JPH0593835U - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でダンボール箱等の被印字対象物
の側面に所望の印字を施すことを可能にする印字装置を
提供することを目的とする。 【構成】 装置本体と、装置本体に水平なＸ方向に移動
可能に取付けられＸ方向駆動手段によって駆動されるＸ
方向移動体と、Ｘ方向移動台にＸ方向と直交する水平な
Ｙ方向に移動可能に取付けられＹ方向駆動手段によって
駆動されるＹ方向移動体と、Ｙ方向移動体に鉛直なＺ方
向に移動可能に取付けられたＺ方向移動体と、Ｚ方向移
動体にペンホルダを介して水平な状態で着脱可能に取付
けられ被印字対象物の側面に所望の印字を施す印字ペン
と、駆動モータの回転をカム機構によりＺ方向への直線
運動に変換してＺ方向移動体をＺ方向に移動させるＺ方
向駆動手段と、を具備したものである。

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】 本考案は、例えば、インラインで順次搬送されてくる被印字対象物、例えば、 ダンボール箱の側面の任意の箇所に、アルファベットや数字よりなる所望の文字 等を印字する印字装置に係り、特に、簡単かつ低コストな構成で文字を印字でき るように工夫したものに関する。 【０００２】 【従来の技術】 例えば、工場等において各種機器を収容して出荷する際には所定の大きさのダ ンボール箱等が使用される。その際、ダンボール箱の側面の所定位置に、製品番 号や製品管理のための管理番号を印字することがある。この種の印字を施す装置 としては種々のものがある。 【０００３】 【考案が解決しようとする課題】 上記従来の構成によると次のような問題があった。まず、製品番号や製品管理 のための管理番号等の文字を印字するための印字装置の構成が複雑かつ大掛かり であるという問題があった。又、ダンボール箱等の被印字対象物の上面ではなく 側面に印字を施す必要があり、そのため、上方より印字を施す場合に比べて他の 機器との干渉が問題となり、特に、ダンボール箱等を順次搬送していくベルトコ ンベヤ等の搬送手段との干渉が懸念され、そのため、ダンボール箱への印字位置 が限定されてしまう等の問題も発生していた。具体的には、ダンボール箱の側面 の下端部に所望の印字を施したい場合に、他の機器との干渉が問題となるために 、側面の上端部にしか印字を施すことができないといった問題である。 【０００４】 本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡 単な構成でダンボール箱等の被印字対象物の側面の任意の箇所に所望の印字を施 すことを可能にする印字装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するべく本願考案による印字装置は、装置本体と、上記装置本 体に水平なＸ方向に移動可能に取付けられＸ方向駆動手段によって移動せられる Ｘ方向移動体と、上記Ｘ方向移動体にＸ方向と直交する水平なＹ方向に移動可能 に取付けられＹ方向駆動手段によって移動せられるＹ方向移動体と、上記Ｙ方向 移動体に鉛直なＺ方向に移動可能に取付けられたＺ方向移動体と、上記Ｚ方向移 動体にペンホルダを介して水平な状態で着脱可能に取付けられ被印字対象物の側 面の任意の箇所に所望の印字を施す印字ペンと、駆動モータの回転をカム機構に よりＺ方向への直線運動に変換して上記Ｚ方向移動体をＺ方向に移動させるＺ方 向駆動手段と、を具備したことを特徴とするものである。その際、Ｚ方向駆動手 段に、駆動モータに対して偏心して取付けられたカムフロアと、Ｚ方向移動体に 取付けられ上記カムフロアが移動可能に係合するカム溝を備えたカム部材を設け 、駆動モータを所定の角度範囲で回転させることにより、カムフロア及びカム部 材を介してＺ方向移動体をＺ方向に所定量だけ昇降させるようにすることが考え られる。又、Ｚ方向駆動手段の駆動モータを水平を基準とした±３０°の範囲の 任意の角度で回転させるようにすることが考えられる。 【０００６】 【作用】 まず、ペンホルダを介して着脱可能に取付けられた印字ペンは、Ｘ方向駆動手 段によりＸ方向移動体をＸ方向に移動させ、Ｙ方向駆動手段によりＹ方向移動体 をＹ方向に移動させ、かつ、Ｚ方向駆動手段によってＺ方向移動体をＺ方向に移 動させることにより、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向に移動可能になっており、それによって、 被印字対象物の側面の任意の場所に所望の印字を施す。その際、Ｚ方向駆動手段 は駆動モータの回転をカム機構を介してＺ方向への直線運動に変換するものであ り、Ｚ方向駆動手段そのものの構成が、例えば、ベルト等の無端状体を使用した もの等に比べて簡単かつ小さなものとなる。特に、Ｚ方向駆動手段そのものの構 成がＺ方向に大きく延長されるようなことはなく、構成が簡単であるとともに他 の機器との干渉が効果的に回避されることになる。 【０００７】 Ｚ方向駆動手段のカム機構の具体例としては、例えば、駆動モータに偏心して 取付けられたカムフロアと、Ｚ方向移動体に取付けられ上記カムフロアが移動可 能に係合するカム溝を備えたカム部材とから構成することが考えられる。又、駆 動モータの回転範囲として水平を基準として±３０°の範囲内の任意の角度に設 定した場合には、駆動モータの回転量とＺ方向移動体ひいては印字ペンのＺ方向 への移動量との関係が略リニアなものとなり、制御がより簡単なものとなる。 【０００８】 【実施例】 以下、図１乃至図９を参照して本考案の一実施例を説明する。まず、装置本体 としての枠体１があり、この枠体１の内側にはＸ方向移動体３がＸ方向駆動手段 ４によってＸ方向に移動可能に配置されている。すなわち、枠体１には一対のガ イドシャフト５、５’が取付けられている。一方、Ｘ方向移動体３の両側部には 、ガイド部材７、７’、９、９’が取付けられている。これらガイド部材７、７ ’、９、９’は、それぞれ軸受部材１１を介して上記ガイドシャフト５、５’に 移動可能に取付けられている。又、エアーシリンダ機構１３が設けられていて、 このエアーシリンダ機構１３は、シリンダ１５と、シリンダ１５内に移動可能に 収容されその一端を突出配置させたロッド１７を備えている。上記ロッド１７の 先端は連結部材１９を介して上記Ｘ方向移動体３に連結されている。よって、上 記エアーシリンダ機構１３を適宜駆動させることによりロッド１７を出没させ、 それによって、Ｘ方向移動体３をガイドシャフト５、５’に沿ってＸ方向に移動 させることができる。具体的には、エアーシリンダ機構１３を駆動してロッド１ ７を伸張させることにより、Ｘ方向移動体３を図１中左側に移動させ、逆に、エ アーシリンダ機構１３を停止してロッド１７を収縮させることにより、Ｘ方向移 動体３を図１中右側に移動させる。 【０００９】 上記Ｘ方向移動体３にはＹ方向移動体２１がＹ方向（Ｘ方向に直交する水平な 方向）に移動可能に取付けられている。このＹ方向移動体２１はＹ方向駆動手段 ２３によって駆動される。まず、駆動モータ２５があり、この駆動モータ２５の 回転軸にはプーリ２７が固着されている。一方、上記プーリ２７に対向する位置 には別のプーリ２９が設置されている。上記プーリ２７、２９にはベルト３１が 巻回されていて、既に述べたＹ方向移動体２１はこのベルト３１に固定されてい る。又、Ｘ方向移動体３には一対のガイドシャフト３３、３３’が取付けられて いる。Ｙ方向移動体２１はこれら一対のガイドシャフト３３、３３’に軸受部材 ３５、３５を介して移動可能に取付けられている。よって、上記駆動モータ２５ を正転・逆転させることにより、Ｙ方向移動体２１を一対のガイドシャフト３３ 、３３’に沿ってＹ方向に移動させることができる。 【００１０】 上記Ｙ方向移動体２１にはＺ方向移動体３７が、Ｚ方向駆動手段３８によって Ｚ方向に移動可能に取付けられている。このＺ方向移動体２１にはカム溝３９を 備えたカム部材４１が取付けられている。一方、駆動モータ４３が設置されてい て、この駆動モータ４３の回転軸には部材４５が取付けられている。上記部材４ ５にはカムフロア４７が偏心した位置に取付けられている。このカムフロア４７ は上記カム部材４１のカム溝３９に移動可能に係合している。又、Ｚ方向移動体 ３７の両側部にはガイドシャフト４９、４９’が取付けられている。これらガイ ドシャフト４９、４９’は軸受部材５１、５１を介して、Ｙ方向移動体２１に移 動可能に取付けられている。よって、駆動モータ４３を正転・逆転させることに より、Ｚ方向移動体３７をＺ方向に移動させることができる。つまり、駆動モー タ４３の回転を上記カムフロア４７、カム部材４１を介して、Ｚ方向への直線運 動に変換するものである。尚、このＺ方向移動体３７の移動範囲等については後 で詳しく説明する。 【００１１】 上記Ｚ方向移動体３７の下端部には印字ペン取付部５３が取付けられている。 まず取付部材５５があり、この取付部材５５には略Ｌ字状をなすペンホルダ５７ がＹ方向に移動可能に取付けられている。このペンホルダ５７は図４に示すよう な正面構造をなしている。ペンホルダ５７には油性（油性に限定されるものでは ない）の印字ペン５９が着脱可能に取付けられている。又、上記取付部材５５に はソレノイド６１が取付けられていて、このソレノイド６１のプランジャ６３に は上記ペンホルダ５７が取付けられている。よって、ソレノイド６１を適宜励磁 ・非励磁させることにより、プランジャ６３を介してペンホルダ５７をＹ方向に 所定量だけ移動させることができる。又、ペンホルダ５７は、図４に示すように 、コイルスプリング６４によって常時図中右側に付勢された状態にある。すなわ ち、印字ペン５９により被印字対象物に印字を施す場合に、被印字対象物の費用 面に凹凸があることが予想され、それを上記コイルスプリング６４によって吸収 して、適度な押圧力で印字ペン５９を被印字対象物に押し付けるものである。 【００１２】 前記枠体１にはキャップ手段６５が取付けられている。まず、枠体１にはＬ字 状のブラケット６７が固定されていて、このブラケット６７の上にはロータリー エアーシリンダ６９が固定されている。このロータリーエアーシリンダ６９には 回動アーム７１が固定されている。上記回動アーム７１の先端にはキャップ７３ が固定されている。このキャップ７３内にはＯリング７５が内装されている。そ して、上記ロータリーエアーシリンダ６９を適宜駆動して、回動アーム７１を回 動させることにより、待機位置に戻っている印字ペン５９にキャップ７３を被冠 するものである。 【００１３】 次に、前述したＺ方向移動体３７の移動範囲等について詳しく説明する。まず 、本実施例の場合には、図５及び図６に示すように、駆動モータ４３の回転範囲 を、水平位置を基準として±３０°（合計６０°）に設定している。尚、図２は カムフロア４７が水平位置より−３０°だけ回動した原点位置にある状態を示し ており、この状態から３０°回動して水平位置に位置し、さらに、３０°回動す ることになる。尚、図６は原点位置にある状態を実線で示すとともに、６０°回 動した状態を仮想線で示している。ここで、回転範囲を上記のように±３０°（ 合計６０°）にしたのは次のような理由による。まず、基本的にＺ方向移動体３ ７をＺ方向に移動させるのは、それによって、印字ペン５９をＺ方向、すなわち 、上下方向に移動させて、各種文字の「縦方向に延長される線」を印字するため である。 【００１４】 その際、本実施例のように、駆動モータ４３の回転運動をＺ方向への直線運動 に変換しようとすると、図６に示すように、駆動モータ４３の回転量とＺ方向へ の移動量との間に、いわゆるＳＩＮカーブのような関係が成立する。その中で比 較的直線性（リニア特性）を保持した領域を選択しようとすると、水平位置を基 準として±３０°（合計６０°）の範囲となるものである。この範囲であれば、 駆動モータ４３の回転量とＺ方向への移動量が略リニアな特性になっているので 制御が簡単になるものである。又、駆動モータ４３の回転量（角度）とＺ方向へ の変移の関係を実測してみると図７に示すような結果が得られた。図中右側に示 す数字は「係数」であり、例えば、印字ペン５９を最大１０mmだけＺ方向に移動 させるように設定した場合には、図中の係数に１０mmを乗じた値がＺ方向への変 移量となる。この図７より明らかなように、略リニアな特性を得ることができた 。又、そのときの誤差は５％以内に収まったものである。尚、本実施例では水平 位置を基準として±３０°（合計６０°）の範囲に設定したが、それ以内であれ ば、例えば、±２０°、±１５°等任意に設定すればよい。又、これらの角度の 設定とは別に、印字ペン５９のＺ方向への移動量については、カムフロア４７の 中心からの距離（Ｌ）を適宜変えることにより任意に設定できる。例えば、回転 角度が水平位置を基準として±３０°であっても、上記（Ｌ）を大きくすること により、Ｚ方向への移動距離は大きくなる。但し、それだけ装置としては大型に なっいく。本実施例の場合には、Ｚ方向への移動距離を１０mmに設定している。 【００１５】 又、本実施例の場合には、駆動モータ４３が水平位置を基準として−３０°だ け回転した位置（図２に示す状態）を原点としている。そして、この原因位置は 位置検出手段８１によって検出されるようになっている。すなわち、図１に示す ように、駆動モータ４３の回転軸にはスリット板８３が固定されており、一方、 図２に示すように、上記スリット板８３のスリットを検出するフォトセンサ８５ が設置されている。このような構成をなす位置検出手段８１によって原点を検出 するようにしている。又、本実施例による印字装置には図示しない操作盤が設置 されていて、その操作盤を介して、例えば、文字の種類、大きさ、個数等を任意 に設定できる。又、印字指令信号を入力してそれに基づいて所定の印字動作を行 なうようになっている。 【００１６】 又、図１及び図２に示すように、Ｙ方向移動体２１が待機位置に戻ったことを 検出する検出手段９１が設けられている。この検出手段９１は、Ｘ方向移動体３ に固定されたフォトセンサ９３と、Ｙ方向移動体２１より突設された遮蔽体９５ とから構成されている。Ｙ方向移動体２１が待機位置に復帰すると、上記遮蔽体 ９５によりフォトセンサ９３の光路が遮蔽されることになり、それによって、Ｙ 方向移動体２１が待機位置に復帰したことを検出するようになっている。 【００１７】 以上の構成を基にその作用を説明する。まず、本実施例による印字装置は、図 ８及び図９に示すような状態で設置される。すなわち、ダンボール箱７７を順次 搬送していく搬送手段７９が設置されていて、この搬送手段７９によって順次搬 送されてくるダンボール箱７７の所定位置（本実施例の場合にはダンボール箱７ ７の一側面であって下端部）に所望の文字を印字していくものである。 【００１８】 次に、１回の印字動作について説明する。まず、印字を開始する初期には待機 状態にある。すなわち、図１において、エアーシリンダ機構１３が駆動していて 、ロッド２５を介して、Ｘ方向移動体３が図に示すように、図中左側（反ダンボ ール箱７７方向）に引っ込んだ状態にある。それと同時にＹ方向移動体２１が図 １中上方に移動した状態にあり、印字ペン５９が図１中上方に仮想線で示すよう な状態に位置している。かつ、その状態で、キャップ手段６５のキャップ７３が 印字ペン５９の先端に被冠されている。これが印字動作を開始する前の待機状態 である。 【００１９】 上記待機状態において、被印字対象物としてのダンボール箱７７の搬送のタイ ミングとの兼ね合いで印字指令信号が入力される。上記印字指令信号の入力によ って、まず、キャップ手段６５が駆動してキャップ７３による印字ペン５９への 被冠状態を解除する。次に、Ｙ方向駆動手段２３によってＹ方向移動体２１を図 １中下方に移動させる。それと共に、エアーシリンダ機構１３を駆動させて、ロ ッド２５を介してＸ方向移動体３をダンボール箱７７方向に移動させる。それに よって、印字ペン５９は図１中実線で示す位置を経由して図１中右側に仮想線で 示す位置に位置することになる。 【００２０】 そのとき、ソレノイド６１は励磁された状態にあって、ペンホルダ５７は反ダ ンボール箱７７方向に若干量引き戻された状態にある。そして、ダンボール箱７ ７の一側面の所定位置に印字を施す場合には、ソレノイド６１を非励磁の状態に する。それによって、ペンホルダ５７はダンボール箱７７方向に若干量だけ突出 した状態となり、これで印字可能な状態となる。後は、Ｙ方向駆動手段２３及び Ｚ方向駆動手段３８を適宜駆動させて、印字ペン５９をＹ方向及びＺ方向に移動 させながら、所望の文字を印字する。その際、１個の文字を印字して印字ペン５ ９の位置をずらす場合には、ソレノイド６１を励磁させてペンホルダ５７ひいて は印字ペン５９を反ダンボール箱７７方向に引き戻した状態にする。又、１個の 文字を印字する場合でも、不連続な印字部分があって印字ペン７７を移動させる 必要がある場合にも、ソレノイド６１を励磁させてペンホルダ５７ひいては印字 ペン５９を反ダンボール箱７７方向に引き戻した状態にする。又、ダンボール箱 ７７の側面に凹凸があっても、それはコイルスプリング６４によって吸収され、 印字ペン７７はダンボール箱７７の側面に対して常時適度な押圧力によって押し 付けられている。それによって、印字の品質を一定に保持するようにしている。 【００２１】 １個のダンボール箱７７への所定の印字が終了したら、Ｚ方向駆動手段３８、 Ｙ方向駆動手段２３、Ｘ方向駆動手段４を駆動させて、印字ペン５９を図１に示 した待機位置まで戻す。そして、キャップ手段６５を駆動させてキャップ７３を 印字ペン５９に被冠する。これで、１回の印字動作が終了することになる。後は 、次の印字指令信号が入力されると、上記したと同様の動作を繰り返すことにな る。 【００２２】 以上本実施例によると次のような効果を奏することができる。まず、被印字対 象物としてのダンボール箱７７の一側面の所定箇所に所望の印字を施すことがで き、それに要する印字装置の構成も簡単なものである。特に、Ｚ方向移動体３７ をＺ方向に移動させるためのＺ方向駆動手段３８として、ベルト等の無端状体を 使用した構成ではなく、カム溝３９を備えたカム部材４１とカムフロア４７によ って構成しているので、Ｚ方向駆動手段３８そのもののＺ方向の大きさが小さく て済む。よって、ダンボール箱７７を搬送する搬送手段７９等の他の機器との干 渉もなく、レイアウト上好都合である。又、ダンボール箱７７への印字位置につ いても特に制約を受けるようなことはなく、所望の場所（例えば、本実施例のよ うに、ダンボール箱７７の一側面の下端部）に印字を施すことができる。 【００２３】 又、Ｚ方向駆動手段３３において、駆動モータ４３の回転範囲として、水平を 基準として±３０°に設定しているので、駆動モータ４３の回転量（回転角度） とＺ方向移動台３７のＺ方向への移動量との関係が略リニアに関係となり、制御 が簡単になるものである。 【００２４】 尚、本考案は前記一実施例に限定されるものではない。まず、前記一実施例で は被印字対象物としてダンボール箱を例にとって示したが、これに限定されるよ うなものではない。又、印字する文字の種類、個数、大きさについては任意に設 定すればよい。又、前記一実施例では印字装置をダンボール箱の搬送ライン中に 組み込むものとして説明したが、それに限定されることはない。又、前記一実施 例では、Ｘ方向駆動手段としてエアーシリンダ機構を使用したものを示し、又、 Ｙ方向駆動手段としてはプーリ・ベルトを使用したものを示したが、それ以外に も種々の構成のものが考えられ、例えば、ラック・ピニオン方式、別のシリンダ 方式、スプロケット・チェーン方式等であってもよい。 【００２５】 【考案の効果】 以上詳述したように本考案による印字装置によると、比較的簡単な構成によっ て被印字対象物の側面の任意の場所に所望の印字を施すことができる。よって、 従来のように、大型かつ高コストの印字装置を使用する必要はなく、作業空間の 縮小化及びコストの低減を図ることができる。特に、Ｚ方向駆動手段は駆動モー タの回転をカム機構によってＺ方向への直線運動に変換するものであり、無端状 体を使用した物などに比べて小型である。よって、上記効果をより高めることが できるとともに、他の機器との干渉を避けるとともに、被印字対象物への印字箇 所に対する制約をなくす上で効果的である。又、駆動モータの回転範囲を水平を 基準として±３０°の範囲の任意の角度に設定した場合には、駆動モータの回転 量とＺ方向移動体ひいては印字ペンのＺ方向への移動量との関係を略リニアなも のとすることができ、制御が簡単なものとなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本考案の一実施例を示す図で印字装置の平面図
である。 【図２】本考案の一実施例を示す図で印字装置の正面図
である。 【図３】本考案の一実施例を示す図で印字装置の側面図
である。 【図４】本考案の一実施例を示す図でペンホルダ及びそ
の近傍の構成を示す正面図である。 【図５】本考案の一実施例を示す図でカム部材とカムフ
ロアとの関係を示す図である。 【図６】本考案の一実施例を示す図でＺ方向駆動手段の
駆動モータの回転量とＺ方向への移動量との関係を説明
するための図である。 【図７】本考案の一実施例を示す図でＺ方向駆動手段の
駆動モータの回転量とＺ方向への移動量の実測値を示す
図である。 【図８】本考案の一実施例を示す図で印字装置をライン
に組み込んだ状態を示す平面図である。 【図９】本考案の一実施例を示す図で印字装置をライン
に組み込んだ状態を示す側面図である。 【符号の説明】 １ 枠体（装置本体） ３ Ｘ方向移動体 ４ Ｘ方空駆動手段 ２１ Ｙ方向移動体 ２３ Ｙ方向駆動手段 ３７ Ｚ方向移動体 ３８ Ｚ方向駆動手段 ３９ カム溝 ４１ カム部材 ４７ カムフロア ５３ 印字ペン取付部 ５７ ペンホルダ ５９ 印字ペン ７７ ダンボール箱（被印字対象物）

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求請１】 装置本体と、上記装置本体に水平なＸ方
   向に移動可能に取付けられＸ方向駆動手段によって移動
   せられるＸ方向移動体と、上記Ｘ方向移動体にＸ方向と
   直交する水平なＹ方向に移動可能に取付けられＹ方向駆
   動手段によって移動せられるＹ方向移動体と、上記Ｙ方
   向移動体に鉛直なＺ方向に移動可能に取付けられたＺ方
   向移動体と、上記Ｚ方向移動体にペンホルダを介して水
   平な状態で着脱可能に取付けられ被印字対象物の側面の
   任意の箇所に所望の印字を施す印字ペンと、駆動モータ
   の回転をカム機構によりＺ方向への直線運動に変換して
   上記Ｚ方向移動体をＺ方向に移動させるＺ方向駆動手段
   と、を具備したことを特徴とする印字装置。 【請求項２】 請求項１記載の印字装置において、Ｚ方
   向駆動手段は、駆動モータに対して偏心して取付けられ
   たカムフロアと、Ｚ方向移動体に取付けられ上記カムフ
   ロアが移動可能に係合するカム溝を備えたカム部材を備
   えていて、駆動モータを所定の角度範囲で回転させるこ
   とにより、カムフロア及びカム部材を介してＺ方向移動
   体をＺ方向に所定量だけ昇降させるものであることを特
   徴とする印字装置。 【請求請３】 請求項２記載の印字装置において、Ｚ方
   向駆動手段は駆動モータを水平を基準とした±３０°の
   範囲内の任意の角度で回転させるものであることを特徴
   とする印字装置。