JP6637266B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関する。

特許文献１には、マンドレルホイール、マンドレルホイールに備えられた複数個の自転可能なマンドレル、および、マンドレルに装着された円筒形状容器外面に対して印刷画像を形成するインクジェット印刷ステーションを有する印刷装置が開示されている。

特開２０１４−５０７８６号公報

缶体への画像形成にあっては、複数の画像形成手段によって画像形成が行われることがあり、この場合、各画像形成手段により形成される各画像の位置合わせが必要になる。
画像の位置合わせは、例えば、缶体の状態をセンサで検出し、検出結果に基づき画像形成を行うようにすれば行えるが、このようにセンサを用いると、処理が複雑化しやすい。
本発明の目的は、複数の画像形成手段により缶体に形成される各画像の位置合わせをより簡易に行えるようにすることにある。

本発明が適用される印刷装置は、回転する缶体の外周面にインクを吐出し、当該外周面上に画像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段の各々を缶体が経由するように当該缶体を移動させるとともに、当該缶体を回転させながら移動させる移動手段と、を備え、缶体の移動方向において互いに隣接する２つの前記画像形成手段の一方から他方への缶体の移動が開始されてから、当該他方へ当該缶体が到達するまでの間の、当該缶体の回転数が、整数となるように構成された印刷装置である。
ここで、前記複数の画像形成手段の各々にて缶体への画像形成が行われる際、当該缶体は、予め定められた回転数で回転し、前記一方から前記他方へ缶体が移動する際、前記予め定められた回転数よりも大きい回転数で当該缶体が回転することを特徴とすることができる。この場合、２つの画像形成手段の一方から他方へ缶体が移動する際に、回転数が大きくならない場合に比べ、缶体上の画像の硬化を促進することできる。
また、前記複数の画像形成手段の各々にて缶体への画像形成が行われる際、当該缶体は、予め定められた回転数で回転し、前記一方から前記他方へ缶体が移動する際、前記予め定められた回転数よりも小さい回転数で当該缶体が回転することを特徴とすることができる。この場合、２つの画像形成手段の一方から他方へ缶体が移動する際に、回転数が小さくならない場合に比べ、部材の損耗を低減できる。
また、前記複数の画像形成手段による缶体への画像形成が行われる前に当該缶体の検査を行う検査手段と、予め定められた条件を満たしてないと前記検査手段により判断された缶体を、前記複数の画像形成手段による缶体への画像形成が行われる前に排出する排出手段と、を更に備えることを特徴とすることができる。この場合、条件を満たしていない缶体へ画像形成が行われることを防止できる。
また、前記缶体は、当該缶体の内部に挿入される筒状部材により支持され、前記筒状部材は、前記缶体に挿入される際に先頭となる一端部側の径の方が、他端部側の径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とすることができる。この場合、筒状部材の一端部側の径と他端部側の径とが等しい場合に比べ、筒状部材の長寿命化を図れる。

本発明によれば、複数の画像形成手段により缶体に形成される各画像の位置合わせをより簡易に行えるようになる。

印刷装置を上方から眺めた場合の図である。 図１の矢印ＩＩ方向からインクジェットヘッドおよび缶体を眺めた場合の図である。 図１の矢印ＩＩＩ方向から検査機構を眺めた場合の図である。 図１の矢印ＩＶ方向から、隣接する２つのインクジェットヘッドを眺めた場合の模式図である。 図１の矢印Ｖ方向からランプ収容箱、マンドレルを眺めた場合の図である。 マンドレルを説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置１００を上方から眺めた場合の図である。
図１に示す印刷装置１００は、飲料缶などに用いられる缶体１０に対して、デジタルの画像情報に基づき画像を形成する。また、印刷装置１００は、インクジェット方式を利用して缶体１０へ画像を形成する。

印刷装置１００には、印刷装置１００に設けられた各装置、各機構部の制御を行う制御部（不図示）が設けられている。この制御部は、プログラム制御されたＣＰＵにより構成されている。
また、印刷装置１００には、不図示のモータにより駆動され、図中矢印１Ａに示す方向へ且つ間欠的に回転する回転部材２１０が設けられている。回転部材２１０は、円柱状に形成され、図中符号１Ｂで示す回転軸１Ｂを中心に回転する。この回転軸１Ｂは、鉛直方向に延びている。

また、印刷装置１００には、回転部材２１０の外周面から突出するように設けられ、缶体１０を保持する複数（本実施形態では１６個）の保持機構２３０が設けられている。
符号１Ｘに示すように、保持機構２３０の各々には、回転部材２１０の外周面から突出したシャフト２３０Ｓが設けられている。このシャフト２３０Ｓは、周方向への回転が可能になっている。

また、符号１Ｘに示すように、保持機構２３０の各々には、缶体１０を支持する缶体支持部材の一例としてのマンドレル２３０Ｍが設けられている。このマンドレル２３０Ｍは、シャフト２３０Ｓの先端に取り付けられている。
さらに、マンドレル２３０Ｍと回転部材２１０との間には、回転駆動力を受ける受け部材の一例としての受けギア２３０Ｇが設けられている。

受けギア２３０Ｇは、シャフト２３０Ｓの外周面に取り付けられている。
また、受けギア２３０Ｇは、はすば歯車により構成されている。さらに、受けギア２３０Ｇは、円環状の伝達ギア５０（詳細は後述）に噛み合い、この伝達ギア５０から回転駆動力を受ける。

シャフト２３０Ｓ、マンドレル２３０Ｍは、複数設けられるとともに、これらのシャフト２３０Ｓ、マンドレル２３０Ｍは、図中符号１Ｃで示す配置中心１Ｃを中心として、放射状に配置されている。なお、この配置中心１Ｃは、回転部材２１０の回転軸１Ｂと一致している。

缶体１０は、円筒状に形成されている。また、缶体１０は、長手方向における一方の端部に底部が形成され、この一方の端部が塞がれている。一方で、缶体１０の他方の端部は、塞がれておらず開放されている。
マンドレル２３０Ｍによる缶体１０の支持は、図１の矢印１Ｇに示すように、この開放された側から缶体１０の内部にマンドレル２３０Ｍが挿入されることで行われる。

さらに、放射状に配置された複数の保持機構２３０の下方には、また、回転部材２１０の径方向における外側には、伝達部材として機能する円環状の伝達ギア５０が設けられている。伝達ギア５０は、保持機構２３０の各々に設けられた受けギア２３０Ｇに噛み合っており、受けギア２３０Ｇへ回転駆動力を伝達して、マンドレル２３０Ｍを回転させる。

より具体的には、伝達ギア５０は、円環状に形成され、図中矢印１Ｄに示す方向への循環移動（周回移動）を行っている。そして、本実施形態では、循環移動するこの伝達ギア５０に受けギア２３０Ｇが噛み合っており、これにより、受けギア２３０Ｇが回転し、マンドレル２３０Ｍ（缶体１０）が、矢印１Ｅへ示す方向へ回転する。

ここで、伝達ギア５０は、径方向における中心を移動中心１Ｆとして循環移動を行うが、本実施形態では、この移動中心１Ｆと、放射状に配置されたマンドレル２３０Ｍの上記配置中心１Ｃとが一致する。
付言すると、印刷装置１００を上方から眺めた場合において、同じ箇所に、移動中心１Ｆ、配置中心１Ｃが位置する。さらに、移動中心１Ｆ、配置中心１Ｃが位置する箇所には、回転部材２１０の回転軸１Ｂも位置する。

さらに、本実施形態では、伝達ギア５０が、放射状に配置されたマンドレル２３０Ｍよりも、配置中心１Ｃ側に位置している。
これにより、本実施形態では、配置中心１Ｃ側とは反対側に（回転部材２１０の径方向において、マンドレル２３０Ｍよりも外側に）、伝達ギア５０が設けられている場合に比べ、印刷装置１００のメンテナンスを行いやすくなる。

メンテナンス時に、マンドレル２３０Ｍの着脱を行ったりすることがあるが、この場合に、配置中心１Ｃ側に伝達ギア５０が設けられていると、配置中心１Ｃ側とは反対側に伝達ギア５０が設けられている場合に比べ、マンドレル２３０Ｍへアクセスしやすくなる。これにより、マンドレル２３０Ｍの着脱をより容易に行え、メンテナンスを行いやすくなる。

さらに、本実施形態では、伝達ギア５０が金属材料により形成され、受けギア２３０Ｇが樹脂材料により形成されている。これにより、受けギア２３０Ｇの方が、伝達ギア５０よりも摩耗しやすくなっている。これによっても、メンテナンスが行いやすくなっている。
伝達ギア５０の方が摩耗しやすいと、摩耗によるギアの交換時には、受けギア２３０Ｇよりも大型の伝達ギア５０の着脱が行う必要が生じ、手間を要する。

また、印刷装置１００には、画像形成手段として機能する６個のインクジェットヘッド２４０が設けられている。
この６個のインクジェットヘッド２４０は、缶体１０に移動方向に並べられている。さらに、この６個のインクジェットヘッド２４０も、放射状に配置されている。さらに、インクジェットヘッド２４０は、缶体１０の上方に配置され、下方に位置する缶体１０に向けてインクを吐出する。

図２は、図１の矢印ＩＩ方向からインクジェットヘッド２４０および缶体１０（マンドレル２３０Ｍにより支持されている缶体１０）を眺めた場合の図である。
図２に示すように、インクジェットヘッド２４０は、缶体１０の上方に配置されている。さらに、インクジェットヘッド２４０は、缶体１０に対向する下面２４１を有し、この下面２４１に、インクを吐出する複数のインク吐出口（不図示）が設けられている。

本実施形態のインクジェットヘッド２４０は、紫外線硬化型のインクを吐出して、缶体１０の外周面への画像形成を行う。
さらに、本実施形態では、６個のインクジェットヘッド２４０が設けられているが、インクジェットヘッド２４０の各々は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒、白、特色など、互いに異なるインクを缶体１０へ吐出する。

また、図１に示すように、本実施形態では、回転部材２１０の回転方向（缶体１０の搬送方向）において、６個のインクジェットヘッド２４０よりも下流側に、光照射手段として機能するＵＶＬＥＤ（Ultraviolet Light Emitting Diode）ランプ２５０が設けられている。このＵＶＬＥＤランプ２５０から缶体１０の外周面に対して紫外線が照射され、缶体１０の外周面上の画像を構成する紫外線硬化型インクが硬化する。

さらに、ＵＶＬＥＤランプ２５０を収容するランプ収容箱７０が設けられている。このランプ収容箱７０を設けることで、缶体１０以外へ紫外線が向かうことが抑制される。
ランプ収容箱７０には、マンドレル２３０Ｍ（缶体１０）がランプ収容箱７０に入る際に通る入口部７１と、マンドレル２３０Ｍがランプ収容箱７０から出る際に通る出口部７２が設けられている。

缶体搬送手段、移動手段の一部として機能する回転部材２１０は、複数設けられたインクジェットヘッド２４０の各々を経由させて、マンドレル２３０Ｍ（缶体１０）を移動させる。さらに、回転部材２１０は、２２．５°回転する度に、回転を一旦停止する。

これにより、本実施形態では、合計で１６箇所のマンドレル停止箇所（缶体停止箇所）８０１〜８１６が設けられた構成となっている。
本実施形態では、回転部材２１０を回転させて、予め定められた周回経路に沿って、缶体１０を順次搬送するとともに、１６箇所のマンドレル停止箇所の各々に缶体１０が達する度に、缶体１０を一旦停止させる。

本実施形態では、１６個のマンドレル停止箇所８０１〜８１６のうちの、６個のマンドレル停止箇所８０４〜８０９に、インクジェットヘッド２４０が設けられ、さらに、他の１つのマンドレル停止箇所８１１に、ＵＶＬＥＤランプ２５０が設けられている。

さらに、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０が設置されたマンドレル停止箇所８０４〜８０９（以下、「画像形成用停止箇所８０４〜８０９」と称することがある）と、ＵＶＬＥＤランプ２５０が設置されたマンドレル停止箇所８１１（以下、「光照射用停止箇所８１１」と称することがある）との間に、他のマンドレル停止箇所（符号８１０で示すマンドレル停止箇所）が１つ設けられた構成となっている。

ここで、本実施形態では、ＵＶＬＥＤランプ２５０から紫外線が出射されるが、この紫外線が、上流側に位置するインクジェットヘッド２４０に達すると、インクジェットヘッド２４０にてインクが硬化し、インク詰まりが生じたり、形成される画像の質が低下したりするおそれがある。

そこで、本実施形態では、上記のように、画像形成用停止箇所８０４〜８０９と、光照射用停止箇所８１１との間に、マンドレル停止箇所８１０を１つ設けて、ＵＶＬＥＤランプ２５０とインクジェットヘッド２４０との離間距離を大きくし、インクジェットヘッド２４０へ達する紫外線を低減している。
なお、本実施形態では、画像形成用停止箇所８０４〜８０９と光照射用停止箇所８１１との間の、１つのマンドレル停止箇所８１０を設けたが、２つ以上のマンドレル停止箇所を設けてもよい。

さらに、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０が缶体１０に向けてインクを吐出する際のインク吐出方向と、ＵＶＬＥＤランプ２５０が缶体１０に向けて光を出射する際の光出射方向とが同じとなっている。
具体的には、インクジェットヘッド２４０が缶体１０に向けてインクを吐出する際のインク吐出方向は、下方であり、また、ＵＶＬＥＤランプ２５０が缶体１０に向けて光を出射する際の光出射方向も下方となっている。これによっても、インクジェットヘッド２４０へ達する紫外線が低減する。

ここで、例えば、ＵＶＬＥＤランプ２５０が缶体１０の下方に配置されている構成では、紫外線が上方に向かって出射される。一方で、インクジェットヘッド２４０では、下面２４１（図２参照）に、インク吐出口が設けられている。
この場合、本実施形態のように、インク吐出方向と光出射方向とが同じである場合に比べ、インク吐出口に紫外線が達しやすく、インクジェットヘッド２４０にて、インクの硬化が生じやすくなる。

さらに、本実施形態の印刷装置１００では、図１に示すように、複数のインクジェットヘッド２４０よりも上流側に、缶体投入部９１が設けられている。
缶体投入部９１では、円筒状に形成されたマンドレル２３０Ｍの内部が負圧とされ、マンドレル２３０Ｍが缶体１０を吸引することで、缶体１０の内部にマンドレル２３０Ｍが入り込む。これにより、マンドレル２３０Ｍによる缶体１０の支持が開始される。

缶体投入部９１とインクジェットヘッド２４０との間には、投入された缶体１０の検査を行う検査手段の一例としての検査機構９２が設けられている。
本実施形態では、インクジェットヘッド２４０よりも上流側に、検査機構９２が設けられており、インクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる前に、缶体１０の検査が行われる。

具体的には、検査機構９２は、缶体１０が変形していないか否かの検査を行う。
より具体的には、検査機構９２には、図３（図１の矢印ＩＩＩ方向から検査機構９２を眺めた場合の図）に示すように、缶体１０の一方の端部側に、缶体１０の外周面に沿って且つ缶体１０の軸方向に沿って進行するレーザ光を出射する光源９２Ａが設けられている。さらに、缶体１０の他方の端部側には、光源９２Ａからのレーザ光を受光する受光部９２Ｂが設けられている。

缶体１０の一部が、符号３Ａに示すように変形していると、レーザ光が遮られるようになり、受光部９２Ｂでは、レーザ光が受光されないようになる。これにより、缶体１０の変形が検知される。
また、検査機構９２には、レーザ光を出射する光源を有する投光部とレーザ光を受光する受光部の双方を内蔵する反射式レーザ検出装置９２Ｃを設けることができる。反射式レーザ検出装置９２Ｃは投光部から、缶底に向かってレーザ光を出射し、出射されたレーザ光は缶底で反射し、反射したレーザ光は受光部で受光され、出射から受光までの時間から缶底までの距離を検出することができる。これにより、缶体１０がマンドレル２３０Ｍに完全に装着されているか検知することができる。また、マンドレル２３０Ｍに図に示すような溝を設けることにより、缶体１０の有無を検知することもできる。
そして、本実施形態では、検査機構９２にて、缶体１０が予め定められた条件を満たしていないと判断された場合（缶体１０が変形していると判断された場合）、排出手段の一例としての排出機構９３（図１参照）が、この缶体１０を印刷装置１００の外部に排出する。

ここで、この排出機構９３は、図１に示すように、検査機構９２とインクジェットヘッド２４０との間に配置されており（インクジェットヘッド２４０よりも上流側に配置されており）、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる前に、缶体１０が排出される。

排出機構９３では、マンドレル２３０Ｍの内部に圧縮空気が供給され、缶体１０が図中矢印１Ｈで示す方向へ移動する。さらに、缶体１０の底部（塞がれた側の端部）が、不図示の吸引部材により吸引される。そして、この吸引部材により、印刷装置１００の外部へ缶体１０が搬送され、印刷装置１００の機外へ缶体１０が排出される。

ここで、変形した缶体１０が、インクジェットヘッド２４０に達すると、インクジェットヘッド２４０にこの缶体１０が接触し、インクジェットヘッド２４０が損傷するおそれがある。本実施形態では、変形した缶体１０は、インクジェットヘッド２４０に達する前に、印刷装置１００の機外に排出され、インクジェットヘッド２４０の損傷が抑制される。

図１を参照し、印刷装置１００についてさらに説明する。
ＵＶＬＥＤランプ２５０よりも下流側には（マンドレル停止箇所８１３には）、塗料塗布装置９４が設けられている。
塗料塗布装置９４は、外周面に塗料が載せられる回転体（不図示）を有し、この回転体の外周面を、缶体１０の外周面に接触させて、缶体１０の外周に塗料を塗布する。塗料を塗布することにより、缶体１０の外周面に保護層が形成される。

その後、本実施形態では、塗料塗布装置９４よりも下流側の缶体排出部９５にて（マンドレル停止箇所８１５にて）、缶体１０の排出が行われる。
具体的には、マンドレル２３０Ｍの内部に圧縮空気を供給することで、マンドレル２３０Ｍから缶体１０が取り外され、さらに、不図示の搬送機構によって、印刷装置１００の外部へ缶体１０が搬送される。なお、印刷装置１００の外部へ搬送された缶体１０は、不図示の焼き付け工程へ搬送され、加熱処理が施される。

なお、塗料塗布装置９４に設けられた上記回転体は、その径が大きい。
このため、本実施形態では、塗料塗布装置９４と缶体排出部９５との間、および、塗料塗布装置９４とＵＶＬＥＤランプ２５０との間のそれぞれに、１つのマンドレル停止箇所（マンドレル停止箇所８１２，８１４）を設け、塗料塗布装置９４に設けられた回転体と缶体排出部９５との干渉、回転体とＵＶＬＥＤランプ２５０との干渉を防いでいる。

図１を参照し、印刷装置１００の一連の動作を説明する。
印刷装置１００での印刷に際しては、まず、矢印１Ｄへ示す方向への伝達ギア５０の回転が開始され、矢印１Ｅに示す方向へのマンドレル２３０Ｍの回転が開始される。本実施形態では、印刷中、伝達ギア５０が、一定の回転数で常時回転している。

次に、本実施形態では、缶体投入部９１にて、上流側から搬送されてきた缶体１０を、マンドレル２３０Ｍに装着する。
具体的には、本実施形態では、上流側から缶体投入部９１に缶体１０が搬送されてくるが、この際、缶体投入部９１には、空のマンドレル２３０Ｍが待機している。さらに、マンドレル２３０Ｍの内部が負圧とされ、マンドレル２３０Ｍ内部には外部と通じる通風孔（不図示）が敷設され、この通風孔を経由して、缶体１０が吸引される。
これにより、缶体１０の内部にマンドレル２３０Ｍが入り込み、マンドレル２３０Ｍによる缶体１０の支持が開始される。

マンドレル２３０Ｍによる缶体１０の支持が開始された後、停止状態にあった回転部材２１０が、図中矢印１Ａで示す方向へ、２２．５°回転し、再び停止する。これにより、検査機構９２に缶体１０が到達する。その後、回転部材２１０が、再び、２２．５°回転する。これにより、排出機構９３に缶体１０が到達する。その後、回転部材２１０が、再び、２２．５°回転する。これにより、１つ目のインクジェットヘッド２４０の下方に、缶体１０が到達する。
そして、本実施形態では、この１つ目のインクジェットヘッド２４０から、下方に位置し且つ回転している缶体１０に向けてインクが吐出され、缶体１０の外周面に対し、１色目のインクによる画像が形成される。

本実施形態では、このように、缶体１０の上方から缶体１０に向けてインクが吐出される。この場合、重力の作用方向とインクの吐出方向とが一致するようになり、吐出されたインクの挙動が安定し、インクの吐出位置をより精度よくコントロールできる。
その後、本実施形態では、回転部材２１０の回転が再開され、缶体１０が、２つめのインクジェットヘッド２４０の下方に達する。そして、この２つめのインクジェットヘッド２４０によって、２色目のインクによる画像が形成される。

その後、本実施形態では、３つめのインクジェットヘッド２４０への缶体１０の移動、３つめのインクジェットヘッド２４０による画像の形成、４つめのインクジェットヘッド２４０への缶体１０の移動、４つめのインクジェットヘッド２４０による画像の形成が行われる。さらに、５つ目のインクジェットヘッド２４０、６つ目のインクジェットヘッド２４０でも同様に、画像が形成される。
なお、本実施形態では、６個のインクジェットヘッド２４０の全てが用いられて画像が形成される場合を一例に説明したが、６個のインクジェットヘッド２４０のうちの、一部のインクジェットヘッド２４０を用いて画像を形成してもよい。

ここで、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０間を缶体１０が移動する際、缶体１０は回転している。これにより、インクの付着むらが起きにくくなる。
缶体１０の回転を停止させた状態で、缶体１０を移動させる場合、缶体１０に付着しているインクが、重力により下方へ移動し、インクの付着むらが生じるおそれがある。

さらに、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０間を缶体１０が移動する際、缶体１０の回転数が増加する。具体的には、本実施形態では、各インクジェットヘッド２４０にて缶体１０への画像形成が行われる際、缶体１０は、予め定められた回転数で回転しているが、インクジェットヘッド２４０間を缶体１０が移動する際には、缶体１０の回転数が、この予め定められた回転数よりも大きくなる。

より具体的には、本実施形態では、各インクジェットヘッド２４０にて缶体１０への画像形成が行われる際、伝達ギア５０の回転によって、各マンドレル２３０Ｍは、図中矢印１Ｅに示す方向へ回転している。
この状態から、マンドレル２３０Ｍが下流側へ移動すると、受けギア２３０Ｇが移動し、この移動によって、受けギア２３０Ｇが、伝達ギア５０に対して回転する。これにより、受けギア２３０Ｇの回転数が増加し、これに伴い、缶体１０の回転数が大きくなる。

ここで、このように回転数が増加する場合、缶体１０の外周面のインクを硬化させやすくなる。より具体的には、本実施形態のように紫外線硬化型のインクではなく、例えば熱硬化型のインクを用いた場合、回転数が増加すれば、インクが乾きやすくなり、回転数が増加しない場合に比べ、より速やかにインクが硬化する。
付言すると、上記では、紫外線硬化型のインクを用いた場合を説明したが、本実施形態の印刷装置１００では、熱硬化型のインクも用いることもでき、この場合、缶体１０の回転数を増加させれば、回転数を増加させない場合に比べ、より速やかにインクが硬化する。

なお、インクジェットヘッド２４０間を缶体１０が移動する際、缶体１０の回転数を低下させてもよい。ここで、この回転数の低下は、伝達ギア５０の回転方向を、矢印１Ｄ方向ではなく、この矢印１Ｄ方向とは反対方向とすることで行える。
伝達ギア５０が、矢印１Ｄ方向とは反対方向に回転している状態にて、缶体１０が下流側へ移動しようとすると、缶体１０の回転数を減じる方向へ受けギア２３０Ｇが回転するようになり、これに伴い、缶体１０の回転数が小さくなる。

このように缶体１０の回転数を低下させる場合は、受けギア２３０Ｇや、シャフト２３０Ｓの総回転数が減り、受けギア２３０Ｇや、シャフト２３０Ｓの回転数が、一定の場合や上記のように大きくなる場合に比べ、受けギア２３０Ｇやシャフト２３０Ｓの損耗が抑制される。

さらに、本実施形態では、インクジェットヘッド２４０間を缶体１０が移動する際の、缶体１０の回転数が整数となるように、伝達ギア５０の歯数、伝達ギア５０の回転数、受けギア２３０Ｇの歯数、受けギア２３０Ｇの回転数などを設定している。
言い換えると、本実施形態の印刷装置１００では、缶体１０の移動方向において互いに隣接する２つのインクジェットヘッド２４０の一方から他方への缶体１０の移動が開始されてから、この他方へ缶体１０が到達するまでの間の、缶体１０の回転数が、整数となるように構成されている。
さらに言えば、缶体１０の移動方向において互いに隣接する２つのインクジェットヘッド２４０の一方から他方への缶体１０の移動が開始されてから、他方へ缶体１０が到達するまでの間、缶体１０は缶軸周りに自転しながら移動するが、缶体１０の自転の回転の数が、１回転の整数倍の回転の数となるように構成されている。

図４は、図１の矢印ＩＶ方向から、隣接する２つのインクジェットヘッド２４０を眺めた場合の模式図である。
本実施形態では、缶体１０が、常時回転しており、上流側に位置する一方のインクジェットヘッド２４０（図中右側のインクジェットヘッド２４０、以下「上流側インクジェットヘッド２４０Ａ」と称する）から、下流側に位置する他方のインクジェットヘッド２４０（図中左側のインクジェットヘッド２４０、以下「下流側インクジェットヘッド２４０Ｂ」と称する）へ缶体１０が移動する際、缶体１０は、回転しながら移動する。

そして、本実施形態では、上流側インクジェットヘッド２４０Ａからの缶体１０の移動が開始されてから、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂへ缶体１０が到達するまでの間の、缶体１０の回転数が、整数となっている。

これにより、本実施形態では、上流側インクジェットヘッド２４０Ａから吐出されたインクが最初に付着した付着開始位置Ｐ１が、缶体１０が下流側インクジェットヘッド２４０Ｂに達する際、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの対向位置に位置する。
これにより、本実施形態では、位置合わせのためのセンサや、制御が不要となる。

ここで、上流側インクジェットヘッド２４０Ａでは、インクが最初に付着する付着開始位置Ｐ１（符号３Ａで示す位置）から、最後にインクが付着する付着終了位置Ｐ２（同じく符号３Ａで示す位置）へ延びる帯状の画像が、缶体１０の外周面上に形成される。
そして、本実施形態では、缶体１０が回転しながら移動し、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの下方に缶体１０が達した際、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの下面２４１の対向位置に、付着開始位置Ｐ１が位置する。

そして、本実施形態では、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの下方に缶体１０が達すると同時にインクを吐出し、画像形成を行う。
より具体的には、本実施形態では、上流側インクジェットヘッド２４０Ａにて画像形成が終了すると同時に（缶体１０が１回転し、付着開始位置Ｐ１がこの上流側インクジェットヘッド２４０Ａに再び対峙するのと同時に）、缶体１０の移動を開始する。
そして、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの下方へ缶体１０が達すると同時に（下流側インクジェットヘッド２４０Ｂに対して付着開始位置Ｐ１が対峙すると同時に）、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂからのインクの吐出を開始し、画像形成を開始する。

ここで、本実施形態では、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂにて画像形成を開始する際、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂの直下に、付着開始位置Ｐ１が位置する。
これにより、本実施形態では、上流側インクジェットヘッド２４０Ａにて画像形成を開始した際の画像形成開始位置と、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂにて画像形成を開始する際の画像形成開始位置とが一致する。

そして、この場合、画像形成開始位置を揃えるための制御が不要となる。
ここで、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂに缶体１０が到達した際に、付着開始位置Ｐ１が、この下流側インクジェットヘッド２４０Ｂに対峙していない場合、付着開始位置Ｐ１を、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂに向けるための制御が必要となる。
具体的には、例えば、ロータリーエンコーダーなどで缶体１０の状態を検出し、この検出結果に基づき、缶体１０を回転させるなどの処理が必要になる。これに対し、本実施形態では、このような処理が不要となり、より簡易に、画像形成開始位置を揃えられる。

ここで、画像形成開始位置が揃う場合、画像形成開始位置が不揃いとなることによる、画質の低下が抑制される。
画像形成開始位置が位置する箇所では、帯状に形成される画像の始点と終端とが重なりあったり、始点と終端との間に隙間が形成されたりし、画質が低下しやすい。

本実施形態のように、画像形成開始位置が揃う場合、この画質が低下しやすい部分を一箇所に集中させられる。これに対し、画像形成開始位置が揃わない場合、画質が低下する部分が、缶体１０の全体に亘って散在しやすくなる。
なお、上流側インクジェットヘッド２４０Ａからの缶体１０の移動が開始されてから、下流側インクジェットヘッド２４０Ｂへ缶体１０が到達するまでの間の、缶体１０の回転数は、整数であれば何れの値でもよく、１であってもよいし、２以上としてもよい。

図１を参照し、インクジェットヘッド２４０を缶体１０が通過した後の動作を説明する。
インクジェットヘッド２４０を通過した缶体１０は、ＵＶＬＥＤランプ２５０の下方まで移動し、缶体１０の外周面に対して紫外線が照射される。これにより、缶体１０の外周面上のインクが硬化する。

その後、本実施形態では、塗料塗布装置９４により、缶体１０の外周面に塗料が塗られる。
次いで、缶体排出部９５にて、マンドレル２３０Ｍの内部に圧縮空気が供給され、マンドレル２３０Ｍの内部に供給された圧縮空気は敷設される通風孔（不図示）を経由してマンドレル２３０Ｍの外部に供給され、マンドレル２３０Ｍの外部に供給された圧縮空気はマンドレル２３０Ｍに装着された缶体１０の内面を押圧し、マンドレル２３０Ｍから缶体１０が取り外される。マンドレル２３０Ｍから取り外された缶体１０は、不図示の焼き付け工程へ搬送され、加熱処理が行われる。これにより、缶体１０に塗布された塗料が硬化する。

図５は、図１の矢印Ｖ方向からランプ収容箱７０、マンドレル２３０Ｍを眺めた場合の図である。なお、図５では、缶体１０の図示を省略している。
上記では説明を省略したが、本実施形態では、図５に示すように、各マンドレル２３０Ｍ（各缶体１０）の脇に、上流側規制壁３１、下流側規制壁３２が設けられている。

上流側規制壁３１は、回転部材２１０の回転方向において、マンドレル２３０Ｍよりも上流側に位置し、下流側規制壁３２は、回転部材２１０の回転方向において、マンドレル２３０Ｍよりも下流側に位置する。
また、上流側規制壁３１、下流側規制壁３２は、マンドレル２３０Ｍの軸方向に沿うように配置されるとともに、鉛直方向に沿うように設けられている。

また、上流側規制壁３１、下流側規制壁３２は、複数設けられたマンドレル２３０Ｍ（缶体１０）の各々に対応するように複数（複数組）設けられ、さらに、マンドレル２３０Ｍの各々に付随して移動する。
本実施形態では、回転部材２１０の外周面から突出した支持用シャフト３３が設けられており、この支持用シャフト３３によって、上流側規制壁３１、下流側規制壁３２が支持されている。

支持用シャフト３３は、回転部材２１０の回転方向において互いに隣接する２つのマンドレル２３０Ｍの間に配置され、さらに、この支持用シャフト３３には、水平方向に沿って延びる板材３４が取り付けられている。上流側規制壁３１、下流側規制壁３２は、この板材３４により支持されている。

図１に示すように、上流側規制壁３１は、マンドレル停止箇所８１１（光照射用停止箇所８１１）に缶体１０が停止している際、缶体１０よりも上流側（インクジェットヘッド２４０が設けられている側）に位置する。これにより、缶体１０と、インクジェットヘッド２４０との間に、上流側規制壁３１が位置し、紫外線が、インクジェットヘッド２４０へ向かうことが規制される。

さらに、上流側規制壁３１は、図１に示すように、マンドレル停止箇所８１１に缶体１０が停止している際、ランプ収容箱７０の入口部７１（図５も参照）を塞ぐ。これにより、入口部７１を通じて、紫外線がインクジェットヘッド２４０に向かうことが抑制される。
一方、下流側規制壁３２は、図１に示すように、マンドレル停止箇所８１１に缶体１０が停止している際、缶体１０よりも下流側に位置する。これにより、ランプ収容箱７０の出口部７２から紫外線が漏れ出ることが抑制される。

ここで、入口部７１、出口部７２に、ソレノイドなどの駆動源により移動するシャッタを設け、このシャッタで、入口部７１、出口部７２を塞ぐこともできる。
しかしながら、この場合、缶体１０が、入口部７１、出口部７２を通過する際には、シャッタを退避させる必要が生じ、構成が複雑化する。本実施形態では、このような構成の複雑化を招かずに、入口部７１、出口部７２を塞ぐことができる。

図６は、マンドレル２３０Ｍを説明する図である。
筒状部材の一例としての本実施形態のマンドレル２３０Ｍは、円筒状の部材により形成されている。さらに、本実施形態では、一端部２３７の径の方が、他端部２３８の径よりも小さくなっている。
より具体的には、本実施形態では、缶体１０にマンドレル２３０Ｍが挿入される際、一端部２３７が先頭となるが、この一端部２３７側の径の方が、他端部２３８側の径よりも小さくなっている。さらに説明すると、本実施形態では、他端部２３８側から一端部２３７側に向かうに従い、マンドレル２３０Ｍの外径が小さくなるように、マンドレル２３０Ｍの外周面且つ一端部２３７に、テーパが付されている。

ここで、本実施形態のように、一端部２３７側の径の方を他端部２３８側の径よりも小さくすると、マンドレル２３０Ｍの摩耗が抑制される。
より具体的には、缶体１０へマンドレル２３０Ｍが挿入される際に、マンドレル２３０Ｍの先端が缶体１０に接触しにくくなり、マンドレル２３０Ｍの摩耗が抑制される。

特に、本実施形態では、マンドレル２３０Ｍが回転している状態で、缶体１０へのマンドレル２３０Ｍの挿入が行われるため（缶体投入部９１（図１参照）では、回転しているマンドレル２３０Ｍへ缶体１０が装着されるため）、マンドレル２３０Ｍの摩耗が生じやすくなっている。本実施形態のように、一端部２３７側の径を小さくすれば、この摩耗が生じにくくなる。

なお、本実施形態では、一端部２３７側の径が小さくなっている結果、この一端部２３７の外周面と、缶体１０の内周面との間に隙間が形成される。本実施形態では、このような隙間があっても、インクジェット方式で印刷を行うため（インクを微細なインク液滴にして缶体１０に付着させることにより印刷は実行され、印刷中、缶体１０に外力は発生しないため）、印刷によって缶体１０が変形せず、缶体１０への画像形成を行える。ここで、インクジェット方式ではなく、版を缶体１０の外周面に押し当てて画像を転写する刷版方式では、隙間が形成されている部分にて、缶体１０が内側へ凹み、缶体１０が変形してしまう。

（その他）
本実施形態では、上記のとおり、複数設けられたインクジェットヘッド２４０の下流側に、ＵＶＬＥＤランプ２５０を設置し、複数のインクジェットヘッド２４０による缶体１０への画像形成が行われた後に、ＵＶＬＥＤランプ２５０による光照射が行われる。

言い換えると、１つのインクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる度に、紫外線の照射を行うのではなく、６個のインクジェットヘッド２４０によって画像が形成された後に、紫外線の照射を行う。
この場合、１つのインクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる度に紫外線の照射を行う場合に比べて、ＵＶＬＥＤランプ２５０の数が減る。また、ＵＶＬＥＤランプ２５０の数が減ると、印刷装置１００の小型化も図れる。

なお、１つのインクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる度に紫外線の照射を行ってもよく、この場合は、缶体１０の移動方向において互いに隣接する２つのインクジェットヘッド２４０の間に、新たなマンドレル停止箇所を設け、このマンドレル停止箇所に、ＵＶＬＥＤランプ２５０を設置する。

なお、この場合も、ＵＶＬＥＤランプ２５０が設置された新たなマンドレル停止箇所と、インクジェットヘッド２４０が設置されたマンドレル停止箇所との間に、１つの以上の他のマンドレル停止箇所を設けることが好ましい。

より具体的には、この場合、１つのＵＶＬＥＤランプ２５０の上流側、下流側のそれぞれに、インクジェットヘッド２４０が設けられることになるが、この１つのＵＶＬＥＤランプ２５０と上流側のインクジェットヘッド２４０との間、および、この１つのＵＶＬＥＤランプ２５０と下流側のインクジェットヘッド２４０との間に、１つの以上のマンドレル停止箇所を設けることが好ましい。

また、インクジェットヘッド２４０による画像形成が行われる度に紫外線の照射を行う場合、１つのマンドレル停止箇所に、インクジェットヘッド２４０、ＵＶＬＥＤランプ２５０を設け、１つのマンドレル停止箇所毎に、画像の形成、紫外線の照射を行ってもよい。

より具体的には、缶体１０の回転方向における位置が互いに異なる２つの箇所のうちの、一方の箇所に、インクジェットヘッド２４０を設け、他方の箇所に（インクジェットヘッド２４０よりも下流側の箇所に）、ＵＶＬＥＤランプ２５０を設け、インクジェットヘッド２４０による画像の形成後に、紫外線を照射する。
なお、この場合も、インクジェットヘッド２４０への紫外線の到達を規制する規制壁を、ＵＶＬＥＤランプ２５０とインクジェットヘッド２４０との間に設けることが好ましい。

１０…缶体、３１…上流側規制壁、３２…下流側規制壁、５０…伝達ギア、９２…検査機構、９３…排出機構、２１０…回転部材、２３０Ｇ…受けギア、２３０Ｍ…マンドレル、２３７…一端部、２３８…他端部、２４０…インクジェットヘッド、２５０…ＵＶＬＥＤランプ、８０１〜８１６…マンドレル停止箇所（缶体停止箇所）

Claims (5)

1. 回転する缶体の外周面にインクを吐出し、当該外周面上に画像を形成する複数の画像形成手段と、
   駆動力を受ける受けギアであって、前記缶体とともに移動するように設けられ且つ当該缶体の回転に連動して回転するように設けられた受けギアと、
   前記缶体の移動経路に沿って配置され、前記受けギアと噛み合い当該受けギアに駆動力を伝達する伝達ギアと、
   を備え、
   互いに隣接する２つの前記画像形成手段の一方から他方へ前記缶体が移動する際、前記伝達ギアに噛み合う前記受けギアが回転しながら移動し、
   前記受けギアと前記伝達ギアとによって、前記一方から前記他方へ前記缶体が移動する際の当該缶体の回転数が設定され、当該一方から当該他方への当該缶体の移動が開始されてから当該他方へ当該缶体が到達するまでの間に、当該缶体が整数回、回転する印刷装置。
2. 前記複数の画像形成手段の各々にて缶体への画像形成が行われる際、当該缶体は、予め定められた回転数で回転し、
   前記一方から前記他方へ缶体が移動する際、前記予め定められた回転数よりも大きい回転数で当該缶体が回転する請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記複数の画像形成手段の各々にて缶体への画像形成が行われる際、当該缶体は、予め定められた回転数で回転し、
   前記一方から前記他方へ缶体が移動する際、前記予め定められた回転数よりも小さい回転数で当該缶体が回転する請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記複数の画像形成手段による缶体への画像形成が行われる前に当該缶体の検査を行う検査手段と、
   予め定められた条件を満たしてないと前記検査手段により判断された缶体を、前記複数の画像形成手段による缶体への画像形成が行われる前に排出する排出手段と、
   を更に備える請求項１乃至３の何れかに記載の印刷装置。
5. 前記缶体は、当該缶体の内部に挿入される筒状部材により支持され、
   前記筒状部材は、前記缶体に挿入される際に先頭となる一端部側の径の方が、他端部側の径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の印刷装置。

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