(57)【要約】【課題】印字されたインクを効率良く乾燥させるドラム缶印字乾燥装置及びその乾燥方法を提供する。【解決手段】印字面５１に印字されたドラム缶５０を上流から下流に搬送するローラコンベア１２と、ローラコンベア１２の途中位置にあって、ドラム缶５０のローラコンベア１２に対する幅方向位置を調整するとともに、ドラム缶５０の停止位置直前でドラム缶５０の上部を弾性的に支持するセンタリングユニット２０と、ローラコンベア１２の所定位置にあるローラ１５の隙間から突出し、ローラコンベア１２で搬送されるドラム缶５０の下部に当接して、ドラム缶５０を停止させるストッパ１４ａ、１４ｂと、ローラコンベア１２に対して幅方向に進退して、ストッパ１４ａ、１４ｂで停止したドラム缶５０のローラコンベア１２の搬送方向に対して所定角度位置にある印字面５１を乾燥する誘導加熱ユニット３３とを有する。【選択図】図３
2014073638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字面に印字されたドラム缶を上流から下流に搬送するローラコンベアと、
前記ローラコンベアの途中位置にあって、前記ドラム缶の前記ローラコンベアに対する幅方向位置を調整するとともに、前記ドラム缶の停止位置直前で該ドラム缶の上部を弾性的に支持するセンタリングユニットと、
前記ローラコンベアの所定位置にあるローラの隙間から突出し、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶の下部に当接して、該ドラム缶を停止させるストッパと、
前記ローラコンベアに対して幅方向に進退して、前記ストッパで停止した前記ドラム缶の前記ローラコンベアの搬送方向に対して所定角度位置にある前記印字面を乾燥する誘導加熱ユニットとを有することを特徴とするドラム缶印字乾燥装置。
【請求項２】
請求項１記載のドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは水平回転の中心となる基部が前記ローラコンベア外にあるアームの一側に取付けられていることを特徴とするドラム缶印字乾燥装置。
【請求項３】
請求項２記載のドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットはケーブルを介して固定配置された高周波電源に接続され、更に前記ケーブルは、前記アームに固定配置された固定配線部と、該固定配線部と前記高周波電源を連結する垂直又は垂直に近い傾斜で配線され自由配線部とを有し、前記アームの回動によって前記ケーブルのねじりを前記自由配線部で吸収することを特徴とするドラム缶印字乾燥装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載のドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは前記ドラム缶に沿った凹面を有し、該誘導加熱ユニットと前記ドラム缶との位置決めを行うローラガイドを備えることを特徴とするドラム缶印字乾燥装置。
【請求項５】
請求項４記載のドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは、加熱コイルと該加熱コイルを支持し前記凹面を有する非磁性金属のコイル支持部とを有し、前記コイル支持部の後ろ側には複数の通気孔を有することを特徴とするドラム缶印字乾燥装置。
【請求項６】
外周の所定角度位置にある印字面に印字されたドラム缶を上流から下流にローラコンベアを介して搬送し、該ローラコンベアの特定位置で止めて、前記印字面を乾燥するドラム缶印字乾燥方法であって、
前記ローラコンベアの特定位置の手前位置で、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶を該ローラコンベアの幅方向両側から対となる支持ローラで弾性的に挟んで、前記ドラム缶の前記ローラコンベアに対する幅方向位置を調整するとともに、前記ドラム缶の停止位置直前で該ドラム缶の上部を支持する第１工程と、
前記ローラコンベアにあるローラの隙間からストッパを突出させて、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶を特定位置で停止させる第２工程と、
前記ドラム缶の印字面に該ドラム缶に対して一定距離の隙間を有する凹面を備えた誘導加熱ユニットを近接配置する第３工程と、
前記誘導加熱ユニットに高周波電源から高周波電力を所定時間供給する第４工程と、
前記誘導加熱ユニットを退避させると共に、前記ストッパを解除して前記ローラコンベアで前記ドラム缶を搬送する第５工程とを有することを特徴とするドラム缶印字乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラコンベア上を搬送されるドラム缶に印字されたインクを乾燥させるドラム缶印字乾燥装置及びドラム缶印字乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被塗装物が磁性を有する金属製品の場合、その外周面に塗装された塗膜を乾燥させるために、被塗装物を高周波誘導により加熱し被塗装物からの伝熱によって表面の塗料を短時間で乾燥を行う技術が知られている。
そして、被塗装物である圧縮機の場合、圧縮機がオーバーヘッドコンベアに吊るされて運ばれて、ワーク搬送装置によって乾燥炉に収納された後、高周波誘導加熱装置を作動させて、圧縮機を乾燥する装置及び方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、特許文献２には、ディスクロータ（被塗装物）がローラコンベアによって搬送され、塗装ロボットによってその被塗装面が塗装された後、養生のためのセッティング工程を経て乾燥加熱用高周波誘導加熱コイルまで搬送され、ここで加熱され、塗膜が乾燥する技術が公開されている。
詳細には、塗装ロボットにより、ディスクロータが塗装された後、ローラコンベアの稼働によって後流の乾燥用高周波誘導加熱コイルの下方に搬送され、対応するストッパでその搬送が停止され、乾燥用高周波誘導加熱コイルとローラコンベアを挟んで対向するローラコンベアの下方に設けられたシリンダによって持ち上げられ、ディスクロータの塗装面が乾燥用高周波誘導加熱コイルのコイル本体内に挿入され、例えば１４０℃に加熱されて（昇温時間は例えば１分であり、乾燥時間は例えば３０秒である）塗装膜が乾燥されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３２４３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１３０３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の圧縮機の塗装乾燥は、圧縮機の外周面全体を乾燥させる必要があるためトンネル乾燥炉に入れて圧縮機を乾燥させている。しかしながら、被加熱物の周面の一部分のみを乾燥させるのにこの方法を用いると、乾燥炉が必要になり、全体の設備面積が増加し、また、乾燥の必要のない部分も加熱するためエネルギーの無駄が生じる。
【０００６】
また、特許文献２に記載のディスクロータ（被塗装物）の場合、生産ラインで被塗装物を比較的長い時間（ここでは、約３０秒）かけて乾燥している。このように、生産のタクトタイムが遅い場合、被塗装物を搬送中に停止したり次工程に送るときの、被塗装物の慣性力を考慮する必要がなかった。
しかし、このディスクロータより大型で重量物であるドラム缶（重量が最大３０ｋｇ程度）を生産する場合、生産ラインの生産スピードが５〜７秒のタクトタイムで生産が行われるため、ドラム缶の停止時の慣性力が問題となり、被塗装物を搬送中に正確且つ迅速に乾燥する位置に停止させて、乾燥後に迅速に、次工程に送られる被塗装物を安定させてローラコンベア上で搬送させる技術が必要とされる。
【０００７】
本発明は、ローラコンベア上を搬送されるドラム缶に印字されたインクを乾燥させる際、トンネル乾燥炉を使用することなく、ドラム缶の生産ラインのスピードに合わせてドラム缶を迅速に停止させて、ドラム缶の印字面のみを短時間（１．５〜３秒）で乾燥させた後、次工程に搬送する動作を所定時間（４〜６秒）で完了させるドラム缶印字乾燥装置及びドラム缶印字乾燥方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的に沿う第１の発明に係るドラム缶印字乾燥装置は、印字面に印字されたドラム缶を上流から下流に搬送するローラコンベアと、
前記ローラコンベアの途中位置にあって、前記ドラム缶の前記ローラコンベアに対する幅方向位置を調整するとともに、前記ドラム缶の停止位置直前で該ドラム缶の上部を弾性的に支持するセンタリングユニットと、
前記ローラコンベアの所定位置にあるローラの隙間から突出し、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶の下部に当接して、該ドラム缶を停止させるストッパと、
前記ローラコンベアに対して幅方向に進退して、前記ストッパで停止した前記ドラム缶の前記ローラコンベアの搬送方向に対して所定角度位置にある前記印字面を乾燥する誘導加熱ユニットとを有する。
【０００９】
第１の発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは水平回転の中心となる基部が前記ローラコンベア外にあるアームの一側（例えば、基部以外の一部）に取付けられているのが好ましい。
【００１０】
第１の発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットはケーブルを介して固定配置された高周波電源に接続され、更に前記ケーブルは、前記アームに固定配置された固定配線部と、該固定配線部と前記高周波電源を連結する垂直又は垂直に近い傾斜で配線され自由配線部とを有し、前記アームの回動によって前記ケーブルのねじりを前記自由配線部で吸収するのが好ましい。
【００１１】
第１の発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは前記ドラム缶に沿った凹面を有し、該誘導加熱ユニットと前記ドラム缶との位置決めを行うローラガイドを備えるのが好ましい。
【００１２】
第１の発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、前記誘導加熱ユニットは、加熱コイルと該加熱コイルを支持し前記凹面を有する非磁性金属のコイル支持部とを有し、前記コイル支持部の後ろ側には複数の通気孔を有するのが好ましい。
【００１３】
第２の発明に係るドラム缶印字乾燥方法において、外周の所定角度位置にある印字面に印字されたドラム缶を上流から下流にローラコンベアを介して搬送し、該ローラコンベアの特定位置で止めて、前記印字面を乾燥するドラム缶印字乾燥方法であって、
前記ローラコンベアの特定位置の手前位置で、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶を該ローラコンベアの幅方向両側から対となる支持ローラで弾性的に挟んで、前記ドラム缶の前記ローラコンベアに対する幅方向位置を調整するとともに、前記ドラム缶の停止位置直前で該ドラム缶の上部を支持する第１工程と、
前記ローラコンベアにあるローラの隙間からストッパを突出させて、前記ローラコンベアで搬送される前記ドラム缶を特定位置で停止させる第２工程と、
前記ドラム缶の印字面に該ドラム缶に対して一定距離の隙間を有する凹面を備えた誘導加熱ユニットを近接配置する第３工程と、
前記誘導加熱ユニットに高周波電源から高周波電力を所定時間供給する第４工程と、
前記誘導加熱ユニットを退避させると共に、前記ストッパを解除して前記ローラコンベアで前記ドラム缶を搬送する第５工程とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るドラム缶印字乾燥装置は、センタリングユニットを用いて、ドラム缶の上部を、ストッパにて停止させられる直前に、弾性的に支持することにより、幅方向位置を調整するとともに、ローラコンベア上のドラム缶の速度は徐々に減速され、しかも、上端部を押さえることで停止させた時の慣性力による転倒が防止できる。また、ローラコンベア上でのドラム缶を正確な位置で且つ迅速に停止させることができる。その結果、常に正確な位置で停止するので、誘導加熱ユニットをドラム缶の印字面に合わせた大きさで構成することで、最適な電力で迅速に乾燥させることができる。
【００１５】
特に、本発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、誘導加熱ユニットが、水平回転の中心となる基部がローラコンベア外にあるアームの一側に取付けられている場合、軸心を中心とする回動動作なので迅速に近接及び収納して乾燥動作を行うことができる。そのため、ドラム缶の生産ラインで、ドラム缶の搬送スピードに対応して、乾燥及び退避動作を行うことができる。
【００１６】
本発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、ケーブルの自由配線部が、高周波電源を連結する垂直又は垂直に近い傾斜で配線されている場合、アームの回動動作によるケーブルのねじりが低減されるので、ケーブルの寿命を延ばすことができる。
【００１７】
本発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、誘導加熱ユニットがドラム缶に沿った凹面を有し、誘導加熱ユニットとドラム缶との位置決めを行うローラガイドを備える場合、ドラム缶の印字面と常に適切な隙間を確保でき、その結果、印字面の過剰な加熱を防止できる。
【００１８】
本発明に係るドラム缶印字乾燥装置において、誘導加熱ユニットが、加熱コイルと加熱コイルを支持し凹面を有する非磁性金属のコイル支持部とを有し、コイル支持部の後ろ側に複数の通気孔を有する場合、コイル支持部は誘導加熱されず、加熱コイルの近傍の温度上昇した空気を効率よく排気できるので、加熱コイルの温度上昇を抑えることができる。
【００１９】
本発明に係るドラム缶印字乾燥方法は、ドラム缶の上部を、ストッパにて停止する前に、一対の支持ローラで挟むことにより、ローラコンベア上のドラム缶の速度は徐々に減速され、しかも、上部を押さえることで停止させた時の慣性力による転倒が防止できる。ドラム缶の上部を支持した直後に、ドラム缶をローラコンベア上でストッパにより停止させるので、安定して停止させることが可能になり、さらに、誘導加熱ユニットをドラム缶の外周の印字面の近傍に配置させるので、少ないエネルギーで迅速に乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るドラム缶印字乾燥装置を平面視した説明図である。
【図２】同ドラム缶印字乾燥装置を側面視した説明図である。
【図３】図１における矢視Ａ−Ａ図である。
【図４】同ドラム缶印字乾燥装置の本体を正面視した説明図である。
【図５】センタリングユニットを平面視した説明図である。
【図６】乾燥ユニットを平面視した説明図である。
【図７】乾燥ユニットを正面視した説明図である。
【図８】図6における矢視Ｂ−Ｂ図である。
【図９】誘導加熱ユニットの待機状態を示す説明図である。
【図１０】同誘導加熱ユニットがドラム缶を乾燥している状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るドラム缶印字乾燥装置１０は、印字面５１に印字されたドラム缶５０を上流から下流に搬送するローラコンベア１２と、ローラコンベア１２の途中位置にあって、ドラム缶５０のローラコンベア１２に対する幅方向位置を調整するとともに、ドラム缶５０の停止位置直前でドラム缶５０の上部を弾性的に支持するセンタリングユニット２０と、ローラコンベア１２の所定位置にあるローラ１５の隙間から突出し、ローラコンベア１２で搬送されるドラム缶５０の下部に当接して、ドラム缶５０を停止させるストッパ１４ａ、１４ｂと、ローラコンベア１２に対して幅方向に進退して、ストッパ１４ａ、１４ｂで停止したドラム缶５０のローラコンベア１２の搬送方向に対して所定角度位置にある印字面５１を乾燥する誘導加熱ユニット３３とを有する。以下、詳細に説明する。
【００２２】
ドラム缶５０の生産ラインでは、搬送方向上流側よりドラム缶５０が製缶され全体塗装が完了した状態で、ベルトコンベア１１の上流側に送られてくる。ベルトコンベア１１は、ローラコンベア１２の上流側に設けられ、上部に設けられたベルト１９を回転駆動して、ドラム缶５０（直径約５８５ｍｍ）を上流側から下流側に搬送するため、搬送方向下流側の下部に駆動ユニット１１ａを備えている。また、ドラム缶５０の外周面下部の印刷面５１に製品番号等を印刷するために、ベルトコンベア１１の側部に並んで２台の印字ユニット（ＰＣコーダ）１６、１６ａが設けられている。
【００２３】
印字ユニット１６は、搬送されるドラム缶５０の外周面にインクの付いた捺印ロール２６を接触回転させて捺印する転写方式にて、製品番号等を印字面５１に印刷するものである。そのため、捺印ロール２６の力がドラム缶５０の外周面に加わるために、ドラム缶５０の位置がずれることのないように、ドラム缶５０の底面と接する面の摩擦力が大きいベルト１９を使用している。ドラム缶５０の搬送方向に対し、印字面５１の所定角度位置θは、θ１〜θ２までの１１５度の範囲内である（θ１＝４５度、θ２＝１５０度）。
ここでは、印字の方式は転写方式を使用しているが、特に限定はなく、他にインクジェット式を用いてもよい。また、ベルト１９の代わりに磁石の入ったマグネットローラを使用してもよい。
また、印字ユニット１６と搬送方向に並んで２台目の印字ユニット１６ａは、一台目と異なる色を印刷するためや、インクが切れる前にインク交換の段取りを行い、２台の印字ユニットを交互に使用するために設けてもよい。
【００２４】
次に、印字ユニット１６で印字されたドラム缶５０は、搬送方向下流側にあるローラコンベア１２に送られる。ローラコンベア１２は、その搬送方向上流側の下部に駆動ユニット１２ａを備え、その上部に設けられた多数のローラ１５を回転させてローラ１５に載置されたドラム缶５０を順に搬送方向下流側に搬送する。また、ローラ１５の下部側の一部に、ドラム缶５０を停止させるためストッパユニット１３、１４が、設けられている。ストッパユニット１４は、ドラム缶５０を乾燥する位置で停止させるために設けられている。また、ストッパユニット１３は、次に乾燥位置に送るドラム缶５０の待機位置に設けられ、ドラム缶５０を乾燥する位置にドラム缶５０を一缶ずつ順次搬送させる。
【００２５】
ストッパユニット１３、１４はそれぞれ、一対のストッパ１３ａ、１３ｂ、一対のストッパ１４ａ、１４ｂを有しており、ストッパ１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを、ローラコンベア１２のローラ１５より突出させることによりドラム缶５０の下部外周面５７（たとえば、下部のチャイム）に当ててドラム缶５０を停止させる。たとえば、ストッパシリンダ２２の伸縮により、ストッパ１４ａ、１４ｂを上下方向に移動させて、ドラム缶５０を停止させたり、その停止を解除したりする。つまり、この位置がドラム缶５０の停止位置である。
【００２６】
ローラコンベア１２の側部に、ドラム缶印字乾燥装置本体１７が設けられている。そして、ドラム缶印字乾燥装置本体１７は、ドラム缶５０の位置を矯正するセンタリングユニット２０と乾燥ユニット２７とから構成される。また、センタリングユニット２０は、ローラコンベア１２の側部からローラコンベア１２の上方へ突出して設けられている。センタリングユニット２０は、一対の支持ローラ１８、１８ａを有し、ドラム缶５０の上部外周面５６（たとえば、上部のチャイム）を支持ローラ１８及び支持ローラ１８ａが挟むことにより、ドラム缶５０の軸心がローラ１５の軸心方向中心の位置（ここでは、センタリングユニット２０の中心位置）に一致するようにドラム缶５０を移動する。
【００２７】
さらに、ドラム缶５０にストッパ１４ａ、１４ｂを突き当てることによりドラム缶５０が停止している時に、乾燥ユニット２７は、誘導加熱ユニット３３を乾燥ユニット２７内にある回転軸３１を中心に回動させ、ドラム缶５０の印字面５１に近接させて、印字面５１を誘導加熱し乾燥させるためにある。
【００２８】
図３、図４、図７に示すように、ドラム缶印字乾燥装置本体１７は、架台４０の上に、固定枠２８を有する乾燥ユニット２７が載置され、固定枠２８をさらに覆うように設けられた前面及び背面が開口しているコの字状のケース４７の上面に制御ユニット２５が設けられている。制御ユニット２５は、誘導加熱の電力を供給する高周波電源４４や、乾燥ユニット２７のコイル前後シリンダ４９を制御する制御部（図示せず）を備えている。
なお、制御ユニット２５を乾燥ユニット２５の配置を逆にして、制御ユニット２５を下側に配置した構成にしてもよい。
【００２９】
また、架台４０は、ローラコンベア１２と乾燥ユニット２７の高さを合わせるために必要であり、また、制御ユニット２５を乾燥ユニット２７の上面に重ねることで、設置スペースが小さくても配置することが可能となる。なお、架台４０は平面視して長方形の底面上に立設された４本の柱材と、それぞれの柱材を上部、下部で連結する長尺の梁材と、短尺の梁材から成り、長方形の天板が配置されている。
【００３０】
ドラム缶印字乾燥装置本体１７には取付け具５４（図５参照）を介してセンタリングユニット２０が取付けられている。さらに、センタリングユニット２０の支持ローラ１８、１８ａがドラム缶５０の上部外周面５６を挟んだ直後に、ドラム缶５０がストッパ１４ａ、１４ｂに当接する位置になるように、センタリングユニット２０とストッパ１４ａ、１４ｂが配置されている。このようにすることで、ローラ１５の軸心方向中心の位置に一致するようにドラム缶５０を移動させるとともにドラム缶５０がストッパ１４ａ、１４ｂへの衝突する際の衝突速度を減速させる作用がある。この結果、ドラム缶５０の上部外周面５６を挟んで弾性的に支持するため、ドラム缶５０の衝突時の転倒防止やドラム缶５０の衝突時のバウンドやそれに伴う転倒戻り時間のロスを少なくする効果がある。
【００３１】
また、ケース４７の上面に載置された制御ユニット２５の中に固定配置された高周波電源４４の底面部と乾燥ユニット２７にある誘導加熱ユニット３３とは、ケーブル４５を介して接続されている。このケーブル４５により高周波電源４４から誘導加熱ユニット３３に高周波電力を与えて加熱コイル３９を通電制御するためである。ここで、ケーブル４５は、絶縁被覆された一対のリッツ線５５等を使用する。リッツ線５５は表皮効果に起因する電気抵抗の増加を抑制する効果を有するからである。
なお、ケーブル４５は、一対のリッツ線を平行に配線してもよいが、発生する電界を打消しケーブル４５周りを加熱させないため撚り線にして配線するのが望ましい。
【００３２】
また、ケーブル４５は、ケーブル支持材４６に、ケーブル固定具５２を介して固定された固定配線部６０と、固定配線部６０と高周波電源４４を連結する垂直又は垂直に近い傾斜で配線され自由配線部６１よりなっている。つまり、図８に示すように、ケーブル４５の自由配線部６１は、誘導加熱ユニット３３の回転軸３１の軸線上にある回転軸線５３に沿って配線されている。そして、ケーブル支持材４６は、誘導加熱ユニット３３が取付けられたアーム３５に固定して取付けられている。
これは、誘導加熱ユニット３３がアーム３５の回転軸３１を中心に回動自在に動作するため、その回動動作のねじれの力ができるだけ加わらないようにするために、ケーブル４５のねじりを自由配線部６１で吸収している。こうすることにより、誘導加熱ユニット３３は、数秒間隔で回動動作を繰り返しても、ケーブル４５にかかるねじれの力とねじれる長さを小さくすることができるからである。この結果、１００万回／年以上の繰り返し動作にも、ケーブル４５の耐久性が保たれている。
【００３３】
図３、図５に示すように、センタリングユニット２０は、ケース４７からローラコンベア１２の方向に突出して設けられた取付け具５４に載置させている。そして、センタリングユニット２０は、取付け具５４の構成の一部である梁材４２の上面の中間部に梁材４２と直角に渡されたベース材４１を有しており、ベース材４１の両端部に、それぞれピン２４ｆ、２４ｇを介してブラケット２９、２９ａ及びブラケット５９、５９ａが接続され、ブラケット２９及びブラケット５９は、ピン２４ｆに固定されて同期して動くようにされると共にベース材４１に対して回動自在に設けられている。また、ブラケット２９ａ及びブラケット５９ａも同様である。
【００３４】
さらにブラケット２９、２９ａの他端部にピン２４ｈ、２４ｉを介して支持ローラ１８、１８ａが接続され、支持ローラ１８、１８ａは回転自在に設けられている。これにより、ブラケット２９、２９ａを設けることによりさまざまな径の異なるドラム缶５０に対応できるとともに、支持ローラ１８、１８ａが自在に回転するので、ドラム缶５０の外周面との摩擦が小さく、スムーズにドラム缶５０を搬送することができる。
そして、ブラケット５９、５９ａの他端部は、ピン２４、２４ａを介してヒンジロット２３、２３ａが接続され、ヒンジロット２３、２３ａは、ブラケット５９、５９ａに対して回動自在に設けられている。さらに、ヒンジロット２３、２３ａの他端部は、ピン２４ｂ、２４ｃを介してブラケット３２に接続され、ヒンジロット２３、２３ａは、ブラケット３２に対して回動自在に設けられている。
なお、支持ローラ１８、１８ａの材質は、ドラム缶５０のチャイム部分に接触するために樹脂やゴム等のドラム缶５０より軟らかい材質が望ましい。
【００３５】
このため、ドラム缶５０の搬送方向に対して、センタリングユニット２０のブラケット２９、２９ａは、左右対称の動きをするようになっている。
なお、ブラケット２９、２９ａは、交差角度θ３が約０度〜５０度の開度になるようにストッパ（図示せず）で規制されている。そうすることにより、ドラム缶５０の搬送方向に逆らう方向にも力が付勢されるのでドラム缶５０の搬送スピードが抑えられる。さらに、ドラム缶５０のチャイム部の径は、板厚やチャイムの巻数により多少変わってくるが、交差角度に余裕を持たせることで、これらの違いにも対応できる。
【００３６】
ブラケット５９ａの端部は、ピン２４ｄを介してシリンダ４３の端部が接続され、シリンダ４３は、ブラケット５９ａに対して回動自在に設けられている。さらに、シリンダ４３の他端部は、ピン２４ｅを介して取付け板５８に接続され、シリンダ４３は、取付け板５８に対して回動自在に設けられている。なお、取付け板５８は、梁材４２に固定されている。また、シリンダ４３は、収縮方向に常時付勢するタイプを使用している。
この結果、支持ローラ１８、１８ａは、ドラム缶５０の径方向の中心方向に付勢されるので、ドラム缶５０を挟んで弾性的に支持するグリップ力を持たせることで、ドラム缶５０の搬送速度を減速することを可能にして、さらに、そのグリップ力に対してより大きな搬送力を与えることで、その後、ドラム缶５０をゆっくり下流側に搬送することができる。また、ドラム缶５０の径より大きく押し広げられる方向に、ブラケット２９、２９ａが回動自在に設けられているので、ストッパ１４ａ、１４ｂを解除するだけで、ドラム缶５０がスムーズに搬送される。
【００３７】
また、ブラケット３２の中心部に摩擦を減少させるためにベアリング４８が設けられ、回転軸３０を介して梁材４２に接続されている。
これは、ブラケット３２は、数秒間隔で回動動作を繰り返すので、回動動作をスムーズに行わせるためベアリング４８を設けている。
なお、梁材４２、ベース材４１は、軽量で強度のあるアルミ製を使用するのが好ましい。上部にある取付け具５４の重量を軽くすることで、ドラム缶印字乾燥装置本体１７の重心を下げ安定を良くするためであるが、取付け具５４の支持は、ドラム缶印字乾燥装置本体１７とは切り離す構造でも良い。
【００３８】
なお、図３に示すように、センタリングユニット２０の梁材４２の上面側に、ヒンジロッド２３、２３ａ、ブラケット３２、５９、５９ａやシリンダ４３、取付け板５８が設けられている。こうすることにより、ドラム缶５０の搬送に支障がない位置に、ヒンジロッド２３、２３ａ、ブラケット３２でヒンジ機能を構成できるからである。
また、ベース材４１と梁材４２の下面側は、ドラム缶５０に当接させるために必要な、支持ローラ１８、１８ａ及びブラケット２９、２９ａが設けられている。このようにすることにより、支持ローラ１８、１８ａのピン２４ｈ、２４ｉの長さを短くでき、シリンダ４３の付勢力を確実にドラム缶５０に伝達できるからである。
【００３９】
センタリングユニット２０の動きについて、図２、図３、図５を用いて説明する。ドラム缶５０は、搬送方向上流からローラコンベア１２により運ばれてくる。すると、ドラム缶５０の上部外周面５６が支持ローラ１８、１８ａで挟まれドラム缶５０の搬送速度が減速される。その後、ローラ１５の回転による下流方向への搬送する力は、支持ローラ１８、１８ａにより挟む力よりも大きいため、ブラケット２９、２９ａの端部は、徐々にドラム缶５０の径方向の外側に押し広げられて、ドラム缶５０は、減速しながら下流に搬送される。その直後、支持ローラ１８、１８ａは、ドラム缶５０に接した状態のままで、ドラム缶５０はストッパ１４ａ、１４ｂに当たり停止する。そして、このドラム缶５０が停止した位置で、軸心がローラコンベア１２外にあるアーム３５に取付けられた誘導加熱ユニット３３が水平方向に回動することによりドラム缶５０の印字面５１の印字が乾燥される。
【００４０】
次に、乾燥ユニット２７の構成について、図６、図７、図８を用いて説明する。
乾燥ユニット２７の固定枠２８には、アーム３５の一端部が、ベアリング３６及び回転軸３１を介して接続され、アーム３５は、固定枠２８に対し回動自在に取付けられている。そのアーム３５に、ドラム缶５０に沿って凹面のコイル支持部３４を有する誘導加熱ユニット３３が取付けられている。ドラム缶５０に沿って凹面にすることで、ドラム缶５０に近接して印字面５１を加熱する場合、コイル支持部３４は、ドラム缶５０の印字面５１に対して略等間隔（ここでは、銅やアルミ製の高周波ケーブル表面からドラム缶周面までのギャップ４〜３０ｍｍ程度）に保つことができるので、印字面５１を均一に加熱することができるためである。また、コイル支持部３４の材質は、可撓性のある非金属断熱絶縁材又は樹脂絶縁材又はその両方を積層した構造を使用することで、渦電流の発生を防止し加熱されないようにすることができ、凹面を形成できる。
【００４１】
また、水平方向に回転（回動）の中心となる基部がローラコンベア１２の外にあるアーム３５は、中間部にコイル前後シリンダ４９の一端部とピン３７を介して接続され、コイル前後シリンダ４９の他端部は、固定枠２８にピン３７ａを介して接続されている。そして、コイル前後シリンダ４９を伸縮駆動させることにより回転軸３１を中心に水平方向に回動動作を行うようになっている。また、他の方式では、スライド方式等で、ローラコンベア１２に対して直角に幅方向に進退して移動させてもよい。
さらに、アーム３５には、ローラアーム６４、６４aを介してそれぞれの端部に、ドラム缶５０の印字面５１と適正な距離を保つための干渉防止用のローラガイド３８、３８ａ（カムフォロア）を設けている。これにより、コイル支持部３４が必要以上にドラム缶５０に接近しないので、過剰な加熱を防止できると共にドラム缶５０との干渉防止もできる。また、ローラガイド３８、３８ａの材質は誘導加熱されない非磁性金属や樹脂でも良いが、磁性体部品を内蔵する場合は加熱コイル３９より４０ｍｍ以上距離を離して誘導電界の影響を減少させるのが望ましい。
【００４２】
ドラム缶５０に沿った凹面形状のコイル支持部３４の裏面側には、印字面５１の範囲を含む長円形状又は四角形状に複数回重ねて巻いて渦巻状に貼られたリッツ線５５にて、加熱コイル３９が形成されていて、凹面形状のコイル支持部３４とは、略平行に配置する。加熱コイル３９には、高周波電源４４から５〜４０ｋＨｚ（２０ｋＨｚ付近が望ましい）の高周波電力が供給される。そのため、コイル支持部３４に対向した、印字面５１を均等に加熱することができる。渦巻状の加熱コイル３９近傍のドラム缶５０の金属板は、数秒の高周波加熱で昇温した後、高温の熱はドラム缶５０の金属板内を熱伝導により広がりながら降温する。したがって、印字面５１の範囲は加熱コイル３９近傍のドラム缶５０の金属板の加熱範囲をはずれても（例えば約３０ｍｍ）、余熱で乾燥することも可能である。
【００４３】
そして、その電気的性能については、高周波電源４４は加熱コイル３９近傍のドラム缶５０の金属板の加熱範囲を、目的温度まで昇温可能な電力容量（(金属板加熱範囲重量×比熱×昇温温度＋放熱熱量)÷加熱時間）を有しているので、ドラム缶５０の印字部分の温度を、約１．５〜３秒で温度上昇できる。高周波加熱での最高到達温度は、印字面５１の加熱前の塗装と印字インクが変質しない温度以下で、かつ周囲温度や湿度に応じてインクが後工程の所定時間内に乾燥する温度が望ましい。また、誘導加熱ユニット３３には、凹面のコイル支持部３４以外の面に、冷却ファン６３を設けてもよい。冷却ファン６３は、誘導加熱ユニット３３の内部に向けて送風して加熱コイル３９を冷却する。図６では冷却ファン６３を誘導加熱ユニット３３の後面に設けた例であり、通気孔６２が、コイル支持部３４の後ろ側であって、上下又は左右又は上下左右の側面に複数設けられているため、加熱コイル３９の近傍の暖められた空気は、煙突効果により通気孔６２より排気冷却されるので、加熱コイル３９の温度上昇は、抑えられる。
【００４４】
次に、乾燥ユニット２７の乾燥動作について、図９、図１０を用いて説明する。
図９で示すように、ローラコンベア１２上でドラム缶５０が加熱される位置にない場合、つまり、誘導加熱ユニット３３が待機状態にある場合を説明する。
この場合、誘導加熱ユニット３３は、固定枠２８内に収納された待機位置にある。この待機状態では、コイル前後シリンダ４９は収縮した状態にある。この状態で、加熱通電しておらず、固定枠２８内に収納するので、誘導加熱ユニット３３をドラム缶５０の搬送に邪魔にならない位置に保つことができる。
【００４５】
次に、図１０で示すように、ドラム缶５０がストッパ１４ａ、１４ｂで停止させられ、ドラム缶５０を加熱する場合について、誘導加熱ユニット３３の回動動作を説明する。
この状態では、誘導加熱ユニット３３は、ドラム缶５０の印字面５１に近接した位置に移動している。この状態では、コイル前後シリンダ４９は伸延した状態にある。
【００４６】
この状態では、誘導加熱ユニット３３のコイル支持部３４は、ドラム缶５０と３〜２５ｍｍの間隔にまで、近接している。そして、ドラム缶５０を乾燥する位置において、コイル支持部３４の裏面側の加熱コイル３９に、１．５〜３秒以内の時間、高周波電流が通電される。すると、ドラム缶５０は、磁性体金属（たとえば、鋼板、ステンレス鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板）で出来ているので、コイル支持部３４に対向するドラム缶５０の金属板に渦電流が誘導され、この渦電流により印字面５１が加熱される。そして、印字面５１が、温度上昇（例えば１４０℃近辺）することにより、印字面５１の水性インクは乾燥していく。なお、その後、通電時間が終了した後、誘導加熱ユニット３３を退避させる。そして、ストッパ１４ａ、１４ｂを解除して、ドラム缶５０を搬送方向下流に搬送させて、後工程（例えば倉庫に入るまでに）において余熱で印字面５１は乾燥されていく。
【００４７】
誘導加熱ユニット３３の側面から、高周波電力を供給するケーブル４５が配線されて、誘導加熱ユニット３３の上面側部から上方に延びたケーブル支持材４６が設けられている。前述したようにケーブル４５は、固定配線部６０と自由配線部６１からなっている。固定配線部６０は、ケーブル支持材４６に沿ってケーブル固定具５２で固定されている。そして、自由配線部６１は、ケーブル固定具５２の上方にあり、固定されず自由に配線されている。また、誘導加熱ユニット３３は、数秒間隔で、回転軸３１を中心に９０度以内の所定角度でドラム缶５０に近接及び退避する動作を行うので、誘導加熱ユニット３３に接続されたケーブル４５もねじられる。しかし、自由配線部６１が回転軸線５３に沿うように垂直又は垂直に近い傾斜で配線されているので、ケーブル４５に加わるねじりの力と変形量が低減される。
【００４８】
次に、本発明の一実施の形態に係るドラム缶印字乾燥方法について図１〜図５、図９、図１０を用いて説明する。
本発明の一実施の形態に係るドラム缶印字乾燥方法は、外周の所定角度位置にある印字面５１に印字されたドラム缶５０を上流から下流にローラコンベア１２を介して搬送し、ローラコンベア１２の特定位置で止めて、印字面５１を乾燥するドラム缶印字乾燥方法であって、ローラコンベア１２の特定位置の手前位置で、ローラコンベア１２で搬送されるドラム缶５０をローラコンベア１２の幅方向両側から対となる支持ローラ１８、１８ａで弾性的に挟んで、ドラム缶５０のローラコンベア１２に対する幅方向位置を調整するとともに、ドラム缶５０の停止位置直前でドラム缶５０の上部を支持する第１工程と、ローラコンベア１２にあるローラ１５の隙間からストッパ１４ａ、１４ｂを突出させて、ローラコンベア１２で搬送されるドラム缶５０を特定位置で停止させる第２工程と、ドラム缶５０の印字面５１にドラム缶５０に対して一定距離の隙間を有する凹面を備えた誘導加熱ユニット３３を近接配置する第３工程と、誘導加熱ユニット３３に高周波電源４４から高周波電力を所定時間供給する第４工程と、誘導加熱ユニット３３を退避させると共に、ストッパ１４ａ、１４ｂを解除してローラコンベア１２でドラム缶５０を搬送する第５工程とを有する。以下、詳細に説明する。
【００４９】
ドラム缶５０の生産ラインでは、ベルトコンベア１１の側部に設けられた印字ユニット（ＰＣコーダ）１６によりドラム缶５０の外周面下部の印刷面５１に水性インクで製品番号等を印刷されて、ローラコンベア１２に送られてくる。
第１工程では、送られたドラム缶５０は、ローラコンベア１２の特定位置（ドラム缶５０がストッパ１４ａ、１４ｂにより停止する位置）の手前位置で、ローラコンベア１２の幅方向両側から、センタリングユニット２０に設けられた対となる支持ローラ１８、１８ａでドラム５０缶の上部が弾性的に挟まれる。その結果、ドラム缶５０のローラコンベア１２に対する幅方向位置が調整され、ドラム缶５０の搬送速度も減速され、また、ドラム缶５０の上部は安定的に支持される。
【００５０】
次に、第２工程では、ローラコンベア１２にあるローラ１５の隙間からストッパ１４ａ、１４ｂを突出させて、ローラコンベア１２で搬送されるドラム缶５０を特定位置で停止させる。この時、ドラム缶５０の上部は、支持ローラ１８、１８ａでドラム５０缶の上部が弾性的に挟まれているので、搬送速度が速くても転倒防止できる。ストッパ１４ａ、１４ｂを突出させるタイミングは、乾燥後のドラム缶との干渉がなければ、第１工程の前に突出させて待機することも可能である。
【００５１】
さらに、第３工程では、コイル前後シリンダ４９を伸延させることにより、誘導加熱ユニット３３を特定位置で停止したドラム缶５０の印字面５１に近接させていく。この誘導加熱ユニット３３は、ドラム缶５０に対して一定距離の隙間を有する凹面を備えているが、この一定の距離の隙間は、コイル前後シリンダ４９の前進端又は前進端ストッパ（図示せず）で、３〜２５ｍｍの距離を保つように定められる。そうすることにより、ドラム缶５０の加熱部分の温度上昇を一定に保つためである。その結果、水性インクの乾燥のばらつきを一定にできる。また、この一定の距離の隙間が小さい場合、ドラム缶５０の各部の外径は板厚やチャイムでの巻締め回数等の違いでばらつきがあり、凹面のコイル支持部３４とドラム缶５０とが直接干渉することを防止するために、凹面に設けられたローラガイド３８、３８ａの面をコイル支持部３４よりドラム缶５０に近い位置に取付けて、ローラガイド３８、３８ａとドラム缶５０とを当接させることで最小隙間を確保して位置決めする。
【００５２】
そして、第４工程では、ドラム缶５０に近接した誘導加熱ユニット３３に高周波電源４４から高周波電力を所定時間供給する。この通電時間は、１．５〜３秒以内の時間であるが、印字面５１に発生する渦電流により、印字面５１を温度上昇させることができる。この昇温温度の制御は、通電時間と誘導加熱ユニット３３の出力とを設定することにより、９０〜２２０℃の範囲に任意に調整可能である。その結果、搬送速度が速いドラム缶の生産ラインに対応して、誘導加熱ユニット３３を使用して印字を乾燥することができる。
【００５３】
第５工程では、誘導加熱ユニット３３への通電を停止して、コイル前後シリンダ４９を収縮させて退避させる。そして、ストッパ１４ａ、１４ｂを解除してローラコンベア１２でドラム缶５０を搬送する。その後、加熱された印字面５１の水性インクは、余熱で完全に乾燥されていく。
【００５４】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、ドラム缶は通常タイプの２００Ｌ缶で説明してきたが、中小型缶（１８Ｌ以上２００Ｌ未満）、ペール缶（つる又は手環の付いた１８Ｌ、２０Ｌ缶）についても、適応可能である。
また、誘導加熱ユニットの凹面の形状について、中央がへこんだ形状であれば、内周面側が曲面（たとえば、Ｒ面）でなくても、平面と平面がたとえば１２０度の角度で交差した面で形成されてもよい。
さらにドラム缶は、磁性体でなくても非磁性ＳＵＳなどの材質を使用できるように、高周波電源の周波数は、１〜１００ｋＨｚの範囲のものを使用してもよい。インクは水性インクに限定したものではなく油性インクや磁性インク等についても適用可能である。製品番号等には、製品仕様も含んでいる。
【符号の説明】
【００５５】
１０：ドラム缶印字乾燥装置、１１：ベルトコンベア、１１ａ：駆動ユニット、１２：ローラコンベア、１２ａ：駆動ユニット、１３：ストッパユニット、１３ａ：ストッパ、１３ｂ：ストッパ、１４：ストッパユニット、１４ａ：ストッパ、１４ｂ：ストッパ、１５：ローラ、１６：印字ユニット、１６ａ：印字ユニット、１７：ドラム缶印字乾燥装置本体、１８：支持ローラ、１８ａ：支持ローラ、１９：ベルト、２０：センタリングユニット、２２：ストッパシリンダ、２３：ヒンジロッド、２３ａ：ヒンジロッド、２４：ピン、２４ａ〜２４ｉ：ピン、２５：制御ユニット、２６：捺印ロール、２７：乾燥ユニット、２８：固定枠、２９：ブラケット、２９ａ：ブラケット、３０：回転軸、３１：回転軸、３２：ブラケット、３３：誘導加熱ユニット、３４：コイル支持部、３５：アーム、３６：ベアリング、３７：ピン、３７ａ：ピン、３８：ローラガイド、３８ａ：ローラガイド、３９：加熱コイル、４０：架台、４１：ベース材、４２：梁材、４３：シリンダ、４４：高周波電源、４５：ケーブル、４６：ケーブル支持材、４７：ケース、４８：ベアリング、４９：コイル前後シリンダ、５０：ドラム缶、５１：印字面、５２：ケーブル固定具、５３：回転軸線、５４：取付け具、５５：リッツ線、５６：上部外周面、５７：下部外周面、５８：取付け板、５９：ブラケット、５９ａ：ブラケット、６０：固定配線部、６１：自由配線部、６２：通気孔、６３：冷却ファン、６４：ローラアーム、６４a：ローラアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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