図面 (/)

技術 物体表面印刷装置

出願人 ハイデルベルガードルツクマシーネンアクチエンゲゼルシヤフト
発明者 マルクスメーリンガーヘニングニゲマン
出願日 2016年3月11日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2016-048504
公開日 2016年9月23日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2016-168844
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット(インク供給、その他) インクジェット(粒子形成、飛翔制御)
主要キーワード 円中心点 位置決め補助 吸引グリッパ 蓄え容器 UV放射器 リニア軸 運動ユニット 物体支持体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

3D物体の表面に印刷を施すことを可能にする、従来技術に比べて改良された装置を提供する。

解決手段

本発明による物体表面印刷装置は、 物体(2)の印刷用の固定的な印刷ユニット(4)であって、該印刷ユニット(4)は、インクジェット印刷ヘッド(5)を有しており、該印刷ヘッド(5)は、該印刷ヘッド(5)の作用範囲内で物体の表面(3)に印刷(6)を行う、物体(2)の印刷用の固定的なユニット(4)と、 物体を取付け領域(12)に取り付け、該取付け領域(12)から前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲へ物体を回動させ、印刷(6)を実施する間、前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲内で物体を直線的に移動させる、可動保持ユニット(11)と、 該保持ユニット(11)の動きと、前記印刷(6)の実施とを制御する、少なくとも1つの制御ユニット(13)とを有している。

概要

背景

特別な装置において前記のような物体印刷を施すことは既に公知であり、例えば特別に装備された印刷装置においてインクジェットにより複数のゴルフボールに個別に印刷を施すことができる。このような装置は、特開平11−320863号公報に開示されている。ゴルフボールは極めて小さな物体なので、その取扱いにはあまり問題がない。より大きな物体、例えばサッカーボールの場合には、取扱いが比較的困難である。この場合、例えば1回の通過でボールの半分に印刷を施すには、最早1つの印刷ヘッドの幅では不十分である。更に、ボールの大きさ及び湾曲に基づき、印刷ヘッドの縁部ノズルは、ボール表面に対して極端に大きな間隔を有することになるので、印刷が不正確になる。よって、ボールを印刷ヘッドの下方で移動、特に回転させる必要があり、印刷ヘッドはこれに相応して制御されることになる。ボールを移動させるためには保持装置が必要とされる。同様の問題は、別の形態の大きな物体、例えば箱、鞄、車両パネル等でも生じる。衝突が発生する恐れもあり、回避せねばならない。独国特許出願公開第102009058212号明細書から既に、物体を移動させるためにロボットを用いることも公知である。

概要

3D物体の表面に印刷を施すことを可能にする、従来技術に比べて改良された装置を提供する。本発明による物体表面印刷装置は、 物体(2)の印刷用の固定的な印刷ユニット(4)であって、該印刷ユニット(4)は、インクジェット印刷ヘッド(5)を有しており、該印刷ヘッド(5)は、該印刷ヘッド(5)の作用範囲内で物体の表面(3)に印刷(6)を行う、物体(2)の印刷用の固定的なユニット(4)と、 物体を取付け領域(12)に取り付け、該取付け領域(12)から前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲へ物体を回動させ、印刷(6)を実施する間、前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲内で物体を直線的に移動させる、可動保持ユニット(11)と、 該保持ユニット(11)の動きと、前記印刷(6)の実施とを制御する、少なくとも1つの制御ユニット(13)とを有している。

目的

本発明の課題は、3D物体の表面に印刷を施すことを可能にする、従来技術に比べて改良された装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

物体表面印刷装置において、物体(2)の印刷用の固定的な印刷ユニット(4)であって、該印刷ユニット(4)は、インクジェット印刷ヘッド(5)を有しており、該印刷ヘッド(5)は、該印刷ヘッド(5)の作用範囲内で物体の表面(3)に印刷(6)を行う、物体(2)の印刷用の固定的なユニット(4)と、物体を取付け領域(12)に取り付け、該取付け領域(12)から前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲へ物体を回動させ、印刷(6)を実施する間、前記印刷ヘッド(5)の前記作用範囲内で物体を直線的に移動させる、可動保持ユニット(11)と、該保持ユニット(11)の動きと、前記印刷(6)の実施とを制御する、少なくとも1つの制御ユニット(13)とを有していることを特徴とする、物体表面印刷装置。

請求項2

前記印刷ユニット(4)は、複数の前記印刷ヘッド(5)を有しており、これらの印刷ヘッド(5)は互いに間隔を開けて、実質的に水平方向に向けられた円(14)の上で、実質的に半径方向に配置されている、請求項1記載の装置。

請求項3

当該装置は、その作用範囲(10)内で前記印刷(6)を硬化させるための放射器(9)を備えた硬化ユニット(8)を有しており、前記硬化ユニット(8)は、実質的に水平方向に向けられた前記円(14)の上で、前記複数の印刷ヘッド(5)に対して間隔をあけて配置されている、請求項2記載の装置。

請求項4

前記保持ユニット(11)は複数の移動ユニットを有しており、第1の移動ユニット(16)が、実質的に垂直方向軸線(17)上に配置されており、垂直方向における物体の直線的な移動(19)を可能にする、請求項2又は3記載の装置。

請求項5

前記保持ユニット(11)は複数の移動ユニットを有しており、第2の移動ユニット(20)が、実質的に垂直方向の軸線(17)上で、前記円(14)の中心点(18)の実質的に垂直方向下側に配置されており、前記垂直方向の軸線(17)を中心とした物体の回動(21)を可能にする、請求項2から4までのいずれか1項記載の装置。

請求項6

前記第2の移動ユニット(20)は、前記第1の移動ユニット(16)と機械的に結合されており、好適には前記第1の移動ユニット(16)に配置されている、請求項5記載の装置。

請求項7

前記保持ユニット(11)は複数の移動ユニットを有しており、第3の移動ユニット(23)が、前記印刷ヘッド(5)の作用範囲内で、物体の直線的な移動を可能にする、請求項2から6までのいずれか1項記載の装置。

請求項8

前記第3の移動ユニット(23)は、前記第1及び/又は前記第2の移動ユニット(16;20)と機械的に結合されており、好適には前記第2の移動ユニット(20)に配置されている、請求項7記載の装置。

請求項9

前記第3の移動ユニット(23)は、リニア軸線(46)を有するリニアアクチュエータ(42)を有しており、前記保持ユニット(11)は、前記リニア軸線(46)に対して実質的に垂直方向に向けられたアーム(45)を有している、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。

請求項10

インクジェット印刷ヘッド(5)を用いて物体に印刷を施す方法であって、印刷前の物体(2)を、所定の円軌道(14,48)の少なくとも一部に沿った回動により、前記印刷ヘッド(5)の作用範囲(7)へ移動させ、印刷中に物体を、前記円軌道(14,48)に対する接線方向の軌道又は割線軌道(47)の少なくとも一部の上で直線的に移動させることを特徴とする、インクジェット印刷ヘッド(5)を用いて物体に印刷を施す方法。

技術分野

0001

本発明は、請求項1の上位概念に記載の特徴を備える装置並びに請求項10の上位概念に記載の特徴を備える方法に関する。

0002

本発明の技術分野は、立体的に広がった3次元物体又はボデー若しくはこれらの表面のインクジェット印刷である。

背景技術

0003

特別な装置において前記のような物体に印刷を施すことは既に公知であり、例えば特別に装備された印刷装置においてインクジェットにより複数のゴルフボールに個別に印刷を施すことができる。このような装置は、特開平11−320863号公報に開示されている。ゴルフボールは極めて小さな物体なので、その取扱いにはあまり問題がない。より大きな物体、例えばサッカーボールの場合には、取扱いが比較的困難である。この場合、例えば1回の通過でボールの半分に印刷を施すには、最早1つの印刷ヘッドの幅では不十分である。更に、ボールの大きさ及び湾曲に基づき、印刷ヘッドの縁部ノズルは、ボール表面に対して極端に大きな間隔を有することになるので、印刷が不正確になる。よって、ボールを印刷ヘッドの下方で移動、特に回転させる必要があり、印刷ヘッドはこれに相応して制御されることになる。ボールを移動させるためには保持装置が必要とされる。同様の問題は、別の形態の大きな物体、例えば箱、鞄、車両パネル等でも生じる。衝突が発生する恐れもあり、回避せねばならない。独国特許出願公開第102009058212号明細書から既に、物体を移動させるためにロボットを用いることも公知である。

先行技術

0004

特開平11−320863号公報
独国特許出願公開第102009058212号明細書

発明が解決しようとする課題

0005

このような背景に基づく本発明の課題は、3D物体の表面に印刷を施すことを可能にする、従来技術に比べて改良された装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

この課題は、本発明に基づき独立請求項1記載の特徴を備える装置及び独立請求項10記載の特徴を備える方法により解決される。

0007

本発明による物体表面印刷装置は、物体印刷用の固定的な印刷ユニットであって、該印刷ユニットは、インクジェット印刷ヘッドを有しており、該印刷ヘッドは、該印刷ヘッドの作用範囲内で物体の表面に印刷を行う、物体印刷用の固定的なユニットと、物体を取付け領域に取り付け、該取付け領域から前記印刷ヘッドの前記作用範囲へ物体を回動させ、印刷を実施する間、前記印刷ヘッドの前記作用範囲内で物体を直線的に移動させる、可動保持ユニットと、該保持ユニットの動きと、前記印刷の実施とを制御する、少なくとも1つの制御ユニットとを有している。

発明の効果

0008

本発明に基づき、前記装置は、物体を回動させることも、直線的に移動させることもできる保持ユニットを有している。回動により、物体は円軌道上で印刷ヘッドへ搬送され、並進移動により、物体は印刷過程中、印刷ヘッドの下方で移動させられる。並進移動中、回動は、好ましくは停止されている。このような装置は、有利には極めてコンパクト構造形式を有しており、例えば複数の印刷ヘッドが円形に配置されていてもよい。

0009

本発明による装置の1つの好適な改良は、印刷ユニットが複数の印刷ヘッドを有しているという点において優れており、この場合、これらの印刷ヘッドは互いに間隔を開けて、実質的に水平方向に向けられた円の上で、ほぼ半径方向に配置されている。

0010

本発明による装置の1つの好適な改良は、当該装置が、印刷硬化用放射器を備える硬化ユニット又は前記放射器の作用範囲内に設けられた乾燥ユニットを有しているという点において優れており、この場合、前記硬化ユニットは、実質的に水平方向に向けられた円の上で、各前記印刷ヘッドに対して間隔をあけて配置されている。

0011

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記保持ユニットが複数の移動ユニットを有しており、この場合、第1の移動ユニットは、実質的に垂直方向軸線上に配置されており、垂直方向における物体の直線的な移動を可能にするという点において優れている。

0012

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記保持ユニットが複数の移動ユニットを有しており、この場合、第2の移動ユニットは、実質的に垂直方向の軸線上で、前記円の中心点の実質的に垂直方向下側に配置されており、前記垂直方向の軸線を中心とした物体の回動を可能にするという点において優れている。

0013

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記第2の移動ユニットは、前記第1の移動ユニットと機械的に結合されており、好適には前記第1の移動ユニットに配置されているという点において優れている。

0014

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記保持ユニットが複数の移動ユニットを有しており、この場合、第3の移動ユニットが、前記印刷ヘッドの作用範囲内で、物体の直線的な移動を可能にするという点において優れている。この場合、直線移動は、印刷中に物体を送ることに用いられる。直線移動は、好適には前記円軌道に対する接線方向の軌道又は割線軌道の少なくとも一部の上で行われる。直線移動は、各前記印刷ヘッドの下方で前進且つ/又は後退して行うことができる。

0015

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記第3の移動ユニットは、前記第1及び/又は前記第2の移動ユニットと機械的に結合されており、好適には前記第2の移動ユニットに配置されているという点において優れている。

0016

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記第3の移動ユニットは、リニア軸線を有するリニアアクチュエータを有しており、前記保持ユニットは、前記リニア軸線に対して実質的に垂直方向に向けられたアームを有しているという点において優れている。

0017

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記保持ユニットが複数の移動ユニットを有しており、この場合、各移動ユニットは、直線運動又は回転運動を生ぜしめ、この場合、物体を前記取付け領域から前記印刷ヘッドの作用範囲へ回動させ、そこから別の印刷ヘッドの作用範囲又は放射器の作用範囲へ回動させるためには、1つの移動ユニットだけが作動するという点において優れている。

0018

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記保持ユニットが、吸引グリッパを有しているという点において優れている。

0019

本発明による装置の1つの好適な改良は、各前記印刷ヘッドがそれぞれ、閉鎖状態において印刷ヘッドノズルを放射器の放射線から保護する閉鎖体を有しているという点において優れている。

0020

本発明による装置の1つの好適な改良は、各前記印刷ヘッドがそれぞれ、位置調整ユニット内に収容されており、該位置調整ユニットは、直線的な半径方向及び接線方向、並びに円平面に対して垂直に位置する前記印刷ヘッドの軸線を中心とした軸線周り方向での、前記印刷ヘッドの位置調整を可能にするという点において優れている。

0021

本発明による装置の1つの好適な改良は、前記取付け領域において物体にマーキング投影する投影ユニットが設けられているという点において優れている。

0022

本発明による装置の1つの好適な改良は、物体の表面の少なくとも一部を非接触で測定し、この際に得た測定データを、特に物体と前記印刷ヘッド又は前記放射器との間の間隔修正のために提供する測定ユニットが設けられているという点において優れている。

0023

本発明による装置の1つの好適な改良は、放射体を有しており且つ印刷を前硬化する、前硬化ユニットが設けられているという点において優れている。

0024

本発明による装置の1つの好適な改良は、取出し領域が設けられており、この場合、前記保持ユニットは、物体を前記硬化ユニットの作用範囲から当該取出し領域に移動させ、この場合、この移動は、前記少なくとも1つの制御ユニットが制御するようになっているという点において優れている。

0025

インクジェット印刷ヘッドを用いて物体に印刷を施す本発明による方法は、印刷前の物体を、所定の円軌道の少なくとも一部に沿った回動により印刷ヘッドの作用範囲へ移動させ、印刷中に物体を、前記円軌道に対する接線方向の軌道又は割線軌道の少なくとも一部の上で直線的に移動させる方法である。本発明では、物体の移動は印刷の前後は回動によって行われ、印刷中は並進移動によって行われる。この方法は、有利な形式で迅速且つ正確に実施可能である。

図面の簡単な説明

0026

装置の側面図である。
同じ装置を上から見た図である。
装置の1つの好適な実施形態の斜視図である。
本発明による装置の1つの好適な実施形態の斜視図である。
本発明による装置の1つの好適な実施形態の斜視図である。
本発明による装置の好適な実施形態を上から見た概略図である。

実施例

0027

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

0028

図1には、移動させられる3次元の物体2の、任意の複数の方向に湾曲された表面3に、個別に印刷するための装置1の側面図が示されている。物体2は、図4及び図5に符号2で示したように、好適には平らな表面か、起伏した表面か、又は軽く湾曲されているに過ぎない表面を有していてもよい。択一的に物体2は、例えば球であってもよい。図2には、同じ装置1を上から見た図が示されている。両図において互いに対応し合う部材には、それぞれ同じ符号が付されている。

0029

装置1は、印刷ユニット4を有している。印刷ユニット4は、装置1の上部領域に固定的に配置されている。印刷ユニット4は、インクジェット印刷ヘッド5を有している。印刷ヘッド5は、印刷ユニット4の位置調整ユニット26内に収容されている。位置調整ユニット26は、装置1のフレーム34の、水平に配置されたプレート35に形成された1つの開口内に配置されている。プレート35は複数の開口を有しているので、複数の印刷ヘッドを配置することができる。複数の開口と複数の印刷ヘッド5が、中心点18を中心とした1つの円14の上に位置している。これらの開口はそれぞれ、印刷ヘッドの大きさや被印刷物体の大きさに応じて、その位置、向き及び大きさが設定されていてもよい。各印刷ヘッド5は、ノズル列15内のノズルを介して、インク滴の形態のインク吐出する。物体2に多色の印刷6を生ぜしめようとする場合には、例えば公知のCMYK印刷に相応して、複数の印刷ヘッド5が設けられる。但し、特殊インク、亜鉛白又はラッカを使用する場合には更に多くの、例えば最高7つの印刷ヘッドが設けられていてもよい。これらの印刷ヘッドはインク供給装置(図示せず)を介して、装置1の下部領域に設けられた1つ又は複数のインク蓄え容器33と接続されている。インク蓄え部は、装置1の外部に設けられていてもよい。

0030

印刷ヘッド5は、それぞれの位置調整ユニット26若しくは印刷ヘッド収容部によって、3つの方向に変位され得る。即ち、円14に対して直線的な半径方向26a及び接線方向26b、並びに円14の平面に対して垂直に位置する印刷ヘッド5の軸線を中心とした軸線周り方向26cである。このような位置調整は、大抵装置の設置時か、又は保守整備の場合においてしか必要とされない。印刷中、印刷ヘッドは固定され、それぞれその位置を保っている。印刷ヘッドを装置1の中心軸線に向かって傾けることも可能である。このことは、特に細長い物体2において有利であってよく、これにより、印刷時に細長い物体2が、作動していない印刷ヘッドにぶつかることが防止される。

0031

印刷ヘッド5は、2色ヘッドとして設計されていてもよいが、この場合は1色しか吐出されない。この場合、第2のインク用のノズルは、第1のインク用のノズルが故障した場合に使用される、リザーブノズルとして用いられる。

0032

同じプレート35に形成された別の開口内には、放射器9を有する硬化ユニット8が設けられている。放射器9は、UVインクを使用する場合は好適にはUV放射器であるが、IR放射器であってもよい。放射器9は、LED放射器として形成されていてもよい。放射器9も、円14の上に配置されている。印刷ヘッド5はそれぞれ、円14上で所定の方向に連続して配置されている。放射器9は、前記方向で印刷ヘッド5の後に続いて配置されている。硬化ユニット8若しくは放射器9は、所定の作用範囲10を有している。硬化ユニット8に加えて追加的に、放射器31を備えた前硬化ユニット30(いわゆるピンニングモジュール)が設けられていてもよい。複数のピンニングモジュールが、各印刷ヘッド5の後に1つずつ設けられていてもよい。

0033

印刷ヘッド5を硬化ユニット8の放射線から保護するために、各印刷ヘッド5にはそれぞれ閉鎖体25(いわゆるシャッタ)が設けられている。作動していないヘッド5は、硬化ユニット8が作動しているときには閉じられており、これにより、ノズルにおける又はノズル内のインクの硬化が回避され得るようになっている。各閉鎖体25は、旋回可能な2つの遮板を有していてもよい。

0034

プレート35の下側、即ち装置1の中間領域では、フレーム34にモジュール式の保持装置11が配置されている。保持装置11は、実質的に円14の中心点18を通って延びる垂直方向の軸線17を有している。保持装置11は、物体2の取付け、搬送及び回動に用いられる、即ち保持装置11は印刷中物体2を保持するものであって、このとき物体2は移動させられる。物体2は取付け領域12に取り付けられ、例えば手動で又は自動化されて、吸引グリッパ24に引き渡される。吸引グリッパ24は、3つ又は4つ以上の吸引開口を備えた金属の吸引皿を有していてもよい(図3の吸引グリッパ24参照)。

0035

取付け領域12では、任意に投影ユニット27から、例えばレーザ又はいわゆるビーマを用いて物体2の表面3に、光学的なマーキング28が投影され得る。マーキング28は位置決め補助手段として、使用者が物体2を所望の向きにセットすることを容易にする。択一的に、レーザ光による位置決め十字が物体2に投影されてもよい。2つの十字が物体2の異なる箇所(好適にはそれぞれ反対側に位置する箇所)に投影されてもよい。

0036

同様に、取付け領域12では、任意に測定ユニット29により、物体2の表面3の少なくとも一部が非接触で測定され得る。測定ユニット29は、カメラ又は距離センサを有していてよく、物体の形状の検出に用いられる。目標形状及び/又は目標サイズからのずれは、測定データ、例えば距離データから算出され且つ記憶され得る。後でこれらのデータは、物体の距離修正に基づいて表面に対するユニットの距離が修正されることにより、印刷及び硬化が行われる際に使用可能である。これらの測定データは、被印刷画像を印刷可能な領域内で自動化して移動させるためにも使用可能である。

0037

インクの付着を改良するために、物体2の被印刷表面領域を、予めプライマ処理しておくことが任意に設定されていてもよい。このためには、例えば取付け領域12にプライマユニット40が設けられていてもよい。プライマユニット40は、例えばプライマ塗布用の移しベルトを有していてもよい。このベルトは、形成後の、まだ硬化されていない(試し)印刷を再度除去するためにも使用可能である。このベルトは、物体をプライマ塗布前にクリーニングするため、特にダストを除去するためにも使用可能である。

0038

保持ユニット11は、好適には少なくとも3つのモジュール式の移動ユニットを有している。第1の運動ユニット16は、ほぼ垂直方向の軸線17上に配置されている。第1の移動ユニット16は、第1の(リニア駆動装置36を有しており、第1の(リニア)駆動装置36は、物体2の垂直方向での直線的な移動19を可能にする。この移動19は第1に、特に印刷中若しくは放射中の印刷ヘッド5と放射器9とに対する距離に関して、物体2の高さ調節に用いられる。

0039

保持ユニット11は、第2の移動ユニット20を有している。第2の移動ユニット20は、第1の移動ユニット16に配置されており、垂直方向の軸線17を中心とした物体2の回動21を可能にする。これにより物体2は、その搬送移動に際して順次、印刷ヘッド5の作用範囲7及び放射器9の作用範囲10に到達することになる。このために第2の移動ユニット20は、第2の(回転)駆動装置37を有している。第2の(回転)駆動装置37は第1に、ステーションからステーションまで、例えば印刷ヘッドから印刷ヘッドまでの、物体の搬送移動に用いられる。

0040

保持ユニット11は、取り付けられた物体2を、取付け領域12から印刷ヘッド5の作用範囲7へ、又は複数の印刷ヘッド5の各作用範囲7へと順次、送る若しくはタイミング制御する。印刷後に保持ユニット11は、物体2を硬化ユニット8の作用範囲10へと送る若しくはタイミング制御する。そこから保持ユニット11は物体2を取出し領域32へ送る若しくはタイミング制御する。そこで物体2は、手で又は自動化されて取り出される。取出し領域32は、好適には取付け領域12と同じであり、フレーム34の側方に形成された、ドアによって閉鎖可能な開口の背後に位置している。しかしながら、取出し領域32と取付け領域12とは、互いに異なっていてもよい。

0041

ピンニングモジュール30が設けられている場合には、保持ユニット11は物体2を1つの印刷ヘッド5からピンニングモジュール30へ送ってから次の印刷ヘッドに送り、且つ最後の印刷ヘッドから硬化ユニット8へ送るようになっていてもよい。このような移動には、(円方向における)前進移動及び後退移動が含まれていてもよい。

0042

物体2の移動は、装置1の下部領域の制御ユニット13によって制御される。制御ユニット13は、少なくとも保持ユニット11若しくは保持ユニット11の駆動装置36,37を制御する。同じ制御ユニット13が、印刷ヘッド5及び放射器9、少なくともこれらの接続・遮断時間を制御してもよい。印刷ヘッド5用の印刷データは、いわゆる印刷前段階の所定のユニット(図示せず)から直接に、又は制御ユニット13を介して、各印刷ヘッド5に送られる。

0043

複数の同じ物体を印刷する場合、保持ユニット11は、球の搬送に関しても、印刷中の回動に関しても、有利には常に同じ(前調整され且つ記憶された)動きを実施することができる。(図示の実施形態に限定せず)一般に当てはまるのは、保持ユニット11は複数の移動ユニットを有しており、この場合、各移動ユニットは直線運動又は回動運動を生ぜしめ、この場合、印刷ヘッド5の取付け領域12から作用範囲7へ、且つこの作用範囲7から別の印刷ヘッド5の作用範囲7又は放射器9の作用範囲10へ物体2を回動させるためには、1つの移動ユニットしか作動しない。このようにして、印刷及び硬化時の物体の位置誤差を、有利に小さく保つことができる。それにもかかわらず大きな位置誤差が生じる場合には、これらの位置誤差は再現可能なので、例えば印刷に際して、相応して補正された印刷データによって考慮され得る。

0044

図3には、別の装置1の斜視図が示されている。この装置1は、リニア駆動装置36を備える第1の移動ユニット16と、回転駆動装置37を備える第2の移動ユニット20とを有している。追加的にこの装置1は、リニア駆動装置42(サーボモータ)を備える第3の移動ユニット41を有している。第3の移動ユニット41は、第2の移動ユニット20に配置されている。キャリッジ43が、(半径方向軸線23に対して平行な)半径方向での物体2の移動44を可能にする。第3の移動ユニット41は、異なる大きさの複数の物体2を印刷する際の適合及び/又は調節に用いられる。

0045

図3に示す装置1による印刷は、以下のように行われる。

0046

物体2がその理想形状とは異なっているか、又は不正確に緊締されている場合には、移動ユニット16が補正移動のために用いられる。このようにして、印刷ヘッド5からの物体2の距離を一定に保つことができる。このためには物体2の実際の形状と緊締とが測定されて、制御ユニット13に伝達される。

0047

移動ユニット20は、ステーションからステーションまで(プライマ処理、印刷、硬化)の、物体2のタイミング制御若しくはタイミング移動に用いられる。

0048

移動ユニット41は、既に上述したように、大きさの適合に用いられる。移動ユニット41は複数の円筒の場合、半径方向での送りに用いられるので、各物体2には1つの印刷ヘッド5によって、複数の隣接した印刷痕跡が形成され得る。

0049

図4には、本発明による装置1の1つの好適な実施形態の斜視図が示されている。この装置1は、図1図3について既に説明した全ての特徴を備えているが、図1図3に示した装置とは、物体2が異なって保持される点において相違している。第3の移動ユニット41のキャリッジ43(又は駆動装置38)には、アーム45が配置されている。アーム45は、リニアアクチュエータ42のリニア軸線46に対してほぼ垂直に向けられている。アーム45は、物体2をリニア軸線46上で保持する代わりに、リニア軸線46に対して横方向に間隔をあけて保持することを可能にする。

0050

物体2に印刷するためには、物体2が回転駆動装置37により、印刷ヘッド5の作用範囲7へ搬送される。印刷ヘッド5は半径方向に向けられている、即ち、印刷ヘッド5のノズル板は、円14に対してほぼ半径方向に延在している。第3の移動ユニット41は、そのリニア軸線46でもって、前記半径方向に対して垂直に向けられている。これにより有利には、物体2を印刷ヘッド5のノズル板のノズル下で直線的に移動させることが可能になる。この直線移動は、回転運動48若しくは図2の円14の円軌道に対して接線方向の軌道の一部(図2に符号47で示す接線を参照)において行われ、択一的には、所定の割線軌道(印刷ヘッドの作用範囲を通る任意の割線)上で行われる。

0051

図3図4との比較は、装置1が多機能に使用可能である、ということを示している。図3では、吸引グリッパ24はキャリッジ43に配置されている。この吸引グリッパ24は、回転対称的な物体2、例えば球を取付け可能であり且つ印刷中に回転可能である。吸引グリッパ24の代わりにアーム45がキャリッジ43に配置されていてもよく、この場合には印刷中の移動は、回転運動の代わりに直線運動であってもよい。つまり装置1は、短時間で装備を組み替えた後に、種々様々な異なる物体に印刷することが可能である。回転対称的な物体に印刷する場合には、リニア軸線46は印刷ヘッドの向き(ノズル板若しくはノズル列の方向)に対してほぼ平行に向けられている。平らな物体、起伏のある物体、又はやや湾曲した物体に印刷する場合には、リニア軸線46は、印刷ヘッドの向きに対してほぼ垂直に向けられている。装備の組み替えは、手動で又は自動化されて行うことができる。アーム45は、吸引グリッパ24と同様に、1つ又は複数の吸引通路を有していてよく、これにより、物体2がアーム45又はアーム45の物体支持体吸引されて保持されるようになっている。

0052

例えば専ら平らな物体2、起伏のある物体2、又はやや湾曲されているに過ぎない物体2のみが印刷されるために、回転駆動装置37が不要の場合、装置1はこの回転駆動装置37無しで装備されてもよい。

0053

図6には、本発明による装置1の、図4及び図5に示した実施形態の概略平面図が示されている。円14上に配置された4つの印刷ヘッド5と、硬化ユニット8も見える。円14の中心には、第1の移動ユニット16と、第2の移動ユニット20と、第3の移動ユニット41とが位置している。第3の移動ユニット41には、方向44に移動可能なキャリッジ43が配置されている。キャリッジ43には、例えば駆動装置38を介してアーム45が配置されている。アーム45は、印刷ヘッド5の下方に配置された物体2を支持している。回転運動48が、物体2をステーションからステーションまでタイミング制御する。各印刷ステーション5の作用範囲内で回転運動48は停止し、直線運動44が始まる。この直線運動中に、物体が印刷される。直線運動は接線47上で行われ、択一的には印刷ヘッドの作用範囲を通る割線上で行われる。

0054

1 装置、 2物体、特に球、 3 表面、 4印刷ユニット、 5 (インクジェット)印刷ヘッド、 6印刷、 7作用範囲、 8硬化ユニット、 9 (UV)放射器、 10 作用範囲、 11保持ユニット、 12取付け領域、 13制御ユニット、 14 円、 14′ 直線、 15ノズル、ノズル列、 16移動ユニット、 17垂直方向の軸線、 18円中心点19 移動、 20 移動ユニット、 21 移動、 22 移動ユニット、 23半径方向軸線、 24吸引グリッパ、 25閉鎖体、 26位置調整ユニット、 26a 円14に対して直線的な半径方向、 26b 円14に対する接線方向、 26c 円14の平面に対して垂直に位置する印刷ヘッド5の軸線を中心とした軸線周り方向、 27投影ユニット、 28マーキング、 29測定ユニット、 30前硬化ユニット、 31 放射器、 32取出し領域、 33インク蓄え容器、 34フレーム、 35プレート、 36,37,38駆動装置、 40プライマユニット、 41 第3の移動ユニット、 42 駆動装置、リニアアクチュエータ、 43キャリッジ、 44 移動、 45アーム、 46リニア軸線、 47 接線軌道、 48 回転運動

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ