(57)【要約】【課題】回転する円筒物表面にインクジェットで印刷するための装置は、被印刷物1個につき一連の処理工程を終えてから次の被印刷物を投入する仕組みのため、全体の工程が完了するのに時間がかかるという問題があった。【解決手段】本発明では、円筒物を印刷するための処理ラインを２列以上設け、一つのラインが印刷動作中に他が印刷動作以外の処理工程を実施できるようにして印刷動作の稼働率を上げ、キャリッジがそれぞれの印刷位置を移動する経路の途中にフラッシングを行うためのステーションを設ける。このように簡易的な構成で、高い生産性の円筒物印刷装置を実現することが出来た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のインクジェットヘッドを搭載したキャリッジ部と該キャリッジ部をＸ軸方向に移動する手段と、被印刷物と被印刷物を装着するマンドレルが円筒形状でありその円の中心軸で被印刷物を回転させる機能を有し、被印刷物と被印刷物を装着するマンドレルの中心軸が前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動する手段を有し、該被印刷物を回転させた状態で、該インクジェットヘッドから被印刷物に対しＵＶ硬化性インクを吐出して印刷する機構を有するインクジェット描画装置において、被印刷物を装着するマンドレルのＹ軸方向の停止位置を、印刷位置、ＵＶ硬化位置、被印刷物取り付け位置、の少なくとも３ヶ所以上有し、各停止位置においてそれぞれの処理を行う位置に移動するためのＹ軸駆動機構を少なくとも２セット有するとともに、該キャリッジ部がＸ軸方向に沿って移動することで、該Ｙ軸駆動機構上の印刷位置における印刷動作を該Ｙ軸駆動機構のそれぞれの印刷位置において交互に行う事を特徴とするインクジェット描画装置。
【請求項２】
前記請求項１において、被印刷物を挟んで、該キャリッジ部と対向する位置にＵＶ照射によるインク仮硬化を主たる目的とするＵＶ照射装置を有することを特徴とするインクジェット描画装置。
【請求項３】
前記請求項１において、Ｘ軸上にある印刷位置と印刷位置の間にフラッシング手段を設け、交互に印刷する前にそれぞれフラッシング動作を行う事を特徴とするインクジェット描画装置。
【請求項４】
前記請求項１において、ＵＶ硬化位置に、ＵＶ照射装置に加えて被印刷物表面を処理するためのコロナ発生手段またはプラズマ処理手段等の表面改質処理手段を設けるとともに、被印刷物を投入するロード工程、表面改質処理工程、印刷工程、ＵＶ硬化工程、被印刷物を取り出すアンロード工程という手順を繰り返すことを特徴とするインクジェット描画装置。
【請求項５】
前記請求項１および請求項４において、ＵＶ照射装置および表面改質処理手段が、それぞれ独立してＸ軸方向に移動しＹ軸駆動機構上の所定の位置で働くことを特徴とするインクジェット描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円筒物表面に加飾するインクジェット描画装置にあって、簡易的な構成で、高い生産性の円筒物印刷を実現する装置構成に関する提案である。
【背景技術】
【０００２】
円筒物の表面に対して、円筒物を回転させながらインクジェット印刷により加飾する装置がある。インクジェットヘッドから吐出されたインクを着弾位置で固定するため、通常はＵＶ硬化性インクを使用し、インク着弾直後にＵＶ硬化させて画質を安定させるのが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
回転する円筒物表面にインクジェットで印刷するための装置は、円筒物のロード工程と加飾後に取り外すアンロード工程、印刷前の表面改質処理であるコロナ処理やプラズマ処理、メインの印刷工程、印刷途中のＵＶ仮硬化、印刷後にインクを硬化するＵＶ硬化作業を被印刷物1個につき一連の工程を終えてから次の被印刷物を投入する仕組みのため、全体の工程が完了するのに時間がかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の問題点を解決するために下記のような手段を提案する。円筒形状の被印刷物を加飾するための処理ラインを２列以上設け、それぞれの構成に（１）基材取り付け（２）コロナなどの表面改質処理とＵＶ硬化（３）印刷動作と印刷動作に対向する位置におけるＵＶ仮硬化、等の必要なステーションを設け、一つのラインが印刷動作を行っている間に他が印刷動作以外の処理工程を実施できるようにして全体動作の稼働率を上げる。コロナなどの表面改質処理手段とＵＶ硬化手段がそれぞれ独立してＸ方向に移動する手段を設け、複数のラインに対応する。キャリッジがそれぞれの印刷位置を移動する経路の途中にフラッシングを行うためのステーションを設ける。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、円筒物を印刷するための処理ラインを２列以上設け、一つのラインが印刷動作中に他が印刷動作以外の処理工程を実施できるようにして印刷動作の稼働率を上げる。キャリッジがそれぞれの印刷位置を移動する経路の途中にフラッシングを行うためのステーションを設ける。このように簡易的な構成で、高い生産性の円筒物印刷装置を実現することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明実施例（１）の構成を上面からみた図
【図２】印刷時のキャリッジと位置３における被印刷物の関係を示す。
【図３】印刷動作を説明する図。
【図４】コロナ処理とＵＶ照射装置の移動についての説明図
【図５】本発明の動作シーケンスを説明する図
【図６】本発明の実施例（２）の構成を上面からみた図
【図７】本発明の実施例（３）の構成を上面からみた図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１に本発明の実施例（１）をしめす。１．は２．インクジェットヘッドを搭載したキャリッジであり本図では、合計６個のインクジェットヘッドが搭載されている。該キャリッジは矢印３．の方向に移動する。この方向を本明細書では、Ｘ方向と呼ぶ。４，５はボールねじやリニアモーターなどの直線駆動軸であり、テーブル６，７を矢印８．の方向に移動する。この方向を本明細書では、Ｙ方向と呼ぶ。
【０００８】
回転手段を含むテーブル６，７にはここに図示していないが被印刷物９，１０が搭載されている。
被印刷物が搭載されたテーブル６，７は、被印刷物をロード・アンロードする位置１、コロナ処理等の表面改質処理またはＵＶ硬化する位置２及び印刷・仮硬化を行う位置３の３つの停止位置をもつ。ぞれぞれの位置で印刷やコロナなどの表面改質処理のために多少のＹ軸方向の移動はある。
【０００９】
インクジェット印刷に必要なフラッシングと呼ぶ動作があり、ヘッド内の増粘したインクを非印刷時に吐出して、ヘッド内のインクをフレッシュに保持する目的を持つ。１１．はフラッシングにより吐き出されたインクを受ける皿であり、図示していないがここにはインクが跳ね返りミストになる事を防ぐために綿材等の吸収体を置いたり、弱い吸引機構を設けたりするが本発明には直接関係しないので、図示を割愛する。また、２つのＹ軸移動機構を区別するために左側を＃１、右側を＃２とする。
【００１０】
図２は印刷時のキャリッジ１と位置３における被印刷物の関係を示す。被印刷物９．は、矢印１２の方向に回転している。図の例では、キャリッジ１．に６個のインクジェットヘッドが搭載され、それぞれにＷ（白）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）、ＣＬ（透明クリア）が搭載されている。１３．は仮硬化用のＬＥＤ-ＵＶユニットであり上部が照射方向であり、回転している被印刷物９．を照射、硬化していることになる。１４．は遮光板であり、ＬＥＤ-ＵＶユニット１３．の光が反射含めてヘッド２．にあたることを防止している。
【００１１】
図３は、印刷動作を説明する図である。
被印刷物９．が矢印１２．の方向に回転している状態で（Ａ）では一番右のヘッドで印刷する。本図では分り易く４個ヘッドが搭載され４色のインクで印刷する場合を説明する。例えば一番右がブラックインクで、右から２番目がシアン、３番目がマゼンタそして４番目がイエローとする。（Ａ）ではブラックインクで印刷し、次に（Ｂ）ではシアンインクで印刷、（Ｃ）はマゼンタインクで印刷、最後は（Ｄ）ではイエローインクで印刷ということになる。図示していないが、印刷しながら図２の１３．ＬＥＤ-ＵＶユニットで印刷しながら仮硬化している。仮硬化用に光のパワーが弱い状態で使用する。通常は被印刷物９．が矢印１２．の方向に１回転すれば周方向の印刷は完成するが、被印刷物９．表面のインク受容性能や求める画質の関係で複数回回転する場合もある。また、ヘッド２．の印刷幅が求める印刷幅より短い場合は、図１の矢印８．のＹ方向にテーブル６，７が移動することになるが、本発明には直接関係しないので、図示と説明を割愛する。
【００１２】
図４は、位置２におけるコロナ処理やプラズマ処理などの表面改質処理手段とＵＶ照射装置の移動についての説明図である。表面改質処理手段やＵＶ照射装置は高価であり、２セット用意するより、同時に使う事が無いのだから一軸移動手段を使った方がいい。１５．はコロナ処理などの表面改質処理手段であり、被印刷物９．に向かってコロナを発して表面処理する。実線は左の被印刷物９．に対する使用を示し、破線は右の被印刷物９．に対する使用を示す。１６．は、表面改質処理手段１５．を移動するための手段であり、ボールねじでもエアーシリンダーでもいい。同様に１７．は、ＵＶ硬化手段であり、１８．はその移動手段である。被印刷物９．に対して、同時に表面改質処理手段１５．とＵＶ硬化手段１７が働くことはない。また左右の被印刷物９．に対して同時に、表面改質処理手段１５．またはＵＶ硬化手段１７．が働くことはない。
【００１３】
図５は本発明の動作シーケンスを説明する図である。
＃１で示す左列のシーケンスは、図１の左側Ｙ軸移動機構を示し、＃２で示す右列のシーケンスは、図１の右側Ｙ軸移動機構を示す。
各工程はＳ１００１からＳ１００９の番号で分かれている。左右で同じ番号があるのは同じ工程を示す。各工程の内容はＳ１００１からＳ１００９の番号の２段左に示し、その時のＹ軸移動機構の位置１から位置３の番号を１段左に示す。空白の場合はＹ軸移動機構の移動が無い事を示す。＃１においてＳ１００１にて被印刷物９．をセットする。図面には示していないが、通常はマンドレルと呼ばれる円筒物の取付け部材にセットする。取付けは人でもいいし、ロボットにすれば自動化できる。
【００１４】
被印刷物９．が取りつけられたら、Ｙ軸移動機構は位置２に移動する。ここで被印刷物９．は回転しながら図４の１５．コロナ処理などの表面改質処理手段で表面を処理する。表面改質処理の目的は、基材表面とインクの密着性を上げたりインクの濡れ広がりをアップさせたりして画質を上げることが多い。装置仕様によっては、位置２において、わずかにＹ軸方向に移動しながら表面改質処理をする場合もある。表面改質処理が不要な場合もある。その時は位置２での停止・工程Ｓ１００２を省略することになる。
【００１５】
次にＳ１００４では位置３に移動する。図２、図３で説明したように回転する被印刷物９．に対してブラックインクで印刷しながら仮ＵＶ硬化をする。これが終了したらキャリッジは図３（Ｂ）に移動してシアンインクの印刷とＵＶ仮硬化をする。同様に工程Ｓ１００６は図３（Ｃ）に対応し、工程Ｓ１００７は図３（Ｄ）に対応する。印刷が終了したらキャリッジ１．は＃１の位置から＃２の位置に移動する。移動の途中、１１．にてフラッシングを行う。吐出安定性の高いインクを使用する場合は、フラッシングの頻度を減らしてもよいし、場合によっては省略してもよい。
【００１６】
印刷が終了したら位置２に移動して、Ｓ１００８の工程でＵＶ硬化を行う。Ｓ１００４からＳ１００７でのＵＶ仮硬化を実施したがこれは、インクが流れるまたは移動することを防止するための簡易な硬化であり、印刷したインクを完全に硬化させるために、工程Ｓ１００８にて所定のエネルギーを持つＵＶ光で本硬化を行う。もちろん硬化性の大変良いインクで仮硬化のエネルギーだけで硬化する場合は、工程Ｓ１００８を省略してもよい。
【００１７】
位置１に移動してすべての工程を終えた被印刷物９．を取り出す工程がＳ１００９になる。工程Ｓ１００１と同じく人でもいいし、ロボットにすれば自動化できる。＃１においてＳ１００７からＳ１００２の間に＃２ではＳ１００１からＳ１００３工程を終了した被印刷物９．がＳ１００４からＳ１００７で印刷される。以上説明してきたようにＹ軸移動機構＃１と＃２が所定の動作をタイミングをずらすことでそれぞれ行い、効率的に印刷動作を繰り返すことが出来る。
【実施例】
【００１８】
図６に本発明の実施例（２）をしめす。実施例（１）が位置２において表面改質処理とＵＶ硬化処理を実施するのに対し、本実施例のように表面改質処理とＵＶ硬化処理を行うステーションを分けてとしてもよい。本図は位置２が表面改質処理を行うステーションであり、位置３が印刷後にＵＶ硬化処理を行うステーションの例である。
【００１９】
図７に本発明の実施例（３）をしめす。実施例（１）が被印刷物の移動経路がＹ軸上で往復となることから、位置１において被印刷物の取り付けであるロード作業・取り出し作業であるアンロード作業を行うのに対し、本実施例のように一連の動作をＹ軸に沿って往路のみで実施してもよい。本図は位置１がロード作業、位置２が表面改質処理、位置３が印刷およびＵＶ仮硬化処理、位置４が本硬化処理、位置５がアンロード作業、をそれぞれ行うステーションとなる。
【符号の説明】
【００２０】
１．キャリッジ
２．インクジェットヘッド
３．キャリッジ移動方向
４．直線駆動軸＃１
５．直線駆動軸＃２
６．テーブル＃１
７．テーブル#2
８．テーブル移動方向
９．被印刷物＃１
１０.被印刷物#2
１１．フラッシング受け
１２.被印刷物回転方向
１３.仮硬化用ＬＥＤ−ＵＶ 
１４.遮光板
１５．表面改質処理装置
１６.表面改質処理装置の移動手段
１７．ＵＶ硬化装置
【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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