JP2005279937A - 印字装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印字不良を発生させることなく、ワークの所定部位に高精度な印字を行うことができ、また、印字不良の発生を検出する。
【解決手段】ワークを通過確認センサ２４により検出して通過確認信号をトリガ信号保持回路３０に出力し、次いで、ワークをトリガセンサ２６により検出してトリガ信号保持回路３０を出力し、このトリガ信号に基づき、カウンタ３２によるカウントを開始し、所定のカウント値となった時点で、印字制御回路３４により印字部１４を制御してワークに所定の印字を行う。この場合、トリガ信号保持回路３０によりトリガ信号を保持することで、トリガセンサ２６によりワークを検出した後のワークの誤検出を回避することができる。なお、トリガ信号保持回路３０によるトリガ信号の保持は、通過確認センサ２４による通過確認信号によって解除されるため、通過確認信号を検出した後に検出されるトリガ信号をワークの正しい検出信号として印字制御を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送されるワークの所定部位に印字部により印字を行う印字装置及び方法に関する。

例えば、製品の製造ラインにおいては、搬送機構によって搬送される製品や、製品を収容するケース等に対して、印字装置を用いて製品の製造番号、有効期限等の製品情報を印字することが行われる。なお、印字装置としては、インクジェットプリンタや、レーザプリンタが用いられている。

ところで、これらの印字装置では、製品の所定位置に製品情報を印字しなければならないことから、製品の通過を検出してトリガ信号を出力するトリガセンサを搬送路中に配設し、前記トリガ信号が出力されてからの製品の搬送距離を、搬送機構を構成する搬送モータに連結されたロータリエンコーダからの出力パルスに基づいて検出し、製品が所定の印字位置に到達した時点で印字装置を駆動して印字を行うようにしている。

しかしながら、搬送モータに回転むらがあると、ロータリエンコーダから出力される出力パルスの間隔が不正確となるため、製品情報を高精度に印字できなくなってしまう。

そこで、特許文献１では、搬送モータの回転むらが１回転を周期として発生することに着目し、搬送モータの１回転による製品の搬送距離の整数倍となる位置で製品情報を印字するようにした従来技術を提案している。

特開２００２−３６１９３７号公報

しかしながら、上記特許文献１では、製品を搬送する搬送コンベアと製品との間、あるいは、搬送コンベアのプーリと搬送モータとの間に滑りがあると、製品の搬送距離が不正確となり、印字の位置ずれが発生してしまう。

また、ロータリエンコーダからの出力パルスのカウントを開始するトリガ信号に問題があると、印字不良が発生してしまう。例えば、トリガセンサが製品以外の異物の通過を検出してトリガ信号を出力し、あるいは、ノイズがトリガ信号として出力されてしまうと、印字の位置ずれや印字の２度打ち、印字が製品から外れてしまう印字無し、といった事態が発生する。また、トリガセンサやロータリエンコーダが故障してトリガ信号等が出力されない場合においても、印字ができなくなる事態が発生する。さらに、印字中における製品の搬送速度にむらがあると、印字幅が変動してしまう。

本発明は、これらの課題を解決するためになされたものであり、印字不良を発生させることなく、ワークの所定部位に高精度な印字を行うことができ、また、印字不良の発生を検出することのできる印字装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明では、所定位置に搬送されたワークを第１ワーク検出センサにより検出して第１検出信号を出力し、次いで、前記所定位置よりも下流側の位置に搬送されたワークを第２ワーク検出センサにより検出して第２検出信号を出力し、前記第２検出信号に基づき、印字制御部により印字部を制御してワークに所定の印字を行う。この場合、検出信号保持部により前記第２検出信号を保持することにより、第２ワーク検出センサによりワークを検出した後のワークの誤検出を回避することができる。なお、検出信号保持部による第２検出信号の保持は、第１検出信号によって解除されるため、第１検出信号を検出した後に検出される第２検出信号をワークの正しい検出信号として印字制御を行うことができる（請求項１、５記載の発明）。

また、第１ワーク検出センサ及び第２ワーク検出センサをワークの搬送方向に沿った近接する部位を検出するように配設し、第１ワーク検出センサ又は第２ワーク検出センサの一方がワークを検出し、他方がワークを検出しない状態が所定時間以上継続する場合、センサ異常検出部が、第１ワーク検出センサ又は第２ワーク検出センサに異常があることを検出する（請求項２記載の発明）。

また、第１ワーク検出センサ又は第２ワーク検出センサがワークを検出する検出継続時間が所定時間の範囲にない場合、搬送異常検出部が、ワークの搬送状態に異常があることを検出する（請求項３記載の発明）。

さらに、ワークの搬送速度を搬送速度検出部により検出し、その搬送速度が所定速度の範囲にない場合、ワークの搬送状態に異常があることを検出する（請求項４記載の発明）。

本発明によれば、第１ワーク検出センサに続いて第２ワーク検出センサでワークを検出するとともに、第２ワーク検出センサによる第２検出信号を保持することにより、ノイズの影響を受けることなくワークを検出して高精度な印字を行うことができる。

また、第１ワーク検出センサ及び第２ワーク検出センサによる検出信号に基づき、センサの異常や、ワークの搬送状態の異常を検出することができる。

さらに、ワークの搬送速度から、ワークの搬送状態の異常を検出することができる。

図１は、本実施態様にかかる印字装置１０の構成図である。

印字装置１０は、搬送機構１２によって矢印方向に搬送されるワークＷの所定部位に対して、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ等からなる印字部１４により、製品情報等の印字処理を行う装置である。

搬送機構１２は、プーリ１６ａ、１６ｂ間に張架されるコンベアベルト１８と、プーリ１６ａを回転させることでコンベアベルト１８を介してワークＷを矢印方向に搬送させる搬送モータ２０とを備える。搬送モータ２０には、搬送モータ２０の回転量をパルス信号として検出するロータリエンコーダ２２が接続される。

ワークＷの搬送経路中であって印字部１４よりも上流側には、ワークＷの通過を確認して通過確認信号（第１検出信号）を出力する通過確認センサ２４（第１ワーク検出センサ）と、ワークＷを検出してトリガ信号（第２検出信号）を出力するトリガセンサ２６（第２ワーク検出センサ）とが配設される。トリガセンサ２６により検出されるワークＷの部位は、通過確認センサ２４により検出されるワークＷの部位に近接し、ワークＷの搬送方向下流側に距離ｍだけ離間して設定される。印字部１４により所望の情報が印字されるワークＷの部位は、トリガセンサ２６により検出されるワークＷの搬送方向下流側に距離Ｌだけ離間して設定される。

ロータリエンコーダ２２、通過確認センサ２４、トリガセンサ２６及び印字部１４は、シーケンサにより構成されるコントローラ２８によってモニタされ、制御される。

コントローラ２８は、図２に示すように、トリガセンサ２６がワークＷを検出することで出力されるトリガ信号を保持するトリガ信号保持回路３０（検出信号保持部）と、ロータリエンコーダ２２から出力されるパルス信号のカウントを、トリガ信号保持回路３０により保持されたトリガ信号により開始し、そのカウント値をカウント信号として出力するカウンタ３２と、カウンタ３２からのカウント信号に基づいて印字部１４を制御する印字制御回路３４（印字制御部）とを備える。

また、コントローラ２８は、通過確認センサ２４又はトリガセンサ２６の一方がワークＷを検出し、他方がワークＷを検出しない状態が所定時間以上継続する場合、通過確認センサ２４又はトリガセンサ２６に異常があることを検出するセンサ異常検出回路３６と、通過確認センサ２４又はトリガセンサ２６がワークＷを検出する検出継続時間が所定時間の範囲にない場合、ワークＷの搬送状態に異常があることを検出する搬送異常検出回路３８（搬送異常検出部）と、カウンタ３２（搬送速度検出部）により検出される単位時間当たりのパルス信号のカウント値に基づき、ワークＷの搬送速度又はロータリエンコーダ２２に異常があることを検出するパルス異常検出回路４０（搬送異常検出部）とを備える。センサ異常検出回路３６、搬送異常検出回路３８及びパルス異常検出回路４０によって検出された異常状態の有無は、表示部４２に表示される。

本実施形態の印字装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作につき、図３に示すタイミングチャートに基づいて説明する。

搬送モータ２０が駆動されると、プーリ１６ａ、１６ｂ及びコンベアベルト１８を介してワークＷが矢印方向（図１）に搬送される。なお、搬送モータ２０の回転に伴い、ロータリエンコーダ２２は、パルス信号を生成してコントローラ２８のカウンタ３２に出力する。

ワークＷが搬送され、先端部（搬送方向下流側）が通過確認センサ２４に到達すると、通過確認センサ２４は、通過確認信号をＯＮとしてトリガ信号保持回路３０及びセンサ異常検出回路３６に出力する。トリガ信号保持回路３０は、通過確認信号が供給されると、保持していたトリガ信号をＯＦＦにする。

次いで、ワークＷの先端部がトリガセンサ２６に到達すると、トリガセンサ２６は、トリガ信号をＯＮとしてトリガ信号保持回路３０及び搬送異常検出回路３８に出力する。トリガ信号保持回路３０は、通過確認センサ２４からの通過確認信号によって直前に解除されているトリガ信号を保持し、カウンタ３２に出力する。

カウンタ３２は、トリガ信号保持回路３０によって保持されたトリガ信号に従い、ロータリエンコーダ２２からのパルス信号のカウントを開始し、そのカウント値をカウント信号として印字制御回路３４に供給する。印字制御回路３４は、カウント信号のカウント値がトリガセンサ２６と印字部１４との距離Ｌに対応するカウント値となったとき、印字部１４に印字信号を出力して印字部１４を制御し、ワークＷに所定の印字情報を記録する。

この場合、カウンタ３２に出力されるトリガ信号は、ワークＷに印字処理を行っている間、トリガ信号保持回路３０によってＯＮ状態に保持されているため、例えば、この間にノイズやトリガセンサ２６のチャタリングを原因としてトリガ信号保持回路３０にトリガ信号が入力されたとしても、このような不適切なトリガ信号に基づいて印字処理が行われてしまうおそれはない。従って、印字が２度打ちされたり、ワークＷから外れて印字処理が行われるといった印字不良が発生することがない。

なお、通過確認センサ２４がワークＷの通過を確認してトリガ信号保持回路３０によるトリガ信号を解除してから、トリガセンサ２６がワークＷを検出してトリガ信号を出力するまでの時間は、できるだけ短い方がよい。トリガ信号が解除されてＯＦＦになってからＯＮになるまでの間に生じるノイズによって印字不良が発生する事態を回避できるからである。

また、正規のトリガ信号がトリガ信号保持回路３０に入力されてから印字制御回路３４が印字を開始するまでの時間も、できるだけ短い方がよい。搬送機構１２によるワークＷの搬送むらによる印字位置ずれを小さくすることができるからである。従って、印字部１４は、トリガセンサ２６にできるだけ近接させて配置することが望ましい。

一方、通過確認センサ２４によるワークＷの通過確認信号と、トリガセンサ２６によるワークＷのトリガ信号とは、センサ異常検出回路３６に供給されている。近接して配設されている通過確認センサ２４及びトリガセンサ２６は、通過確認センサ２４及びトリガセンサ２６が正常に動作している場合、ワークＷがないときには、ともにＯＦＦの状態を所定時間継続し、また、ワークＷを検出しているときには、ともにＯＮの状態を所定時間継続する。従って、センサ異常検出回路３６は、通過確認センサ２４又はトリガセンサ２６の一方がワークＷを検出し、他方がワークＷを検出しない状態が所定時間以上継続する場合、通過確認センサ２４又はトリガセンサ２６に異常があることを検出し、その状態を表示部４２に表示して作業者に報知する。

なお、センサ異常検出回路３６に設定される異常検出のための所定時間は、ワークＷが通過確認センサ２４及びトリガセンサ２６を正常時に通過するのに要する時間に対して、センサ異常検出回路３６が異常を検出する処理に要する時間（スキャンタイム）を加算した時間にできだけ近い時間を設定することが望ましい。

また、搬送異常検出回路３８は、通過確認センサ２４からの通過確認信号が所定時間以上ＯＮのままであるとき、あるいは、トリガセンサ２６からのトリガ信号が所定時間以上ＯＮのままであるとき、ワークＷがコンベアベルト１８上に停止しているか、所定の搬送速度以下で搬送されているため、ワークＷの搬送状態に異常があることを検出し、表示部４２に表示してその旨を作業者に報知する。

さらに、パルス異常検出回路４０は、カウンタ３２からカウント信号が入力されないとき、あるいは、カウント信号の単位時間当たりのカウント値を所定のカウント値の範囲と比較し、その範囲にないとき、搬送機構１２によるワークＷの搬送速度に異常があることを検出し、表示部４２に表示してその旨を作業者に報知する。なお、パルス異常検出回路４０は、カウント信号に基づき、ロータリエンコーダ２２の不具合を検出することもできる。

作業者は、センサ異常検出回路３６、搬送異常検出回路３８、又は、パルス異常検出回路４０により検出された異常状態に基づき、通過確認センサ２４、トリガセンサ２６、ロータリエンコーダ２２、搬送機構１２の異常状態を判別し、適切な対策を施すことができる。

図１は、本発明の印字装置の構成図である。 図２は、印字装置を構成するコントローラのブロック図である。 図３は、図２に示すコントローラにおけるタイミングチャートである。

符号の説明

１０…印字装置 １２…搬送機構
１４…印字部 ２０…搬送モータ
２２…ロータリエンコーダ ２４…通過確認センサ
２６…トリガセンサ ２８…コントローラ
３０…トリガ信号保持回路 ３２…カウンタ
３４…印字制御回路 ３６…センサ異常検出回路
３８…搬送異常検出回路 ４０…パルス異常検出回路
４２…表示部

Claims (5)

1. 搬送されるワークの所定部位に印字部により印字を行う印字装置において、
   前記ワークが所定位置を搬送されることを検出し、第１検出信号を出力する第１ワーク検出センサと、
   前記所定位置よりも搬送方向下流側の位置を前記ワークが搬送されることを検出し、第２検出信号を出力する第２ワーク検出センサと、
   前記第２検出信号を保持する一方、前記第１検出信号により前記第２検出信号の保持が解除される検出信号保持部と、
   前記検出信号保持部により保持された前記第２検出信号に基づき、前記印字部を制御する印字制御部と、
   を備えることを特徴とする印字装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記第１ワーク検出センサ及び前記第２ワーク検出センサは、前記ワークの搬送方向に沿った近接する部位を検出するように配設され、
   前記第１ワーク検出センサ又は前記第２ワーク検出センサの一方が前記ワークを検出し、他方が前記ワークを検出しない状態が所定時間以上継続する場合、前記第１ワーク検出センサ又は前記第２ワーク検出センサに異常があることを検出するセンサ異常検出部を備えることを特徴とする印字装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記第１ワーク検出センサ又は前記第２ワーク検出センサが前記ワークを検出する検出継続時間が所定時間の範囲にない場合、前記ワークの搬送状態に異常があることを検出する搬送異常検出部を備えることを特徴とする印字装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記ワークの搬送速度を検出する搬送速度検出部を備え、前記搬送速度が所定速度の範囲にない場合、前記ワークの搬送状態に異常があることを検出する搬送異常検出部を備えることを特徴とする印字装置。
5. 搬送されるワークの所定部位に印字部により印字を行う印字方法において、
   前記ワークが所定位置を搬送されることを第１ワーク検出センサにより検出し、第１検出信号を出力するステップと、
   前記所定位置よりも搬送方向下流側の位置を前記ワークが搬送されることを第２ワーク検出センサにより検出し、第２検出信号を出力するステップと、
   前記第２検出信号を保持する一方、前記第１検出信号により前記第２検出信号の保持を解除するステップと、
   からなり、前記第２検出信号に基づいて前記印字部を制御することを特徴とする印字方法。

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