(57)【要約】      （修正有）【課題】転写部材から被処理物へのインク転写性、インクのぬれ広がり等の最適化と、被処理物への回転駆動力や転写部材の耐久性等の最適化を両立させ、処理速度が高速化しても印刷の品質を維持し、高い生産効率が得られる印刷装置を提供すること。【解決手段】転写部材１１１と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレル１２０と、複数のマンドレル１２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、少なくとも転写ステーションにおいて筒形状の被処理物を回転駆動する補助駆動部材１１４が、マンドレル１２０または被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていること。【選択図】図２
2019206129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数の前記マンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、
前記転写部材の画像領域に形成されたインク画像を、被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置であって、
少なくとも前記転写ステーションにおいて筒形状の被処理物を回転駆動する補助駆動部材をさらに有し、
前記補助駆動部材は、前記マンドレルまたは被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記転写部材が、回転する円筒状のホイールの表面に配置されており、
前記補助駆動部材は、前記転写部材と前記マンドレルの軸線方向に並行して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記転写部材が、無端状のベルトの表面に配置されており、
前記補助駆動部材は、前記転写部材と前記マンドレルの軸線方向に並行して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記転写部材が、回転する円筒状のホイールまたは無端状のベルトの表面に配置されており、
前記補助駆動部材が、前記画像領域の表面と等速で移動する接触面を有する補助ホイールを備え、前記転写部材と前記マンドレルの軸線方向に並行して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記補助駆動部材は、少なくとも前記転写ステーションで前記転写部材の画像領域と被処理物の胴部の外周面が接触している間、前記マンドレルまたは被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項６】
前記補助駆動部材は、前記マンドレルと接触するように配置され、
前記マンドレルの前記補助駆動部材と接触する部分の直径が、インク画像が転写された被処理物の胴部のインク表面の直径と同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項７】
前記搬送ユニットは、前記複数のマンドレルを有するマンドレルホイールであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する複数の自転可能なマンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、転写部材の画像領域に形成されたインク画像を、被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムやスチール等の金属からなるシームレス缶などの筒形状の被処理物の胴部への曲面印刷においては、刷版を使用する版式印刷と、版を使用しないインクジェット印刷あるいは電子写真印刷などを用いる方式が公知である。
版式印刷としては、例えば、各色インカーのプレートシリンダに樹脂凸版を備え、樹脂凸版からの各色インクをブランケットに転写し、ブランケットから自転可能なマンドレル被処理物に転写することにより画像を形成するドライオフセット印刷などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１６−５１１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１で公知の印刷装置では、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材であるブランケットホイールあるいはブランケットベルトと、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数のマンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイールを備えている。
これら公知のオフセット印刷では、マンドレル自体に駆動機構がなく、筒形状の被処理物と転写部材との接触により、摩擦力で駆動されてマンドレルが回転するように構成されている。
【０００５】
この時、転写部材には被処理物へのインク転写性、インクのぬれ広がりの最適化が求められる一方、被処理物への回転駆動のための摩擦係数や転写部材の耐久性の最適化も求められ、例えば、転写に最適な接触圧では十分な摩擦駆動力が得られない等、処理速度が高速化するほど、これらを両立することは困難となるという問題があった。
また、マンドレルの急激な加速度を緩和するために、転写部材と筒形状の被処理物が接触する前に、マンドレルを他の機構により予め回転（プレスピン）させる方法も知られているが、転写中の回転の維持は摩擦駆動力に依存することから、転写部材の摩擦係数が低い場合には転写中にずれが発生し印刷の品質が低下するという問題があり、高速化の妨げとなっていた。
【０００６】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、転写部材から被処理物へのインク転写性、インクのぬれ広がり等の最適化と、被処理物への回転駆動力や転写部材の耐久性等の最適化を両立させ、処理速度が高速化しても印刷の品質を維持し、高い生産効率が得られる印刷装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る印刷装置は、表面にインク画像を形成する画像領域を有する転写部材と、筒形状の被処理物を担持する自転可能なマンドレルと、複数の前記マンドレルを搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットを備え、前記転写部材の画像領域に形成されたインク画像を、被処理物の胴部の外周面に転写する転写ステーションを有する印刷装置であって、少なくとも前記転写ステーションにおいて筒形状の被処理物を回転駆動する補助駆動部材をさらに有し、前記補助駆動部材は、前記マンドレルまたは被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る印刷装置によれば、少なくとも転写ステーションにおいて筒形状の被処理物を回転駆動する補助駆動部材を有し、補助駆動部材は、マンドレルまたは被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていることにより、転写部材から被処理物へのインク転写性、インクのぬれ広がり等の最適化と、補助駆動部材による被処理物への回転駆動力の最適化を両立できるとともに、転写部材の耐久性を低下させることもない。
このことで、処理速度が高速化しても印刷の品質を維持し、高い生産効率を得ることが可能となる。
【０００９】
請求項２乃至請求項４に係る構成によれば、従来の円筒状のホイールや無端状のベルトを有する印刷装置にわずかに構成を加えるだけで、補助駆動部材を設けることができる。
請求項５に係る構成によれば、補助駆動部材は、少なくとも転写ステーションで転写部材の画像領域と被処理物の胴部の外周面が接触している間、マンドレルまたは被処理物の胴部の非印刷領域と接触するように配置されていることにより、転写中は確実に被処理物の回転駆動を維持することが可能となり、転写中のずれをより抑制することができる。
請求項６に係る構成によれば、マンドレルの補助駆動部材と接触する部分の直径が、インク画像が転写された被処理物の胴部のインク表面の直径と同一であることにより、ずれをさらに抑制し正確に転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略説明図。
【図２】本発明の一実施形態に係る印刷装置の部分説明図。
【図３】本発明の一実施形態に係る印刷装置の転写部材及び補助駆動部材の説明図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る印刷装置の転写部材及び補助駆動部材の説明図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る印刷装置の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る印刷装置１００は、図１に概略で示すように、表面にインク画像を形成する画像領域１１２を有する転写部材であるブランケット１１１と、筒形状の被処理物である缶Ｃを担持する自転可能なマンドレル１２０と、複数のマンドレル１２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイール１３０を備え、インク画像形成部１１３でブランケット１１１の画像領域１１２に形成されたインク画像を、缶Ｃの胴部の外周面に転写する転写ステーション１０１を有している。
ブランケット１１１は、図２や図３に示すように、回転する円筒状のホイール１１０の表面に配置されており、ホイール１１０の表面には、補助駆動部材１１４が、マンドレル１２０の軸線方向にブランケット１１１と並行して設けられている。
本実施形態では、転写ステーション１０１の缶Ｃの搬送経路の下流側には、マンドレルホイール１３０に対峙して、缶Ｃの胴部の外周面に転写された印刷面に保護剤をコーティングするコーティングホイール１４０が配置されている。
【００１２】
以上のように構成された本実施形態の動作について説明する。
マンドレルホイール１３０の転写ステーション１０１の上流側の所定の位置で、缶Ｃがマンドレル１２０に担持され、マンドレルホイール１３０の回転によって転写ステーション１０１に搬送される。
転写ステーション１０１に達すると、缶Ｃの胴部の外周面がブランケット１１１に接触するとともに、マンドレル１２０の缶Ｃを支持していない部分の外周面が補助駆動部材１１４と接触する。
【００１３】
ホイール１１０の周速度は、マンドレルホイール１３０の周速度より早く設定されており、マンドレル１２０及び担持された缶Ｃは、転写ステーション１０１を通過する間に１回転以上自転するとともに、マンドレルホイール１３０の中心方向に移動して所定の押圧力を付与され、缶Ｃの胴部の外周面にブランケット１１１の画像領域１１２に形成されたインク画像が転写される。
このとき、補助駆動部材１１４とマンドレル１２０の外周面との摩擦力を大きく設定することで、マンドレル１２０の自転のための回転力の伝達を補助駆動部材１１４とマンドレル１２０の外周面とで受け持つことができる。
そのことで、缶Ｃの胴部の外周面にブランケット１１１との間に働く周方向の力を最小化することができ、缶Ｃの胴部の外周面にブランケット１１１との接触圧をインク転写性、インクのぬれ広がり等を最適とするように設定することが可能となる。
また、缶Ｃの胴部の外周面にブランケット１１１との間に働く周方向の力を最小化することで、ブランケット１１１の耐久性も向上する。
【００１４】
本実施形態では、補助駆動部材１１４と接触するマンドレル１２０の外周面の直径Ｄｍを缶Ｃの胴部の外周面に転写された印刷面を含む直径と同じに設定することで、理論上、インク画像がブランケット１１１から離れる際のインク表面とブランケット１１１の表面の速度差がゼロとなり、印刷のズレを確実に防止でき、処理速度が高速化しても印刷の品質を維持し、高い生産効率を得ることが可能となる。
また、ホイール１１０の径が大きい場合は、マンドレル１２０の外周面と缶Ｃの胴部の外周面の直径の差によるブランケット１１１の表面と缶Ｃの胴部の外周面の速度差への影響は極めて小さく、印刷のズレもないことから、補助駆動部材１１４と接触するマンドレル１２０の外周面の直径と、缶Ｃの胴部の外周面の直径が僅かに異なってもよい。
なお、本実施形態では、図３に示すような画像領域１１２を有するブランケット１１１が、ホイール１１０の周方向に全周にわたって設けられており、補助駆動部材１１４もホイール１１０の全周に連続的に設けられているが、１つの画像領域を有するブランケット１１１が、ホイール１１０の周方向に複数、所定間隔で配置されていてもよく、補助駆動部材１１４も任意の長さのものを周方向に多数配置したものであってもよい。
【００１５】
本発明の他の実施形態に係る印刷装置２００は、図４に概略で示すように、表面にインク画像形成部であるインクジェット部２１３によりインク画像２１２が形成される転写部材であるベルト２１１と、筒形状の被処理物である缶Ｃを担持する自転可能なマンドレル２２０と、複数のマンドレル２２０を搬送経路に沿って移動させる搬送ユニットであるマンドレルホイール２３０を備え、インクジェット部２１３でベルト２１１の表面に形成されたインク画像２１２を缶Ｃの胴部の外周面に転写する転写ステーション２０１を有している。
図５に示すように、ベルト２１１は転写ステーション２０１ではホイール２１０に掛け回されており、補助駆動部材２１４を表面に配置した補助駆動ホイール２１６が、マンドレル２２０の軸線方向にホイール２１０と並行して設けられている。
本実施形態では、転写ステーション２０１の缶Ｃの搬送経路の下流側には、マンドレルホイール２３０に対峙して、缶Ｃの胴部の外周面に転写された印刷面に保護剤をコーティングするコーティングホイール２４０が配置され、転写ステーション２０１のベルト２１１の経路の下流側には、ベルト２１１の表面に残留したインクを除去する洗浄部２１５が設けられている
本実施形態の動作は、前述の実施形態と同様である。
【００１６】
なお、本実施形態では、ベルト２１１の表面に直接インク画像２１２を形成しているが、ベルト２１１の表面に、前述の実施形態のようなブランケットを配置してもよく、逆に、前述の実施形態において、ホイール１１０の表面に直接インク画像を形成してもよい。
また、本実施形態では、補助駆動部材２１４を補助駆動ホイール２１６の表面に配置したが、前述の実施形態と同様に、ホイール２１０の幅を広くして、ホイール２１０の表面設けてもよく、ベルト２１１の幅を広くしてその表面を加工して補助駆動部材として機能させてもよい。
逆に、前述の実施形態において、ホイール１１０とは別の補助駆動ホイールを設けて補助駆動部材１１４を配置してもよく、補助駆動部材をタイミングベルト（ギア）で構成してもよい。
さらに、ベルト２１１は転写ステーション２０１でホイール２１０に掛け回されているが、例えば図６、図７に示すように、回転せず表面をベルト２１１が摺動する固定部材２１７Ａ、２１７Ｂの上を掛け回してもよく、図８に示すように、ベルト２１１が張られた部分に缶Ｃを押し付けるように構成してもよい。
これらの場合は、補助駆動ホイール２１６に代えてベルト２１１の幅を広くしてその表面を加工して補助駆動部材として機能させてもよい。
【００１７】
以上述べた実施形態では、補助駆動部材１１４、２１４は、ホイール１１０、２１０と同軸で回転するものであるが、転写ステーションにおいて缶Ｃの表面を転写部材と同一の移動速度となるように駆動できるものであれば、同軸ではなく別途回転駆動されてもよい。
さらに、マンドレル１２０、２２０の搬送を行う搬送ユニットは、マンドレルホイール１３０、２３０ではなく、コンベヤ等の他の手段で構成されてもよい。
また、補助駆動部材１１４、２１４は所定の厚みの弾性材料で構成されてもよい。
その際の弾性材料の厚みは均一でもよく、周方向の場所によって異なるものであってもよい。
缶が転写部材に一番始めに接触する部分において、転写部材が最も摩耗等のダメージを受けることから、補助駆動部材のその部分に並行に位置する部分を、他の部分より厚くしてダメージを抑制できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００１８】
１００、２００  ・・・  印刷装置
１０１、２０１  ・・・  転写ステーション
１１０、２１０  ・・・  ホイール
１１１          ・・・  ブランケット（転写部材）
２１１  ・・・  ベルト（転写部材）
１１２          ・・・  画像領域
２１２  ・・・  インク画像
１１３          ・・・  インク画像形成部
２１３  ・・・  インクジェット部（インク画像形成部）
１１４、２１４  ・・・  補助駆動部材
２１５  ・・・  洗浄部
２１６  ・・・  補助駆動ホイール
２１７  ・・・  固定部材
１２０、２２０  ・・・  マンドレル
１３０、２３０  ・・・  マンドレルホイール（搬送ユニット）
１４０、２４０  ・・・  コーティングホイール
Ｃ            ・・・  缶（被処理物）
【図１】
2019206129.tif 000003
【図２】
2019206129.tif 000004
【図３】
2019206129.tif 000005
【図４】
2019206129.tif 000006
【図５】
2019206129.tif 000007
【図６】
2019206129.tif 000008
【図７】
2019206129.tif 000009
【図８】
2019206129.tif 000010