説明

タイヤ用印刷装置

【課題】サイズの異なるタイヤに印刷を行うにあたり、煩雑な作業を必要とすることなく、安価で、取り扱い易いタイヤ用印刷装置を提供する。
【解決手段】タイヤ用印刷装置1は、タイヤTの表面に対して塗料を吐出し、塗布するタイヤ印刷部3、4と、該タイヤTを保持するタイヤ保持部6とを備える。タイヤ保持部6は、互いにリム径Rの異なる複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bを、タイヤ径方向外側に位置するリム8a、9a、10a、8b、9b、10bほどリム径Rが大きくなるように着脱可能に重ね合わせてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤの表面に文字や絵柄等を印刷するタイヤ用印刷装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの表面に文字や絵柄等を印刷する装置としては、特許文献1に開示された印刷装置が知られており、図5に示すように、この装置100は、タイヤTのビード部B内側から複数の内径クランプ102を挿入してタイヤTを把持し、タイヤTを把持した状態でタイヤTの側面を押えローラ104により圧接して印刷面を平坦にしつつ、タイヤTを回転してインクジェットヘッドにより印刷を行うものである。
【0003】
しかしながら、このように、タイヤTの側面を押えローラ104により圧接し印刷面を平坦にして印刷する装置100では、1台の装置でサイズの異なるタイヤに印刷を行う場合には、サイズ変更ごとに内径クランプ102および押えロール104の位置を変更しなければならず、また両者の位置関係も印刷面に影響を及ぼすことから所望の印刷精度を確保するためには煩雑な調整作業が必要であり、したがって、他のサイズへの適用性が低いという問題がある。
【0004】
また、特許文献2には、タイヤをホイールに組み付けてタイヤホイールとした上で、印刷装置に装着してタイヤの側面に印刷を行う印刷装置が開示されており、この装置によれば、1台の装置でサイズの異なるタイヤに印刷を行う場合には、そのタイヤに合致したホイールを使用すればよいので、特許文献1記載の印刷装置のような煩雑な調整作業は不要であるが、サイズの異なるタイヤ毎にホイールを準備する必要があり費用がかかるという問題がある。
【0005】
これに鑑み、タイヤに組み付けるリムを特許文献3に記載されるような多段状のリムとすることも考えられるが、このようなリムは、大きさや重量の点で扱い難いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−125440号公報
【特許文献2】特開2006−111242号公報
【特許文献3】特開平5−131463号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
それゆえ、本発明は、上述した問題点を解決し、サイズの異なるタイヤに印刷を行うにあたり、煩雑な作業を必要とすることなく、安価で、取り扱いの容易なタイヤ用印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のタイヤ用印刷装置は、タイヤの表面に対して塗料を吐出し、塗布するタイヤ印刷部と、該タイヤを保持するタイヤ保持部とを備えるタイヤ用印刷装置であって、前記タイヤ保持部は、互いにリム径の異なる複数のリムを、タイヤ径方向外側に位置するリムほどリム径が大きくなるように着脱可能に重ね合わせてなることを特徴とするものである。
【0009】
なお、本発明のタイヤ用印刷装置にあっては、前記複数のリムはそれぞれ、前記タイヤの一方のビード部に対応する一側リムと、該タイヤの他方のビード部に対応する他側リムとを有する分割リムであり、前記タイヤ用印刷装置に、前記一側リムおよび前記他側リムのうち少なくとも一方をタイヤの幅方向に沿って移動させる移動手段を設けてなることが好ましい。
【0010】
また、本発明のタイヤ用印刷装置にあっては、一側リムおよび他側リムの一方を回転させる回転手段を備え、前記一側リムおよび他側リムの他方は、タイヤを介して従動することが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明のタイヤ用印刷装置によれば、互いにリム径の異なる複数のリムを、タイヤ径方向外側に位置するリムほどリム径が大きくなるように着脱可能に重ね合わせてタイヤ保持部を構成したことから、サイズの異なるタイヤに印刷を行う場合には、重ね合わされたリムを適宜に取り外しあるいは取り付けるだけでサイズ変更に対応することができ、複雑な調整作業を要することがない。また、各リムごとに取り扱うことができるので、従来技術のような多段状のリムをタイヤ保持部として用いる場合よりも取り扱いが容易である。さらに、サイズの異なるタイヤごとに別々のリムを準備する必要がないので安価である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明にしたがう実施の形態に係るタイヤ用印刷装置の概略構成図である。
【図2】(a)は図1のタイヤ用印刷装置における上側リムを重ね合わせる前の状態で示す断面図であり、(b)は、図1のタイヤ用印刷装置における下側リムを重ね合わせる前の状態で示す断面図である。
【図3】図1のタイヤ用印刷装置を用いて比較的サイズの大きいタイヤを印刷する場合の手順を示した図である。
【図4】図1のタイヤ用印刷装置を用いて比較的サイズの小さいタイヤを印刷する場合の手順を示した図である。
【図5】従来の印刷装置を示す模式図である。
【図6】(a)は従来例のタイヤ用印刷装置を用いてタイヤに印刷を行った場合のタイヤ側面の写真であり、(b)は実施例の印刷装置を用いてタイヤに印刷を行った場合のタイヤ側面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0014】
図1に示すタイヤ用印刷装置1は、タイヤTの表面(側面)に対して塗料を吐出し、塗布するタイヤ印刷部としての少なくとも1つ、ここでは2つのプリンタヘッド3、4と、
タイヤTを保持するタイヤ保持部6と、を備える。
【0015】
プリンタヘッド3、4は、インクジェット方式のほかに、エアスプレー方式、エアレススプレー方式等を採用することが可能である。また、同時回転で多色刷りを行うときは、塗色数に応じて、本実施形態のように複数のプリンタヘッド3、4を配置する。
【0016】
タイヤ保持部6は、図2に示すように、互いにリム径Rの異なる複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bを、タイヤ径方向外側に位置するリムほどリム径Rが大きくなるように着脱自在に重ね合わせてなる。すなわち、複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bは、リム径Rのみが互いに異なり、その幅(タイヤの軸線方向長さ)Wは変化しない。
【0017】
より具体的には、複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bはそれぞれ、タイヤTの一方(図では上側)のビード部Bに対応する一側リムとしてのリング状の上側リム8a、9a、10aと、該タイヤTの他方(図では下側)のビード部Bに対応する他側リムとしてのリング状の下側リム8b、9b、10bとを有する分割リムである。
【0018】
各上側リム8a、9a、10aおよび下側リム8b、9b、10bは、図2に示すように、径方向外側の面に、ビード部Bが接触するビードシート部13aと該ビードシート部13aの外縁から径方向外側に立ち上がるフランジ部13bとからなるビード保持部13を有し、径方向内側の面に、径方向内側に位置するリム8a、9a、10a、8b、9b、10bのビード保持部13に相補的に係合する係合部15を有し、軸方向断面でみて略Z字形状である。なお、径方向の最内側に位置するリム8a、8bの係合部15は、後述するタイヤ回転主軸27および従動軸29に設けられたフランジ部16a、16bと相補的に係合する。互いに重なり合うリム8a、9a、10a、8b、9b、10b間と、径方向の最内側に位置するリム8a、8bおよび上記フランジ部16a、16b間には、両者間の空回りを防ぐキーおよびキー溝のような回転伝達手段(図示省略)をそれぞれ設けている。これにより、タイヤ回転主軸27の回転は上側リム8a、9a、10aを介してタイヤTに伝達され、タイヤTに伝達された回転は下側リム8b、9b、10bを介して従動軸29に伝達される。
【0019】
また、このタイヤ用印刷装置1は、プリンタヘッド3、4を昇降させる、すなわちプリンタヘッド3、4をタイヤTの幅方向に沿って移動させる昇降アクチュエータ17、18と、プリンタヘッド3、4を横行させる、すなわちプリンタヘッド3、4をタイヤTの径方向に沿って移動させる横行アクチュエータ21、22とを備える。昇降アクチュエータ17、18および横行アクチュエータ21、22としては種々の駆動機構を用いることができ、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ、ボールネジ回転型アクチュエータを用いることができる。また、昇降アクチュエータ17、18および横行アクチュエータ21、22の動作は、図示しない検出器により検出され、検出した動作は制御装置であるPC(パーソナルコンピュータ)23に伝達される。横行アクチュエータ21、22は、柱部25aとビーム部25bからなる門型のフレーム25のビーム部25bに支持され、昇降アクチュエータ17、18は、横行アクチュエータ21、22に支持されている。タイヤTの側面およびプリンタヘッド3、4間のクリアランスは、プリンタヘッド3、4ごとまたは代表するプリンタヘッド3、4に取り付けることができる距離センサにより適正に調整することができるほか、タイヤTの輪郭形状に関する情報を、あらかじめPC23に入力しておき、この情報に基づきプログラムによりプリンタヘッド3、4の移動を制御してよい。
【0020】
なお、本実施形態では、プリンタヘッド3、4を、昇降アクチュエータ17、18を用いてタイヤTの側面に対して近接および離間させるよう構成しているが、昇降アクチュエータ17、18を用いる代わりに、タイヤT自体を上下(タイヤTの軸線方向)に移動させる昇降装置(図示省略)を設けてタイヤTの側面およびプリンタヘッド3、4間の距離を調整するようにしてもよい。この場合、タイヤTの昇降位置は、外部距離センサもしくはPC23等の制御装置に入力することができるタイヤTの輪郭形状のデータに基づき設定し、プリンタヘッド3、4等との間に適正なクリアランスを保持できるようにする。
【0021】
また、このタイヤ用印刷装置1は、上側リム8a、9a、10aに連結されるタイヤ回転主軸27と、下側リム8b、9b、10bに連結される従動軸29と、タイヤ回転主軸27を回転させる回転主軸駆動装置31とを備え、タイヤTは、タイヤ回転主軸27の回転にともなって回転する。回転主軸駆動装置31には、タイヤTの回転角度(位相)を高精度でモニタリングするためサーボモータを用いるか、あるいはタイヤの回転量を検出し、検出した回転量を制御装置であるPC23へパルス信号として伝達するロータリーエンコーダを含んでいてもよい(図示省略)。また、従動軸29の内部には、従動軸29の下端に設けられた圧縮空気の導入口33とタイヤTの内部とを連通する連通路29aが形成されており、該連通路29aを介してタイヤTの内部に空気を出し入れ可能に構成されている。圧縮空気は外部から供給するものとし、タイヤTの内圧はタイヤサイズ等に応じて可変制御可能である。なお、図中、符号35は、従動軸29を支持する軸受である。
【0022】
また、このタイヤ用印刷装置1は、フレーム25の柱部25aに設けられたレール37に沿って走行し、軸受35を従動軸29とともに昇降させる移動手段としての昇降部39を備えている。したがって、昇降部39を上昇させることで印刷対象であるタイヤTをタイヤ用印刷装置1に装填でき、昇降部39を下降させることで該装置1からタイヤTを取り外すことができる。また、昇降部39は、印刷対象のタイヤTのビード部足幅(両ビードビール間のタイヤ幅方向距離)を調整する足幅調整手段としての機能も有する。すなわち、昇降部39を上昇させてタイヤTのビード部足幅を小さくすることでタイヤTの側面の曲率を大きくすることができ、反対に昇降部39を下降させてタイヤTのビード部足幅を大きくすることでタイヤTの側面の曲率を小さくすることができ、それゆえタイヤTの側面の形状を塗装に適した形状とすることができる。なお、昇降部39の駆動には種々のアクチュエータ、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ、ボールネジ回転型アクチュエータを用いることができる。
【0023】
PC23は、回転制御手段40と、プリンタヘッド位置制御手段41と、印刷制御手段42とを少なくとも備える。回転制御手段40は、回転主軸駆動装置31に接続され、タイヤTが所定の速度で回転するように回転主軸駆動装置31を制御する。プリンタヘッド位置制御手段42は、横行アクチュエータ21、22および昇降アクチュエータ17、18に接続され、プリンタヘッド3、4がタイヤ側面上の所定位置に位置するように横行アクチュエータ21、22および昇降アクチュエータ17、18をそれぞれ制御する。印刷制御手段42は、プリンタヘッド3、4に接続され、プリンタヘッド3、4に印刷制御信号と印刷データ信号を出力する。
【0024】
なお、回転制御手段40、プリンタヘッド位置制御手段41、印刷制御手段42のそれぞれの機能は、PC23が保持するソフトウエア(プログラム)を実行することによって実現される。
【0025】
次に、本実施形態のタイヤ用印刷装置1を用いてタイヤTの表面(側面)に文字や絵柄等を印刷する方法を説明する。図3に、リム径Rが15インチのリムに加硫後のタイヤを装着して印刷を行う例を示す。先ず、図3(a)に示すように昇降部39を下降し、図3(b)に示すように下側リム8b、9b、10bが下降した位置でタイヤTを自動または手動により下側リム10b上に載置する。次いで、図3(c)に示すように昇降部39を上昇して上側リム10aと下側リム10bとの間にタイヤTを狭持し、これと同時にタイヤTのビード部足幅を調整する。次いで、図3(d)に矢印で示すように、空気導入口33を介してタイヤTに内圧を充填してインフレートする。この際、タイヤTの側面(印刷面)がプリンタヘッド3、4に対し適正な形状となっていない場合には、ビード部足幅およびタイヤTの内圧の少なくとも一方を調整し、印刷面を適正な形状にしてもよい。なお、タイヤTに適用する内圧にはとくに制限はないが、印刷時のタイヤ側面の曲率とタイヤ使用時のタイヤ側面の曲率とを同等とする観点からは正規内圧とすることが好ましい。「正規内圧」とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」を指す。
【0026】
次いで、横行アクチュエータ21、22および昇降アクチュエータ17、18を駆動してプリンタヘッド3、4をタイヤTの側面上の所定位置に位置させる。次に、回転主軸駆動装置31によりタイヤ回転主軸27を駆動してタイヤTを回転させる。そして、プリンタヘッド3、4から塗料を吐出し、塗布して、所望の文字、絵柄、記号、模様等(所定のパターン)を描画(印刷)する。タイヤTの側面に塗布された塗料は、プリンタヘッド3、4に隣接して設置されたUV照射ランプ(図示省略)により、乾燥、硬化される。なお、プリンタヘッド3、4のタイヤTの側面に対する位置決めは、回転主軸駆動装置31によりタイヤTを回転させた後に行ってもよく、タイヤTを回転させるのと同時に行ってもよい。
【0027】
次に、図3のタイヤTよりもサイズの小さいタイヤTの側面に印刷する場合には、図4に示すにように、適用するリム8a、8b(ここではリム径Rが13インチのリムを用いるものとする。)以外のリム9a、10a、9b、10bを取り外した上で、先に説明した手順と同様の手順によりタイヤTの側面に所定の印刷を行う。その工程を図4(a)〜(d)に示すが、この例では、図3の例よりもタイヤTのサイズが小さいため、ビード部足幅が図3の例におけるビード部足幅よりも小さく設定されていることが分かる。
【0028】
したがって、このタイヤ用印刷装置1によれば、互いにリム径Rの異なる複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bを、タイヤ径方向外側に位置するリムほどリム径Rが大きくなるように着脱可能に重ね合わせてタイヤ保持部6を構成したことから、サイズの異なるタイヤTに印刷を行う場合には、重ね合わされたリム8a、9a、10a、8b、9b、10bを適宜に取り外しあるいは取り付けるだけでサイズ変更に対応することができ、複雑な調整作業を要することがない。また、リム8a、9a、10a、8b、9b、10bごとに取り扱いができるので、従来技術のような多段状のリムをタイヤ保持部として用いる場合よりも取り扱いが容易である。さらに、サイズの異なるタイヤTごとに別々のリムを準備する必要がないので安価である。
【0029】
また、本実施形態のタイヤ用印刷装置1によれば、タイヤ保持部6を構成する複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bは、リム径Rのみが互いに異なりその幅Wは一定であるから、従来技術のような多段状のリムをタイヤ保持部として用いる場合よりも軽量であり、取り扱いをより一層容易なものとすることができる。
【0030】
また、本実施形態のタイヤ用印刷装置1によれば、複数のリム8a、9a、10a、8b、9b、10bはそれぞれ、タイヤTの一方のビード部Bに対応する上側リム8a、9a、10aと、該タイヤTの他方のビード部Bに対応する下側リム8b、9b、10bとからなる分割リムであり、タイヤ用印刷装置1に、上側リム8a、9a、10aおよび下側リム8b、9b、10bのうち少なくとも一方をタイヤの幅方向に沿って移動させる移動手段としての昇降部39を設けたことから、リム組みが容易であり、また、昇降部39により下側リム8b、9b、10bを移動することでビード部足幅を自由に変更できるので、保持されたタイヤTの形状を印刷に適した形状に容易に調整することが可能であるとともにタイヤTのサイズ変更への適用性をより一層向上させることができる。
【0031】
また、本実施形態のタイヤ用印刷装置1によれば、リム8a、9a、10aをタイヤTの軸線周りに回転させる回転手段としての回転主軸駆動装置31を設けたことから、プリンタヘッド3、4の移動機構の構成を簡素化することができ、高精度かつ低コストであるタイヤ用印刷装置1を提供することができる。さらに、本実施形態のタイヤ用印刷装置1のように、上側リム8a、9a、10aを駆動し、下側リム8b、9b、10bはタイヤTを介して従動(回転)させることで、タイヤ用印刷装置1の構造をより簡素化することができる。なお、本発明では、下側リム8b、9b、10bを駆動し、上側リム8a、9a、10aをタイヤTを介して従動(回転)させてもよい。
【0032】
さらに、本実施形態のタイヤ用印刷装置1によれば、タイヤTに内圧を充填した状態で、プリンタヘッド3、4によるタイヤTの側面への印刷を行うよう構成したことから、印刷時のタイヤTの形状を安定させることができ、タイヤTの側面の曲面に、文字や絵柄等を、ブレやしわが発生すること無く印刷することができる。また、タイヤTに内圧を充填した状態で印刷を行うことで、印刷時のタイヤTの側面の曲率を使用時(タイヤTを正規リムに組み付けて正規内圧を付加した時)のタイヤTの側面の曲率に近づけることができので、タイヤ使用時に視認される文字や絵柄等の外観を向上させることができる。この観点からは、タイヤTの内部に正規内圧を適用した状態で印刷を行うことが好ましい。
【0033】
さらに、本実施形態のタイヤ用印刷装置によれば、従動側の下側リム8b、9b、10bの下降位置でタイヤTを受け取り、その後昇降部39によりタイヤTを上昇させる構成であるので、昇降アクチュエータ17、18によるプリンタヘッド3、4の昇降ストロークを小さくすることができ、サイクルタイムを短縮することができる。
【0034】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものである。例えば、上記実施形態では、上側リム8a、9a、10aおよび下側リム8b、9b、10bを3つずつ重ね合わせてタイヤ保持部6を構成したが、重ね合わせるリムは3つに限らず、2つとしても4つ以上としてもよい。また、上記実施形態では、昇降部39により下側リム8b、9b、10bを昇降させると説明したが、上側リム8a、9a、10aを昇降させる構成としてもよく、上側リム8a、9a、10aおよび下側リム8b、9b、10bの双方を昇降(相対移動)させる構成としてもよい。さらに、上記実施形態では、プリンタヘッド3、4毎に横行アクチュエータ21、22および昇降アクチュエータ17、18を設けたが、複数のプリンタヘッドを備える場合は、全てのプリンタヘッドに共通の横行アクチュエータおよび昇降アクチュエータを用いてもよい。また、上記実施形態では、プリンタヘッド3、4が2つの例を示したが、プリンタヘッドは1つでも3つ以上設けてもよい。さらに、タイヤTの内部に内圧を適用して印刷する場合には、その内圧は正規内圧よりも低くてもよい。
【実施例】
【0035】
印刷箇所を明確にするため、タイヤの側面に凹部を設けたタイヤを用意し、本発明を適用したタイヤ用印刷装置(実施例)と、従来技術に従う印刷装置(従来例)とをそれぞれ用いて印刷を行ったので以下説明する。
【0036】
実施例のタイヤ用印刷装置は、図1に示す構成を有する。従来例の印刷装置は、図5に示すように、タイヤのビード部内側から4つの内径クランプを挿入してタイヤを把持し、タイヤを把持した状態でタイヤの側面を押えローラにより圧接して印刷面を平坦にしつつ、タイヤを回転してインクジェットヘッドにより印刷を行うものである。実施例のタイヤ用印刷装置および従来例の印刷装置を用いてタイヤの側面の凹部を印刷目標地点として環状の白線を印刷した結果を図6(a)、(b)に示す。図6(a)は従来例のタイヤ用印刷装置により印刷されたタイヤの側面を撮影した写真であり、図6(b)は実施例の印刷装置により印刷されたタイヤの側面を撮影した写真である。これらの写真からも明らかなように、実施例のタイヤ用印刷装置では、印刷目標地点である凹部に白線を印刷することが出来たのに対し、従来例の印刷装置では印刷目標地点から12mmずれたところ(セレーション内)に白線が印刷されており、従来技術では押えローラや内径クランプの煩雑な調整作業が必要となることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0037】
かくして、本発明により、サイズの異なるタイヤに印刷を行うにあたり、煩雑な作業を必要とすることなく、安価で、取り扱い易いタイヤ用印刷装置を提供することが可能となった。
【符号の説明】
【0038】
1 タイヤ用印刷装置
3、4 プリンタヘッド
6 タイヤ保持部
8a、9a、10a 上側リム
8b、9b、10b 下側リム
13 ビード保持部
15 係合部
17、18 昇降アクチュエータ
21、22 横行アクチュエータ
23 パーソナルコンピュータ
31 回転主軸駆動装置(回転手段)
33 空気導入口
39 昇降部(移動手段)
T 印刷対象となるタイヤ
B タイヤのビード部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤの表面に対して塗料を吐出し、塗布するタイヤ印刷部と、該タイヤを保持するタイヤ保持部とを備えるタイヤ用印刷装置であって、
前記タイヤ保持部は、互いにリム径の異なる複数のリムを、タイヤ径方向外側に位置するリムほどリム径が大きくなるように着脱可能に重ね合わせてなることを特徴とするタイヤ用印刷装置。
【請求項2】
前記複数のリムはそれぞれ、前記タイヤの一方のビード部に対応する一側リムと、該タイヤの他方のビード部に対応する他側リムとを有する分割リムであり、
前記タイヤ用印刷装置に、前記一側リムおよび前記他側リムのうち少なくとも一方をタイヤの幅方向に沿って移動させる移動手段を設けてなる、請求項1に記載のタイヤ用印刷装置。
【請求項3】
前記一側リムおよび前記他側リムの一方を回転させる回転手段を備え、前記一側リムおよび前記他側リムの他方は、前記タイヤを介して従動する、請求項2に記載のタイヤ用印刷装置。

【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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