CN1085171C - 打印装置 - Google Patents

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Abstract

一种打印装置,设有两个打印辊,以规定角度间隔地安装在以所述两个打印辊的回转中心或摆动中心为中心的圆周上的支承件,为了相互改变处于打印位置的打印辊和处于待机位置的打印辊的位置,而使所述支承件回转或摆动的驱动机构以及使处于打印位置的打印辊旋转的驱动机构。

Description

打印装置
本发明涉及一种打印装置,该装置在由包装材料的片状材料制造填充内容物用长方体状密封容器的包装机器上、用于在片状材料上印上保鲜期限、质量保存期限、时间、批量标号、生产管理标识等内容。
以往,由包装材料的片状材料制造填充内容物用长方体状密封容器的包装机器上所用的打印装置,记载在日本特公昭57-44525号专利公报的第3个图中,其设有一个打印辊,其上具有能更换的印模。
在上述以往的打印装置中,当变更打印内容时,必须停止包装机器并进行印模更换作业,随着打印内容的变换,便会产生包装机器工作时间减少的问题。
本发明的目的在于提供一种不用停止包装机器就能变更打印内容打印装置。
本发明的另一个目的在于提供一种不用停止包装机器就能变更打印内容的结构紧凑的打印装置。
根据本发明第一方案的打印装置,设有:多个打印辊,以规定角度间隔地安装在以所述多个打印辊的回转中心或摆动中心为中心的圆周上的支承件,为了在所述多个打印辊中使处于打印位置的一个打印辊和处于待机位置的其它打印辊依次改变其位置、而使所述支承件回转或摆动的驱动机构,以及使处于打印位置的打印辊旋转的驱动机构。
作为转动支承件的驱动机构,可使用步进电动机(脉冲电动机)、伺服电动机等,作为摆动支承件的驱动机构,可利用流体压力缸来驱动固定在摆动中心轴上的臂,以及用连接在摆动中心轴上的旋转式执行元件驱动等等。
采用本发明第一方案的打印装置,将在待机位置处的打印辊预先替换成具有以后要使用的打印内容的打印辊,在需要变换打印内容时,由于可通过转动或摆动支承件来完成这一工作,所以不必停止包装机就能变换打印内容,从而不会减少包装机器的运转时间。
根据本发明第二方案的打印装置,设有:两个打印辊,以规定角度间隔地安装在以所述两个打印辊的回转中心或摆动中心为中心的圆周上的支承件,为了相互改变处于打印位置的打印辊和处于待机位置的打印辊的位置、而使所述支承件回转或摆动的驱动机构,以及使处于打印位置的打印辊旋转的驱动机构。
上述规定角度应小于180°,最好在45°-100°之间。
采用本发明第二方案的打印装置,将在待机位置处的打印辊预先替换成具有以后要使用的打印内容的打印辊,在变换打印内容时,由于可通过转动或摆动支承件来完成这一工作,所以不必停止包装机就能变换打印内容,从而不会减少包装机器的工作时间。并且,如果上述规定角度例如为90°。那么摆动具有两个打印辊的支承件的必要空间是180°角度,与使具有两个打印辊的支承件旋转360°时相比,能使必要空间减少一半,因而会使打印装置的结构紧凑。此外,在片状材料彼此间的接缝从打印辊和压印辊的间隙通过时,由于接缝部分片状材料的厚度为原来的两倍,一方面会加大摆动轴的负荷,另一方面不能通过间隙的片状材料会产生破裂,但由于本发明的驱动机构能使支承件摆动,由此会使支承件在摆动方向上产生位移,具有在通过接缝时使间隙变大、在接缝通过后使间隙再次返回至常规大小的弹簧功能的效果。
在本发明上述第一和第二方案的打印装置中,使打印辊旋转的驱动机构具有:其输出轴与打印位置处的打印辊同轴设置的电动机,设置在电机输出轴的偏心位置上的驱动突部和由旋转中驱动突部推动的、设置在打印辊上的从动突部。由此,在摆动支承件并替换打印辊后,电动机一旋转,驱动突部就会推动从动突部而使替换后的打印辊旋转,所以即使在替换打印辊时,也无需特别的作业,仍能保持原样地继续打印作业。
此外,在打印辊外周面上以规定角度间隔地设有多个印模,最好通过驱动机构以规定的角度转动在打印位置处的打印辊。各印模由有数字和字母等构成的印模片组合而成。关于印模的数量,能根据相当于片状材料的一个容器的长度及片状材料的移动速度,设有多个通常以规定间隔并排设置的印模。由此,通过打印辊转一转便能在多个部位进行打印,并且也能适合于高速运动的片状材料的速度。此外,由于片状材料具有需改变内容的可能,例如,在打印工序后进行的工序是用多个装置中的任一装置进行时,也可使用多个装置中的这一装置进行打印。
图1为本发明打印装置的一个实施例的正视图。
图2为图1中打印装置的俯视图。
图3为打印辊主要部分的放大视图。
图4为沿图2中4-4线的剖视图。
图5为沿图2中5-5线的剖视图。
图6为打印开始时主要部分的位置关系视图。
图7为打印结束时主要部分的位置关系视图。
图8为打印中途主要部分的位置关系视图。
以下参照附图说明本发明的实施例。在以下的说明中,上下即为图1中的上下方向,
图1至图8示出了本发明的打印装置。打印装置1设置在由包装材料的片状材料制造填充内容物用长方体状密封容器的包装机器上,用于在片状材料2的打印区域上打印保鲜期限、质量保存期限、时间、批量标号、生产管理标识等内容。打印区域设置成相当于一个容器的长度,此外,安全标记(レジストマ-ク)设置成相当于一个容器的长度。在打印装置1中,从下方输送来的片状材料2沿作为打印装置1的压印滚筒用的压印辊3及导向辊4连续地向上方输送,片状材料2的移动速度并非是一定的,它受容器密封等后续工序的影响而变化。
打印装置1设有:两个打印辊11;支承件13,安装在以两个打印辊11的摆动中心为中心的圆周上;旋转式执行元件14,用于摆动所述支承件13以使两个打印辊中位于打印位置处的一个辊与位于待机位置处的另一打印辊进行相互间的位置变换;以及使打印位置处的打印辊11旋转的驱动机构15。
在打印辊11的外周面上形成有后述的、以180°间隔设置的断面为圆弧状的印模安装件12,通过在两个印模安装件12上分别设置印模16,能在打印辊11转一周的情况下打印两个容器。
如图2和3所示,印模安装件12由与打印辊11同轴的弹性体制成、具有以一定间隔设置的多个嵌合孔12a。印模16的里面形成有能够嵌合在印模安装件12的嵌合孔12a中的嵌合突部16a,对应打印内容的多个印模16被安装在印模安装件12上。O形环状安装件18与印模安装件12邻接,并与打印辊11同轴设置,其直径大于印模安装件12。在各O形环状安装件18上形成周向延伸的槽18a,O形环19跨接在两个O形环状安装件18彼此之间。O形环19比O形环状安装件18向外稍微突出一点,嵌入槽18a中的O形环19的外径与从打印辊11轴线至印模16的距离保持一致。
支承件13的形状大致为正三角形的垂直板状,在三个角中的一个角处装有旋转式执行元件14的输出轴,在其余的角处分别安装打印辊11,所述辊的外周面伸到支承件13外。
旋转式执行元件14被装在垂直状传动机构安装板22上,能使支承件13作大约60°摆动。从图1中实线所示的状态,使支承件13逆时针摆动时,处于打印位置的打印辊11移动至图1点划线所示的待机位置。支承件13及两个打印辊11的移动范围被限定在以旋转式执行元件14的轴为中心的、中心角大致为120°的扇形部分。
向打印辊11进行墨水的供给是通过与位于打印中印模16相对侧的与印模16接触地安装的墨水转印辊24完成的。通过与墨水转印辊24接触的浸渍辊25将墨水供给墨水转印辊24。墨水转印辊24和墨水浸渍辊25通过穿通墨水辊安装板26上通孔26a,26b的螺栓螺母件27,可在墨水辊安装板26的纵向自由地进行位置微调地安装在墨水辊安装板26上。墨水辊安装板26通过螺栓29可自由装卸地安装在传动机构安装板22处伸出的水平状的支承件28的顶端。
在送料辊4上方设有沿片状材料2的移动路线延伸的光电传感器安装棒30,在该元件上,两个光电传感器31,32用螺栓31a,32a上下方向可自由地进行位置调整地以规定间隔安装着。下方的光电传感器31用于发出打印指令,上方的光电传感器32用于确认打印位置。光电传感器安装棒30的下端与带有手柄33a的位置调整螺栓33螺纹连接。光电传感器安装棒30的上端可自由滑动地支承在上部固定板34上,位置调整螺栓33可自由回转但不能滑动地支承在下部固定板35上,通过旋转位置调整螺栓33的手柄33a,能在上下方向微调光电传感器安装棒30的位置。
压印辊3与装有编码器38的用于检测片状材料速度的辊37接触。通过编码器38,可用片状材料速度检测用辊37的回转角速度计算出片状材料2的移动速度。
当安装在打印辊11上的印模16和O形环19处于打印位置时,通过片状材料2调整它们与压印辊3相接程度。而后,在O形环19经片状材料2与压印辊3接触期间,印模16依靠O形环19与片状材料2之间的摩擦力与片状材料2同步移动,并在其间进行打印,而在O形环19离开片状材料2时,打印辊11停下。
驱动机构15通过O形环19和片状材料2之间的摩擦力而使停止的打印辊11转动至其能转动的位置,如图2所示,该机构具有:其输出轴42与打印位置处的打印辊11同轴设置的脉冲电动机41,偏心状设置在脉冲电动机41的输出轴42前端的同轴圆板42a上的驱动销43,和偏心状设置在打印辊11上的从动销44。从脉冲电动机41输出轴42的轴线至驱动销43的距离与从打印辊11轴线至从动销44的距离相等,在打印辊11停止时,一旦转动脉冲电动机41,驱动销43就与从动销44接触,而后,打印辊11与脉冲电动机41的输出轴42成一体旋转。并且,正如上述,打印辊11的转动是通过与片状材料间的摩擦力而进行的。
每当输出打印指令信号,脉冲电动机41就作180°转动。脉冲电动机41的转动速度可以变化,但设定为与片状材料2的移动速度相等的速度,其中所述片状材料2的移动速度应根据编码器38所发出的信号通过运算装置求得。另外,在由打印指令信号输出至开始转动的时间,也通过运算装置根据编码器38发出的信号求出片状材料2的移动速度而定。
脉冲电动机41的输出轴42的底部42b上,安装着与其同轴转动的转动板46,47,板上设有两个槽46a,47a。离输出轴42底部较远的转动板46用于脉冲电动机41的停止定位用,离输出轴42底部较近的转动板47用于对检测打印辊11朝向打印方向角度的打印辊位置确认用。
在停止定位用转动盘46上,如图4所示,两个槽46a处于间隔为180°的位置处,且与两个停止定位用光电传感器48相对应。如图5所示,在打印辊位置确认用转动板47上,两个槽47a处于间隔为180°处,且与一打印辊位置检测用光电传感器49相对应。
印模16的中央通过片状材料2接触压印辊3时,如图5所示,打印辊位置确认用转动板47的两个槽47a的任意一个应与打印辊位置测定用光电传感器49一致,如图4所示,停止定位用转动板46中的两个槽46a均与停止定位用光电传感器48错开90°。从这种状态开始,脉冲电动机41一转过90°,停止定位用转动板46中的两个槽46a便均与两个停止定位用光电传感器48一致,此即为脉冲电动机41的停止位置。
下面,参照附图6和7,对所述打印装置1的调整步骤及动作步骤进行说明。
如图6和7所示,在片状材料2上,设有相当每一容器长度的打印标记R1,R2,R3。由于打印标记R1,R2,R3均被涂为黑色,所以打印指令用光电传感器31及打印位置确认用光电传感器32区分打印标记R1,R2,R3与白色区域来判断标记的有无。并且,作为打印标记,为了便于对片状材料上印刷的各种图案进行识别,也可利用具有传感器易检测的灵敏度的、预先在片状材料上开出的吸管孔。
作为打印作业前的调整作业,在打印指令用光电传感器31确认打印标记R2时,停止定位用转动板46的两个槽46a应与两个停止定位用光电传感器48保持一致(参照附图6(b))。由此,打印辊11停在与脉冲电动机41的停止位置相对应的位置即印模16离开片状材料2的位置(图6(a)中实线所示的状态)。
打印作业开始,打印指令用光电传感器31检测出打印标记R2时(图6(a)),输出打印指令信号。于是,根据编码器38发出的信号检测片状材料2的移动速度。接着,根据所述片状材料2的移动速度,以打印指令信号输出的时刻作为基准计算到达脉冲电机41应起动所需的时间及脉冲电机41应转动的转速。根据该计算结果,脉冲电动机41便从打印指令信号输出的时刻起开始运转。脉冲电动机41一运转,驱动销43便与从动销44接触,从而使打印辊11开始旋转。当打印辊11转动且O形环19与片状材料2接触时(图6中点划线所示的状态),打印辊11通过O形环19与片状材料2之间的摩擦而与片状材料2同步旋转,从而在其间进行打印。一旦O形环19离开片状材料2,打印辊11便停止。脉冲电机41转动180°并在两个停止定位用光电传感器48与两个槽46a完全一致时(参照图7)停止转动。打印辊11在停止位置再次通过脉冲电动机41的驱动销43转动停在与脉冲电动机41的停止位置相对应的位置处。从图7所示的状态开始,片状材料2被进一步输送,打印指令用光电传感器31再次检测到打印标记R3时,输出打印指令信号,重复相同的工序。
下面,参照图8,对为检测打印装置1的打印位置而作的调整步骤和工作步骤加以说明。
作为打印作业前的调整作业,在片状材料2打印区域的中部与印模16的中部相一致的状态下,使打印辊位置确认用旋转板47的两个槽47a中的任一个与打印辊位置检测用光电传感器49相一致,同时,使打印辊位置确认用光电传感器32与打印标记R2相一致。打印作业开始时,一旦脉冲电动机41转动,在印模16的中部与片状材料2接触时,打印辊位置确认用旋转板47的两个槽47a中的任一个槽便与打印辊位置检测用光电传感器49保持一致。此时,打印辊位置确认用光电传感器32检测出打印标记R2(图8的状态)的话,就判定没有打印移动偏差。例如,在输出打印指令信号、打印辊11停在静止位置之前,片状材料2的速度快速变化,打印辊11无法与片状材料2的速度保持一致的情况下,即便打印辊位置确认用旋转板47的两个槽47a中的任一个槽与打印辊位置检测用光电传感器49保持一致,打印辊位置确认用光电传感器32也无法检测到打印标记R2。在这种场合下,判定所存在的打印移动偏差,警报蜂鸣器鸣叫,自动排出具有打印偏差的容器。并且,在打印位置只移动一点时,能通过上下移动光电传感器安装棒30、上下移动打印指令用光电传感器31、改变打印指令信号输出的时刻,进行处理工作。
虽然上文对所示的打印装置的一个实施例作了说明,但本发明并不仅限于这一实施例。例如,可加大支承件13以其上可支承三个以上的打印辊,用步进电动机(脉冲电动机)或伺服电动机来替代旋转式执行元件14的话,也能使支承件13不摆动地回转。此外,由于要摆动支承件13,所以也可通过流体压力缸来驱动固定在摆动中心轴上的臂。另外,代替以间隔为180°设置的两个印模16,可以按规定间隔设置三个以上的印模。具有间隔为180°的两个印模16的打印装置的包装机在例如日本特开昭61-93010号专利公报中公开,在具有交替制造密封容器的左右一对爪的条件下,能在不管左右哪一个爪制造的容器上交替地印刷出管理标记。即使以90°的间隔设置四个印模,也能在不管左右哪一个爪制造的容器上交替地印刷出管理标记。

Claims (4)

1.一种打印装置,设有:多个打印辊,以规定角度间隔地安装在以所述多个打印辊的回转中心或摆动中心为中心的圆周上的支承件,为了在所述多个打印辊中使处于打印位置的一个打印辊和处于待机位置的其它打印辊依次改变其位置、而使所述支承件回转或摆动的驱动机构,以及使处于打印位置的打印辊旋转的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的打印装置,其特征在于:设有:两个打印辊,所述两个打印辊安装在以支承体的摆动中心为中心的圆周上,所述驱动机构使所述支承件摆动。
3.根据权利要求1所述的打印装置,其特征在于:使打印辊旋转的驱动机构具有:其输出轴与打印位置处的打印辊同轴设置的电动机,设置在电机输出轴的偏心位置上的驱动突部,和由旋转中驱动突部推动的、设置在打印辊上的从动突部。
4.根据权利要求1-3中任一所述的打印装置,其特征在于:在打印辊外周面上,以规定角度间隔地设有多个印模,在打印位置的打印辊通过驱动机构每次以规定的角度转动。
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