ほぼ円筒形状を有する物体上に印刷するための装置および関連する方法
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体上に印刷するためのインクジェットプリンタが、移動ラインの上方に配置された１つ以上の印刷用ヘッドと、少なくとも部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が移動ラインに揃うように保持し、該物体を上記印刷用ヘッドに対して相対的に配置し、該物体を上記１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に回転させるように構成される移送台アッセンブリーとを備えている。このプリンタは、移動ラインにそって配置され、噴射された流体を硬化させるために適したエネルギーを放出するように構成される硬化装置をさらに備えている。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願件に関する記述〕
本願は、米国特許仮出願第６１／１８０，２５１（出願日２００９年５月２１日）に基づいて優先権を主張し、該特許出願の内容は全て参照によってここに引用されるものとする。
【０００２】
〔背景技術〕
〔技術分野〕
本発明は、一般に印刷に関し、特に円筒形状を有する物体上での印刷に関し、さらに具体的には中空の円筒形状を有する物体（例えば缶）や中空の部分的に円筒形状を有する物体（例えば瓶）上での印刷に関する。
【０００３】
〔従来の課題および関連技術に関する記載〕
円筒形状を有する物体（例えば缶や瓶）上に印を印刷する現在の方法は、当該技術分野においてよく知られているように、噴霧式塗装、凹版印刷法などのいずれかを利用する。これらの方法は上記のような物体を大量生産する際には非常に有効であるが、すばやくデザインが変更できるという特徴を利用する、例えば瓶上に印刷したノベルティ広告などの、その他の市場には役に立たない。
【０００４】
インクジェット印刷は周知であり、コンピュータを用いてデジタル制御することができるので、ユーザがデザインを所望に応じて変更することができるという柔軟性を有する。ただし、平坦ではない物体上で忠実な画像レンダリングを可能にする技術的な進歩がなされたのは、ごく最近のことである。例えば、米国特許第７，１１１，９１５号明細書（発明の名称：“Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ”、発行日：２００６年９月２６日、発明者：ＭａｒｔｉｎｅｚおよびＬａＣａｚｅ（本発明の唯一の発明者）、該特許の内容は全て参照によってここに引用されるものとする）には、中実の平坦ではない物体（例えば野球のバット）に印を印刷するためのインクジェットプリンタが記載されている。複数のバットが水平な回転搬送構造内に保持されて印刷用ヘッドに対して相対的に配置される。そして、上記複数のバットが、プログラムで作成された画像ファイルに合わせてインクを塗布するようにコンピュータ制御される印刷用ヘッドに対して、回転する。
【０００５】
ただし、この構造は、中空の缶や２つの部分からなる瓶には適していない。必要とされているのは、缶および瓶のインライン式製造および印刷に関連する煩雑さおよびコストを発生させずに、２つの部分からなる缶および瓶のデザインの試し刷りすることを可能にし、かつ、物体上に印刷する画像を瞬間的に変更でき、低速であっても高品質で柔軟性の高い商業生産を可能にする、プログラミング可能なインクジェットプリンタである。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明を要約することを目的として、本発明の一部の態様、効果、および、新規な特徴について、ここに記載する。ただし、このようなすべての効果が、本発明の任意の１つの特定の実施形態によって達成されるわけではないことは理解されるべきである。したがって、本発明は、複数の実施形態の一部の特徴を組み合わせる様態で具現化または実施されてもよく、このような具現化または実施は、添付の請求項によって規定される技術的範囲から逸脱するものではない。
【０００７】
以下の記載では、ほぼ円筒形状を有する物体、特に中空の円筒形状を有する物体または中空の部分的に円筒形状を有する物体（例えば缶および瓶（２つの部分からなる缶および瓶を含む））上に、画像を非接触式印刷するための装置について開示する。また、記載の装置によって中実の円筒形状を有する物体および中実の部分的に円筒形状を有する物体に印刷することが可能であることも、関連技術の当業者には、本開示を読めば明白であろう。
【０００８】
一実施形態では、各中空の円筒形状を有する物体が手作業で装着され、滑らないように真空化することによってマンドレル上に固定される。このマンドレルは、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に缶をラインにそって配置し、インクを缶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で缶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、缶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【０００９】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。第１の実施形態に記載したように、本技術分野では公知であるように、４つの異なる色（またはコーティング）、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる４つの印刷用ヘッドを含む任意の個数の印刷用トンネル部も、上記枠に取り付けられている。
【００１０】
第１の実施形態の好ましい動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、缶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、缶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷用トンネル部内のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷用トンネル部の上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、缶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷用トンネル部によって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が缶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの缶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）を行わなければならない回数が変わる。
【００１１】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを缶に完全に印刷する必要に応じて、印刷用トンネル部の個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、印刷済みの缶を圧縮空気を用いて吹き飛ばす。この時点で、移送台は次の缶を装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷用ヘッドを個々に有する２つの印刷用トンネル部を示しているが、印刷用トンネル部の個数、および／または、印刷用トンネル部１つ当たりの印刷用ヘッドの個数は、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００１２】
第１の実施形態の別の動作では、上記移送台アッセンブリーは、缶が各印刷用トンネル部の内部を通過して印刷用トンネル部によって印刷されるにつれて、缶を回転させながら、同時に、缶をラインにそって連続的に前進させる。
【００１３】
本発明の第２の実施形態では、各中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）が手作業で装着され、閉鎖端では真空化することによって物体保持アッセンブリーに固定され、開放端では物体クランプ締めアッセンブリーによって固定される。この物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーはどちらも、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に瓶をラインにそって配置し、インクを瓶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で瓶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、瓶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００１４】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。第１の実施形態に記載したように、本技術分野では公知であるように、４つの異なる色（またはコーティング）、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる４つの印刷用ヘッドを含む任意の個数の印刷用トンネル部も、上記枠に取り付けられている。
【００１５】
本第２の実施形態の好ましい動作では、第１の実施形態の好ましい動作と同様に、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、瓶の円筒形状を有する部分の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、瓶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷用トンネル部内のある位置において瓶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷用トンネル部の上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、瓶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷用トンネル部によって印刷されるように、移送台は瓶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が瓶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの瓶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００１６】
缶の場合の第１の実施形態と同様に、瓶の場合である本第２の実施形態においても、上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを瓶に完全に印刷する必要に応じて、印刷用トンネル部の個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、物体クランプ締めアッセンブリーは瓶の開放端を解放し、空気を物体保持アッセンブリーに吹き付けて瓶を解放する。この時点で、次の瓶は装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷用ヘッドを個々に有する２つの印刷用トンネル部を示しているが、印刷用トンネル部の個数、および／または、印刷用トンネル部１つ当たりの印刷用ヘッドの個数は、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００１７】
瓶の場合の第２の実施形態の別の動作では、缶の場合の第１の実施形態と同様に、上記移送台アッセンブリーは、瓶が各印刷用トンネル部の内部を通過して印刷用トンネル部によって印刷されるにつれて、瓶を回転させながら、同時に、瓶をラインにそって連続的に前進させる。
【００１８】
本発明の第３の実施形態では、各中空の円筒形状を有する物体（または缶）が手作業で装着され、滑らないように真空化することによってマンドレル上に固定される。このマンドレルは、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に缶をラインにそって配置し、インクを缶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で缶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、缶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００１９】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。本技術分野では公知であるように、インク、コーティング、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる印刷用ヘッドを個々に含む任意の個数の印刷ステーションも、上記枠に取り付けられている。
【００２０】
第３の実施形態の好ましい動作では、上記移送台アッセンブリーは、缶が各印刷ステーションの下を通過して印刷ステーションによって印刷されるにつれて、缶を回転させながら、同時に、缶をラインにそって連続的に前進させる。
【００２１】
第３の実施形態の別の動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、缶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、缶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷ステーションの下のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷ステーションの上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、缶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷ステーションによって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が缶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの缶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００２２】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを缶に完全に印刷する必要に応じて、印刷ステーションの個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、印刷済みの缶を圧縮空気を用いて吹き飛ばす。この時点で、移送台は次の缶を装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷ステーションを示しているが、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００２３】
第４の実施形態では、各中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）が手作業で装着され、閉鎖端では真空化することによって物体保持アッセンブリーに固定され、開放端では物体クランプ締めアッセンブリーによって固定される。この物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーはどちらも、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に瓶をラインにそって配置し、インクを瓶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で瓶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、瓶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００２４】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。本技術分野では公知であるように、インク、コーティング、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる印刷用ヘッドを個々に含む任意の個数の印刷ステーションも、上記枠に取り付けられている。
【００２５】
第４の実施形態の好ましい動作では、上記移送台アッセンブリーは、瓶が各印刷ステーションの下を通過して印刷ステーションによって印刷されるにつれて、瓶を回転させながら、同時に、瓶をラインにそって連続的に前進させる。
【００２６】
第４の実施形態の別の動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、瓶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、瓶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷ステーションの下のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷ステーションの上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、瓶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、瓶が長さ方向全体にわたって第１の印刷ステーションによって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が瓶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの瓶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００２７】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを瓶に完全に印刷する必要に応じて、印刷ステーションの個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、物体クランプ締めアッセンブリーは瓶の開放端を解放し、空気を物体保持アッセンブリーに吹き付けて瓶を解放する。この時点で、次の瓶は装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷ステーションを示しているが、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。既に教唆または提案されているかもしれないが、他の効果を必ずしも達成しないで、本発明は、ここに教唆されるように１つの効果または１組の効果を達成または最適化するものである。
【００２８】
本発明の、これらの実施形態およびその他の実施形態は、添付の図面を参照する実施形態の以下の詳細な説明から、当業者にとって容易に明らかになるであろう。本発明は、開示するどの特定の実施形態にも限定されるものではない。
【００２９】
〔図面の簡単な説明〕
添付の図面を参照しながら、本発明について説明する。図面中では、参照番号が同じであれば、部材が同一である、または、機能的に類似していることを示唆している。
【００３０】
図１は、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置を示している。
【００３１】
図２は、明確に図示するために、上記装置を最上部のカバーを取り外して示している。
【００３２】
図３は、上記印刷装置の主要な部品の部分拡大図である。
【００３３】
図４は、上記印刷装置の側面図である。
【００３４】
図５は、移送台アッセンブリーが、第１の位置においてラインにそって前進した状態を示している。
【００３５】
図６は、移送台アッセンブリーが、第２の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３６】
図７は、移送台アッセンブリーが、第３の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３７】
図８は、移送台アッセンブリーが、第４の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３８】
図９は、本発明の主要な部品の相互接続を示している。
【００３９】
図１０は、主要な部品間の関係を示す部分拡大図である。
【００４０】
図１１は、主要な部品の相互接続を明瞭に示している。
【００４１】
図１２は、移送台アッセンブリーの部品を示している。
【００４２】
図１３は、移送台アッセンブリーの回転駆動端を示す図である。
【００４３】
図１４は、移送台アッセンブリーの断面図である。
【００４４】
図１５は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体に対するエネルギー硬化アッセンブリーの関係を示している。
【００４５】
図１６は、エネルギー硬化筐体の一部を取り外して、エネルギー放出手段を明瞭に示している。
【００４６】
図１７は、複数の印刷用トンネル部のいずれかを詳細に示している。
【００４７】
図１８は、明確に図示するために、複数の印刷用トンネル部のいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【００４８】
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００４９】
図２０は、物体センタリングアッセンブリーの部分拡大図である。
【００５０】
図２１は、位置決め用シリンダの断面図である。
【００５１】
図２２は、移送台アッセンブリーのすべての部品を示している。
【００５２】
図２３は、移送台アッセンブリーの断面図である。
【００５３】
図２４は、物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーの断面の部分拡大図である。
【００５４】
図２５は、物体クランプ締めアッセンブリーおよび物体保持アッセンブリーの平面図である。
【００５５】
図２６は、本発明の第３の実施形態に係る、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００５６】
図２７は、移送台アッセンブリーと、印刷ステーションと、取り付け枠との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリーの下に位置するリニアスライド駆動部を示す部分拡大図である。
【００５７】
図２８は、エネルギー硬化アッセンブリー、回転駆動アッセンブリー、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体を示す、本発明の側面図である。
【００５８】
図２９は、移送台アッセンブリーが、リニアスライド駆動部によってラインにそって前進した状態を示している。
【００５９】
図３０は、上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００６０】
図３１は、上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００６１】
図３２は、主要な部品の相互接続を示している。
【００６２】
図３３は、複数の印刷ステーションのいずれかを詳細に示している。
【００６３】
図３４は、複数の印刷ステーションのいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【００６４】
図３５は、本発明の第４の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００６５】
〔発明の詳細な説明〕
本発明の各種実施形態およびその効果については、図１〜図３５を参照することによってもっともよく理解できる。図面の各部材は必ずしも正しい縮尺で描いておらず、本発明の原理を明瞭に図示することを趣旨としている。図面全体を通じて、各図面の同一部材および対応する部材については同じ番号を使用した。
【００６６】
本発明は他の特定の形態および実施形態で提供されてもよく、これはここに記載する本質的な特性から逸脱するものではない。上述の実施形態は、すべての態様において例示にすぎず、いかなる様態においても限定を加えるものではないとみなされるべきものである。本発明の技術的範囲を示唆するのは、前述の記載ではなく、下記の請求項である。
【００６７】
まず図１を参照すると、円筒形状を有する物体（例えば缶）に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置が、最上部のカバー１を閉めた状態で図示されている。図２は、明確に図示するために、本発明を最上部のカバー１を取り外して示している。上記装置は、移送台アッセンブリー２、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ、支持枠４、ならびに、リニアスライド駆動部５の、４つの相互接続された主要部品を備えている。リニアスライド駆動部５ならびに印刷用トンネル部３ａ、３ｂは、どちらも支持枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー２はリニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。
【００６８】
図３は、移送台アッセンブリー２と、印刷用トンネル部３ａ、３ｂと、取り付け枠４との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリー２の下に位置するリニアスライド駆動部５を示す部分拡大図である。図４は、エネルギー硬化アッセンブリー６、回転駆動アッセンブリー７、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示す、上記装置の側面図である。リニアスライド駆動部５は、移送台アッセンブリー２を印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内へ搬送する。一方で、回転駆動アッセンブリー７は、移送台アッセンブリー２を回転させ、こうすることによって、印刷対象である上記中空の円筒形状を有する物体を印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内で回転させる。
【００６９】
移送台アッセンブリー２はマンドレルアッセンブリー９を備えている。このマンドレルアッセンブリー９は、移動方向に揃えて取り付けられ、また、中空の円筒形状を有する物体を内部から支持できる寸法を有する。マンドレルアッセンブリー９は、回転駆動アッセンブリー７に結合される。本実施形態では、移送台アッセンブリーは、硬化エネルギー（説明については後述する）がマンドレルアッセンブリーに向かって、また、具体的には、その上に取り付けられた円筒形状を有する物体に向かって放出されるように、マンドレルアッセンブリー９の真下で上記移送台に取り付けられたエネルギー硬化アッセンブリー６を、さらに備えているとして示されている。図５は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の一部が第１の印刷用トンネル部３ａ内に正しく配置されている間に、該一部に印刷用ヘッドの長さを超えない長さで印刷がされるように（より詳細な説明については後述する）、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。印刷中、移送台アッセンブリー２はライン方向には静止したままである。その一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を搭載したマンドレルアッセンブリー９を回転させる。回転数は、印刷する画像の所望の解像度（ｄｐｉ、１インチ当たりのドット数）に依存する。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必要および所望であれば、印刷したものを部分的に硬化させて、次に印刷をする前にインクが流れることを防止するため、または、完成品としてインクを完全に硬化させるために、印刷後に、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８にエネルギーを付与する。
【００７０】
図６は、第１の印刷用トンネル部３ａ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッドの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する（より詳細な説明については後述する）。
【００７１】
図７は、第２の印刷用トンネル部３ｂ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を開始するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。ここに示す印刷用トンネル部３ａ、３ｂの個数は２つであるが、印刷する色の数によって決定される個数であればよい。なお、本実施形態では、印刷する色の数が１つの印刷用トンネル部３ａ、３ｂ当たりで４つに制限されている。インク以外の媒体を、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８上に印刷してもかまわない。該媒体としては、例えば、上塗り用ワニス、サイズコーティング（ｓｉｚｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、下地コーティング、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の見栄えをよくするため、または、該物体８を保護することを可能にするため、および／または、該物体８への印刷を行う際に使用されるインクの接着性を向上させるために使用される、保護性または装飾性を有する適用可能な任意の流体などがあげられるが、これらの例に限定されるものではない。
【００７２】
図８は、第２の印刷用トンネル部３ｂ内において中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッドの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する（より詳細な説明については後述する）。
【００７３】
図９は、主要な部品（具体的には、リニアスライド駆動部５、リニアスライド駆動部５に接続された移送台アッセンブリー２、および、印刷用トンネル部３ｂ）の相互接続を示す、一例としての印刷用トンネル部３ｂの透視図である。なお、印刷用トンネル部は、一般に、インク（または、その他の流体）を通過させて所望の物体上に噴射する印刷用ヘッド２５の取り付け方によって構成されるアーチ部によって形成される。
【００７４】
図１０も、主要な部品（具体的には、リニアスライド駆動部５、移送台アッセンブリー２、およびね印刷用トンネル部３）間の関係、および、エネルギー硬化アッセンブリー６を示している。図１１は、明確に図示するために印刷用トンネル部３ａ、３ｂおよびエネルギー硬化アッセンブリー６を取り外して、リニアスライド駆動部５と移送台アッセンブリー２との間の相互接続をさらに明瞭に示している。
【００７５】
図１２は、回転駆動アッセンブリー７、エネルギー硬化アッセンブリー６、および、回転駆動アッセンブリー７に回転可能に結合されマンドレルアッセンブリー９を含めた、移送台アッセンブリー２のすべての部品を示し、さらに、その上に取り付けられた印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示している。図１３は、回転駆動用モータ１１、マンドレルアッセンブリー９、および、エネルギー硬化アッセンブリー６を図示するように取り付けられるように支持する、移送台アッセンブリー２の回転駆動端（具体的には、移送台搭載取り付けプレート１０）の図である。駆動プーリー１２はモータ１１に結合されて、駆動用ベルト１４によって被駆動プーリー１３と嵌合する。上記モータは、必要に応じて設けられる回転駆動用取り付けプレート１５に取り付けられてもよいことがわかる。破線で示す参照線も、上記物体８が軸をマンドレルアッセンブリー９に揃えて保持され、この軸が移動ラインに揃えられていることを示唆している。
【００７６】
図１４は、マンドレルアッセンブリー９の詳細、および、マンドレルアッセンブリー９と回転駆動アッセンブリー７の被駆動プーリー１３との駆動用シャフト１６を介する相互接続を示す、移送台アッセンブリー２の断面図である。駆動用シャフト１６は、支持チューブ１８内に取り付けられたベアリング１７ａ、１７ｂを介して取り付けられる。さらに、この支持チューブ１８は、支持ブロック１９ａ、１９ｂを介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられる。マンドレル２０は駆動用シャフト１６に接続され、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を支持する。マンドレル２０、駆動用シャフト１６、および、支持チューブ１８は、マンドレル２０の自由端に開口部を有する真空化／空気注入チャンバー３０を形成するように作製され、組み立てられる。ここで、物体８は、真空化／空気注入用外部接続部３１を支持チューブ１８の側壁中に設けた状態で配置される。中空の円筒形状を有する物体８がマンドレル２０に装着されると、インクの中空の円筒形状を有する物体８への噴射の精度を最大化するために、真空化／空気注入接続部３１を介して真空状態が適用されて、中空の円筒形状を有する物体８がマンドレル２０上で軸方向または円周方向に滑ることを防止する真空化／空気注入チャンバー３０内に真空化状態が作り出される。空気注入／真空化チャンバー３０は、封止部３２ａ、３２ｂを介して大気から分離されている。第１の回転位置センサ２８ａは、センサ取り付け部２９を介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられている。第２の回転位置センサ２８ｂは駆動用シャフト１６に直接取り付けられている。第１の回転位置センサおよび第２の回転位置センサ２８ａ、２８ｂは、中空の円筒形状を有する物体８へのインクの精密な円周方向の噴射を制御するために使用される。選択的に逆に作動可能に構成された真空化／空気注入接続部に結合された従来の空気ポンプを用いて、真空状態、または、少なくとも円筒形状を有する物体をマンドレルに対して引くために十分に低い圧力が作り出されてもよい。円筒形状を有する物体８が装置によって処理された後、上記ポンプを選択的に逆に作動させて空気をチャンバー３０に注入し、物体８をマンドレル２０から解放する補助をしてもよい。
【００７７】
図１５および図１６は、エネルギー硬化アッセンブリー６と、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８との関係について詳細に示している。エネルギー硬化アッセンブリー６は、エネルギー放出手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃを含む格納部２１を備えている。該格納部の上に取り付けられたバッフル２７ａ、２７ｂを使用して、中空の円筒形状を有する物体８へのエネルギー放出を集中してもかまわない。エネルギー硬化アッセンブリー６は、移送台搭載取り付けプレート１０に直接取り付けられる。「エネルギー」という用語には、基板に適用される乳濁液または樹脂を硬化させるために適した任意のタイプの電磁エネルギーを含める。このような電磁エネルギーの一例としては紫外線があげられるが、この例に限定されるものではない。エネルギーには、任意の適した光源からの可視光を含めてもよい。このような可視光の一例としては発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光があげられるが、特に限定されるものではない。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必ずしも、物体が印刷過程においてラインにそって割出しされることにともなって、その物体とともに進むように、移送台アッセンブリー２に取り付けられる必要はない。実際に、物体がトンネル部を通って移動する際に、物体がエネルギー硬化アッセンブリー６の上方で保持されるように、エネルギー硬化アッセンブリー６が印刷用トンネル部の一方の端部に固定して取り付けられてもよい。
【００７８】
図１７および１８は、一例としての印刷用トンネル部３を、印刷用トンネル支持枠２３、インク供給部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、および、印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを含めて詳細に示している。なお、当業者には周知であるように、通常は、使用する色１つについて１つの印刷用ヘッド２５が設置される。各印刷用ヘッド２５は、インク供給部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８へ流れるインクの噴射を制御するコンピュータに基づく制御システム（詳細な説明については後述する）と通信するプリント回路基板２６ａ、２６ｂ、２６ｃを介して制御される。印刷用ヘッド２５は、各印刷用ヘッド２５が円筒形状を有する物体８の表面から同じ距離に位置するようにアーク状に配置される。
【００７９】
印刷装置の第２の一例としての実施形態を、中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を図示する図１９に示す。本バージョンは相互接続された４つの主要部品、すなわち、移送台アッセンブリー４２、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ、支持枠４、および、リニアスライド駆動部５を備えている。リニアスライド駆動部５および印刷用トンネル部３ａ、３ｂは、どちらも取り付け枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー４２は、リニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。本実施形態では、物体センタリング用支持部３４を介して取り付け枠４に直接取り付けられる、物体センタリングアッセンブリー３３も設置されている。
【００８０】
図２０は、シリンダ取り付け手段３９ａ、３９ｂを介して物体センタリング用支持部３４に直接取り付けられる位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂを示す、物体センタリングアッセンブリー３３の部分拡大図である。物体センタリング用ガイド部３６ａ、３６ｂは、支持部の表面６２上にスライド可能に設置されており、接続用ブロック３７ａ、３７ｂを介して位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂに接続され、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内における精密な印刷に備えて、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８をセンタリングするために使用される。表面６２には、部分的に円筒形状を有する物体３８を受けるためのチャンネル６３が規定される。位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂは、図２１に詳細に示す空気圧シリンダを用いて実現されてもよい。図２１は、シリンダ用給気ポート４０ａ、４０ｂを図示する、位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂの断面図を示す。各シリンダは、対応するポート４０に通じるチャンバー５９を規定する。また、チャンバー５９の中には、シリンダの外側で移送台アッセンブリー４２に向かって延びる腕部６１を有するプランジャー６０がスライド可能に設置されている。ポート４０を介してチャンバー５９内に印加された空気圧によって、プランジャー６０は必然的にプランジャーの腕部６０を空気圧によって延ばす。こうすることによって、物体センタリング用ガイド部３６ａ、３６ｂは対応する接続部を通って中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の表面に押し付けられ、物体３８をチャンネル６３内でセンタリングされたこの状態で維持する。シリンダ用給気ポート４０ａ、４０ｂにおける給気が停止し、シリンダのバネ４１ａ、４１ｂがプランジャー６０を横方向に付勢すると、プランジャーの腕部６１ａ、６１ｂは引っ込められる。このセンタリングは、関連技術の当業者には周知であるように、空気圧シリンダ以外のさまざまなメカニズムによって達成されてもよい。他のメカニズムの例としては、バネ、ソレノイド、水圧によって駆動されるプランジャー、または、示された延長および収縮に有用なその他の適切なメカニズムなどがあげられる。選択的に空気圧の印加および解放は、適切な制御システム（詳細な説明については後述する）によって行われる。ここでも、破線で示す参照線は、物体３８の軸が移動ラインに揃っていることを示唆している。
【００８１】
図２２は、回転駆動アッセンブリー７、エネルギー硬化アッセンブリー６、印刷対象である中空の部分的に円筒形状を有する物体３８、物体クランプ締めアッセンブリー４３、および、物体保持アッセンブリー４４を含めた、移送台アッセンブリー４２のすべての部品を示している。
【００８２】
図２３は、図２２に示す移送台アッセンブリー４２の線Ｃ−Ｃにそった断面図であって、物体保持アッセンブリー４４、および、物体保持アッセンブリー４４と回転駆動アッセンブリー７の被駆動プーリー１３との駆動用シャフト１６を介した相互接続を示している。駆動用シャフト１６は、支持チューブ１８内に取り付けられたベアリング１７ａ、１７ｂを介して取り付けられる。さらに、この支持チューブ１８は、支持ブロック１９ａ、１９ｂを介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられる。物体保持アッセンブリー４４は駆動用シャフト１６に接続され、印刷対象である中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を支持する。物体保持アッセンブリー４４、駆動用シャフト１６、および、支持チューブ１８は、支持チューブ１８の側壁の真空化／空気注入用外部接続部３１とともに、真空化／空気注入チャンバー３０を形成するように作製され、組み立てられる。上述の実施形態と同様に、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８が物体保持アッセンブリー４４に装着されると、真空化／空気注入接続部３１を介して真空状態が適用されて、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を所定の位置に保持する真空化／空気注入チャンバー３０内に真空状態が作り出される。空気注入／真空化チャンバー３０は、封止手段３２ａ、３２ｂを介して大気から分離されている。第１の回転位置感知手段２８ａは、センサ取り付け手段２９を介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられている。第２の回転位置感知手段２８ｂは駆動用シャフト１６に直接取り付けられている。第１の回転位置感知手段および第２の回転位置感知手段２８ａ、２８ｂは、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８へのインクの精密な円周方向の噴射を制御するために使用される。ここでも、物体３８を取り外そうとする際には、真空状態を解放して空気圧を印加し、物体３８を解放する補助をする。
【００８３】
図２４は、物体保持アッセンブリー４４および物体クランプ締めアッセンブリー４３の線Ｄ−Ｄにそった断面図である。物体保持アッセンブリー４４は、クランプ留め４６を介して駆動用シャフト１６に固定された瓶用クランプ４５からなる。なお、このクランプ留め４６は、空気および真空を中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の底部（閉鎖端）に適用する機能も有する。物体クランプ締めアッセンブリー４３は、上記装置の端部におけるクランプ締め支持プレート４７を介して移送台搭載取り付けプレート１０に直接取り付けられた物体クランプ締め支持用ブラケット４８からなる。クランプ締めノーズピース４９は、クランプ締め支持用ブラケット４８に取り付けられた枕ブロックベアリング５１内で回転するクランプ締め用シャフト５０によって取り付けられ、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を自由に回転させながら、該物体３８の開放端を支持する。クランプ締めノーズピース４９によって中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端に印加される圧力を、クランプ締め用バネ５３を介してクランプ締め用シャフト５０に対して事前に装着される圧力調節ネジ５２を介して微調整してもよい。鉛直方向に調節可能なシリンダ支持プレート５４を、クランプ締め用シリンダ５５の一方の端部をクランプ締め支持用ブラケット４８に取り付けた状態で、物体センタリング用支持部３４およびクランプ締め用シリンダ５５の他方の端部に留める。クランプ締め用シリンダ５５は、シリンダ接続ポート５８ａおよび５８ｂを介して駆動される。この駆動の結果、シリンダ５５が延びると、物体クランプ締めアッセンブリー４３を押して中空の部分的に円筒形状を有する物体３８から離間させ、こうすることによってクランプ締めノーズピース４９が中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を解放し、物体３８が本発明から取り外せるようになる。次の中空の部分的に円筒形状を有する物体が物体保持アッセンブリー４４に対して設置されると、真空化／空気注入チャンバー３０内に真空状態が適用されることによって、物体保持アッセンブリー４４が中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端を所定の位置に保持する。次に、クランプ締め用シリンダ５５が駆動され、その結果、クランプ締め用シリンダ５５が引っ込むことによって、物体クランプ締めアッセンブリー４３は中空の部分的に円筒形状を有する物体３８に向かって引かれ、こうすることによってクランプ締めノーズピース４９は中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端に挿入および配置される。
【００８４】
図２５は、クランプ締め支持プレート４７と、クランプ締め支持用ブラケット４８と、シリンダ支持プレート５４と、移送台搭載取り付けプレート１０との間の相互接続を示す、物体クランプ締めアッセンブリー４３および物体保持アッセンブリー４４の平面図である。
【００８５】
一例としての第３の実施形態では、図２６に示すように、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置が、相互接続された４つの主要部品、すなわち、移送台アッセンブリー２、移動ラインにそって前後に並べられた印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、取り付け枠４、および、リニアスライド駆動部５を備えている。リニアスライド駆動部５、および、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄは、どちらも取り付け枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー２は、リニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。
【００８６】
図２７は、移送台アッセンブリー２と、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄと、取り付け枠４との間の関係、および、上述のようにラインにそって運動する移送台アッセンブリー２の下に位置するリニアスライド駆動部５を示す透視図である。図２８は、エネルギー硬化アッセンブリー６、回転駆動アッセンブリー７、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示す本発明の側面図である。リニアスライド駆動部５が印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの下方で移送台アッセンブリー２を搬送する一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ内で回転させる。好ましい動作では、移送台２が各印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの下を通過する間、リニアスライド駆動部５は、中空の円筒形状を有する物体８を回転させながら、同時に移送台アッセンブリー２をラインにそって連続的に前進させる。これにより、割出しおよび停止によって印刷することに比べて、中空の円筒形状を有する物体８に素早く印刷できるようになる。ただし、割出しおよび停止による印刷方法もここでは代替方法として含められ、次に記載する図２９、図３０、および、図３１に図示されている。
【００８７】
図２９は、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。ここでは、交互に行われる割出し動作と停止動作において、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の一部が第１の印刷ステーション５６ａ内に正しく配置されている間に、該一部だけに印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの長さを超えない長さで印刷される。印刷中、移送台アッセンブリー２はライン方向には静止したままである。その一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を搭載したマンドレルアッセンブリー９を回転させる。回転数は、印刷する画像の所望の解像度（ｄｐｉ、１インチ当たりのドット数）に依存する。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必要および所望であれば、印刷したものを部分的に硬化させて、次に印刷をする前にインクが流れることを防止するため、または、完成品としてインクを完全に硬化させるために、印刷後に、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８にエネルギーを付与する。
【００８８】
図３０は、第１の印刷ステーション５６ａ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する。
【００８９】
図３１は、第２の印刷ステーション５６ｂ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を開始するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの個数は、図面に示された個数に限定される必要がなく、印刷する色の数によって決定される個数であればよい。なお、本実施形態では、印刷する色の数が４つに制限されている。インク以外の媒体を、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８上に印刷してもかまわない。該媒体としては、例えば、上塗り用ワニス、サイズコーティング（ｓｉｚｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、下地コーティング、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の見栄えをよくするため、または、該物体８を保護することを可能にするため、および／または、該物体８への印刷を行う際に使用されるインクの接着性を向上させるために使用される、保護性または装飾性を有する適用可能な任意の流体などがあげられるが、これらの例に限定されるものではない。
【００９０】
図３２は、主要な部品（具体的には、取り付け枠４に留められたリニアスライド駆動部５、リニアスライド駆動部５に接続された移送台アッセンブリー２、および、取り付け枠４留められた印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ）の相互接続を示す。
【００９１】
図３３は、複数の印刷ステーション支持部５７、インク供給部２４ａ〜２４ｄ、および、印刷用ヘッド２５ａ〜２５ｄのうちのいずれかを備えた、一例としての印刷ステーション５６を詳細に示している。図３５は、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうちのいずれかを示している。なお、図中では、インク供給手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８（図示せず）へ流れるインクの噴射を制御するプリント回路基板２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのうちのいずれかが見えるように、印刷ステーション支持部５７ａ〜５７ｄの一部を取り外してある。
【００９２】
さらに別の一実施形態において、図３６は、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄが移送台アッセンブリー４２の移動ラインにそって前後に並べられていることを除けば上述の装置と同様の、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００９３】
上述の装置の機能は、例えば支持枠４に格納される、コンピュータに基づく制御システムによって実行される命令を介して制御される。上述のすべての実施形態とともに使用するために適した制御システムとしては、例えば通信バスに接続された１つ以上のプロセッサがあげられる。このコンピュータシステムは、メインメモリ、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）をさらに備えていてもよく、さらに二次メモリを備えていてもよい。この二次メモリは、例えばハードディスクドライブおよび／または取り外し可能なストレージドライブを備えていてもよい。この取り外し可能なストレージドライブは、取り外し可能なストレージユニットに対して周知の様態で読み取りおよび／または書き込みを行う。該取り外し可能なストレージユニットは、具体的には、取り外し可能なストレージドライブによって読み取りおよび書き込み可能なフロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光学ディスクなどである。取り外し可能なストレージユニットの例としては、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータが保存された、コンピュータが使用可能な記憶媒体があげられる。
【００９４】
上記二次メモリは、コンピュータプログラムまたはその他の命令をコンピュータシステムにロードすることを可能にするための他の同様の手段を備えていてもよい。このような手段は、例えば取り外し可能なストレージユニットおよびインターフェースを備えていてもよく、例としては、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース（例えばビデオゲーム機器において見られるカートリッジやインターフェース）、取り外し可能なメモリチップ（例えばＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭ）および関連するソケット、取り外し可能なストレージユニットからコンピュータシステムへのソフトウェアおよびデータの転送を可能にするその他の取り外し可能なストレージユニットおよびインターフェースなどがあげられる。
【００９５】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）がメインメモリおよび／または二次メモリに記憶される。コンピュータプログラムも通信インターフェースを介して受信される。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムがここで議論した本発明のある特徴を実行することを可能にする。具体的には、コンピュータプログラムは、実行されると、制御プロセッサが本発明の特徴を実行すること、および／または、本発明の特徴を実行につながる動作をすることを可能にする。したがって、このようなコンピュータプログラムは、送受信機のコンピュータシステムのコントローラの機能を表わすものである。
【００９６】
一実施形態では本発明がソフトウェアを用いて実行され、上記ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に記憶されており、取り外し可能なストレージドライブ、メモリチップ、または、通信インターフェースを用いてコンピュータシステムにロードされてもかまわない。上記制御ロジック（ソフトウェア）が制御プロセッサによって実行されることによって、制御プロセッサはここで議論した本発明のある機能を実施する。
【００９７】
別の一実施形態では、本発明の特徴が、主にハードウェアにおいて、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのハードウェア部品を用いて実行される。ここで記載した機能を実施するためのハードウェア状態機械の実装については、関連技術の当業者にとっては明らかであろう。さらに別の一実施形態では、本発明の特徴は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いて実行可能である。
【００９８】
上述のように、また、関連する図面に示したように、本発明は、ほぼ円筒形状を有する物体上に印刷するための装置および関連する方法を含む。本発明の特定の実施形態について記載したが、当業者であれば、特に前述の教唆を考慮して変更を加えることができるのだから、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではないことは理解されよう。したがって、本発明の精神および技術的範囲を具現化する特徴点または改善点を組み込む、このような任意の変更は、添付の請求項から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置を示している。
【図２】明確に図示するために、上記装置を最上部のカバーを取り外して示している。
【図３】上記印刷装置の主要な部品の部分拡大図である。
【図４】上記印刷装置の側面図である。
【図５】移送台アッセンブリーが、第１の位置においてラインにそって前進した状態を示している。
【図６】移送台アッセンブリーが、第２の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図７】移送台アッセンブリーが、第３の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図８】移送台アッセンブリーが、第４の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図９】本発明の主要な部品の相互接続を示している。
【図１０】主要な部品間の関係を示す部分拡大図である。
【図１１】主要な部品の相互接続を明瞭に示している。
【図１２】移送台アッセンブリーの部品を示している。
【図１３】移送台アッセンブリーの回転駆動端を示す図である。
【図１４】移送台アッセンブリーの断面図である。
【図１５】印刷対象である中空の円筒形状を有する物体に対するエネルギー硬化アッセンブリーの関係を示している。
【図１６】エネルギー硬化筐体の一部を取り外して、エネルギー放出手段を明瞭に示している。
【図１７】複数の印刷用トンネル部のいずれかを詳細に示している。
【図１８】明確に図示するために、複数の印刷用トンネル部のいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【図２０】物体センタリングアッセンブリーの部分拡大図である。
【図２１】位置決め用シリンダの断面図である。
【図２２】移送台アッセンブリーのすべての部品を示している。
【図２３】移送台アッセンブリーの断面図である。
【図２４】物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーの断面の部分拡大図である。
【図２５】物体クランプ締めアッセンブリーおよび物体保持アッセンブリーの平面図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態に係る、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【図２７】移送台アッセンブリーと、印刷ステーションと、取り付け枠との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリーの下に位置するリニアスライド駆動部を示す部分拡大図である。
【図２８】エネルギー硬化アッセンブリー、回転駆動アッセンブリー、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体を示す、本発明の側面図である。
【図２９】移送台アッセンブリーが、リニアスライド駆動部によってラインにそって前進した状態を示している。
【図３０】上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図３１】上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図３２】主要な部品の相互接続を示している。
【図３３】複数の印刷ステーションのいずれかを詳細に示している。
【図３４】複数の印刷ステーションのいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【図３５】本発明の第４の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願件に関する記述〕
本願は、米国特許仮出願第６１／１８０，２５１（出願日２００９年５月２１日）に基づいて優先権を主張し、該特許出願の内容は全て参照によってここに引用されるものとする。
【０００２】
〔背景技術〕
〔技術分野〕
本発明は、一般に印刷に関し、特に円筒形状を有する物体上での印刷に関し、さらに具体的には中空の円筒形状を有する物体（例えば缶）や中空の部分的に円筒形状を有する物体（例えば瓶）上での印刷に関する。
【０００３】
〔従来の課題および関連技術に関する記載〕
円筒形状を有する物体（例えば缶や瓶）上に印を印刷する現在の方法は、当該技術分野においてよく知られているように、噴霧式塗装、凹版印刷法などのいずれかを利用する。これらの方法は上記のような物体を大量生産する際には非常に有効であるが、すばやくデザインが変更できるという特徴を利用する、例えば瓶上に印刷したノベルティ広告などの、その他の市場には役に立たない。
【０００４】
インクジェット印刷は周知であり、コンピュータを用いてデジタル制御することができるので、ユーザがデザインを所望に応じて変更することができるという柔軟性を有する。ただし、平坦ではない物体上で忠実な画像レンダリングを可能にする技術的な進歩がなされたのは、ごく最近のことである。例えば、米国特許第７，１１１，９１５号明細書（発明の名称：“Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｉｍａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ”、発行日：２００６年９月２６日、発明者：ＭａｒｔｉｎｅｚおよびＬａＣａｚｅ（本発明の唯一の発明者）、該特許の内容は全て参照によってここに引用されるものとする）には、中実の平坦ではない物体（例えば野球のバット）に印を印刷するためのインクジェットプリンタが記載されている。複数のバットが水平な回転搬送構造内に保持されて印刷用ヘッドに対して相対的に配置される。そして、上記複数のバットが、プログラムで作成された画像ファイルに合わせてインクを塗布するようにコンピュータ制御される印刷用ヘッドに対して、回転する。
【０００５】
ただし、この構造は、中空の缶や２つの部分からなる瓶には適していない。必要とされているのは、缶および瓶のインライン式製造および印刷に関連する煩雑さおよびコストを発生させずに、２つの部分からなる缶および瓶のデザインの試し刷りすることを可能にし、かつ、物体上に印刷する画像を瞬間的に変更でき、低速であっても高品質で柔軟性の高い商業生産を可能にする、プログラミング可能なインクジェットプリンタである。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明を要約することを目的として、本発明の一部の態様、効果、および、新規な特徴について、ここに記載する。ただし、このようなすべての効果が、本発明の任意の１つの特定の実施形態によって達成されるわけではないことは理解されるべきである。したがって、本発明は、複数の実施形態の一部の特徴を組み合わせる様態で具現化または実施されてもよく、このような具現化または実施は、添付の請求項によって規定される技術的範囲から逸脱するものではない。
【０００７】
以下の記載では、ほぼ円筒形状を有する物体、特に中空の円筒形状を有する物体または中空の部分的に円筒形状を有する物体（例えば缶および瓶（２つの部分からなる缶および瓶を含む））上に、画像を非接触式印刷するための装置について開示する。また、記載の装置によって中実の円筒形状を有する物体および中実の部分的に円筒形状を有する物体に印刷することが可能であることも、関連技術の当業者には、本開示を読めば明白であろう。
【０００８】
一実施形態では、各中空の円筒形状を有する物体が手作業で装着され、滑らないように真空化することによってマンドレル上に固定される。このマンドレルは、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に缶をラインにそって配置し、インクを缶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で缶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、缶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【０００９】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。第１の実施形態に記載したように、本技術分野では公知であるように、４つの異なる色（またはコーティング）、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる４つの印刷用ヘッドを含む任意の個数の印刷用トンネル部も、上記枠に取り付けられている。
【００１０】
第１の実施形態の好ましい動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、缶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、缶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷用トンネル部内のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷用トンネル部の上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、缶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷用トンネル部によって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が缶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの缶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）を行わなければならない回数が変わる。
【００１１】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを缶に完全に印刷する必要に応じて、印刷用トンネル部の個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、印刷済みの缶を圧縮空気を用いて吹き飛ばす。この時点で、移送台は次の缶を装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷用ヘッドを個々に有する２つの印刷用トンネル部を示しているが、印刷用トンネル部の個数、および／または、印刷用トンネル部１つ当たりの印刷用ヘッドの個数は、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００１２】
第１の実施形態の別の動作では、上記移送台アッセンブリーは、缶が各印刷用トンネル部の内部を通過して印刷用トンネル部によって印刷されるにつれて、缶を回転させながら、同時に、缶をラインにそって連続的に前進させる。
【００１３】
本発明の第２の実施形態では、各中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）が手作業で装着され、閉鎖端では真空化することによって物体保持アッセンブリーに固定され、開放端では物体クランプ締めアッセンブリーによって固定される。この物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーはどちらも、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に瓶をラインにそって配置し、インクを瓶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で瓶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、瓶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００１４】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。第１の実施形態に記載したように、本技術分野では公知であるように、４つの異なる色（またはコーティング）、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる４つの印刷用ヘッドを含む任意の個数の印刷用トンネル部も、上記枠に取り付けられている。
【００１５】
本第２の実施形態の好ましい動作では、第１の実施形態の好ましい動作と同様に、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、瓶の円筒形状を有する部分の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、瓶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷用トンネル部内のある位置において瓶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷用トンネル部の上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、瓶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷用トンネル部によって印刷されるように、移送台は瓶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が瓶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの瓶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００１６】
缶の場合の第１の実施形態と同様に、瓶の場合である本第２の実施形態においても、上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを瓶に完全に印刷する必要に応じて、印刷用トンネル部の個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、物体クランプ締めアッセンブリーは瓶の開放端を解放し、空気を物体保持アッセンブリーに吹き付けて瓶を解放する。この時点で、次の瓶は装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷用ヘッドを個々に有する２つの印刷用トンネル部を示しているが、印刷用トンネル部の個数、および／または、印刷用トンネル部１つ当たりの印刷用ヘッドの個数は、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００１７】
瓶の場合の第２の実施形態の別の動作では、缶の場合の第１の実施形態と同様に、上記移送台アッセンブリーは、瓶が各印刷用トンネル部の内部を通過して印刷用トンネル部によって印刷されるにつれて、瓶を回転させながら、同時に、瓶をラインにそって連続的に前進させる。
【００１８】
本発明の第３の実施形態では、各中空の円筒形状を有する物体（または缶）が手作業で装着され、滑らないように真空化することによってマンドレル上に固定される。このマンドレルは、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に缶をラインにそって配置し、インクを缶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で缶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、缶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００１９】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。本技術分野では公知であるように、インク、コーティング、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる印刷用ヘッドを個々に含む任意の個数の印刷ステーションも、上記枠に取り付けられている。
【００２０】
第３の実施形態の好ましい動作では、上記移送台アッセンブリーは、缶が各印刷ステーションの下を通過して印刷ステーションによって印刷されるにつれて、缶を回転させながら、同時に、缶をラインにそって連続的に前進させる。
【００２１】
第３の実施形態の別の動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、缶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、缶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷ステーションの下のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷ステーションの上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、缶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、缶が長さ方向全体にわたって第１の印刷ステーションによって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が缶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの缶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００２２】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを缶に完全に印刷する必要に応じて、印刷ステーションの個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、印刷済みの缶を圧縮空気を用いて吹き飛ばす。この時点で、移送台は次の缶を装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷ステーションを示しているが、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。
【００２３】
第４の実施形態では、各中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）が手作業で装着され、閉鎖端では真空化することによって物体保持アッセンブリーに固定され、開放端では物体クランプ締めアッセンブリーによって固定される。この物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーはどちらも、所望の印刷デザインを形成するために、一群のデジタル制御式印刷用ヘッドの下に瓶をラインにそって配置し、インクを瓶に対して噴射しながら、この印刷用ヘッドに対向する位置で瓶を回転させるように機能する移送台アッセンブリーの一部である。また、インクは、瓶の直下に配置されたエネルギー放出手段によって印刷直後に部分的または完全に硬化させる。なお、このエネルギー放出手段は、印刷用ヘッドの下に位置する間のみ、または、本発明が機能している間は常に、機能することができる。
【００２４】
移送台アッセンブリーは、取り付け枠に固定されたリニアスライド駆動部に固定されている。こうすることによって、移送台アッセンブリーは、リニアスライド駆動部にそって自由に運動できる。本技術分野では公知であるように、インク、コーティング、ラッカー、または、上塗り用ワニスを噴射することができる印刷用ヘッドを個々に含む任意の個数の印刷ステーションも、上記枠に取り付けられている。
【００２５】
第４の実施形態の好ましい動作では、上記移送台アッセンブリーは、瓶が各印刷ステーションの下を通過して印刷ステーションによって印刷されるにつれて、瓶を回転させながら、同時に、瓶をラインにそって連続的に前進させる。
【００２６】
第４の実施形態の別の動作では、通常、印刷用ヘッドが長さの点で限定されているので、瓶の方が印刷用ヘッドの長さより長ければ、瓶の第１の部分に印刷できるように、上記移送台が第１の印刷ステーションの下のある位置において缶をラインにそって前進させる。コンピュータ制御された印刷用ヘッドが、印刷ステーションの上方に配置された供給手段からインクを噴射する間、瓶は回転させられる。同時に、エネルギー放出手段はインクを部分的または完全に硬化させる。次に、瓶が長さ方向全体にわたって第１の印刷ステーションによって印刷されるように、移送台は缶をさらに続けて前進させる。印刷用ヘッドの方が瓶に印刷しようとする画像より長ければ、このような連続的な前進動作は必ずしも必要ではない。反対に、さまざまな長さの瓶に印刷することによって、および／または、さまざまな長さの印刷用ヘッドを使用することによって、上記割出し動作を行わなければならない回数が変わる。
【００２７】
上記割出し／回転／エネルギー放出の一連の動作は、目的とするデザインを瓶に完全に印刷する必要に応じて、印刷ステーションの個数と同じ回数だけ繰り返される。移送台はラインにそって装着位置まで戻り、物体クランプ締めアッセンブリーは瓶の開放端を解放し、空気を物体保持アッセンブリーに吹き付けて瓶を解放する。この時点で、次の瓶は装着する準備ができている。本発明の図面は、４つの印刷ステーションを示しているが、限定を加える要素であるとみなされるべきではない。既に教唆または提案されているかもしれないが、他の効果を必ずしも達成しないで、本発明は、ここに教唆されるように１つの効果または１組の効果を達成または最適化するものである。
【００２８】
本発明の、これらの実施形態およびその他の実施形態は、添付の図面を参照する実施形態の以下の詳細な説明から、当業者にとって容易に明らかになるであろう。本発明は、開示するどの特定の実施形態にも限定されるものではない。
【００２９】
〔図面の簡単な説明〕
添付の図面を参照しながら、本発明について説明する。図面中では、参照番号が同じであれば、部材が同一である、または、機能的に類似していることを示唆している。
【００３０】
図１は、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置を示している。
【００３１】
図２は、明確に図示するために、上記装置を最上部のカバーを取り外して示している。
【００３２】
図３は、上記印刷装置の主要な部品の部分拡大図である。
【００３３】
図４は、上記印刷装置の側面図である。
【００３４】
図５は、移送台アッセンブリーが、第１の位置においてラインにそって前進した状態を示している。
【００３５】
図６は、移送台アッセンブリーが、第２の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３６】
図７は、移送台アッセンブリーが、第３の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３７】
図８は、移送台アッセンブリーが、第４の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００３８】
図９は、本発明の主要な部品の相互接続を示している。
【００３９】
図１０は、主要な部品間の関係を示す部分拡大図である。
【００４０】
図１１は、主要な部品の相互接続を明瞭に示している。
【００４１】
図１２は、移送台アッセンブリーの部品を示している。
【００４２】
図１３は、移送台アッセンブリーの回転駆動端を示す図である。
【００４３】
図１４は、移送台アッセンブリーの断面図である。
【００４４】
図１５は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体に対するエネルギー硬化アッセンブリーの関係を示している。
【００４５】
図１６は、エネルギー硬化筐体の一部を取り外して、エネルギー放出手段を明瞭に示している。
【００４６】
図１７は、複数の印刷用トンネル部のいずれかを詳細に示している。
【００４７】
図１８は、明確に図示するために、複数の印刷用トンネル部のいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【００４８】
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００４９】
図２０は、物体センタリングアッセンブリーの部分拡大図である。
【００５０】
図２１は、位置決め用シリンダの断面図である。
【００５１】
図２２は、移送台アッセンブリーのすべての部品を示している。
【００５２】
図２３は、移送台アッセンブリーの断面図である。
【００５３】
図２４は、物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーの断面の部分拡大図である。
【００５４】
図２５は、物体クランプ締めアッセンブリーおよび物体保持アッセンブリーの平面図である。
【００５５】
図２６は、本発明の第３の実施形態に係る、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００５６】
図２７は、移送台アッセンブリーと、印刷ステーションと、取り付け枠との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリーの下に位置するリニアスライド駆動部を示す部分拡大図である。
【００５７】
図２８は、エネルギー硬化アッセンブリー、回転駆動アッセンブリー、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体を示す、本発明の側面図である。
【００５８】
図２９は、移送台アッセンブリーが、リニアスライド駆動部によってラインにそって前進した状態を示している。
【００５９】
図３０は、上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００６０】
図３１は、上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【００６１】
図３２は、主要な部品の相互接続を示している。
【００６２】
図３３は、複数の印刷ステーションのいずれかを詳細に示している。
【００６３】
図３４は、複数の印刷ステーションのいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【００６４】
図３５は、本発明の第４の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００６５】
〔発明の詳細な説明〕
本発明の各種実施形態およびその効果については、図１〜図３５を参照することによってもっともよく理解できる。図面の各部材は必ずしも正しい縮尺で描いておらず、本発明の原理を明瞭に図示することを趣旨としている。図面全体を通じて、各図面の同一部材および対応する部材については同じ番号を使用した。
【００６６】
本発明は他の特定の形態および実施形態で提供されてもよく、これはここに記載する本質的な特性から逸脱するものではない。上述の実施形態は、すべての態様において例示にすぎず、いかなる様態においても限定を加えるものではないとみなされるべきものである。本発明の技術的範囲を示唆するのは、前述の記載ではなく、下記の請求項である。
【００６７】
まず図１を参照すると、円筒形状を有する物体（例えば缶）に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置が、最上部のカバー１を閉めた状態で図示されている。図２は、明確に図示するために、本発明を最上部のカバー１を取り外して示している。上記装置は、移送台アッセンブリー２、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ、支持枠４、ならびに、リニアスライド駆動部５の、４つの相互接続された主要部品を備えている。リニアスライド駆動部５ならびに印刷用トンネル部３ａ、３ｂは、どちらも支持枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー２はリニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。
【００６８】
図３は、移送台アッセンブリー２と、印刷用トンネル部３ａ、３ｂと、取り付け枠４との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリー２の下に位置するリニアスライド駆動部５を示す部分拡大図である。図４は、エネルギー硬化アッセンブリー６、回転駆動アッセンブリー７、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示す、上記装置の側面図である。リニアスライド駆動部５は、移送台アッセンブリー２を印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内へ搬送する。一方で、回転駆動アッセンブリー７は、移送台アッセンブリー２を回転させ、こうすることによって、印刷対象である上記中空の円筒形状を有する物体を印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内で回転させる。
【００６９】
移送台アッセンブリー２はマンドレルアッセンブリー９を備えている。このマンドレルアッセンブリー９は、移動方向に揃えて取り付けられ、また、中空の円筒形状を有する物体を内部から支持できる寸法を有する。マンドレルアッセンブリー９は、回転駆動アッセンブリー７に結合される。本実施形態では、移送台アッセンブリーは、硬化エネルギー（説明については後述する）がマンドレルアッセンブリーに向かって、また、具体的には、その上に取り付けられた円筒形状を有する物体に向かって放出されるように、マンドレルアッセンブリー９の真下で上記移送台に取り付けられたエネルギー硬化アッセンブリー６を、さらに備えているとして示されている。図５は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の一部が第１の印刷用トンネル部３ａ内に正しく配置されている間に、該一部に印刷用ヘッドの長さを超えない長さで印刷がされるように（より詳細な説明については後述する）、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。印刷中、移送台アッセンブリー２はライン方向には静止したままである。その一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を搭載したマンドレルアッセンブリー９を回転させる。回転数は、印刷する画像の所望の解像度（ｄｐｉ、１インチ当たりのドット数）に依存する。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必要および所望であれば、印刷したものを部分的に硬化させて、次に印刷をする前にインクが流れることを防止するため、または、完成品としてインクを完全に硬化させるために、印刷後に、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８にエネルギーを付与する。
【００７０】
図６は、第１の印刷用トンネル部３ａ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッドの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する（より詳細な説明については後述する）。
【００７１】
図７は、第２の印刷用トンネル部３ｂ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を開始するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。ここに示す印刷用トンネル部３ａ、３ｂの個数は２つであるが、印刷する色の数によって決定される個数であればよい。なお、本実施形態では、印刷する色の数が１つの印刷用トンネル部３ａ、３ｂ当たりで４つに制限されている。インク以外の媒体を、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８上に印刷してもかまわない。該媒体としては、例えば、上塗り用ワニス、サイズコーティング（ｓｉｚｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、下地コーティング、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の見栄えをよくするため、または、該物体８を保護することを可能にするため、および／または、該物体８への印刷を行う際に使用されるインクの接着性を向上させるために使用される、保護性または装飾性を有する適用可能な任意の流体などがあげられるが、これらの例に限定されるものではない。
【００７２】
図８は、第２の印刷用トンネル部３ｂ内において中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッドの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する（より詳細な説明については後述する）。
【００７３】
図９は、主要な部品（具体的には、リニアスライド駆動部５、リニアスライド駆動部５に接続された移送台アッセンブリー２、および、印刷用トンネル部３ｂ）の相互接続を示す、一例としての印刷用トンネル部３ｂの透視図である。なお、印刷用トンネル部は、一般に、インク（または、その他の流体）を通過させて所望の物体上に噴射する印刷用ヘッド２５の取り付け方によって構成されるアーチ部によって形成される。
【００７４】
図１０も、主要な部品（具体的には、リニアスライド駆動部５、移送台アッセンブリー２、およびね印刷用トンネル部３）間の関係、および、エネルギー硬化アッセンブリー６を示している。図１１は、明確に図示するために印刷用トンネル部３ａ、３ｂおよびエネルギー硬化アッセンブリー６を取り外して、リニアスライド駆動部５と移送台アッセンブリー２との間の相互接続をさらに明瞭に示している。
【００７５】
図１２は、回転駆動アッセンブリー７、エネルギー硬化アッセンブリー６、および、回転駆動アッセンブリー７に回転可能に結合されマンドレルアッセンブリー９を含めた、移送台アッセンブリー２のすべての部品を示し、さらに、その上に取り付けられた印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示している。図１３は、回転駆動用モータ１１、マンドレルアッセンブリー９、および、エネルギー硬化アッセンブリー６を図示するように取り付けられるように支持する、移送台アッセンブリー２の回転駆動端（具体的には、移送台搭載取り付けプレート１０）の図である。駆動プーリー１２はモータ１１に結合されて、駆動用ベルト１４によって被駆動プーリー１３と嵌合する。上記モータは、必要に応じて設けられる回転駆動用取り付けプレート１５に取り付けられてもよいことがわかる。破線で示す参照線も、上記物体８が軸をマンドレルアッセンブリー９に揃えて保持され、この軸が移動ラインに揃えられていることを示唆している。
【００７６】
図１４は、マンドレルアッセンブリー９の詳細、および、マンドレルアッセンブリー９と回転駆動アッセンブリー７の被駆動プーリー１３との駆動用シャフト１６を介する相互接続を示す、移送台アッセンブリー２の断面図である。駆動用シャフト１６は、支持チューブ１８内に取り付けられたベアリング１７ａ、１７ｂを介して取り付けられる。さらに、この支持チューブ１８は、支持ブロック１９ａ、１９ｂを介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられる。マンドレル２０は駆動用シャフト１６に接続され、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を支持する。マンドレル２０、駆動用シャフト１６、および、支持チューブ１８は、マンドレル２０の自由端に開口部を有する真空化／空気注入チャンバー３０を形成するように作製され、組み立てられる。ここで、物体８は、真空化／空気注入用外部接続部３１を支持チューブ１８の側壁中に設けた状態で配置される。中空の円筒形状を有する物体８がマンドレル２０に装着されると、インクの中空の円筒形状を有する物体８への噴射の精度を最大化するために、真空化／空気注入接続部３１を介して真空状態が適用されて、中空の円筒形状を有する物体８がマンドレル２０上で軸方向または円周方向に滑ることを防止する真空化／空気注入チャンバー３０内に真空化状態が作り出される。空気注入／真空化チャンバー３０は、封止部３２ａ、３２ｂを介して大気から分離されている。第１の回転位置センサ２８ａは、センサ取り付け部２９を介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられている。第２の回転位置センサ２８ｂは駆動用シャフト１６に直接取り付けられている。第１の回転位置センサおよび第２の回転位置センサ２８ａ、２８ｂは、中空の円筒形状を有する物体８へのインクの精密な円周方向の噴射を制御するために使用される。選択的に逆に作動可能に構成された真空化／空気注入接続部に結合された従来の空気ポンプを用いて、真空状態、または、少なくとも円筒形状を有する物体をマンドレルに対して引くために十分に低い圧力が作り出されてもよい。円筒形状を有する物体８が装置によって処理された後、上記ポンプを選択的に逆に作動させて空気をチャンバー３０に注入し、物体８をマンドレル２０から解放する補助をしてもよい。
【００７７】
図１５および図１６は、エネルギー硬化アッセンブリー６と、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８との関係について詳細に示している。エネルギー硬化アッセンブリー６は、エネルギー放出手段２２ａ、２２ｂ、２２ｃを含む格納部２１を備えている。該格納部の上に取り付けられたバッフル２７ａ、２７ｂを使用して、中空の円筒形状を有する物体８へのエネルギー放出を集中してもかまわない。エネルギー硬化アッセンブリー６は、移送台搭載取り付けプレート１０に直接取り付けられる。「エネルギー」という用語には、基板に適用される乳濁液または樹脂を硬化させるために適した任意のタイプの電磁エネルギーを含める。このような電磁エネルギーの一例としては紫外線があげられるが、この例に限定されるものではない。エネルギーには、任意の適した光源からの可視光を含めてもよい。このような可視光の一例としては発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光があげられるが、特に限定されるものではない。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必ずしも、物体が印刷過程においてラインにそって割出しされることにともなって、その物体とともに進むように、移送台アッセンブリー２に取り付けられる必要はない。実際に、物体がトンネル部を通って移動する際に、物体がエネルギー硬化アッセンブリー６の上方で保持されるように、エネルギー硬化アッセンブリー６が印刷用トンネル部の一方の端部に固定して取り付けられてもよい。
【００７８】
図１７および１８は、一例としての印刷用トンネル部３を、印刷用トンネル支持枠２３、インク供給部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、および、印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを含めて詳細に示している。なお、当業者には周知であるように、通常は、使用する色１つについて１つの印刷用ヘッド２５が設置される。各印刷用ヘッド２５は、インク供給部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８へ流れるインクの噴射を制御するコンピュータに基づく制御システム（詳細な説明については後述する）と通信するプリント回路基板２６ａ、２６ｂ、２６ｃを介して制御される。印刷用ヘッド２５は、各印刷用ヘッド２５が円筒形状を有する物体８の表面から同じ距離に位置するようにアーク状に配置される。
【００７９】
印刷装置の第２の一例としての実施形態を、中空の部分的に円筒形状を有する物体（または瓶）に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を図示する図１９に示す。本バージョンは相互接続された４つの主要部品、すなわち、移送台アッセンブリー４２、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ、支持枠４、および、リニアスライド駆動部５を備えている。リニアスライド駆動部５および印刷用トンネル部３ａ、３ｂは、どちらも取り付け枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー４２は、リニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。本実施形態では、物体センタリング用支持部３４を介して取り付け枠４に直接取り付けられる、物体センタリングアッセンブリー３３も設置されている。
【００８０】
図２０は、シリンダ取り付け手段３９ａ、３９ｂを介して物体センタリング用支持部３４に直接取り付けられる位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂを示す、物体センタリングアッセンブリー３３の部分拡大図である。物体センタリング用ガイド部３６ａ、３６ｂは、支持部の表面６２上にスライド可能に設置されており、接続用ブロック３７ａ、３７ｂを介して位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂに接続され、印刷用トンネル部３ａ、３ｂ内における精密な印刷に備えて、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８をセンタリングするために使用される。表面６２には、部分的に円筒形状を有する物体３８を受けるためのチャンネル６３が規定される。位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂは、図２１に詳細に示す空気圧シリンダを用いて実現されてもよい。図２１は、シリンダ用給気ポート４０ａ、４０ｂを図示する、位置決め用シリンダ３５ａ、３５ｂの断面図を示す。各シリンダは、対応するポート４０に通じるチャンバー５９を規定する。また、チャンバー５９の中には、シリンダの外側で移送台アッセンブリー４２に向かって延びる腕部６１を有するプランジャー６０がスライド可能に設置されている。ポート４０を介してチャンバー５９内に印加された空気圧によって、プランジャー６０は必然的にプランジャーの腕部６０を空気圧によって延ばす。こうすることによって、物体センタリング用ガイド部３６ａ、３６ｂは対応する接続部を通って中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の表面に押し付けられ、物体３８をチャンネル６３内でセンタリングされたこの状態で維持する。シリンダ用給気ポート４０ａ、４０ｂにおける給気が停止し、シリンダのバネ４１ａ、４１ｂがプランジャー６０を横方向に付勢すると、プランジャーの腕部６１ａ、６１ｂは引っ込められる。このセンタリングは、関連技術の当業者には周知であるように、空気圧シリンダ以外のさまざまなメカニズムによって達成されてもよい。他のメカニズムの例としては、バネ、ソレノイド、水圧によって駆動されるプランジャー、または、示された延長および収縮に有用なその他の適切なメカニズムなどがあげられる。選択的に空気圧の印加および解放は、適切な制御システム（詳細な説明については後述する）によって行われる。ここでも、破線で示す参照線は、物体３８の軸が移動ラインに揃っていることを示唆している。
【００８１】
図２２は、回転駆動アッセンブリー７、エネルギー硬化アッセンブリー６、印刷対象である中空の部分的に円筒形状を有する物体３８、物体クランプ締めアッセンブリー４３、および、物体保持アッセンブリー４４を含めた、移送台アッセンブリー４２のすべての部品を示している。
【００８２】
図２３は、図２２に示す移送台アッセンブリー４２の線Ｃ−Ｃにそった断面図であって、物体保持アッセンブリー４４、および、物体保持アッセンブリー４４と回転駆動アッセンブリー７の被駆動プーリー１３との駆動用シャフト１６を介した相互接続を示している。駆動用シャフト１６は、支持チューブ１８内に取り付けられたベアリング１７ａ、１７ｂを介して取り付けられる。さらに、この支持チューブ１８は、支持ブロック１９ａ、１９ｂを介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられる。物体保持アッセンブリー４４は駆動用シャフト１６に接続され、印刷対象である中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を支持する。物体保持アッセンブリー４４、駆動用シャフト１６、および、支持チューブ１８は、支持チューブ１８の側壁の真空化／空気注入用外部接続部３１とともに、真空化／空気注入チャンバー３０を形成するように作製され、組み立てられる。上述の実施形態と同様に、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８が物体保持アッセンブリー４４に装着されると、真空化／空気注入接続部３１を介して真空状態が適用されて、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を所定の位置に保持する真空化／空気注入チャンバー３０内に真空状態が作り出される。空気注入／真空化チャンバー３０は、封止手段３２ａ、３２ｂを介して大気から分離されている。第１の回転位置感知手段２８ａは、センサ取り付け手段２９を介して移送台搭載取り付けプレート１０に取り付けられている。第２の回転位置感知手段２８ｂは駆動用シャフト１６に直接取り付けられている。第１の回転位置感知手段および第２の回転位置感知手段２８ａ、２８ｂは、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８へのインクの精密な円周方向の噴射を制御するために使用される。ここでも、物体３８を取り外そうとする際には、真空状態を解放して空気圧を印加し、物体３８を解放する補助をする。
【００８３】
図２４は、物体保持アッセンブリー４４および物体クランプ締めアッセンブリー４３の線Ｄ−Ｄにそった断面図である。物体保持アッセンブリー４４は、クランプ留め４６を介して駆動用シャフト１６に固定された瓶用クランプ４５からなる。なお、このクランプ留め４６は、空気および真空を中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の底部（閉鎖端）に適用する機能も有する。物体クランプ締めアッセンブリー４３は、上記装置の端部におけるクランプ締め支持プレート４７を介して移送台搭載取り付けプレート１０に直接取り付けられた物体クランプ締め支持用ブラケット４８からなる。クランプ締めノーズピース４９は、クランプ締め支持用ブラケット４８に取り付けられた枕ブロックベアリング５１内で回転するクランプ締め用シャフト５０によって取り付けられ、中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を自由に回転させながら、該物体３８の開放端を支持する。クランプ締めノーズピース４９によって中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端に印加される圧力を、クランプ締め用バネ５３を介してクランプ締め用シャフト５０に対して事前に装着される圧力調節ネジ５２を介して微調整してもよい。鉛直方向に調節可能なシリンダ支持プレート５４を、クランプ締め用シリンダ５５の一方の端部をクランプ締め支持用ブラケット４８に取り付けた状態で、物体センタリング用支持部３４およびクランプ締め用シリンダ５５の他方の端部に留める。クランプ締め用シリンダ５５は、シリンダ接続ポート５８ａおよび５８ｂを介して駆動される。この駆動の結果、シリンダ５５が延びると、物体クランプ締めアッセンブリー４３を押して中空の部分的に円筒形状を有する物体３８から離間させ、こうすることによってクランプ締めノーズピース４９が中空の部分的に円筒形状を有する物体３８を解放し、物体３８が本発明から取り外せるようになる。次の中空の部分的に円筒形状を有する物体が物体保持アッセンブリー４４に対して設置されると、真空化／空気注入チャンバー３０内に真空状態が適用されることによって、物体保持アッセンブリー４４が中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端を所定の位置に保持する。次に、クランプ締め用シリンダ５５が駆動され、その結果、クランプ締め用シリンダ５５が引っ込むことによって、物体クランプ締めアッセンブリー４３は中空の部分的に円筒形状を有する物体３８に向かって引かれ、こうすることによってクランプ締めノーズピース４９は中空の部分的に円筒形状を有する物体３８の開放端に挿入および配置される。
【００８４】
図２５は、クランプ締め支持プレート４７と、クランプ締め支持用ブラケット４８と、シリンダ支持プレート５４と、移送台搭載取り付けプレート１０との間の相互接続を示す、物体クランプ締めアッセンブリー４３および物体保持アッセンブリー４４の平面図である。
【００８５】
一例としての第３の実施形態では、図２６に示すように、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置が、相互接続された４つの主要部品、すなわち、移送台アッセンブリー２、移動ラインにそって前後に並べられた印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、取り付け枠４、および、リニアスライド駆動部５を備えている。リニアスライド駆動部５、および、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄは、どちらも取り付け枠４に直接接続されている。また、移送台アッセンブリー２は、リニアスライド駆動部５に直接取り付けられている。
【００８６】
図２７は、移送台アッセンブリー２と、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄと、取り付け枠４との間の関係、および、上述のようにラインにそって運動する移送台アッセンブリー２の下に位置するリニアスライド駆動部５を示す透視図である。図２８は、エネルギー硬化アッセンブリー６、回転駆動アッセンブリー７、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を示す本発明の側面図である。リニアスライド駆動部５が印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの下方で移送台アッセンブリー２を搬送する一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ内で回転させる。好ましい動作では、移送台２が各印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの下を通過する間、リニアスライド駆動部５は、中空の円筒形状を有する物体８を回転させながら、同時に移送台アッセンブリー２をラインにそって連続的に前進させる。これにより、割出しおよび停止によって印刷することに比べて、中空の円筒形状を有する物体８に素早く印刷できるようになる。ただし、割出しおよび停止による印刷方法もここでは代替方法として含められ、次に記載する図２９、図３０、および、図３１に図示されている。
【００８７】
図２９は、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって前進した状態を示している。ここでは、交互に行われる割出し動作と停止動作において、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の一部が第１の印刷ステーション５６ａ内に正しく配置されている間に、該一部だけに印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの長さを超えない長さで印刷される。印刷中、移送台アッセンブリー２はライン方向には静止したままである。その一方で、回転駆動アッセンブリー７は、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８を搭載したマンドレルアッセンブリー９を回転させる。回転数は、印刷する画像の所望の解像度（ｄｐｉ、１インチ当たりのドット数）に依存する。また、エネルギー硬化アッセンブリー６は、必要および所望であれば、印刷したものを部分的に硬化させて、次に印刷をする前にインクが流れることを防止するため、または、完成品としてインクを完全に硬化させるために、印刷後に、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８にエネルギーを付与する。
【００８８】
図３０は、第１の印刷ステーション５６ａ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を完成するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそって必要な割出し動作を行う回数は、印刷用ヘッド２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの利用可能な長さと比較した、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の長さに依存する。
【００８９】
図３１は、第２の印刷ステーション５６ｂ内において印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８への印刷を開始するために十分な程度まで、移送台アッセンブリー２がリニアスライド駆動部５によってラインにそってさらに前進した状態を示している。印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの個数は、図面に示された個数に限定される必要がなく、印刷する色の数によって決定される個数であればよい。なお、本実施形態では、印刷する色の数が４つに制限されている。インク以外の媒体を、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８上に印刷してもかまわない。該媒体としては、例えば、上塗り用ワニス、サイズコーティング（ｓｉｚｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、下地コーティング、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８の見栄えをよくするため、または、該物体８を保護することを可能にするため、および／または、該物体８への印刷を行う際に使用されるインクの接着性を向上させるために使用される、保護性または装飾性を有する適用可能な任意の流体などがあげられるが、これらの例に限定されるものではない。
【００９０】
図３２は、主要な部品（具体的には、取り付け枠４に留められたリニアスライド駆動部５、リニアスライド駆動部５に接続された移送台アッセンブリー２、および、取り付け枠４留められた印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ）の相互接続を示す。
【００９１】
図３３は、複数の印刷ステーション支持部５７、インク供給部２４ａ〜２４ｄ、および、印刷用ヘッド２５ａ〜２５ｄのうちのいずれかを備えた、一例としての印刷ステーション５６を詳細に示している。図３５は、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄのうちのいずれかを示している。なお、図中では、インク供給手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから印刷対象である中空の円筒形状を有する物体８（図示せず）へ流れるインクの噴射を制御するプリント回路基板２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのうちのいずれかが見えるように、印刷ステーション支持部５７ａ〜５７ｄの一部を取り外してある。
【００９２】
さらに別の一実施形態において、図３６は、印刷ステーション５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄが移送台アッセンブリー４２の移動ラインにそって前後に並べられていることを除けば上述の装置と同様の、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【００９３】
上述の装置の機能は、例えば支持枠４に格納される、コンピュータに基づく制御システムによって実行される命令を介して制御される。上述のすべての実施形態とともに使用するために適した制御システムとしては、例えば通信バスに接続された１つ以上のプロセッサがあげられる。このコンピュータシステムは、メインメモリ、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）をさらに備えていてもよく、さらに二次メモリを備えていてもよい。この二次メモリは、例えばハードディスクドライブおよび／または取り外し可能なストレージドライブを備えていてもよい。この取り外し可能なストレージドライブは、取り外し可能なストレージユニットに対して周知の様態で読み取りおよび／または書き込みを行う。該取り外し可能なストレージユニットは、具体的には、取り外し可能なストレージドライブによって読み取りおよび書き込み可能なフロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光学ディスクなどである。取り外し可能なストレージユニットの例としては、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータが保存された、コンピュータが使用可能な記憶媒体があげられる。
【００９４】
上記二次メモリは、コンピュータプログラムまたはその他の命令をコンピュータシステムにロードすることを可能にするための他の同様の手段を備えていてもよい。このような手段は、例えば取り外し可能なストレージユニットおよびインターフェースを備えていてもよく、例としては、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース（例えばビデオゲーム機器において見られるカートリッジやインターフェース）、取り外し可能なメモリチップ（例えばＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭ）および関連するソケット、取り外し可能なストレージユニットからコンピュータシステムへのソフトウェアおよびデータの転送を可能にするその他の取り外し可能なストレージユニットおよびインターフェースなどがあげられる。
【００９５】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）がメインメモリおよび／または二次メモリに記憶される。コンピュータプログラムも通信インターフェースを介して受信される。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステムがここで議論した本発明のある特徴を実行することを可能にする。具体的には、コンピュータプログラムは、実行されると、制御プロセッサが本発明の特徴を実行すること、および／または、本発明の特徴を実行につながる動作をすることを可能にする。したがって、このようなコンピュータプログラムは、送受信機のコンピュータシステムのコントローラの機能を表わすものである。
【００９６】
一実施形態では本発明がソフトウェアを用いて実行され、上記ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に記憶されており、取り外し可能なストレージドライブ、メモリチップ、または、通信インターフェースを用いてコンピュータシステムにロードされてもかまわない。上記制御ロジック（ソフトウェア）が制御プロセッサによって実行されることによって、制御プロセッサはここで議論した本発明のある機能を実施する。
【００９７】
別の一実施形態では、本発明の特徴が、主にハードウェアにおいて、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのハードウェア部品を用いて実行される。ここで記載した機能を実施するためのハードウェア状態機械の実装については、関連技術の当業者にとっては明らかであろう。さらに別の一実施形態では、本発明の特徴は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いて実行可能である。
【００９８】
上述のように、また、関連する図面に示したように、本発明は、ほぼ円筒形状を有する物体上に印刷するための装置および関連する方法を含む。本発明の特定の実施形態について記載したが、当業者であれば、特に前述の教唆を考慮して変更を加えることができるのだから、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではないことは理解されよう。したがって、本発明の精神および技術的範囲を具現化する特徴点または改善点を組み込む、このような任意の変更は、添付の請求項から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すための、一例としてのデジタル式印刷装置を示している。
【図２】明確に図示するために、上記装置を最上部のカバーを取り外して示している。
【図３】上記印刷装置の主要な部品の部分拡大図である。
【図４】上記印刷装置の側面図である。
【図５】移送台アッセンブリーが、第１の位置においてラインにそって前進した状態を示している。
【図６】移送台アッセンブリーが、第２の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図７】移送台アッセンブリーが、第３の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図８】移送台アッセンブリーが、第４の位置においてラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図９】本発明の主要な部品の相互接続を示している。
【図１０】主要な部品間の関係を示す部分拡大図である。
【図１１】主要な部品の相互接続を明瞭に示している。
【図１２】移送台アッセンブリーの部品を示している。
【図１３】移送台アッセンブリーの回転駆動端を示す図である。
【図１４】移送台アッセンブリーの断面図である。
【図１５】印刷対象である中空の円筒形状を有する物体に対するエネルギー硬化アッセンブリーの関係を示している。
【図１６】エネルギー硬化筐体の一部を取り外して、エネルギー放出手段を明瞭に示している。
【図１７】複数の印刷用トンネル部のいずれかを詳細に示している。
【図１８】明確に図示するために、複数の印刷用トンネル部のいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【図２０】物体センタリングアッセンブリーの部分拡大図である。
【図２１】位置決め用シリンダの断面図である。
【図２２】移送台アッセンブリーのすべての部品を示している。
【図２３】移送台アッセンブリーの断面図である。
【図２４】物体保持アッセンブリーおよび物体クランプ締めアッセンブリーの断面の部分拡大図である。
【図２５】物体クランプ締めアッセンブリーおよび物体保持アッセンブリーの平面図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態に係る、中空の円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【図２７】移送台アッセンブリーと、印刷ステーションと、取り付け枠との間の関係を示し、さらに、ラインにそって運動する移送台アッセンブリーの下に位置するリニアスライド駆動部を示す部分拡大図である。
【図２８】エネルギー硬化アッセンブリー、回転駆動アッセンブリー、および、印刷対象である中空の円筒形状を有する物体を示す、本発明の側面図である。
【図２９】移送台アッセンブリーが、リニアスライド駆動部によってラインにそって前進した状態を示している。
【図３０】上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図３１】上記移送台アッセンブリーが、ラインにそってさらに前進した状態を示している。
【図３２】主要な部品の相互接続を示している。
【図３３】複数の印刷ステーションのいずれかを詳細に示している。
【図３４】複数の印刷ステーションのいずれかを、印刷用トンネル支持部の一部を取り外して示している。
【図３５】本発明の第４の実施形態に係る、中空の部分的に円筒形状を有する物体に装飾を施すためのデジタル式印刷装置を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体上に印刷するためのインクジェットプリンタであって、
それぞれが、流体供給部に通じ、移動ラインの上方に配置され、流体を該物体の表面上に所定の画像にしたがって選択的に噴射するように制御される、１つ以上の印刷用ヘッドと、
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が移動ラインに揃うように保持し、該物体を該移動ラインにそって直線状に移動させ、該物体を上記１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に配置し、該物体を上記１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に回転させるように構成される移送台アッセンブリーと、
上記移動ラインにそって配置され、上記物体の表面上に噴射された流体を硬化させるために適したエネルギーを放出するように構成される硬化装置とを備えている、インクジェットプリンタ。
【請求項２】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが上記移動ラインにそって前後に並べられた、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
上記移送台アッセンブリーが、部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が上記移動ラインに揃うように保持するように構成される、互いに対向するクランプ締めアッセンブリーおよび保持アッセンブリーをさらに備え、
該保持アッセンブリーが回転駆動シャフトに結合される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
上記移送台アッセンブリーが、上記物体を横方向に揃えて維持するためのセンタリング用ガイド部をさらに備えている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
上記保持アッセンブリーが、上記円筒形状を有する物体の１つの端部と嵌合するために、保持プレートに接続するチューブを備え、
該チューブが、該保持プレートの表面に開口部を有するチャンバーを規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を保持プレートに対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
上記移送台アッセンブリーが、上記物体を横方向に揃えて維持するためのセンタリング用ガイド部をさらに備えている、請求項１５に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１６に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１８】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１９】
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が移動ラインに揃うように保持するステップと、
該物体を該移動ラインにそって移動させるステップと、
該物体を、該移動ラインに対して向きを定められた１つ以上の印刷用ヘッドの下に配置するステップと、
該物体を該１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に回転させるステップと、
流体を該物体の表面上に所定の画像にしたがって噴射するステップと、
該物体を該移動ラインにそって硬化アッセンブリーに対して相対的に配置するステップと、
該物体を該硬化アッセンブリーに対して相対的に回転させるステップとを含む、少なくとも部分的に円筒形状を有する物体上に印刷する方法。
【請求項１】
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体上に印刷するためのインクジェットプリンタであって、
それぞれが、流体供給部に通じ、移動ラインの上方に配置され、流体を該物体の表面上に所定の画像にしたがって選択的に噴射するように制御される、１つ以上の印刷用ヘッドと、
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が移動ラインに揃うように保持し、該物体を該移動ラインにそって直線状に移動させ、該物体を上記１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に配置し、該物体を上記１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に回転させるように構成される移送台アッセンブリーと、
上記移動ラインにそって配置され、上記物体の表面上に噴射された流体を硬化させるために適したエネルギーを放出するように構成される硬化装置とを備えている、インクジェットプリンタ。
【請求項２】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが上記移動ラインにそって前後に並べられた、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
中空の円筒形状を有する物体中に挿入可能な寸法の自由端を有し、上記移送台アッセンブリーによって軸が上記移動ラインに揃うように支持される、ほぼ円筒形状を有するマンドレルをさらに備え、
該マンドレルが回転駆動シャフトに結合される、請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
上記マンドレルが、上記自由端に開口部を有するチャンバーをさらに規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を上記自由端に対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
上記移送台アッセンブリーが、部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が上記移動ラインに揃うように保持するように構成される、互いに対向するクランプ締めアッセンブリーおよび保持アッセンブリーをさらに備え、
該保持アッセンブリーが回転駆動シャフトに結合される、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
上記移送台アッセンブリーが、上記物体を横方向に揃えて維持するためのセンタリング用ガイド部をさらに備えている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
上記保持アッセンブリーが、上記円筒形状を有する物体の１つの端部と嵌合するために、保持プレートに接続するチューブを備え、
該チューブが、該保持プレートの表面に開口部を有するチャンバーを規定し、
該チャンバーには、チャンバー内に、物体を保持プレートに対して引くために十分な実質的な真空状態が形成できるように、導管との間で流体が通じている、請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
上記移送台アッセンブリーが、上記物体を横方向に揃えて維持するためのセンタリング用ガイド部をさらに備えている、請求項１５に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
上記１つ以上の印刷用ヘッドが、上記移動ラインの上方のアーチ部中に配置された、少なくとも４つの印刷用ヘッドを備えた印刷用トンネル部を構成する、請求項１６に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１８】
上記移動ラインにそって前後に並べられた少なくとも２つの印刷用トンネル部を備えている、請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１９】
少なくとも部分的に円筒形状を有する物体を、その軸が移動ラインに揃うように保持するステップと、
該物体を該移動ラインにそって移動させるステップと、
該物体を、該移動ラインに対して向きを定められた１つ以上の印刷用ヘッドの下に配置するステップと、
該物体を該１つ以上の印刷用ヘッドに対して相対的に回転させるステップと、
流体を該物体の表面上に所定の画像にしたがって噴射するステップと、
該物体を該移動ラインにそって硬化アッセンブリーに対して相対的に配置するステップと、
該物体を該硬化アッセンブリーに対して相対的に回転させるステップとを含む、少なくとも部分的に円筒形状を有する物体上に印刷する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公表番号】特表２０１２−５２７３８７（Ｐ２０１２−５２７３８７Ａ）
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１２０６８（Ｐ２０１２−５１２０６８）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３５８１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５６７３
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２８１８００）インクス インターナショナル インク カンパニー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＸ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＫ ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１１１ Ｅａｓｔｗｏｏｄ Ｃｉｒｃｌｅ，Ｏｗｅｎｓ Ｃｒｏｓｓ Ｒｏａｄｓ，ＡＬ ３５７６３，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３５８１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５６７３
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２８１８００）インクス インターナショナル インク カンパニー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＸ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＫ ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１１１ Ｅａｓｔｗｏｏｄ Ｃｉｒｃｌｅ，Ｏｗｅｎｓ Ｃｒｏｓｓ Ｒｏａｄｓ，ＡＬ ３５７６３，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]