(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向きに載置されたタイヤの上側のサイド面に印刷手段を対向させて、印刷手段とサイド面とをタイヤ円周方向に沿って相対的に移動させてタイヤのサイド面を印刷するタイヤ印刷装置であって、
前記タイヤのビード部の内周面と当接する位置にタイヤ円周方向に沿って回転するローラを備えるとともに、水平面内における同一円周上に均等な間隔で配置され、かつ、前記タイヤの上側のビード部の内周面側を前記ローラにより支持する複数の支持手段と、
前記複数の支持手段をタイヤ中心の軸線に沿って昇降させる昇降手段とを備え、
前記複数の支持手段の各ローラがタイヤの上側のビード部の内周面側に接触し、かつ上昇してタイヤを支持した状態で、前記複数の支持手段に支持された側のタイヤの上側のサイド面に対して前記印刷手段によりタイヤのサイド面に印刷するタイヤ印刷装置。
【請求項２】
前記タイヤ印刷装置は、前記複数の支持手段を回転させる回転手段を備え、
前記回転手段は、前記複数の支持手段により支持されるビード部に、前記支持手段とは逆側からビード部を挟み込む挟持体を備え、当該挟持体と前記支持手段とでビード部を挟持した状態でタイヤを回転させることを特徴とする請求項１記載のタイヤ印刷装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのサイド面に印刷を行うタイヤ印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷ヘッドを用いてタイヤのサイド面に印刷を行う技術が知られている。例えば、タイヤのサイド面と対向するように複数の印刷ヘッドを配置してタイヤを回転させることでタイヤのサイド面に印刷を行う方式や、タイヤのサイド面と対向するように配置した印刷ヘッドをタイヤの中心軸線を回転中心としてタイヤの周方向に回転させることによりタイヤのサイド面に印刷を行う方式等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２５４４０号公報
【特許文献２】特開２００６−１１１２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、タイヤを回転させてサイド面に印刷する場合、印刷手段としての印刷ヘッドに対して回転するタイヤの回転中心が、タイヤを回転させる回転機構の回転中心と一致していないと、サイド面における印刷がタイヤの回転中心に対して偏心したものとなり、外観上、製品として好ましくないため、結果、印刷不良として扱われる。このような印刷不良を防止するため、回転機構の回転中心に対してタイヤ回転中心が一致するように、一対のリムによってタイヤ内径部の開口を封止してタイヤ内に内圧を印加し、サイド面に印刷することで印刷の偏心を防止するようにしている。
【０００５】
しかしながら、タイヤに内圧を印加すると、タイヤ内への空気の入気及び排気に時間を要することとなり、印刷工程での生産性向上の妨げとなる。また、タイヤ内に空気を印加するためには、タイヤを回転させるための機構以外の装置構成が必要となるため、設備コストを増加させることにも繋がる。
【０００６】
そこで、本発明では、タイヤに内圧を印加することなく、タイヤ印刷に係るタイヤ回転機構の回転中心とタイヤ回転中心とを一致させるようにタイヤを回転させて、タイヤのサイド面に対して印刷を偏心させないタイヤ印刷装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのタイヤ印刷装置の構成として、横向きに載置されたタイヤの上側のサイド面に印刷手段を対向させて、印刷手段とサイド面とをタイヤ円周方向に沿って相対的に移動させてタイヤのサイド面を印刷するタイヤ印刷装置であって、タイヤのビード部の内周面と当接する位置にタイヤ円周方向に沿って回転するローラを備えるとともに、水平面内における同一円周上に均等な間隔で配置され、かつ、タイヤの上側のビード部の内周面側を前記ローラにより支持する複数の支持手段と、前記複数の支持手段をタイヤ中心の軸線に沿って昇降させる昇降手段とを備え、前記複数の支持手段の各ローラがタイヤの上側のビード部の内周面側に接触し、かつ上昇してタイヤを支持した状態で、前記複数の支持手段に支持された側のタイヤの上側のサイド面に対して前記印刷手段によりタイヤのサイド面に印刷することにより、横向きに載置されたタイヤの上側のビード部の内周面側を円周方向に沿って均等な間隔で支持することができるので、複数の支持手段によって形成される円の中心と、タイヤの中心とを一致させることができる。さらに、昇降手段により複数の支持手段に支持されたタイヤを上昇させることにより、複数の支持手段に支持されたビード部にタイヤの重量が作用するので、タイヤのサイド面に円周方向及び半径方向に均等な張りが生じ、タイヤのサイド面における円周方向に高さの差をなくすことができる。よって、タイヤの上側のサイド面を印刷手段に対向させて印刷を実施するときに、タイヤの円周方向における印刷手段とサイド面とのギャップが一定となるので精度の良い印刷が可能となる。また、支持手段が、タイヤのビード部の内周面と当接する位置にタイヤ円周方向に沿って回転するローラを備えることにより、支持手段がタイヤを支持した状態でタイヤを支持手段に対して相対的に回転させることができるので、タイヤのサイド面にひずみのない正確な印刷が可能となる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ印刷装置の他の構成として、タイヤ印刷装置は、複数の支持手段を回転させる回転手段を備え、回転手段は、複数の支持手段により支持されるビード部に、前記支持手段とは逆側からビード部を挟み込む挟持体を備え、当該挟持体と前記支持手段とでビード部を挟持した状態でタイヤを回転させることにより、複数の支持手段によってタイヤを支持させた状態でタイヤを回転させることができるので、タイヤのサイド面にひずみのない正確な印刷が可能となる。特に、支持手段が、タイヤのビード部の内周面と当接する位置に、タイヤ円周方向に沿って回転するローラを備えている場合には、このローラと挟持体とでタイヤのビード部を挟み、挟持体を回転させることにより、ローラを自転させながら挟持体とともにタイヤが回転するので、タイヤを滑らかに回転させながらサイド面にひずみのない正確な印刷が可能となる。  
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】タイヤ印刷装置の概略構成図である。
【図２】タイヤ支持回転手段の構成図である。
【図３】移動環体の取り付け構造を示す断面図である。
【図４】リンク機構の接続を示す部分拡大図である。
【図５】タイヤ支持回転手段の平面図である。
【図６】タイヤ位置の設定を示す動作図である。
【図７】タイヤ印刷装置の他の形態を示す概略構成図である（実施形態２）。
【図８】支持手段の平面図である（実施形態２）。
【図９】タイヤ位置の設定を示す動作図である（実施形態２）。
【０００９】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態１
以下、図１を参照し、タイヤ印刷装置１の一例としての構成について説明する。
タイヤ印刷装置１は、タイヤ１０のサイド面１０ａに印刷する印刷手段２と、印刷手段２に対して印刷対象であるタイヤ１０を位置決め設定するタイヤ位置設定手段３とを備える。
【００１１】
印刷対象のタイヤ１０は、搬送手段５により印刷手段２とタイヤ位置設定手段３とが配置された印刷位置に搬送される。搬送手段５は、例えば、搬送方向に向かって左右に所定距離離間して２分割された一対のローラコンベアであって、一対のローラコンベア間にタイヤ１０を掛け渡すように横向きに載置した状態でタイヤ１０を搬送する。また、搬送手段５は、タイヤ１０の中心Ａが一対のローラコンベア間の幅方向中心Ｂと一致するようにガイドする図外のガイド機構を備え、タイヤ１０の中心Ａと一対のローラコンベア間の幅方向中心Ｂとを一致させた状態でタイヤ１０を印刷位置に搬送する。
【００１２】
印刷手段２は、タイヤ１０に印刷を実施する印刷装置であって、タイヤ１０のサイド面１０ａに対してインク等を吐出する印刷ヘッド２１と、印刷ヘッド２１を印刷対象に対して移動させる印刷ヘッド移動機構とを備える。
印刷ヘッド移動機構は、印刷ヘッド２１をタイヤ１０のサイド面１０ａに対する位置を調節する高さ方向移動機構２３と、印刷ヘッド２１をタイヤ１０の半径方向に移動させる径方向移動機構２４とにより構成される。
【００１３】
高さ方向移動機構２３は、搬送手段５の印刷位置において、搬送されたタイヤ１０の上側のサイド面１０ａよりも上方まで延長するように床面から立設された支柱２５の上端側に取り付けられる。高さ方向移動機構２３は、例えば、レール２３Ａとスライダ２３Ｂからなるリニアガイドであって、支柱２５の上端側において、レール２３Ａが鉛直方向を向けて支柱２５に取り付けられ、図外の駆動手段の駆動によってレール２３Ａの延長方向に沿ってスライダ２３Ｂを移動させる。
【００１４】
径方向移動機構２４は、高さ方向移動機構２３と同様に、レール２４Ａ及びレール２４Ａ上を移動するスライダ２４Ｂからなるリニアガイドが適用される。径方向移動機構２４は、レール２４Ａの一端が高さ方向移動機構２３のスライダ２３Ｂに固定され、他端が搬送されたタイヤ１０の中心Ａの軸線上に向けて水平に延長するように配置される。
【００１５】
印刷ヘッド２１は、径方向移動機構２４のスライダ２４Ｂから鉛直方向に延長する延長部材２６の下端に取り付けられる。印刷ヘッド２１は、例えば、インクジェットヘッドであって、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、ブラック等のインクをノズルから吐出することで印刷を実行する。
【００１６】
印刷ヘッド２１は、図外のインク供給機構から供給されたインクを吐出するノズルを配列したノズル面２１ａを備え、印刷ヘッド２１の内部に配置された例えば圧電素子を伸縮させることで、ノズルに連通するインク質の容積を変化させて、ノズルの開口からインクを吐出する。なお、印刷ヘッド２１の直後には、印刷対象であるサイド面１０ａに付着した図外のインク乾燥手段が設けられる。インク乾燥手段は、例えば、紫外線照射ランプ（以下、ＵＶランプという）である。なお、印刷ヘッド２１の直後とは、印刷ヘッド２１による印刷の進行方向の移動元側を意味する。
【００１７】
タイヤ位置設定手段３は、搬送されたタイヤ１０の搬送停止位置である印刷位置のローラコンベアの間に配置される。タイヤ位置設定手段３は、タイヤ１０を支持する複数の支持手段３０と、複数の支持手段３０をタイヤ半径方向に移動させる径方向移動手段及び複数の支持手段３０を回転させる回転手段とが一体に構成されたタイヤ支持回転手段３２とを備える。
【００１８】
昇降手段３１は、例えば油圧ジャッキ機構により構成され、ジャッキが伸縮する軸線が鉛直方向となるように工場の床面に設けれられる。タイヤ支持回転手段３２は、昇降手段３１の上端に取り付けられ、円筒状のケース３５において径方向移動手段及び回転手段とが一体に構成される。
【００１９】
以下、径方向移動手段及び回転手段について説明する。ケース３５には、図２に示すように、複数の支持手段３０を拡縮させるための駆動源となる拡縮モータ３６と、複数の支持手段３０を回転させるための駆動源となる回転モータ３７とが収容され、図外の固定手段によりケース３５内部において固定される。拡縮モータ３６及び回転モータ３７は、後述の制御手段１００から出力される信号に基づいて回転駆動する。
【００２０】
拡縮モータ３６は、回転力を出力する出力軸３６Ａが、搬送手段５の幅方向中心Ｂ、即ち、搬送手段５により搬送されたタイヤ１０の中心Ａと一致するように、出力軸３６Ａを鉛直上方に向けてケース３５内に固定される。出力軸の先端には、拡縮モータ３６による回転駆動力を伝達あるいは遮断するクラッチ４８が取り付けられる。クラッチ４８は、例えば電磁クラッチを採用し、後述の制御手段１００から出力される信号に基づいて接続あるいは接断が制御される。
【００２１】
ケース３５は、上壁３５Ａを鉛直方向内外に貫通する中空円筒状の円筒軸３８を備える。円筒軸３８は、上壁３５Ａに固着されたベアリング３９に回転可能に支持され、軸心が拡縮モータ３６の出力軸３６Ａの軸心と一致するようにケース３５に取り付けられる。円筒軸３８の下端は、ケース３５内部において固定された回転モータ３７の出力軸３７Ａと重なる高さまで延長し、円筒軸３８の上端は、ケース３５外に所定の長さ上方に延長する。
【００２２】
円筒軸３８の下端の外周面３８ａには、回転モータ３７の出力軸３７Ａに取り付けられた歯車４０と噛み合う歯車４１が取り付けられる。従って、回転モータ３７が回転駆動することにより、歯車４０，歯車４１を介して回転駆動力が円筒軸３８に伝達されて、円筒軸３８を回転させる。
【００２３】
即ち、歯車４０及び歯車４１は、回転モータ３７の回転駆動力を円筒軸３８に伝達する動力伝達機構を構成する。なお、動力伝達機構は、上記歯車４０，４１のような歯車伝達機構に限らず、ベルト駆動、チェーン駆動等により回転モータ３７の回転駆動力を円筒軸３８に伝達して回転させるようにしても良い。
【００２４】
円筒軸３８の内周面３８ｂに包囲される中空空間には、ボールネジ機構４３が収容される。ボールネジ機構４３は、円筒軸３８の内周面３８ｂの上端と下端とに嵌着された一対のベアリング４４，４４により回転可能に支持される。つまり、ボールネジ４５は、上端側と下端側とに形成された軸部４５Ａ，４５Ｂが、ベアリング４４，４４と嵌め合い支持されることで、円筒軸３８に対して相対的に回転可能に支持される。この状態において、ボールネジ４５の回転中心軸は、円筒軸３８の軸心Ｃと同軸である。なお、ボールネジ４５は、ネジ部４５ａに円筒状のボールナット４６を螺合した状態で円筒軸３８内に収容される。
【００２５】
ボールネジ４５の下側の軸部４５Ｂは、ベアリング４４よりもさらに下方に延長し、ケース３５に固定された拡縮モータ３６の出力軸３６Ａと同軸となるようにクラッチ４８を介して、拡縮モータ３６と連結される。
【００２６】
ボールナット４６は、図３（ａ），（ｂ）に示すような、当該ボールナット４６の半径方向に延長する一対のネジ穴４９を備え、ネジ穴４９が互いに対向する位置となるように形成される。
このネジ穴４９は、支持手段３０を半径方向に移動させるための後述の移動環体５２をボールネジ４５に固定するためのものである。
【００２７】
円筒軸３８には、上記ボールナット４６のネジ穴４９，４９に対応する位置に、円筒軸３８の軸心Ｃに沿って延長し、円筒軸３８の肉厚方向に貫通する一対の長孔５０を備える。長孔５０は、円筒軸３８がケース３５から突出する位置から上側のベアリング４４が嵌着する位置の範囲内で延長し、ボールナット４６と移動環体５２とを固定するボルト５５が貫通可能な幅で形成される。
【００２８】
円筒軸３８の外周面３８ａの上端には、図２，図４（ａ），（ｃ）に示すように、複数の支持手段３０をタイヤ半径方向内外に移動させるためのリンク機構の支点となる固定環体５１と、円筒軸３８の外周面３８ａ上においてボールナット４６に固定されて円筒軸３８の外周面３８ａを軸線方向に沿って移動する移動環体５２とを備える。
【００２９】
固定環体５１は、図２，図４（ａ）に示すように、円筒軸３８の外径に略等しい内径を有する円環体であって、円筒軸３８の外周面３８ａの上端に固定される。固定環体５１の外周面５１ａには、図４に示すように、円周方向に沿って均等な位置において放射状に突出する複数の突片５３を備える。各突片５３には、当該突片５３の厚さ方向に貫通する孔５３Ｈを備える。
【００３０】
移動環体５２は、円筒軸３８の外径よりも大きな内径を有する円環体であって、図３（ａ），（ｂ）に示すように、円筒軸３８に形成された長孔５０，５０に対応する位置に、内外に貫通する一対の孔５６，５６を備える。従って、移動環体５２は、孔５６、長孔５０にボルト５５を貫通させて、先端をネジ穴４９に螺合させることにより、ボールナット４６に固定される。
【００３１】
移動環体５２の外周面５２ａには、図４（ｃ）に示すように、ボールナット４６に固定された状態において、固定環体５１の各突片５３に対応して放射状に突出する突片５４を備える。各突片５４は、当該突片５４の厚さ方向に貫通する孔５４Ｈを備える。なお、固定環体５１の突片５３の孔５３Ｈ及び移動環体５２の突片５４の孔５４Ｈは、例えば同一径の大きさである。
【００３２】
固定環体５１の突片５３の孔５３Ｈと、移動環体５２の突片５４の孔５４Ｈとには、支持手段３０をタイヤ１０の半径方向内外に移動させるリンク機構を構成するアーム５８Ａ，５８Ｂがそれぞれ取り付けられる。本実施形態では、アーム５８Ａ，５８Ｂは同一構成のものとして説明する。
【００３３】
アーム５８Ａ，５８Ｂは、それぞれ両端に孔５８Ｈを備える。孔５８Ｈは、孔５３Ｈ及び孔５４Ｈと同一の直径の大きさである。アーム５８Ａは、一端の孔５８Ｈを突片５３の孔５３Ｈに対応させて軸６０を挿入することで、アーム５８Ａが突片５３に対して回転可能に取り付けられる。詳細には、アーム５８Ａは、円筒軸３８に固定された状態の固定環体５１の突片５３に向かって右側に取り付けられる。
【００３４】
また、アーム５８Ｂは、一端の孔５８Ｈを突片５４の孔５４Ｈに対応させて、軸６０を挿入することで、アーム５８Ａが突片５３に回転可能に取り付けられる。詳細には、アーム５８Ｂは、ボールナット４６に固定された状態の移動環体５２の突片５４に向かって左側に取り付けられる。
なお、上記、軸６０はボルト等の固定具であって、連結する部材間をピン結合する。
【００３５】
アーム５８Ａ及びアーム５８Ｂのいずれにも接続されていない端部は、互いに重ねるようにしてアーム５８Ａの孔５８Ｈとアーム５８Ｂの孔５８Ｈとを一致させながら軸６１を挿入することで、アーム５８Ａ，５８Ｂ同士が互いに回転自在な一つのリンク機構を形成する。なお、軸６１は、ボルト等の固定具であって、連結する部材間をピン結合する。また、リンク機構の構成は、一対のアーム５８Ａ，５８Ｂからなるリンク機構に限らず、複数のアームからなるリンク機構や、カムリンク機構など支持手段３０をタイヤ半径方向内外に移動可能なものであれば適宜変更すれば良い。
【００３６】
上記アーム５８Ａとアーム５８Ｂとを連結する連結部５９には、支持手段３０が取り付けられる。支持手段３０は、連結部５９に取り付けられる取付部３０Ａと、タイヤ１０に当接する支持部３０Ｂとを備える。
【００３７】
取付部３０Ａは、突片５３，５４と略等しい厚さを有し、厚さ方向に貫通する孔３０Ｈを備える。孔３０Ｈは、アーム５８Ａ，５８Ｂの孔５８Ｈと同一の直径である。取付部３０Ａをアーム５８Ａとアーム５８Ｂとの間で挟みながら、孔５８Ｈ，孔３０Ｈ，孔５８Ｈに軸６１を貫通させることで、支持手段３０が連結部５９に取り付けられる。支持部３０Ｂは、取付部３０Ａと一体をなし、タイヤ１０の上側のビード部の内周面と当接して支持する支持面３０ａを備える。支持面３０ａは、支持手段３０が連結部５９に取り付けられたときに、支持面３０ａが上方を向き、リンク機構よりも半径方向外側に位置するように固定される。ここで、上側のビード部の内周面とは、タイヤにおける内周面側のタイヤ内径の端縁からタイヤ半径方向のビードワイヤが配置される範囲とする。
【００３８】
支持面３０ａは、上側のビード部の内周面に当接したときに、ビード部の内周面の形状に沿う形状に形成される。具体的には、タイヤ１０において複数の支持面３０ａが接触する位置に相当するビード部の内周面の一部を円周方向に沿って切り取った一つの仮想の錐曲面を含む形状に形成される。なお、支持部３０Ｂは、リンク機構の屈曲動作に関わらず支持面３０ａの水平状態を維持するように図外の機構により連結部５９に取り付けられる。
【００３９】
また、支持面３０ａは、例えば図外の荷重センサを備え、支持面３０ａに係る荷重を検出することで、支持面３０ａにタイヤ１０が接触したかどうか、支持面３０ａからタイヤ１０が離間したかどうか、タイヤ１０が各支持面３０ａによって均等に支持されているかどうか等を検出する。なお、検出した荷重値は、制御手段１００に出力される。
【００４０】
従って、上記構成によれば、ボールネジ４５に固定された移動環体５２を固定環体５１に近接するように、ボールネジ４５を拡縮モータ３６により回転駆動することで、移動環体５２に取り付けられたアーム５８Ｂが、固定環体５１に取り付けられたアーム５８Ａを押し上げ、アーム５８Ａ，５８Ｂの連結部５９をタイヤ半径方向外向きに移動させることで、図５に示すような、複数の支持手段３０が配置される仮想円Ｃの直径を拡径させる。
【００４１】
また、ボールネジ４５に固定された移動環体５２を固定環体５１に離間するように、ボールネジ４５を拡縮モータ３６により回転駆動することで、移動環体５２に取り付けられたアーム５８Ｂが、固定環体５１に取り付けられたアーム５８Ａを引き下げ、アーム５８Ａ，５８Ｂの連結部５９をタイヤ半径方向内向きに移動させることで、図５に示すような、複数の支持手段３０で形成される仮想円の直径が縮径する。
【００４２】
なお、上記複数の支持手段３０を拡縮動作させる場合には、クラッチ４８をオンにして拡縮モータ３６とボールネジ４５とを接続状態にしておき、複数の支持手段３０を回転させる場合には、クラッチ４８をオフにしておく。
【００４３】
即ち、クラッチ４８をオンのまま回転モータ３７を回転駆動させた場合、回転モータ３７の回転駆動により円筒軸３８が回転し、円筒軸３８とともに円筒軸３８に固定された固定環体５１が回転する。固定環体５１と移動環体５２とはリンク機構を介して連結されているため移動環体５２も固定環体５１とともに回転することになる。さらに、移動環体５２は、ボールナット４６にも固定されているため、回転モータ３７の回転駆動力は、ボールナット４６にまで伝達されてしまうことになる。この場合、クラッチ４８がオンであるため、ボールナット４６がボールネジ４５に螺合する力よりも、拡縮モータ３６の負荷が大きいときには、ボールネジ４５が静止した状態で、その周りをボールナット４６が回転することとなるため、固定環体５１に対する移動環体５２の距離が変化してリンク機構を動作させて支持手段３０が半径方向に移動することになってしまう。これを防止するため、クラッチ４８をオフにしておくことで、拡縮モータ３６の影響を受けずに、支持手段３０とともにタイヤ１０を回転させることができる。
【００４４】
従って、上記で説明したように、本実施形態では、径方向移動手段は、固定環体５１、ボールネジ４５及びボールナット４６により構成されるボールネジ機構、移動環体５２、アーム５８Ａ，５８Ｂにより構成されるリンク機構、ボールネジ４５を回転させる拡縮モータ３６により構成される。また、回転手段は、上記径方向移動手段を備える円筒軸３８、円筒軸３８を回転させる回転モータ３７により構成される。
【００４５】
制御手段１００は、いわゆるコンピュータであって、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ、通信手段としての入出力インターフェイスを備え、記憶手段には、タイヤ印刷に係る動作を制御するための制御プログラムが記憶され、制御プログラムを実行することによりタイヤ位置設定手段３における昇降手段３１、径方向移動手段、回転手段と、印刷手段２とに信号を出力して、タイヤ１０のサイド面１０ａへの印刷動作を実施させる。また、記憶手段は、図外の入力手段から入力されるタイヤサイズに応じたタイヤ内径及びタイヤ厚みを記憶してタイヤ１０に対する支持手段３０の移動位置を調節する。
【００４６】
制御手段１００は、上記プログラムに基づいてタイヤ位置設定手段３を制御するタイヤ位置制御手段１０１と、タイヤ側面に印刷する印刷手段２を制御する印刷制御手段１０２として機能する。
【００４７】
以下、タイヤ印刷を開始するまでの、タイヤ１０の位置の設定方法について説明する。
タイヤ位置制御手段１０１は、例えば、搬送手段５に設けられた図外のセンサから印刷位置にタイヤ１０が搬送されたことを検知すると、昇降手段３１に信号を出力して図６(ａ)，（ｂ）に示すように、支持手段３０を有するタイヤ支持回転手段３２を所定の高さまで上昇させる。昇降手段３１に出力される信号は、搬送手段５によるタイヤ１０の搬送時に、搬送手段５の上方に設けられた図外のバーコードリーダによりタイヤ１０のサイド面１０ａに貼付されたバーコードを読み取り、この読み取った情報に基づいて、タイヤ位置制御手段１０１がタイヤ寸法を記憶手段から読み出すことで、タイヤ支持回転手段３２が備える支持手段３０を設定された高さに上昇させる信号である。
【００４８】
昇降手段３１がタイヤ支持回転手段３２を所定の位置まで上昇させると、複数の支持手段３０は、図６（ｂ）に示すように、タイヤ１０の内径空間に位置する。次に、タイヤ位置制御手段１０１は、クラッチ４８をオンの状態にしたまま拡縮モータ３６に信号を出力して、図６（ｃ）に示すように、ボールネジ４５を回転させてボールナット４６とともに移動環体５２を固定環体５１に向けて移動させることで複数の支持手段３０をタイヤ１０の上側のビード部の内周面を支持可能な大きさまでタイヤ半径方向外向きに移動させる。
【００４９】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、図６（ｄ）に示すように、タイヤ支持回転手段３２を上昇させて、支持手段３０の支持面３０ａを上側のビード部の内周面に接触させ、さらに、図６（ｅ）に示すように、上側のサイド面１０ａが印刷ヘッド２１に所定距離離間した状態で互いに対向する位置まで上昇させる。なお、この状態において、タイヤ１０の下側のサイド面１０ａは、搬送手段５から離間して、タイヤ１０全体が複数の支持手段３０により支持された状態となる。
【００５０】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、クラッチ４８に信号を出力して、ボールネジ４５と拡縮モータ３６との連結を遮断し、さらに、回転モータ３７に信号を出力して複数の支持手段３０とともにタイヤ１０を所定回数回転させて、複数の支持手段３０の支持面３０ａによって支持されたタイヤ１０が均等に支持されるようにセンタリング動作を行う。この動作は、タイヤ１０の中心Ａと円筒軸３８の中心とを一致させるためのものである。
【００５１】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、印刷制御手段１０２に印刷開始の信号を出力するとともに、回転モータ３７に信号を出力してタイヤ１０を所定の回転速度で回転させる。そして、印刷制御手段１０２は、印刷手段２の印刷ヘッド移動機構を制御して印刷ヘッド２１からインクを吐出することでタイヤ１０の上側のサイド面１０ａの印刷を実行させる。
【００５２】
次に、印刷手段２による上側のサイド面１０ａへの印刷動作が終了すると、印刷制御手段１０２は、タイヤ位置制御手段１０１に信号を出力して、一方のサイド面１０ａの印刷の終了を報知する。印刷の終了の報知を受けたタイヤ位置制御手段１０１は、回転モータ３７に信号を出力してタイヤ１０の回転を停止させる。タイヤ１０の回転が停止すると、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、タイヤ１０が搬送手段５に載置されるまで下降させる。具体的には、昇降手段３１によるタイヤ１０の下降動作にともない、タイヤ１０が下降して下側のサイド面１０ａが搬送手段５に当接すると、支持手段３０の支持面３０ａに設けられた荷重センサにより検知された荷重変化がタイヤ位置制御手段１０１に出力され、タイヤ位置制御手段１０１では、荷重変化を検出してから所定時間後に昇降手段３１に信号を出力して、支持手段３０の下降を停止させる。
【００５３】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、クラッチ４８に信号を出力して、ボールネジ４５と拡縮モータ３６とを接続した後に、拡縮モータ３６に信号を出力してボールネジ４５を回転させて、複数の支持手段３０により形成される仮想円Ｃの直径が、タイヤ内径よりも小さくなるように縮径させる。支持手段３０の縮径移動が完了すると、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、タイヤ支持回転手段３２の上端が搬送手段５の搬送面よりも下に位置するように下降させる。
【００５４】
タイヤ１０の一方のサイド面１０ａの印刷が完了すると、作業者によりタイヤ１０のサイド面１０ａの上下を入れ替えが行われ、制御手段１００に接続された図外のボタンを押下することで、上記動作が繰り返し行われる。そして、両方のサイド面１０ａの印刷が完了したタイヤ１０は、図外の搬送手段５により後工程へと搬送される。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態１では、横向きに載置されたタイヤ１０の上側のビード部を内周面側からタイヤ円周方向に沿って均等に配置された複数の支持手段３０により支持することで、タイヤ１０内に内圧を印加することなくタイヤ１０のサイド面１０ａを円周方向に均一な状態で支持することができる。従って、タイヤ１０を回転させる装置の回転中心軸と、タイヤ１０の中心Ａとを一致させることができるので、印刷ヘッド２１に対してタイヤ１０のサイド面１０ａを偏心させることなく回転させることができる。
【００５６】
例えば、複数の支持手段３０によりタイヤ１０の下側のビード部をタイヤ表面側から支持して、上側のサイド面１０ａを印刷手段２の印刷ヘッド２１に対向させた場合、タイヤ１０内に内圧が印加されていない横向き状態のタイヤ１０は、サイド面１０ａにおいて円周方向や半径方向に３次元的な波打ち状態となるため、円周方向の位置毎に、印刷ヘッド２１に対する距離が変化することとなり、精度の良い印刷を実行することができなくなってしまう。
【００５７】
そこで、本発明のように横向きの載置状態のタイヤ１０の上側のビード部を内周面側から支持して持ち上げることにより、上側のビード部にタイヤ１０の自重が負荷されることで、上側のサイド面１０ａには、タイヤ円周方向及び半径方向に均等な張力が作用することになり、サイド面１０ａの円周方向に沿った高さが均一となる。従って、円周方向における印刷時の印刷ヘッド２１とサイド面１０ａとの間の距離を一定に保つことが可能となり、良質な印刷を行うことができる。また、従来のようにタイヤ１０内に内圧を印加する必要がないので、一方のサイド面１０ａの印刷が終了してから他方のサイド面１０ａの印刷に移行するまでの時間を短縮することが可能となり、タイヤ印刷における生産性を向上させることができる。
【００５８】
さらに、複数の支持手段３０が、タイヤ１０の内径側からタイヤ１０の上側の内周面を支持することにより、上側のサイド面１０ａのタイヤ表面には、印刷を妨げるものがないので、タイヤ１０の表面側におけるビード部ぎりぎりの位置まで印刷可能となり、サイド面１０への印刷範囲を広げることができる。
【００５９】
実施形態２
上記実施形態１では、タイヤ１０を支持する複数の支持手段３０を円周方向に沿って均等に設け、複数の支持手段３０をタイヤ内径側からタイヤ１０の上側のビード部の内周面側から支持させた状態で、印刷ヘッド２１のノズル面２１ａに所定距離離間するようにタイヤ１０とともに複数の支持手段３０を上昇させて、複数の支持手段３０とともにタイヤ１０を回転させて印刷するとして説明したが、本実施形態２では、タイヤ１０の上側のサイド面１０ａのビード部を内周面側と外周面側とで挟み込み、外周面側からビード部に当接する部材を回転させて、タイヤ１０を回転させる点で実施形態１とは異なる。
【００６０】
以下、実施形態２のタイヤ支持回転手段３２の構成について説明する。なお、タイヤ位置設定手段３が設けられる場所、並びに昇降手段３１については実施形態１と同一であるため説明を省略する。
本実施形態２のタイヤ支持回転手段３２は、昇降手段３１の上面に固定される円板体７１と、円板体７１の板面上に配置される複数の直動機構７２と、直動機構７２の駆動により移動する支持アーム７３と、複数の支持アーム７３に支持されたタイヤ１０のビード部を複数の支持アーム７３とで挟み込むリム体７４とを備える。
【００６１】
円板体７１は、図８に示すように、例えば一対のローラコンベアの間に配設可能な大きさの平板円板であって、円板の中心とローラコンベア間の幅方向中心Ｂと一致するように昇降手段３１の上端に取り付けられる。直動機構７２は、円板体７１の上面側の板面７１ａにおいて、円周方向に均等な間隔で同心円上に配置される。直動機構７２は、例えば、レール７２Ａ及びスライダ７２Ｂと、スライダ７２Ｂを駆動する駆動機構を有するいわゆるリニアガイドである。
【００６２】
レール７２Ａは、板面７１ａ上において延長方向が板面７１ａの中心から放射状に延長する直線と一致するように取り付けられる。本実施形態では、レール７２Ａは、円周方向に１２０°毎に均等に配置されるものとして説明する。なお、直動機構７２の数量は、上記数量に限らず適宜設定すれば良い。
【００６３】
レール７２Ａは、スライダ７２Ｂの駆動機構である図外のボールネジ機構を内蔵し、レール７２Ａの延長方向に沿ってボールネジが配置される。ボールネジの一端には、モータが取り付けられる。このモータが制御手段１００から出力される信号に基づいて回転駆動することでボールナットに固定されたスライダ７２Ｂがレール７２Ａ上を移動する。モータは、タイヤ位置制御手段１０１から出力される信号に基づいて同期して回転駆動し、各スライダ７２Ｂを同心円状に移動させる。
【００６４】
支持アーム７３は、直線状に延長する棒体であって、一端にタイヤ１０の内周面に当接するローラ７５を備える。支持アーム７３は、一端がスライダ７２Ｂに固着され、延長方向が鉛直方向となるように他端を上方に延長する。支持アーム７３の上端には、水平方向に延長する軸７６を備え、この軸７６がタイヤ１０の内周面に当接するローラ７５を回転自在に支持する。
【００６５】
軸７６は、支持アーム７３がスライダ７２Ｂに取り付けられた状態において、板面７１ａの半径方向に延長するように支持アーム７３から水平方向に延長し、軸７６にローラ７５を取り付けたときに、ローラ７５の外周面の一部が支持アーム７３の上端よりも上方に露出するように設けられる。
【００６６】
リム体７４は、搬送手段５の側方において立設されるフレーム８０の上端から搬送手段５を横切るように延長する横フレーム８０Ａに取り付けられる。横フレーム８０Ａは、タイヤ１０を回転させる回転手段を備える。回転手段は、例えばモータ８１とモータ８１に取り付けられるリム体７４により構成される。
【００６７】
モータ８１は、横フレーム８０Ａにおいて、出力軸８１Ａの軸心と、板面７１ａの中心とが同心となるように出力軸８１Ａを下方に向けて図外の固定手段により横フレーム８０Ａに取り付けられる。リム体７４は、外周面７４ａの直径が同心円状に漸次小径となる階段状に形成される円錐台形状であって、このリム体７４の円錐軸とモータ８１の出力軸８１Ａとが同軸となるように、小径面を下方に向けて取り付けられる。モータ８１は、タイヤ設定制御手段から出力される信号に基づいて回転が制御される。
【００６８】
また、リム体７４は、支持アーム７３によって支持されたタイヤ１０を昇降手段３１により上昇させたときに、リム体７４の外周面７４ａと複数の支持アーム７３とでビード部を挟み込む位置に配置される。この位置は、タイヤ１０のサイド面１０ａに対して印刷ヘッド２１による印刷が開始される高さである。
【００６９】
従って、本実施形態２では、円板体７１の板面７１ａ上に放射状に設けられた複数のリニアガイドで径方向移動手段を構成し、横フレーム８０Ａに取り付けられたモータ８１及びリム体７４とで回転手段を構成している。また、複数の支持アーム７３とリム体７４とで支持手段を構成している。
【００７０】
以下、本実施形態２におけるタイヤ印刷装置１のタイヤ印刷までの、タイヤの位置の設定動作について説明する。
タイヤ位置制御手段１０１は、例えば、搬送手段５に設けられたセンサから印刷位置にタイヤ１０が搬送された信号が入力されると、昇降手段３１に信号を出力して、図９（ａ），（ｂ）に示すように、タイヤ支持回転手段３２の円板体７１とともに複数の支持アーム７３を所定の高さまで上昇させる。
【００７１】
次に、昇降手段３１が複数の支持アーム７３を所定の位置まで上昇させると、タイヤ位置制御手段１０１は、リニアガイドのモータに信号を出力して、図９（ｃ）に示すように、複数の支持アーム７３を印刷対象であるタイヤ１０の上側のビード部の直径に対応する大きさまで移動させる。具体的には、図８に示すような、複数の支持アーム７３のローラ７５によって形成される仮想円Ｃの直径が、上側のビード部の内周面に接触可能な大きさとなるまで移動させる。
【００７２】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、図９（ｄ）に示すように、タイヤ１０の上側のビード部にリム体７４が嵌る位置まで複数の支持アーム７３とともにタイヤ１０を上昇させ、リム体７４と複数の支持アーム７３とで上側のビード部を挟み込ませる。
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、回転モータ８１に信号を出力して、図９（ｅ）に示すように、リム体７４を回転させる。リム体７４の回転によりタイヤ１０は、複数の支持アーム７３のローラ７５を回転させながらローラ７５上を転動することになる。
【００７３】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、印刷制御手段１０２に印刷開始の信号を出力するとともに、回転モータ８１に信号を出力して、タイヤ１０を所定の回転速度で回転させながら印刷ヘッド２１からインクを吐出させてタイヤ１０の上側のサイド面１０ａの印刷を実行させる。
【００７４】
次に、印刷手段２による一方のサイド面への印刷動作が終了すると、印刷制御手段１０２は、タイヤ位置制御手段１０１に信号を出力する。印刷制御手段１０２からの印刷終了の信号が入力されたタイヤ位置制御手段１０１は、回転モータ８１に信号を出力してタイヤ１０の回転を停止させる。タイヤ１０の回転が停止すると、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、タイヤ１０の下側のサイド面１０ａが搬送手段５に当接するまで円板体７１とともに複数の支持アーム７３を下降させる。タイヤ１０の下側のサイド面１０ａが搬送手段５に当接して、さらに支持手段３０が下降すると、ローラ７５がタイヤ１０から離間する。
【００７５】
次に、タイヤ位置制御手段１０１は、モータに信号を出力して、同心上に配置される複数の支持アーム７３の直径がタイヤ１０の内径よりも小さくなるように縮径移動させる。支持手段の縮径移動が完了すると、タイヤ位置制御手段１０１は、昇降手段３１に信号を出力して、支持アーム７３の上端が搬送手段５の搬送面よりも下になるように下降させる。
【００７６】
タイヤ１０の一方のサイド面１０ａの印刷が完了すると、作業者によりタイヤ１０のサイド面１０ａの上下を入れ替えが行われ、制御手段の裏面側スタートのボタンが押下されることで、上記動作が繰り返し行われる。そして、両方のサイド面１０ａへの印刷が完了したタイヤ１０は、図外の搬送手段により後工程へと搬送される。
【００７７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、昇降手段３１により複数の支持手段３０をタイヤ１０の下側から上方に上昇させてタイヤ１０の上側のビード部を持ち上げるとして説明したが、複数の支持手段３０をタイヤ１０の上側から下降させて上側のビード部を持ち上げるように構成しても良い。
また、タイヤの上側のビード部を持ち上げた状態のまま、印刷手段２の印刷ヘッド２１をタイヤ円周方向に移動させて印刷するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１  タイヤ印刷装置、２  印刷手段、３  タイヤ位置設定手段、５  搬送手段、
１０  タイヤ、１０ａ  サイド面、２１  印刷ヘッド、２１ａ  ノズル面、
３０  支持手段、３２  タイヤ支持回転手段、
３６  拡縮モータ、３７  回転モータ、３８  円筒軸、
４５  ボールネジ、４６  ボールナット、５１  固定環体、５２  移動環体、
５８Ａ；５８Ｂ  アーム、
１００  制御手段、１０１  タイヤ位置制御手段、１０２  印刷制御手段。
【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】
0005894458.tif 000006
【図６】
0005894458.tif 000007
【図７】
0005894458.tif 000008
【図８】
0005894458.tif 000009
【図９】
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