TWI720691B - 工件保持裝置、印刷系統及印刷方法 - Google Patents

Abstract

本發明之工件保持裝置於對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的玻璃製或塑膠製的容器、瓶等的工件之側面進行印刷時，無關於工件之種類，而將工件良好地支撐並且將其繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持，對工件之側面良好地進行印刷。本發明之工件保持裝置具備有：保持本體部；第1保持部，其將旋轉對稱軸之軸向上之工件之一端部相對於保持本體部旋轉自如地保持；及第2保持部，其將軸向上之工件之另一端部相對於保持本體部旋轉自如地保持；第1保持部經由自動調心軸承保持工件之一端部。

Description

工件保持裝置、印刷系統及印刷方法

本發明係關於一種為了對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的玻璃容器或塑膠容器等工件之側面進行印刷，而將該工件繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持的保持技術。

以下所示之日本申請案之說明書、圖式及申請專利範圍中之揭示內容係以參照之方式將其全部內容併入至本文。

日本專利特願2018-223534(2018年11月29日申請)。

例如，對於收納化妝品等之附加價值較高之商品的玻璃製或塑膠製之容器、瓶等，近年來期望對該容器等之側面實施高品質之印刷。為了應對此種需求，針對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的玻璃容器、塑膠容器等之容器(相當於本發明之「工件」之一例)，揭示有藉由凹版膠版印刷對工件之側面(容器之胴部)進行高精度之印刷。即，於印刷裝置中使油墨填充於凹版而形成油墨圖案，使圓筒狀之毯狀層輥之表面接受該油墨圖案。然後，一面使工件之側面抵接於該印刷裝置中擔載油墨圖案的毯狀層輥，一面使工件繞著旋轉對稱軸旋轉，藉此將毯狀層輥上之油墨圖案轉印至工件。又，使工件於互不相同之複數個印刷裝置之間移動而使複數層 油墨圖案在工件之側面相互地重疊，藉此實現多色印刷。

此處，對工件進行油墨圖案之轉印時，必須將工件繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持。因此，可考慮例如如國際公開2009/044569號或日本專利特開2009-101605號公報等中所記載般使用心軸。

然而，心軸係自旋轉對稱軸之軸向上的工件之一側插入至工件內部而自內側支撐工件，因此，存在有因工件之種類而無法使用心軸的情況。又，假設即便可使用心軸，但為了良好地進行上述轉印處理，必須將工件之側面強力地壓抵於毯狀層輥。此時，心軸以所謂懸臂狀態被插入至工件內部而自內側支撐工件，因此，存在有在心軸之前端側與後端側支撐工件之力不同，而導致難以將工件之側面均勻地壓抵於毯狀層輥之情況。又，期望將油墨圖案轉印至工件之肩部分，但為了進一步滿足該需求，必須提高壓抵力。然而，於以懸臂狀態進行支撐的心軸中，亦存在有無法獲得充分之壓抵力的問題。

本發明係鑒於上述課題而完成，其目的在於提供一種工件保持裝置、以及可使用該工件保持裝置對工件之側面良好地進行印刷的印刷系統及印刷方法，該工件保持裝置於對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的玻璃製或塑膠製之容器、瓶等的工件之側面進行印刷時，無關於工件之種類，可將工件良好地支撐並且將其繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持。

本發明之第1態樣係一種工件保持裝置，其係於將印刷裝置相對地壓抵至具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱的形狀之工件 之側面而進行印刷時將工件繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持者，其特徵在於，其具備有：保持本體部；第1保持部，其將旋轉對稱軸之軸向上之工件之一端部相對於保持本體部旋轉自如地保持；及第2保持部，其將軸向上之工件之另一端部相對於保持本體部旋轉自如地保持；第1保持部經由自動調心軸承保持工件之一端部。

又，本發明之第2態樣係一種印刷系統，其係對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件之側面進行印刷者，其特徵在於，其具備有：上述工件保持裝置；第1印刷裝置，其對被工件保持裝置所保持的工件之側面印刷第1印刷圖案；第2印刷裝置，其對被工件保持裝置所保持的工件之側面印刷第2印刷圖案；及搬送裝置，其於第1印刷裝置與第2印刷裝置之間對保持有工件的工件保持裝置進行搬送。

進而，本發明之第3態樣係一種印刷方法，其特徵在於，其具備有以下步驟：藉由上述工件保持裝置保持具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件的步驟；按第1印刷裝置及第2印刷裝置之順序對保持有工件的工件保持裝置進行搬送的步驟；藉由第1印刷裝置對被搬送至第1印刷裝置之被工件保持裝置所保持的工件之側面印刷第1印刷圖案的步驟；及藉由第2印刷裝置對自第1印刷裝置被搬送至第2印刷裝置之被工件保持裝置所保持的工件之側面印刷第2印刷圖案的步驟。

如此構成之發明中，於旋轉對稱軸之軸向上工件之一端部及另一端部分別利用第1保持部及第2保持部旋轉自如地被保持。因此，工件藉由工件保持裝置良好地被保持。因此，使印刷裝置對該工件之側面進行印刷時，於將印刷裝置相對牢固地壓抵至工 件側面之狀態下執行對工件側面之印刷。又，即便因工件之個體差異而導致旋轉對稱軸稍微偏移，自動調心軸承亦會吸收旋轉對稱軸之偏移，從而使工件穩定地旋轉。

如上，根據本發明，無關於具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件之種類，可將工件良好地繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持，並且可對工件之側面良好地進行印刷。

上述本發明之各態樣所具有之複數個構成要素均非必需，為了解決上述課題之一部分或全部，或者為了達成本說明書中記載之效果之一部分或全部，可對上述複數個構成要素之一部分構成要素適當地進行變更、刪除、與其他新的構成要素之替換、限定內容之一部分刪除。又，為了解決上述課題之一部分或全部，或者為了達成本說明書中記載之效果之一部分或全部，亦可將上述本發明之一態樣中所包含有之技術特徵之一部分或全部與上述本發明之其他態樣中所包含有之技術特徵之一部分或全部組合，而作為本發明之獨立之一形態。

1:版平台單元

2:油墨填充單元

3:轉印單元

4:暫時硬化單元

11:平台

12:校準機構

13:基座部

14:導軌

15:校準相機

21:噴嘴

22:油墨供給部

23:刮刀

30:毯狀層輥

31:毯狀層胴體

32:毯狀層

33:馬達

100:印刷系統

101:第1印刷裝置

102:第2印刷裝置

200:正式硬化裝置

300:瓶保持裝置

310:第1保持部

311、321:軸

312:自動調心軸承

313:口緣保持構件

314、324:抓持構件

320:第2保持部

322:底保持構件

323:彈簧構件

330:保持本體部

331:第1支撐部

332:第2支撐部

333:基台

340:旋轉驅動部

341:馬達(驅動源)

342:動力傳遞機構

343a、343b:齒輪

344a:(第1)皮帶輪

344b:(第2)皮帶輪

344c:(第3)皮帶輪

345:環形皮帶

346:離合器

347:擺動構件

348:彈簧構件(施力構件)

351、353、354:(第1)備用輥

352、355、356:(第2)備用輥

400:瓶搬送裝置

900:控制裝置

AR:旋轉對稱軸

B:瓶(工件)

Ba:(瓶之)側面

Bb:(瓶之)胴部

Bc:(瓶之)口緣部

Bd:(瓶之)公螺紋部

Be:(瓶之)底部

P:版

R:方向

X:軸向

Y:壓抵方向

Z:鉛直方向

圖1係表示使用本發明之工件保持裝置之第1實施形態對工件之側面進行印刷之印刷系統的概略構成例之示意圖。

圖2係表示版平台單元及油墨填充單元之構成之圖。

圖3係表示瓶保持裝置及被瓶保持裝置所保持的瓶之構成之圖。

圖4係示意性表示裝備於瓶保持裝置的旋轉驅動部之構成之立體圖。

圖5係圖3所示之瓶保持裝置之側視圖。

圖6(a)至(d)係表示藉由圖3所示之瓶保持裝置使瓶旋轉時之偏心特性之曲線圖。

圖7係表示本發明之工件保持裝置之第2實施形態之圖。

圖8係表示本發明之工件保持裝置之第3實施形態之圖。

圖1係表示使用本發明之工件保持裝置之第1實施形態對工件之側面進行印刷之印刷系統的概略構成例之示意圖。該印刷系統100係用以對例如玻璃製之容器或瓶、樹脂製之容器或瓶等具有繞著旋轉對稱軸(圖3之符號AR)旋轉對稱之形狀的物品(以下，將該等總稱為「瓶B」)之側面Ba進行印刷的系統，瓶B相當於本發明之「工件」之一例，用以保持瓶B的瓶保持裝置相當於本發明之「工件保持裝置」之一例。此處，為了統一地表示在各圖中之方向，如圖1所示設定XYZ正交座標系統。例如可將XY平面視為水平面，將Z軸視為縱軸。以下，將(-Z)方向設為鉛直下方向。又，以下各圖中，於構成要素之附近所被標註的虛線箭頭表示該構成要素之動作。

印刷系統100具備有分別以1種油墨顏色對瓶B之側面Ba進行印刷的2組印刷裝置，即第1印刷裝置101及第2印刷裝置102。因此，該印刷系統100可對瓶B之側面Ba進行2色印刷。再者，亦可構成為將印刷裝置設為1組的單色印刷系統或具備有3組以上之印刷裝置的多色印刷系統。

第1印刷裝置101及第2印刷裝置102分別具備有版平台單元1、油墨填充單元2、轉印單元3及暫時硬化單元4。其等 之各單元係按上述順序自(-Y)方向側朝(+Y)方向側排列配置。又，於第2印刷裝置102之附近設置有正式硬化裝置200。瓶B係在以瓶保持裝置300被保持之狀態下藉由瓶搬送裝置400於該等第1印刷裝置101、第2印刷裝置102、正式硬化裝置200及瓶裝卸台(省略圖示)之間被循環搬送。再者，於本實施形態中，瓶B相對於瓶保持裝置300之安裝及卸除係於上述瓶裝卸台藉由操作員之手動作業來進行。另一方面，為了使除此以外之作業進行自動化，印刷系統100進而具備有對其等之各單元動作進行控制的控制裝置900。

如下所說明，第1印刷裝置101及第2印刷裝置102具有相同之構成，且執行相同之動作。又，下文將對瓶保持裝置300之構成及動作詳細敍述。

印刷系統100之印刷處理係藉由在利用各印刷裝置101、102分別執行包含以下(1)(2)(3)(4)之各步驟之單色印刷動作之後，執行以下(5)之步驟而完成，即，

(1)利用版平台單元1及油墨填充單元2形成使用光硬化性油墨的油墨圖案；

(2)將油墨圖案轉印至轉印單元3；

(3)將油墨圖案自轉印單元3轉印至瓶B之側面Ba；

(4)藉由來自暫時硬化單元4之光照射使油墨暫時硬化；

(5)藉由正式硬化裝置200使油墨正式硬化。

更具體而言，瓶B係在瓶裝卸台藉由操作員之手動操作而進行裝卸至瓶保持裝置300。亦即，將印刷過的瓶B自瓶保持裝置300卸除後，將欲印刷之瓶B安裝於瓶保持裝置300。如此被安裝的瓶B藉由瓶保持裝置300繞著旋轉對稱軸旋轉自如地被保 持，於該狀態下與瓶保持裝置300一體地藉由瓶搬送裝置400被搬送至第1印刷裝置101。於該第1印刷裝置101中，於以瓶保持裝置300將瓶B旋轉自如地保持之狀態下對該瓶B執行上述(1)~(4)之各步驟。其後，將保持有瓶B的瓶保持裝置300自第1印刷裝置101搬送至第2印刷裝置102。

圖2係表示版平台單元及油墨填充單元之構成之圖。版平台單元1具備有於上表面載置用以形成油墨圖案之版(例如凹版)P的平台11。平台11經由校準機構12被安裝於基座部13。校準機構12根據來自控制裝置900的控制指令，使平台11於XYZ方向及繞著Z軸之旋轉方向上移動。例如可使用交叉滾子軸承機構作為校準機構12。

基座部13被卡合於在印刷系統100之台座沿Y方向所延設的導軌14，且可沿著導軌14於Y方向上往返移動。更具體而言，於基座部13連結有藉由控制裝置900所控制的未圖示之驅動機構，藉由驅動機構作動，基座部13朝(-Y)方向及(+Y)方向移動。基座部13之可動範圍中之最靠近(-Y)方向側之位置(在圖2中以實線所表示的位置)為基座部13之起始位置。

在被定位於起始位置之狀態下的平台11之上方配置有校準相機15、15。校準相機15、15對被設置於載置在平台11的版P之周緣部或版P之上表面的校準標記進行拍攝，並將圖像資料發送至控制裝置900。控制裝置900檢測版P於平台11上的位置，且視需要使校準機構12進行動作，藉此將版P之位置調整至適當位置。

沿著基座部13自起始位置朝(+Y)方向移動的路徑設 置有油墨填充單元2及轉印單元3。油墨填充單元2具備有與被載置於通過正下方之平台11的版P之上表面對向的噴嘴21。自藉由控制裝置900所被控制的油墨供給部22對噴嘴21供給光硬化性油墨(以下，有時簡稱為「油墨」)。所被供給的油墨自被設置於噴嘴21之下端的吐出口吐出，塗佈於版P之上表面。

光硬化性油墨包含有作為顯色劑的顏料、藉由聚合而構成牢固之聚合物層的聚合物材料(包含有單聚物及低聚物之至少一者)、及利用藉由受到光照射引起化學變化而產生的活性種來促進聚合物材料之聚合反應的光聚合起始劑。

於噴嘴21之(+Y)方向側設置有刮刀23。刮刀23於被供給有油墨的版P之表面滑動摩擦而刮取油墨。藉此，一方面將油墨填充於在版P之上表面所設置的凹部，一方面將除此以外之剩餘油墨去除而形成油墨圖案。

如此般填充有油墨的版P進而朝(+Y)方向移動而到達至轉印單元3之配設位置。如圖1及圖2所示，轉印單元3具備有毯狀層輥30及使其旋轉的馬達33。更詳細而言，毯狀層輥30具備有例如金屬製之圓筒的毯狀層胴體31、及捲繞於其表面的毯狀層32，且整體呈大致圓筒形狀。毯狀層輥30係藉由未圖示之框架而旋轉自如地被支撐，且藉由被控制裝置900所控制的馬達33而繞著圖1中以一點鏈線所表示的中心軸旋轉驅動。

毯狀層32為具有彈性的樹脂材料，例如矽樹脂製，於其表面可擔載油墨圖案。毯狀層32具有充分大於在瓶B之側面Ba即瓶B之表面可產生之凹凸的厚度。如圖2所示，被載置於平台11的版P通過毯狀層輥30之正下方位置時，毯狀層32之表面 抵接於版P之上表面。此時，被填充於版P之凹部的油墨轉移至毯狀層32之表面。如此版P上之油墨圖案。被毯狀層32所接受

如此暫時被毯狀層32所接受(一次轉印)的油墨圖案被二次轉印至最終的瓶B之側面Ba即瓶B之表面。如此，毯狀層32作為暫時擔載被最終轉印至瓶B之側面Ba的油墨圖案的中間轉印體而發揮功能。再者，於本實施形態中，裝備有2個印刷裝置101、102而形成2種油墨圖案，但利用印刷裝置101、102所形成的油墨圖案分別相當於本發明之「第1印刷圖案」及「第2印刷圖案」之一例。

圖3係表示瓶保持裝置及被瓶保持裝置所保持的瓶之構成之圖。如該圖所示，瓶保持裝置300在卸除瓶蓋(省略圖示)之狀態下可保持瓶B。該瓶B例如係以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為主材料的樹脂材料、玻璃材料所成形，且具有繞著旋轉對稱軸AR旋轉對稱的形狀。於本實施形態中，將瓶B之胴部Bb加工完成呈圓筒形狀，且對該胴部Bb之表面即瓶B之側面Ba重疊印刷2種油墨圖案。又，可於瓶B之內部貯存水、茶、果汁等之飲料或化妝品等。該瓶B中，於旋轉對稱軸AR之軸向X上之一側即(+X)方向側形成有口緣部Bc。此處所謂口緣部Bc係將自胴部Bb之肩部大致安裝有瓶蓋的範圍概略地設為口緣部。一方面於口緣部Bc之(+X)方向端面設置有開口，一方面自開口附近朝(-X)方向適當形成有公螺紋部Bd。如此般所構成的口緣部Bc及瓶B之底部Be分別藉由瓶保持裝置300之第1保持部310及第2保持部320所保持，瓶B以橫向姿勢繞著旋轉對稱軸AR旋轉自如地被保持，進而適當地被旋轉驅動。

瓶保持裝置300具有經由第1保持部310及第2保持部320將瓶B旋轉自如地保持的保持本體部330。該保持本體部330具有平板狀之基台333、第1支撐部331、及第2支撐部332。第1支撐部331係於(+X)方向側自基台333朝上方豎立設置。又，第2支撐部332係於朝(-X)方向與第1支撐部331隔開僅較瓶B之高度(相當於圖3之X方向尺寸)稍寬的間隔自基台333朝上方豎立設置。

第1保持部310具有沿X方向延設的軸311。該軸311相對於第1支撐部331旋轉自如地被軸支，且於該軸311之(-X)方向端部經由自動調心軸承312安裝有口緣保持構件313。於口緣保持構件313之內側形成有母螺紋部。因此，當操作員一面保持瓶B且限制瓶B之旋轉，一面對被安裝於軸311之(+X)方向端部的抓持構件314進行旋轉操作時，口緣保持構件313與被設置於口緣部Bc的公螺紋部Bd螺合而與橫向姿勢之瓶B連結。反之，操作員藉由一面限制瓶B之旋轉一面使抓持構件314朝相反側旋轉而可將口緣保持構件313自瓶B卸除。再者，口緣保持構件313對口緣部Bc之保持形態並不被限定於上述螺紋構造，例如亦可採用藉由複數個把持構件所把持的夾持構造。

另一方面，第2保持部320具有沿X方向延設的軸321。該軸321係於被配置成與軸311之軸線一致之狀態下相對於第2支撐部332旋轉自如地被軸支。又，於該軸321之(+X)方向端部安裝有加工完成呈可與瓶B之底部Be卡合之形狀的底保持構件322。於該底保持構件322與第2支撐部332之(+X)側壁面之間將彈簧構件323可動插入於軸321，對底保持構件322朝瓶B之底部Be施力。因此，如圖3所示，將瓶B以橫向姿勢配置，並且底保 持構件322在以口緣保持構件313連結口緣部Bc之狀態下對瓶B之底部Be施力並將其保持，藉此瓶B之旋轉對稱軸AR與軸311、321之軸線大致一致，瓶B繞著旋轉對稱軸AR旋轉自如。另一方面，操作員可藉由一面抵抗彈簧構件323之作用力一面將被安裝於軸321之(-X)方向端部的抓持構件324朝(-X)方向拉引，而使底保持構件322離開瓶B之底部Be，從而將瓶B卸除。

如此，於瓶保持裝置300中，藉由第1保持部310及第2保持部320將瓶B可繞著旋轉對稱軸AR旋轉地保持，但進而可於第1支撐部331設置旋轉驅動部340，對軸311進行旋轉驅動而使瓶B旋轉。以下，參照圖3及圖4對旋轉驅動部340之構成及動作詳細敍述。

圖4係示意性表示裝備於瓶保持裝置的旋轉驅動部之構成之立體圖。旋轉驅動部340係將被固定於第1支撐部331的馬達341作為本發明之「驅動源」，且將在馬達341所產生的旋轉驅動力經由動力傳遞機構342適當地賦予至軸311而使瓶B繞著旋轉對稱軸AR旋轉。動力傳遞機構342具有2個齒輪343a、343b、3個皮帶輪344a~344c、被架設於皮帶輪344a~344c之間的環形皮帶345、及離合器346。齒輪343a被安裝於馬達341之旋轉軸。齒輪343b齒合於該齒輪343a，進而皮帶輪344a經由離合器346連接於齒輪343b。又，皮帶輪344a藉由環形皮帶345而與皮帶輪344b、344c連結。其等之中，皮帶輪344b被安裝於軸311，皮帶輪344c被安裝於擺動構件347。該擺動構件347受到藉由彈簧構件348所產生之作用力而朝離開皮帶輪344a、344b的方向R被施力。如此，皮帶輪344c被設置成可相對於皮帶輪344a、344b發生位移，作為 所謂張力皮帶輪而發揮功能，環形皮帶345被架設於皮帶輪344a~344c之間，伴隨皮帶輪344c之位移而受到張力。因此，當離合器346配合來自控制裝置900的傳遞指令切換為接通(ON)狀態時，皮帶輪344a與齒輪343b一起旋轉而進行對軸311之動力傳遞。其結果為，瓶B繞著旋轉對稱軸AR被旋轉驅動。另一方面，當離合器346切換為斷開(OFF)狀態時，阻斷上述動力傳遞。其結果為，瓶B被維持於繞著旋轉對稱軸AR旋轉自如之狀態，自毯狀層32接受油墨圖案之轉印時，可使瓶B隨著毯狀層32之移動而從動旋轉。

如此，瓶B藉由旋轉驅動部340以橫向姿勢被旋轉驅動，或者相對於毯狀層32從動旋轉，但為了輔助支撐瓶B而使瓶B之姿勢穩定，瓶保持裝置300如圖5所示具備有2根備用輥351、352。

圖5係圖3所示之瓶保持裝置之側視圖。備用輥351、352具有以X方向為軸向的軸體構造，且相對於第1支撐部331與第2支撐部332旋轉自如地被支撐。其中備用輥351於將瓶B之側面Ba壓抵於印刷裝置101、102之毯狀層32的壓抵方向Y上，隔著瓶B被配置於毯狀層32之相反側即(+Y)方向側。藉由該備用輥351抵接於瓶B之(+Y)方向側側面而限制瓶B朝(+Y)方向之位移。

又，另一備用輥352於鉛直方向Z上被配置於較備用輥351低的位置。藉由該備用輥352自下方抵接於瓶B之側面Ba，而限制瓶B朝重力方向即(-Z)方向之位移。如此，於本實施形態中，備用輥351、352分別作為本發明之「第1備用構件」及「第2備用構件」而發揮功能。

於如此般所構成的印刷系統100中，藉由利用控制裝置900控制瓶搬送裝置400，而按瓶裝卸台、第1印刷裝置101、第2印刷裝置102及正式硬化裝置200之順序將瓶保持裝置300循環搬送。其中在瓶裝卸台，操作員以手動對搬送而來的瓶保持裝置300進行瓶B之裝卸作業。亦即，於瓶保持裝置300安裝有印刷過的瓶B之情形時，操作員操作抓持構件314、324而解除第1保持部310及第2保持部320對瓶B之保持，將印刷過的瓶B自瓶保持裝置300卸除。另一方面，於印刷前的瓶B未安裝於瓶保持裝置300之情形時，操作員將印刷前的瓶B搬入至瓶保持裝置300，並操作抓持構件314、324而使第1保持部310及第2保持部320將其保持。如此，完成瓶B之安裝操作，當將該意旨輸入至操作面板等之輸入裝置(省略圖示)時，接收到該意旨的控制裝置900將保持有瓶B的瓶保持裝置300搬送至第1印刷裝置101進行印刷處理。

該印刷處理係藉由控制裝置900執行預先被記憶的程式使裝置各部執行既定之動作而實現。於該印刷處理中，將版P搬入至第1印刷裝置101並安放於平台11，接受校準調整。另一方面，於被搬送至第1印刷裝置101的瓶保持裝置300中，馬達341配合來自控制裝置900的驅動指令開始作動，並且離合器346配合傳遞指令切換為接通狀態而傳遞馬達341之旋轉驅動力。藉此瓶B繞著旋轉對稱軸AR旋轉。於該旋轉中，檢測瓶B之印刷開始位置，並基於檢測結果調整瓶B之旋轉量，藉此以該印刷開始位置與印刷裝置101對向之方式將瓶B定位。再者，關於該定位處理，可與版P之校準調整處理同樣，基於藉由相機拍攝瓶B所獲得的圖像來進行，亦可基於藉由利用感測器檢測瓶B之特定部位而自感測器所輸 出的檢測信號來進行。無論何種方式，於本實施形態中，均與版P之校準調整處理並行自動地進行瓶B相對於印刷裝置101之定位處理。當然，亦可構成為將瓶B之定位處理與接下來所說明之在印刷裝置101中的油墨圖案之接受處理並行而進行。

繼而，第1印刷裝置101之平台11開始朝(+Y)方向移動，自油墨填充單元2之噴嘴21對版P之上表面塗佈光硬化性油墨IK，藉由刮刀23刮取剩餘油墨，藉此將油墨填充於版面。平台11進一步移動，通過旋轉之毯狀層輥30之正下方位置，藉此在毯狀層32之表面接受被形成於版P的油墨圖案。其後，瓶保持裝置300朝(-Y)方向移動，將瓶B之側面Ba之印刷開始位置壓抵於毯狀層32之表面。藉此，開始自毯狀層32向瓶B之油墨圖案之轉印。於該轉印處理中，藉由接受油墨圖案之毯狀層32與瓶B一面抵接一面相互地連帶旋轉，而將毯狀層32表面之油墨圖案依序轉印至瓶B。

此處，瓶B之胴部Bb抵接於備用輥351、352，若油墨圖案隨著瓶B之旋轉到達至與備用輥351、352的抵接位置，則存在有未硬化之油墨自瓶B轉印至備用輥351、352之情況。又，於瓶B旋轉1周以上之情形時，存在有瓶B之側面Ba之油墨圖案再轉印至毯狀層32之情況。該等情況會將瓶B之側面Ba之油墨圖案弄亂，並且藉由油墨污染毯狀層32、備用輥351、352。

為了防止該問題，藉由曝光量相對較低之紫外線照射進行暫時硬化處理。即，自暫時硬化單元4朝向剛自毯狀層32受到油墨圖案之轉印後的瓶B之表面照射光(紫外線)。如下所述，自暫時硬化單元4所照射的光具有如下性質，即，藉由使油墨中所包 含的聚合物材料之一部分聚合而使油墨之黏度增大，但不至於使油墨整體硬化。

藉由如此增大油墨之黏度而降低對其他物體之附著性，防止擔載油墨的瓶B之側面Ba與備用輥351、352或毯狀層32接觸時油墨被轉印至該等。

當印刷裝置101中之印刷處理完成時，瓶保持裝置300於保持印刷有上述油墨圖案的瓶B之狀態下自第1印刷裝置101被搬送至第2印刷裝置102。然後，藉由第2印刷裝置102以與第1印刷裝置101相同之方式進行印刷處理。藉此，藉由第2印刷裝置102將另一油墨圖案重疊印刷於已被印刷的油墨圖案之上。其後，瓶保持裝置300於保持印刷有該等油墨圖案的瓶B之狀態下自第2印刷裝置102被搬送至正式硬化裝置200。

於該時間點油墨未完全硬化。為了使其完全硬化，正式硬化裝置200對瓶B照射相較於暫時硬化單元4輸出更大之光(紫外線)。藉此，油墨完全硬化而完成印刷。其後，瓶保持裝置300於保持瓶B之狀態下自正式硬化裝置200返回至裝卸台。反覆執行此種一連串之動作。

如上，於本實施形態中，分別以第1保持部310及第2保持部320將旋轉對稱軸AR之軸向X上之瓶B之兩端部即口緣部Bc及底部Be旋轉自如地保持。因此，對於如上所述胴部Bb為圓筒形狀的瓶B自不必說，對於其他種類之瓶，例如具有繞著旋轉對稱軸AR旋轉對稱但側面Ba之外徑尺寸於軸向X上產生變化之形狀的瓶，亦可將其良好地支撐並且繞著旋轉對稱軸AR旋轉自如地保持。因此，對該瓶B之側面Ba亦可良好地進行印刷。

又，瓶B被大量生產，但事實上不可能使其等之間之個體差異為零。例如，與瓶蓋螺合的公螺紋部之形狀於某程度上為均一，但相對於其旋轉對稱軸AR之角度於複數個瓶B之間不均之情況較多。因此，即便分別以口緣保持構件313及底部Be保持瓶B之口緣部Bc及底部Be，亦難以使瓶B始終穩定地旋轉，於口緣部Bc之變形度較大之情形時，存在有巨大之應力作用於口緣部Bc而導致瓶B破損的可能性。然而，於本實施形態中，由於使第1保持部310之軸311與口緣保持構件313之間介存有自動調心軸承312，故而可使瓶B穩定地繞著旋轉對稱軸AR旋轉，從而可防止於印刷處理中巨大之應力作用於口緣部Bc。

又，本實施形態之瓶保持裝置300中，於保持瓶B使其旋轉之情形時，事實上亦不可能使瓶B之偏心為零，但根據本實施形態，可抑制偏心量而使瓶B穩定地旋轉，並且瓶B之偏心特性之變動亦較少，可使瓶B以較高之再現性旋轉。例如，當一面藉由瓶保持裝置300保持瓶B使其繞著旋轉對稱軸AR旋轉複數次(在圖6所示之驗證實驗中為3次)一面測量偏心特性時，獲得圖6所示之結果。

圖6係表示藉由圖3所示之瓶保持裝置使瓶旋轉時之偏心特性之曲線圖，該圖中之(a)~(c)分別表示第1次旋轉、第2次旋轉及第3次旋轉之偏心特性，(d)係使其等之偏心特性重疊之曲線圖。該圖中之橫軸表示旋轉位置，縱軸表示自瓶保持裝置300之基台333之上表面至瓶B之側面中央部為止的距離。由該等曲線圖可知，可抑制瓶B之偏心量，並且使瓶B以較高之再現性繞著旋轉對稱軸AR旋轉。因此，藉由在利用此種之瓶保持裝置300保持瓶 B之狀態下在各印刷裝置101、102進行印刷處理，不僅可抑制各油墨圖案之歪斜來印刷，而且亦可抑制兩油墨圖案之間之位置偏移，從而可將所需圖像以優異之品質印刷至瓶B之側面Ba。

進而，於本實施形態中，由於在瓶保持裝置300設置有馬達341及動力傳遞機構342，且在各印刷裝置101、102進行印刷處理之前進行定位處理，故而可進行高精度之印刷。而且，於動力傳遞機構342設置有離合器346，藉由離合器346對旋轉驅動力之傳遞與傳遞阻斷的切換控制，而切換適於定位處理之藉由馬達驅動所進行之旋轉與適於轉印處理的從動於毯狀層32之旋轉的旋轉。如此，可在適於定位處理及轉印處理之態樣下使瓶B旋轉，從而可更好地進行對瓶B之側面Ba的印刷。

如上所說明，於上述實施形態中，瓶B相當於本發明之「工件」之一例，瓶保持裝置300相當於本發明之「工件保持裝置」之一例。又，瓶B之口緣部Bc及底部Be分別相當於本發明之「工件之一端部」及「工件之另一端部」之一例。又，皮帶輪344a~344c分別相當於本發明之「第1皮帶輪」、「第2皮帶輪」及「第3皮帶輪」之一例。又，彈簧構件348相當於本發明之「施力構件」之一例。進而，瓶搬送裝置400相當於本發明之「搬送裝置」之一例。

再者，本發明並不限定於上述實施形態，只要不脫離其主旨，則可進行上述以外之各種變更。例如，於上述實施形態之印刷系統100中，將3個皮帶輪344a~344c與環形皮帶345組合而將來自馬達341的旋轉驅動力傳遞至軸311，但例如亦可如圖7所示，構成為將2個齒輪349a、349b分別安裝於離合器346之離 合器板(省略圖示)及軸311而進行動力傳遞(第2實施形態)。

又，於上述實施形態中，進行印刷處理時阻斷在馬達341所產生的旋轉驅動力之傳遞，使瓶B隨著毯狀層32之旋轉而從動旋轉，但亦可於印刷處理中亦藉由旋轉驅動力使瓶B與毯狀層32同步旋轉。

又，於上述實施形態中，構成為於瓶保持裝置300設置旋轉驅動部340，對軸311進行旋轉驅動而使瓶B旋轉，但亦可構成為省略旋轉驅動部340使瓶B始終從動旋轉。

又，於上述實施形態中，利用2根備用輥351、352輔助支撐瓶B，但備用輥之根數並不限定於此，例如亦可如圖8所示，藉由4根備用輥353~356輔助地支撐瓶B(第3實施形態)。於該第3實施形態中，備用輥353、354於壓抵方向Y上隔著瓶B配置於毯狀層32之相反側即(+Y)方向側，且藉由抵接於瓶B之(+Y)方向側側面而限制瓶B朝(+Y)方向之位移。又，其餘之備用輥355、356於鉛直方向Z上被配置於較備用輥353、354低的位置，且藉由自下方抵接於瓶B之側面Ba而限制瓶B朝重力方向即(-Z)方向之位移。如此，於本實施形態中，備用輥353、354作為本發明之「第1備用構件」而發揮功能，另一方面，備用輥355、356作為本發明之「第2備用構件」而發揮功能。再者，於藉由第1保持部310及第2保持部320穩定地可保持瓶B之情形時，亦可省略備用輥。

又，於上述實施形態中，將本發明應用於裝備有2台印刷裝置101、102及2台瓶保持裝置300來對瓶B之側面Ba重疊印刷2種油墨圖案的印刷系統100中，但印刷裝置及瓶保持裝置300之台數並不限定於此，亦可裝備1台或3台以上。

又，於上述實施形態中，藉由平台11使版P相對於被固定的毯狀層輥30移動，且瓶保持裝置300使瓶B相對於被固定的毯狀層輥30移動，來完成印刷處理中之相互之定位。然而，只要可相對地實現其等之移動即可，關於使哪一裝置可動並不被限定於上述，而為任意。

進而，於上述實施形態中，大致圓筒形狀之瓶B為本發明之「工件」之一例，但工件並不限定於此。例如對於兩端部開放之筒狀之物體、或於大致圓筒面之表面設置有凹凸的物體，只要各物體具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱的形狀，亦可藉由與上述瓶保持裝置300同樣所構成的工件保持裝置旋轉自如地保持，並且於印刷系統100中使用工件保持裝置執行印刷處理。

以上，按照特定之實施例對發明進行了說明，但本說明並非意圖以限定性含義來解釋。只要參照發明之說明，則精通本技術者可明瞭與本發明之其他實施形態同樣所被揭示之實施形態之各種變形例。因此，認為隨附之申請專利範圍於不脫離發明之真正範圍之範圍內，包含有該變形例或實施形態。

本發明可應用於對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件之側面進行印刷時將工件繞著旋轉對稱軸旋轉自如地保持的所有工件保持裝置、以及一面藉由工件保持裝置保持工件一面對工件之側面進行印刷的所有印刷技術。

300:瓶保持裝置

310:第1保持部

311、321:軸

312:自動調心軸承

313:口緣保持構件

314、324:抓持構件

320:第2保持部

322:底保持構件

323:彈簧構件

330:保持本體部

331:第1支撐部

332:第2支撐部

333:基台

340:旋轉驅動部

341:馬達(驅動源)

342:動力傳遞機構

346:離合器

AR:旋轉對稱軸

B:瓶(工件)

Ba:(瓶之)側面

Bb:(瓶之)胴部

Bc:(瓶之)口緣部

Bd:(瓶之)公螺紋部

Be:(瓶之)底部

X:軸向

Y:壓抵方向

Z:鉛直方向

Claims (10)

1. 一種工件保持裝置，其係於將印刷裝置相對地壓抵至具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件之側面而進行印刷時將上述工件繞著上述旋轉對稱軸旋轉自如地保持者，其特徵在於，其具備有：保持本體部；第1保持部，其將上述旋轉對稱軸之軸向上之上述工件之一端部相對於上述保持本體部旋轉自如地保持；第2保持部，其將上述軸向上之上述工件之另一端部相對於上述保持本體部旋轉自如地保持；及第1備用構件，其抵接於上述工件之側面而支撐繞著上述旋轉對稱軸旋轉自如之姿勢的上述工件，並且旋轉自如地被設置在繞著與上述旋轉對稱軸平行的軸；上述第1保持部經由自動調心軸承保持上述工件之一端部。
2. 如請求項1之工件保持裝置，其中，上述工件為瓶，上述第1保持部具有口緣保持構件，上述口緣保持構件經由上述自動調心軸承在相對於上述保持本體部旋轉自如地被設置的狀態下保持上述瓶之口緣部，上述第2保持部具有保持上述瓶之底部的底保持構件。
3. 如請求項2之工件保持裝置，其中，上述口緣保持構件具有對被設置於上述口緣部的公螺紋部可螺合的母螺紋部，使上述母螺紋部螺合於上述口緣部之上述公螺紋部而保持上述瓶。
4. 如請求項1至3中任一項之工件保持裝置，其中，上述第1備用構件係於壓抵上述印刷裝置的壓抵方向上隔著上述工件被配置於上述印刷裝置之相反側。
5. 如請求項4之工件保持裝置，其中，具備有第2備用構件，該第2備用構件於鉛直方向上在較上述第1備用構件低的位置抵接於上述工件之側面，而支撐繞著上述旋轉對稱軸旋轉自如之姿勢的上述工件。
6. 如請求項1至3中任一項之工件保持裝置，其中，具備有旋轉驅動部，該旋轉驅動部對上述第1保持部賦予旋轉驅動力，使藉由上述第1保持部及上述第2保持部被保持的上述工件繞著上述旋轉對稱軸旋轉。
7. 如請求項6之工件保持裝置，其中，上述旋轉驅動部具有產生上述旋轉驅動力的驅動源、及自上述驅動源向上述第1保持部傳遞上述旋轉驅動力的動力傳遞機構，上述動力傳遞機構具有離合器，該離合器對自上述驅動源向上述第1保持部的上述旋轉驅動力之傳遞與上述旋轉驅動力之傳遞阻斷進行切換。
8. 如請求項7之工件保持裝置，其中，上述動力傳遞機構具有：第1皮帶輪，其受到來自上述驅動源的上述旋轉驅動力而旋轉；第2皮帶輪，其連結於上述第1保持部；第3皮帶輪，其被設置成可相對於上述第1皮帶輪及上述第2皮帶輪發生位移；環形皮帶，其被架設於上述第1皮帶輪、上述第2皮帶輪及上述第3皮帶輪；及施力構件，其藉由對上述第3皮帶輪朝離開上述第1皮帶輪及上述第2皮帶輪的方向施力而對上述環形皮 帶賦予張力。
9. 一種印刷系統，其係對具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件之側面進行印刷者，其特徵在於，其具備有：請求項1至3中任一項之工件保持裝置；第1印刷裝置，其對被上述工件保持裝置所保持的上述工件之側面印刷第1印刷圖案；第2印刷裝置，其對被上述上件保持裝置所保持的上述工件之側面印刷第2印刷圖案；及搬送裝置，其於上述第1印刷裝置與上述第2印刷裝置之間對保持有上述工件的上述工件保持裝置進行搬送。
10. 一種印刷方法，其特徵在於，其具備有以下步驟：藉由請求項1至3中任一項之工件保持裝置保持具有繞著旋轉對稱軸旋轉對稱之形狀的工件的步驟；按第1印刷裝置及第2印刷裝置之順序對保持有上述工件的上述工件保持裝置進行搬送的步驟；藉由上述第1印刷裝置對被搬送至上述第1印刷裝置之被上述工件保持裝置所保持的上述工件之側面印刷第1印刷圖案的步驟；及藉由上述第2印刷裝置對自上述第1印刷裝置被搬送至上述第2印刷裝置之被上述工件保持裝置所保持的上述工件之側面印刷第2印刷圖案的步驟。

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