 의해 홀더 (2) 를 유지한 채로 인쇄를 실시하도록 구성해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 용기 교환 위치 (P1) 를 본 발명의「장착 위치」로서 기능하게 할 뿐만 아니라, 용기 교환 위치 (P1) 에서 인쇄가 완료된 용기 (B) 의 홀더 (2) 로부터의 분리를 실시하고 있지만, 용기 (B) 의 분리를 용기 교환 위치 (P1) 보다 후처리 장치 (7) 측에서 실행해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 홀더 (2) 에 대한 용기 (B) 의 착탈 작업을 오퍼레이터에 의해 실시하고 있지만, 장착 작업이나 분리 작업을 로봇에 의해 실시해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 본 발명의「물품」으로서 용기 (B) 에 자외선 경화 재료의 패턴을 인쇄하고 있지만, 용기 이외의 물품, 예를 들어 삼차원 형상을 갖는 차재 부품 등에 패턴을 인쇄하는 인쇄 기술에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 오목판 인쇄를 실시하는 인쇄 장치 (5) 를 구비한 인쇄 시스템 (1) 에 대해 본 발명을 적용하고 있지만, 그 밖의 방식으로 용기 (B) 나 차재 부품 등의 삼차원 형상의 물품에 인쇄하는 인쇄 장치를 구비한 인쇄 기술에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상, 특정한 실시예에 따라 발명을 설명했지만, 이 설명은 한정적인 의미로 해석되는 것을 의도한 것은 아니다. 발명의 설명을 참조하면, 본 발명의 그 밖의 실시형태와 마찬가지로, 개시된 실시형태의 여러 가지 변형예가, 이 기술에 정통한 사람에게 분명해질 것이다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위는, 발명의 진정한 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서, 당해 변형예 또는 실시형태를 포함하는 것으로 생각할 수 있다.

산업상 이용가능성

이 발명은, 보틀 등의 일용품이나 차재 부품 등의 삼차원 형상을 갖는 물품에 대해 인쇄 처리를 실시하는 인쇄 기술 전반에 적용할 수 있다.

1 : 인쇄 시스템
2 : 홀더
3 : 주회 반송 장치
5 : 인쇄 장치
6 : 왕복 이동 장치
31 : 홀더 반송 기구
51 : 얼라인먼트부
52 : 인쇄부
B, B1, B2, B3, B4 : 용기
M1 : 수수 반송
M2 : 후처리 반송
M3 : 교환 반송
P1 : 용기 교환 위치
P2 : 수수 위치
P3 : 후처리 위치
Pa : 얼라인먼트 위치
PT : 주회 경로

Claims

물품을 착탈 가능하게 구성된 홀더를 반송하는 홀더 반송 기구를 갖고, 상기 홀더에 대한 상기 물품의 장착을 실시하는 장착 위치 및 상기 장착 위치와 상이한 수수 위치를 포함하는 주회 경로를 따라 상기 홀더를 주회 반송시키는 주회 반송 장치와,
상기 수수 위치와 대향하면서 상기 주회 반송 장치로부터 이간되어 배치되어 얼라인먼트 위치에 위치 결정된 상기 물품에 대한 인쇄를 실시하는 인쇄 장치와,
상기 물품이 장착된 상기 홀더를 상기 인쇄 장치에 이동시켜 상기 물품을 상기 얼라인먼트 위치에 위치 결정하고, 상기 인쇄 장치에 의한 상기 물품에 대한 인쇄 후에 상기 홀더를 상기 수수 위치에 되돌리는 왕복 이동 장치를 구비하고,
상기 물품이 장착된 상기 홀더를 제 1 홀더로 하고, 상기 물품이 장착되어 있지 않은 빈 상기 홀더를 제 2 홀더로 했을 때,
상기 주회 반송 장치는, 상기 왕복 이동 장치에 의한 상기 제 1 홀더의 상기 얼라인먼트 위치에 대한 왕로 이동, 상기 인쇄 장치에 의한 상기 물품에 대한 인쇄 및 상기 왕복 이동 장치에 의한 상기 제 1 홀더의 상기 수수 위치에 대한 복로 이동 중 적어도 하나와 병행하여, 상기 제 1 홀더에 장착된 상기 물품과 다른 상기 물품이 상기 제 2 홀더에 장착되는 동안, 상기 제 2 홀더를 상기 장착 위치에 정지시키는 것을 특징으로 하는 인쇄 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 인쇄 장치는,
상기 제 1 홀더에 장착된 상태인 채로 상기 물품을 인쇄하는 인쇄부와,
상기 얼라인먼트 위치에서 상기 제 1 홀더의 위치를 보정하여 상기 인쇄부에 대한 상기 물품의 자세를 조정하는 얼라인먼트부를 갖는, 인쇄 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 얼라인먼트부는, 상기 인쇄부에 대해 상기 제 1 홀더를 상대적으로 이동시키는 위치 조정부와, 상기 제 1 홀더 또는 상기 제 1 홀더에 장착된 상기 물품의 일부를 촬상하는 카메라를 갖고, 상기 카메라에 의해 촬상된 화상에 기초하여 상기 위치 조정부를 작동시켜 상기 인쇄부에 대한 상기 물품의 상대 위치를 조정하는, 인쇄 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주회 반송 장치에서는, 상기 인쇄 장치에 의해 인쇄된 상기 물품을 상기 장착 위치에서 상기 제 1 홀더로부터 분리 가능하게 되어 있는, 인쇄 시스템.
물품을 인쇄 장치에 의해 인쇄하는 인쇄 방법으로서,
인쇄 전의 상기 물품이 장착된 제 1 홀더를 상기 인쇄 장치와 대향하는 수수 위치에 반송하는 수수 반송 공정과,
상기 제 1 홀더를 상기 수수 위치로부터 상기 인쇄 장치에 이동시켜 상기 물품을 얼라인먼트 위치에 위치 결정하는 왕로 이동 공정과,
상기 물품을 상기 얼라인먼트 위치에 위치 결정한 상태에서 상기 물품에 대한 인쇄를 실시하는 인쇄 공정과,
인쇄된 상기 물품이 장착된 상기 제 1 홀더를 상기 인쇄 장치로부터 상기 수수 위치에 되돌리는 복로 이동 공정과,
상기 왕로 이동 공정, 상기 인쇄 공정 및 상기 복로 이동 공정 중 적어도 하나와 병행하여, 상기 인쇄 장치 및 상기 수수 위치로부터 떨어진 장착 위치에서 상기 제 1 홀더에 장착된 상기 물품과 다른 상기 물품을 상기 제 1 홀더와 상이한 제 2 홀더에 장착하는 물품 장착 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄 방법.