JP2011025508A - リライタブルラベルの印字装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送容器の状態や搬送の状態に影響されることなく、良好な印字品質を確保することが可能なリライタブルラベルの印字装置を提供する。
【解決手段】印字装置１０は、所定位置に置かれた折りたたみコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２にレーザビームを照射するレーザマーカ１１と、所定位置に置かれた折りたたみコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２に対するレーザマーカ１１の位置を調節するスライドシリンダ１３と、所定位置に置かれた折りたたみコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２とレーザマーカ１１との距離を計測する距離センサ１２と、距離センサ１２計測した距離に基づいて、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２に位置するようにスライドシリンダ１３を制御する制御部１４と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、物流システムにおける搬送容器に貼付されたリライタブルラベルにバーコードや搬送先の住所等の情報を印字するための印字装置に関する。

搬送容器に貼付されたリライタブルラベルへの印字を行う従来一般の印字装置としては、例えば、下記の特許文献１に開示されているものが知られている。この特許文献１に記載の印字装置は、温度によって発色するタイプのリライタブルラベル用であり、レーザビーム照射手段からレーザビームを照射することによってリライタブルラベルの印字面の温度を上げ、それによって印字を行う構造となっている。

また、特許文献１に記載の印字装置におけるレーザビーム照射手段は、高精細の印字を可能とするために、集光レンズを備えており、レーザビームを集光させて、リライタブルラベルが最適な発色を得られる温度を実現する印字最適位置がリライタブルラベルの印字面上にくるようにしている。すなわち、印字線の太さや精度は、レーザビーム照射手段とリライタブルラベルとの距離によって決まる。したがって、レーザビーム照射手段が照射するレーザビームの印字最適位置とリライタブルラベルの位置とがずれると、リライタブルラベルが発色するための温度が不足して印字がかすれたり、印字線が太くなったりする場合がある。

この点、特許文献１に開示された印字装置においては、印字のための所定位置に置かれた搬送容器を、可動ガイドプレートによってレーザビーム照射手段に対して近接又は離隔し、レーザビームの印字最適位置にリライタブルラベルがくるように位置決めを行っている。

特開２００７−７６１２２号公報

ところが、特許文献１に開示された印字装置においては、例えば、折りたたみコンテナで見かけられるような内側に傾いた側面にリライタブルラベルが貼付されている場合や、梱包状態によって膨らんだ部分にリライタブルラベルが貼付されている場合等、レーザビーム照射手段に対して搬送容器を正確に位置決めしても、リライタブルラベルが、想定する位置、すなわち、レーザビームの印字最適位置に位置しないことがある。このような場合は、印字がかすれたり太くなったりする等、良好な印字品質を確保することができないおそれがある。

そこで、本発明の目的は、搬送容器の状態や搬送の状態に影響されることなく、良好な印字品質を確保することが可能なリライタブルラベルの印字装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の印字装置は、搬送容器に貼付けられ、レーザビームの印字最適位置における温度によって発色するリライタブルラベルの印字装置において、所定位置に置かれた搬送容器に貼付されたリライタブルラベルにレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、所定位置に置かれた搬送容器に貼付されたリライタブルラベルに対するレーザビームの印字最適位置を調節する調節手段と、所定位置に置かれた搬送容器に貼付されたリライタブルラベルとレーザビーム照射手段との距離を計測する計測手段と、計測手段が計測した距離に基づいて、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに位置するように調節手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

このような印字装置によれば、所定位置に置かれた搬送容器に貼付されたリライタブルラベルとレーザビーム照射手段との距離に基づいて、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに位置するように調節手段が調節される。これにより、印字装置がリライタブルラベルを印字する際には、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに正確に位置するようになる。この結果、搬送容器の状態や搬送の状態に影響されることなく、良好な印字品質を確保することが可能となる。

また、本発明の印字装置では、調節手段は、レーザビーム照射手段を移動させてレーザビームの印字最適位置を調節してもよい。

また、本発明の印字装置では、計測手段は、リライタブルラベルの傾斜度合を計測し、制御手段は、傾斜度合に基づいてレーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに位置するように調節手段を制御してもよい。このような印字装置によれば、例えば、リライタブルラベルが、折りたたみコンテナの側面に貼付されている場合に、その側面が傾斜したときのように、レーザビーム照射手段とリライタブルラベルとの距離が、リライタブルラベルの部分ごと異なる場合であっても、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに位置するように調節手段が調節されるので、さらに良好に印字することが可能となる。

本発明によれば、所定位置に置かれた搬送容器に貼付されたリライタブルラベルとレーザビーム照射手段との距離に基づいて、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベルに正確に位置するように調整されるので、搬送容器の状態や搬送の状態に影響されることなく、良好な印字品質を確保することが可能となる。

本発明の好適な一実施形態にかかる印字装置を含む物流システムを概略的に示す斜視図である。 図１の印字装置の構成を示す斜視図である。 図１の印字装置の作用を説明する図である。 本発明の他の好適な一実施形態にかかる印字装置を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明によるリライタブルラベルの印字装置（以下、印字装置と示す）１０を含む物流システム１の一部を示す斜視図、図２は、印字装置１０の斜視図である。なお、本明細書において、「左」及び「右」なる語はコンベヤにおける搬送方向を基準としており、「上」及び「下」なる語は鉛直方向に基づいている。

本実施形態における印字装置１０は、図１に示すように、物流システム１のコンベヤ２上を搬送される再利用可能な折りたたみコンテナ（搬送容器）３１に貼付されたリライタブルラベル３２にバーコードや搬送先の住所等の情報を印字する装置である。そして、印字装置１０は、図１に示すように、折りたたみコンテナ３１の搬送経路上の一部に配置されたフレーム３のベース４上に配置されている。

折りたたみコンテナ３１は、物流の現場で商品を保管・輸送する際に繰り返し使用される、いわゆる「通い箱」と称される搬送容器である。折りたたみコンテナ３１は、例えば、図４に示すように、ヒンジ等の部品によって上下の辺の一方が内部に向かって回動可能な側面３１ａと、上下方向の中央部付近において水平方向を軸として折り曲げ可能な側面３１ｂとによって構成されている。以下、折りたたみコンテナ３１のことを単に「コンテナ」と称する。

本物流システム１で搬送されるコンテナ３１の側面３１ａには、レーザビームが照射されることによって情報が印字されるリライタブルラベル３２が貼付されている。リライタブルラベル３２としては、例えば、電子供与性染料前駆体を用いたロイコ系リライタブル感熱紙がある。電子供与性染料前駆体は、酸性雰囲気下で分子内のラクトン環が開環することにより発色し、酸性雰囲気を取り除くとラクトン環が閉環し無色の状態に戻るものである。ロイコ系リライタブル感熱紙は、この電子供与性染料前駆体と可逆顕色剤を組み合わせたものであり、可逆顕色剤とは電子供与性染料前駆体と反応して発色・消色の可逆性を発現するものである。可逆顕色剤には、例えば、長鎖アルキル基をもつフェノール系化合物等が用いられる。

コンベヤ２は、コンテナ３１を搬送する装置であって、複数の搬送ローラ２１によって構成されている。そして、コンベヤ２は、リライタブルラベル３２に情報が印字される位置にまでコンテナ３１を搬送したところで一旦停止し、印字装置１０によって情報が印字された後、再び駆動して搬送する、いわゆる間欠搬送を行っている。なお、ここでいう、リライタブルラベル３２に情報が印字される位置とは、後述する印字装置１０におけるレーザマーカ（レーザビーム照射手段）１１がレーザビームを照射することが可能な位置をいう。

コンベヤ２がリライタブルラベル３２を印字する位置（以下、所定位置と示す）には、ストッパ２２が設けられている。ストッパ２２は、搬送ローラ２１の下方に配置されており、隣接する搬送ローラ２１間の隙間からコンテナ３１の搬送面よりも上側に上昇させることが可能な構造に形成されている。ストッパ２２は、リライタブルラベル３２に情報を印字する対象となるコンテナ３１がコンベヤ２の上流側から搬送されてくると、図２に示すように、コンテナ３１が搬送される搬送面よりも上側に上昇し、コンテナ３１の底面部を支持して、搬送方向下流側（図１における矢印方向）に搬送されることを制止する。これにより、印字装置１０に対するコンテナ３１の搬送方向に対する位置決めが行われる。なお、コンベヤ２は、コンテナ３１が制止された時点で一旦停止する。

印字装置１０は、レーザマーカ１１と、距離センサ（計測手段）１２と、スライドシリンダ（調節手段）１３と、制御部（制御手段）１４とを含んで構成されている。

レーザマーカ１１は、後述するスライドシリンダ１３に取り付けられている。そして、レーザマーカ１１は、コンベヤ２により搬送されてきたコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２に、レーザ発振器１１ａによって発生させたレーザビームを照射してリライタブルラベル３２に情報を印字する。

ここで、レーザマーカ１１が照射するレーザビームは、図示しないが適当な光学系レンズを用いて結像される。そして、レーザビームの光軸方向における印字最適位置では、リライタブルラベル３２が発色する温度に加熱することができる。レーザマーカ１１は、リライタブルラベル３２を走査（スキャン）し、所望する部分を加熱することによって、瞬時に２次元情報を印字することができる。

距離センサ１２は、レーザマーカ１１の近傍に配置されており、所定位置に置かれたコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２とレーザマーカ１１との距離Ｌ１を計測する。

スライドシリンダ１３は、図２に示すように、ボディ１３ａと、プレート１３ｂ，１３ｃと、シリンダ１３ｄとを含んで構成されている。コンベヤ２の幅方向における両端部に配置されたプレート１３ｂ，１３ｃは、共にベース４に固定されている。プレート１３ｂとプレート１３ｃとの間に配置されたボディ１３ａは、シリンダ１３ｄによって移動可能に構成されている。上記レーザマーカ１１は、ボディ１３ａに取り付けられているので、ボディ１３ａと共に左右方向（コンベヤ２の幅方向）に沿って水平移動が可能である。これにより、スライドシリンダ１３は、所定位置に置かれたコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２に対するレーザマーカ１１の位置を調節することができる。

制御部１４は、距離センサ１２が計測したリライタブルラベル３２とレーザマーカ１１との距離Ｌ１に基づいて、レーザマーカ１１が照射するレーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２に位置するようにスライドシリンダ１３を制御する。

次に、以上のような構成において、本発明の作用について説明する。

本実施形態の物流システム１は、ユーザによって起動ボタン等が押下されると、コンベヤ２が起動し、コンベヤ２にコンテナ３１の供給が開始される。続いて、リライタブルラベル３２に情報が印字される位置（以下、所定位置と示す）に配置されたストッパ２２が上昇し、コンベヤ２によって搬送されてくるコンテナ３１が搬送方向下流側への搬送されることを制止する。コンベヤ２は、この時点で一度停止する。

ここで、所定位置に搬送されてきたコンテナ３１は、通い箱として繰り返し使用されているため、コンテナ３１に変形や歪みが生じている可能性がある。このため、所定位置にコンテナ３１が搬送されてきても、コンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２の位置がレーザビームの印字最適位置に位置しないことがある。

そこで、距離センサ１２は、所定位置に停止したコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２までの水平距離Ｌ１を計測する。本実施形態においては、距離センサ１２は、レーザマーカ１１と近傍する位置に取り付けられているので、距離センサ１２が計測した距離Ｌ１（以下、計測距離と示す）は、そのままレーザマーカ１１とリライタブルラベル３２との距離となる。距離センサ１２は、計測距離Ｌ１を制御部１４に送出する。

次に、制御部１４は、計測距離Ｌ１とレーザマーカ１１における印字最適位置までの距離（以下、印字最適距離と示す）との差を比較する。ここで、計測距離Ｌ１が、印字最適距離と比べて長い場合、その差分の距離だけスライドシリンダ１３のボディ１３ａを左側（コンテナ３１に近づく方向）に移動させる。これにより、レーザマーカ１１の照射するレーザビームの印字最適位置をリライタブルラベル３２の位置に合わせることが可能となる。

一方、計測距離Ｌ１が、印字最適距離と比べて短い場合、その差分の距離だけスライドシリンダ１３のボディ１３ａを右側（コンテナ３１から遠ざかる方向）に移動させる。この場合も、レーザマーカ１１の照射するレーザビームの印字最適位置をリライタブルラベル３２の位置に合わせることが可能となる。

次に、レーザマーカ１１は、リライタブルラベル３２の印字面全体をレーザビームで走査して所望の情報を印字する。このとき、制御部１４によるスライドシリンダ１３の制御によって、レーザマーカ１１の照射するレーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２に位置するように調節されている。このため、レーザマーカ１１が照射するレーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２の位置とずれることによる印字不良を回避することができ、良好な印字品質を確保することができる。

レーザマーカ１１によるリライタブルラベル３２の印字が終了すると、ストッパ２２は、コンテナ３１の搬送面より下側に下降し、コンテナ３１の位置規制を解除する。続いて、コンベヤ２による搬送が再開し、レーザマーカ１１によって印字されたコンテナ３１は搬送方向下流側へ搬送される。また、上記コンテナ３１に隣接するコンテナ３１が所定位置に搬送されてくる。

以上に説明したように、本実施形態の印字装置１０によれば、所定位置に置かれたコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２とレーザマーカ１１との距離に基づいて、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２に位置するようにスライドシリンダ１３が調節される。これにより、変形や歪みが生じたコンテナ３１にリライタブルラベル３２が貼付されている場合であっても、レーザビームの印字最適位置がリライタブルラベル３２に正確に位置するようになる。この結果、コンテナ３１の状態や搬送の状態に影響されることなく、良好な印字品質を確保することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限られないことは言うまでもない。

例えば、図４に示すような折りたたみコンテナ３１では、折りたたみ、組み立てが繰り返し行わるため、不十分なコンテナの組立が行われた場合、側面が僅かに傾斜していることもある。そこで、印字装置１０は、鉛直方向に沿って２つの距離センサ１２１，１２２を備えていてもよい。この場合、距離センサ１２１は、所定位置に停止したコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２の上端部近傍までの距離Ｌ２を計測し、距離センサ１２２は、所定位置に停止したコンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２の下端部近傍までの距離Ｌ３を計測する。本実施形態においても、距離センサ１２１，１２２は、レーザマーカ１１近傍に取り付けられているので、距離センサ１２１，１２２が計測した距離Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ、レーザマーカ１１とリライタブルラベル３２の上端部近傍との距離、レーザマーカ１１とリライタブルラベル３２の下端部近傍との距離となる。

次に、制御部１４は、図４に示すように、距離センサ１２１が計測した距離Ｌ２と距離センサ１２２が計測した距離Ｌ３とに基づいて、鉛直方向に対する傾斜角度（傾斜度合）αを算出する。制御部１４は、距離Ｌ２と距離Ｌ３と傾斜角度αとに基づいて、レーザマーカ１１と任意のリライタブルラベル３２の位置との距離を算出することが可能となる。この結果、リライタブルラベル３２の印字箇所に合わせてレーザマーカ１１の印字最適位置を調整するようにレーザマーカ１１を移動させることが可能となり、さらに高品質な印字をすることが可能となる。

また、制御部１４は、レーザマーカ１１に対するリライタブルラベル３２の距離のばらつきを計測し、その最大値に基づいてレーザマーカ１１による印字の有無を制御してもよい。例えば、図４のように傾斜した側面にリライタブルラベル３２が貼付されている場合、制御部１４は、距離センサ１２１が計測した距離Ｌ２と距離センサ１２２が計測した距離Ｌ３との差を算出し、レーザマーカ１１による印字の有無を制御してもよい。そして、制御部１４は、距離Ｌ２と距離Ｌ３との差が、印字品質に影響がない範囲かどうかを確認する。なお、印字品質に影響がない範囲とは、この範囲内で印字最適位置の位置がずれても印字品質が確保できる範囲をいう。そして、この範囲は、レーザマーカ１１及びリライタブルラベル３２の特性によって決まり、あらかじめ設定しておくことができる。ここで、制御部１４が、あらかじめ設定された範囲に基づいて印字品質に影響があると判定した場合、リライタブルラベル３２への印字を中止する。一方、制御部１４が、印字品質に影響がないと判定した場合、距離センサ１２１，１２２が計測したそれぞれの距離Ｌ２，Ｌ３とレーザマーカ１１における印字最適距離との差が互いに最も小さくなるように、スライドシリンダ１３のボディ１３ａを移動させる。このような構成にすることで、リライタブルラベル３２に不鮮明な印字がされることを回避することが可能となる。

また、上記実施形態においては、コンベヤ２の搬送方向と直交する水平方向にレーザマーカ１１を移動させて、レーザマーカ１１とリライタブルラベル３２との距離を調節する例を挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、リライタブルラベル３２に対してレーザマーカ１１を移動させる方向は、鉛直方向であっても、それ以外の方向であってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、コンテナ３１に貼付されたリライタブルラベル３２に対してレーザマーカ１１の位置を調節して、リライタブルラベル３２に対するレーザビームの印字最適位置を調節する例を挙げて説明したが、コンテナ３１を動かすことによってリライタブルラベル３２に対するレーザビームの印字最適位置を調節してもよい。

また、例えば、上記実施形態では、距離センサ１２をレーザマーカ１１の近傍に配置した例を挙げて説明したがこれに限定されるものではない。この場合、距離センサ１２とレーザマーカ１１との距離に基づいて、レーザマーカ１１とリライタブルラベル３２との距離を取得できることは説明するまでもない。

また、上記実施形態では、コンテナ３１にリライタブルラベル３２が貼付されている例を挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、例えば、ダンボール箱の側面部やフラップ部にリライタブルラベルが貼付されていてもよい。この場合も、レーザマーカとリライタブルラベルとの距離を適切に調節することができるので、良好な印字品質を確保することができる。

また、上記実施形態では、調節手段であるスライドシリンダ１３によってレーザマーカ１１を移動させ、リライタブルラベル３２に対するレーザビームの印字最適位置を調節する例を挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、例えば、レーザマーカ１１における光学系レンズの位置を調節して、リライタブルラベル３２に対するレーザビームの印字最適位置を調節してもよい。

１…物流システム、２…コンベヤ、３…フレーム、４…ベース、１０…印字装置、１１…レーザマーカ、１１ａ…レーザ発振器、１２…距離センサ、１３…スライドシリンダ、１３ａ…ボディ、１３ｂ，１３ｃ…プレート、１３ｄ…シリンダ、１４…制御部、２１…搬送ローラ、２２…ストッパ、３１…折りたたみコンテナ、３１ａ，３１ｂ…側面、３２…リライタブルラベル、１２１，１２２…距離センサ。

Claims (3)

1. 搬送容器（３１）に貼付けられ、レーザビームの印字最適位置における温度によって最適に発色するリライタブルラベル（３２）の印字装置（１０）において、
   所定位置に置かれた前記搬送容器（３１）に貼付された前記リライタブルラベル（３２）に前記レーザビームを照射するレーザビーム照射手段（１１）と、
   前記所定位置に置かれた前記搬送容器（３１）に貼付された前記リライタブルラベル（３２）に対する前記レーザビームの印字最適位置を調節する調節手段（１３）と、
   前記所定位置に置かれた前記搬送容器（３１）に貼付された前記リライタブルラベル（３２）と前記レーザビーム照射手段（１１）との距離（Ｌ１）を計測する計測手段（１２）と、
   前記計測手段（１２）が計測した前記距離（Ｌ１）に基づいて、前記レーザビームの印字最適位置が前記リライタブルラベル（３２）に位置するように前記調節手段（１３）を制御する制御手段（１４）と、を備えることを特徴とする印字装置。
2. 前記調節手段（１３）は、前記レーザビーム照射手段（１１）を移動させて前記レーザビームの印字最適位置を調節することを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
3. 前記計測手段（１２）は、前記リライタブルラベル（３２）の傾斜度合を計測し、
   前記制御手段（１４）は、前記傾斜度合に基づいて、前記レーザビームの印字最適位置が前記リライタブルラベル（３２）に位置するように前記調節手段（１３）を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の印字装置。

Images