JP2018202702A - 木材印字システム - Google Patents

Abstract

【課題】木口面または胴付面に識別情報が印字された状態のプレカット加工材を提供する。【解決手段】印字機コントローラ４３０は、入力した印字データを印字機駆動データに展開し、シーケンサ４２０から印字許可信号が入力され、上下方向移動指令が入力されたら、ベース部材４４の上下方向の移動状況を推定しつつ印字機駆動データに対応するインク吐出タイミングを決定し、印字ヘッド６１を駆動制御する（Ｓ４１０〜Ｓ４７０）。シーケンサ４２０は、入力した加工データに基づいて端面に対する加工がなされても切除されない領域内に印字領域を特定し、印字領域における前後方向の位置決めを実行した後、印字機コントローラ４３０に対して印字許可信号を出力すると共に、上下動サーボモータＭ４２及び印字機コントローラ４３０に対して上下方向移動指令を出力する（Ｓ２１０〜Ｓ２７０）。【選択図】図４

Description

本発明は、木口面または胴付面に識別情報が印字された状態のプレカット加工材を提供するためのシステムに関するものである。

従来、プレカット加工された木材に対して番付を自動印字する技術が提案されている（特許文献１）。梱包するとき、段積みするため木材の側面への印字は隠れることがあることから、木材のホゾ先に印字を行う提案や（特許文献２）、ホゾ先の印字も背割りがなされると欠落する問題からホゾ先への印字を２回以上とする提案もある（特許文献３）。

特許文献２，３の提案は、向きや幅等の異なる各種のホゾへの印字を可能にするため、ホゾ位置の検出結果に応じて、印字ヘッドの移動方向・移動順・移動速度等を変更して印字を実行している。

特公平６−２０７２２ 特開平８−１４２００９（0033〜0039等） 特開平９−５７７１０（0035〜0037等）

特許文献２，３の技術は、向きや幅等の異なる各種のホゾへの印字を可能にする反面、印字対象となる木材ごとに印字ヘッドの移動方向や移動速度等を変更するため、印字動作の制御の複雑化や印字ヘッドの動作の不安定化を生じる可能性があり、その結果、印字する文字が乱れ、識別情報を正確に印字できない可能性がある。

そこで、本願は、木口面または胴付面に識別情報が印字された状態のプレカット加工材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の木材印字システムは、木材の木口面または胴付面を印字面とし、印字装置の印字ヘッドを用いて印字する木材印字システムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１−１）印字対象の木材に対応する加工データに基づいて、前記木口面または胴付き面のうちで印字後に切除されることのない領域内に印字領域を特定する印字領域特定手段を備えていること。
（１−２）前記印字領域特定手段により特定される印字領域と、印字対象の木材に対応する印字データとに基づいて前記印字領域に印字すべき印字内容を決定し、その印字内容を示す印字情報を作成して前記印字装置に出力する印字情報出力手段を備えていること。
（１−３）前記印字装置は、前記印字情報に基づいて印字すべき画像を展開する画像展開手段を備えていること。
（１−４）前記印字ヘッドを固定するものであって、駆動装置の駆動力により前記印字面に沿って移動可能に構成された支持体を備えていること。
（１−５）前記駆動装置および前記印字装置のそれぞれに対して、前記駆動装置を駆動させるための駆動指令を出力する駆動指令出力手段を備え、前記印字装置は、前記駆動指令から推定した前記支持体の移動量に基づいて前記画像展開手段が展開した画像の印字タイミングを決定する印字タイミング決定手段を備えていること。

本発明の印字システムによれば、印字領域特定手段は、加工データに基づいて、木材の木口面または胴付面のうちで印字後に切除されることのない領域内に印字領域を特定する。印字情報出力手段は、印字領域特定手段により特定される印字領域と、印字対象の木材に対応する印字データとに基づいて印字領域に印字すべき印字内容を決定し、その印字内容を示す印字情報を作成して印字装置に出力する。印字装置に備えられた画像展開手段は、この印字情報に基づいて印字すべき画像を展開する。こうして印字を実行するための条件が決まったら、駆動指令手段は、印字ヘッドを印字領域内で印字面に沿って移動させるための駆動指令を駆動装置と印字装置のそれぞれに対して出力する。駆動装置は、この駆動指令に従って、印字ヘッドを固定した支持体を印字領域内において印字面に沿って移動させる。このとき、印字タイミング決定手段が、駆動指令から推定した支持体の移動量に基づいて画像展開手段が展開した画像の印字タイミングを決定する。印字装置は、印字タイミング決定手段が決定した印字タイミングに従って、印字ヘッドを駆動し、印字を実行する。なお、本発明の木材印字システムは、「（２）前記印字ヘッドと前記印字面とが前記印字ヘッドの駆動によって印字を開始可能な間隔となる様に、印字開始前に、前記木材および前記印字ヘッドの相対的な位置決めを実行する位置決め手段を備えていること。」という構成を備えさせ、位置決め手段による位置決めの後に、上述した印字面に沿った支持体の移動及び印字ヘッドの駆動を実行する様に構成することができる。この場合、「（２Ａ）前記位置決め手段は、木材を印字位置に配置する際の当該木材の端末の位置が予め設定した位置となる様に前記位置決めを実行する手段として構成されていること。」とすることができる。また、本発明の木材印字システムは、「（３）前記駆動装置は、前記支持体を木材の幅方向及び高さ方向に移動させる第１，第２の駆動装置を備え、前記印字タイミング決定手段は、前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令に基づいて前記印字タイミングを決定する手段として構成されていること。」という構成を備えさせ、木材に対して、支持体が幅方向へ移動する間に印字させたり、高さ方向に移動する間に印字させたり、あるいは、幅方向と高さ方向の移動を同期させた斜め方向に移動する間に印字させる様に構成することができる。加えて、「（４）前記印字装置は、前記印字ヘッドを前記印字面に交差する軸の回りに回転させるヘッド回転手段を備え、前記駆動指令出力手段は、前記ヘッド回転手段による回転動作を考慮して前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令を出力する手段として構成されていること。」という構成をも備えさせ、インク吐出口の並び方向を印字領域に対応する向きにして、印字面に沿って幅方向、高さ方向、あるいは斜め方向に支持体を移動させる間に実行する印字動作を、印字ヘッドの回転を考慮して実行できる結果、印字動作の複雑化や画像の回転等による情報の乱れを生じることがなく、木材の木口面または胴付面において印字後に切除されることのない領域を印字領域として有効に活用した鮮明な印字を行うことができる。支持体の移動も、印字ヘッドからのインク吐出タイミングも、互いに駆動指令に基づいているので、仮に、振動等の外乱により上下方向移動指令が変化しても、互いにその変化に追従し、印字される画像の誤差を少なくすることができる。そして、印字は、木材の木口面または胴付面のうちで印字後に切除されず木口面または胴付面として残される領域を加工データに基づいて算出し、当該領域内に印字領域を特定して実行するから、例えば、ホゾ加工やパイプ穴加工などが実行される前であってもこれを実行することができる。従って、本発明は、プレカット設備における機械配置の自由度を高めることができるという作用・効果をも奏する。

本発明によれば、端末側垂直面に識別情報が乱れることなく印字された状態のプレカット加工材を提供することができる。

実施例１のプレカット加工装置における機器の概略配置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 実施例１における印字システムを示し、（Ａ）は印字装置に関する左側面図、（Ｂ１），（Ｂ２）は木材への印字例を示す説明図である。 実施例１のプレカット加工装置における制御系統を示すブロック図である。 実施例１における制御のフローチャートである。 実施例２を示し、（Ａ）は木材排出装置に設置した印字装置を示す斜視図、（Ｂ）は印字装置の正面図、（Ｃ）は印字装置の平面図である。 実施例２を示し、（Ａ１），（Ａ２）はワイパー部材の動作を示す要部拡大図、（Ｂ１）〜（Ｂ４）はロータリシリンダによる印字ヘッド回転の様子を示す要部拡大図である。

以下に、本発明を適用したプレカット加工装置の実施例を説明する。

実施例１としてのプレカット加工装置１は、木材Ｗを長手方向に搬送する間に、切断加工、印字、側面加工、及び端面加工をプレカット加工データに基づいて実行するものであって、図１（Ａ），（Ｂ）に概略配置を示す様に、搬送装置１１〜１４、求心バイス２１〜２４、切断加工機３０、側面加工機４０、端面加工機５０、及び印字装置６０を備えている。搬送装置１１〜１４によって形成される木材搬送路の適宜箇所には、求心バイスの他に、先端検出等のためのセンサ、先端位置決め用のストッパ、材成計測用を兼ねた上押さえシリンダ、木材Ｗの上面に当接して送り動作を実行する上押さえローラ等が設置されている。

側面加工機４０は、図２（Ａ）に示す様に、加工軸４１，４２を前後方向に移動させる前後動サーボモータＭ４１と、上下方向に移動させる上下動サーボモータＭ４２とを備えている。加工軸４１，４２は、上下方向ガイド４３によって上下方向移動可能に支持されたベース部材４４に対して、前後方向移動可能に支持されている。このベース部材４４には、前後方向にストローク可能なエアシリンダＣ６１も設置され、そのシリンダロッドＣ６１ａの先端に印字ヘッド６１が支持されている。印字ヘッド６１は、木材Ｗの端末側垂直面に向かってインクを吐出する多数の吐出口が水平方向に並ぶ様に所定幅に渡って配置され、図２（Ｂ１），（Ｂ２）に例示する様に、木材Ｗのホゾ先ＨＳに対してパイプ穴ＰＨに掛からない様に、識別情報ＳＪを印字する様に構成されている。この識別情報ＳＪの印字は、エアリシンダＣ６１を突出位置へと移動させると共に前後動サーボモータＭ４１によって前後方向に印字ヘッド６１の位置決めを行った後、上下動サーボモータＭ４２によってベース部材４４を上下方向に移動させる間に所定タイミングでインクを吐出させることによって実施される構成となっている。

次に、本実施例のプレカット加工装置１の制御系統の構成について説明する。本実施例の制御系統は、図３に示す様に、プレカット加工装置１が備える搬送装置１１〜１４、求心バイス２１〜２４、切断加工機３０、側面加工機４０、端面加工機５０、及び印字装置６０を駆動制御して、木材Ｗに対する切断、側面加工、端面加工、及び印字をプレカット加工データに従って実行するため、制御コンピュータ４１０と、シーケンサ４２０と、印字機コントローラ４３０とを備えている。

制御コンピュータ４１０は、シーケンサ４２０へ加工のための加工データを送信し、印字機コントローラ４３０へ識別情報を印字するための印字データを送信する。

シーケンサ４２０は、制御コンピュータ４１０から入力した加工データに基づいて、搬送装置１１〜１４に対して搬送指令を出力すると共に、求心バイス２１〜２４に対してクランプ／アンクランプ指令を出力して木材の位置決めを実行させる。

シーケンサ４２０は、木材を加工位置に位置決めした後、加工データに基づいて、切断加工機３０、側面加工機４０、及び端面加工機５０に対して加工指令を出力すると共に、これら加工機３０〜５０が備える工具と木材との相対移動のための移動指令を、丸鋸アーム回動用のサーボモータＭ３１、側面加工軸移動用のサーボモータＭ４１，Ｍ４２、端面加工軸移動用のサーボモータＭ５１に対して移動指令を出力して木材に対する切断加工、側面加工、及び端面加工を実行させる。

また、シーケンサ４２０は、制御コンピュータ４１０から入力した加工データに基づいて、印字後に木材の木口面または胴付面に対して当該加工データによる加工がなされても切除されない領域に基づいて印字領域を特定し、木材を印字位置に位置決めした後、エアシリンダＣ６１に対して突出指令を出力して待機位置から突出位置へとシリンダロッドＣ６１ａを突出させると共に前後動サーボモータＭ４１に対して移動指令を出力して、加工データに基づいて特定した印字領域において印字ヘッド６１を上下動させるための前後方向の移動を実行する。そして、この前後方向の移動を完了した後、印字機コントローラ４３０に対して印字許可を指令すると共に、上下動サーボモータＭ４２に対して移動指令を出力する。この上下方向の移動指令は、印字機コントローラ４３０にも入力される。なお、印字ヘッド６１の前後方向の位置決めは、ベース部材４４が上下方向初期位置に位置した状態で実行される。

印字機コントローラ４３０は、制御コンピュータ４１０から入力した印字データを、上下方向の初期位置から上下方向移動速度を考慮したタイミングで印字ヘッド６１にインク吐出を実行させるための印字機駆動データに展開する。ここで、上下方向移動速度は、例えば、１パルス当たりの送り量を０．３ｍｍとするサーボモータ駆動指令とする上下方向移動指令に基づいて推定している。この上下方向移動指令は、シーケンサ４２０からサーボモータＭ４２及び印字機コントローラ４３０へと、印字許可信号の出力と同時に出力される。

印字機コントローラ４３０は、シーケンサ４２０から印字許可信号が入力されることによって、印字機駆動データに基づく印字制御を開始する。この際、印字機コントローラ４３０は、シーケンサ４２０から入力される上下方向移動指令に基づいてベース部材４４の上下方向移動速度を考慮し、初期位置からの上下方向の移動量を推定しつつ印字機駆動データに従って印字ヘッドを駆動制御する。

次に、制御処理の内容について説明する。図４（Ａ）に示す様に、制御コンピュータ４１０はシーケンサ４２０に加工データを、印字機コントローラ４３０に印字データを送信する（Ｓ１１０）。制御コンピュータ４１０は、シーケンサ４２０から加工完了信号が入力されたら（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、次の加工材の有無を判定する（Ｓ１３０）。制御コンピュータ４１０は、次の加工材がある場合はＳ１１０へと戻り（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、次の加工材がなくなったら（Ｓ１３０：ＮＯ）、処理を終了する。

シーケンサ４２０は、図４（Ｂ）に示す様に、制御コンピュータ４１０から加工データを受信したら（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、木材の木口面または胴付面に対する加工の内容を抽出し、木口面または胴付き面に対する加工がなされても切除されない領域に基づいて印字領域を特定する（Ｓ２２０）。シーケンサ４２０は、加工データに基づいて搬送装置１１及び求心バイス２１に対して指令を出力して切断加工を実行するための位置決めを行った後、切断加工機３０及びサーボモータＭ３１に対して指令を出力して切断加工を実行する（Ｓ２３０）。

次に、シーケンサ４２０は、搬送装置１１，１２及び求心バイス２１，２２に対して指令を出力して木口面または胴付面に対する印字を実行するための位置決めを行った後（Ｓ２４０）、エアシリンダＣ６１及び前後動サーボモータＭ４１に対して指令を出力して印字ヘッド６１の印字領域における前後方向の位置決めを実行する（Ｓ２５０）。このとき、上下動サーボモータＭ４２は初期位置に制御されている。

こうして印字領域内において印字ヘッド６１の前後方向の位置決めが完了したら、印字機コントローラ４３０に対して印字許可信号を出力すると共に（Ｓ２６０）、上下動サーボモータＭ４２に対して、上下方向移動指令を出力する（Ｓ２７０）。この上下方向移動指令は印字機コントローラ４３０に対しても入力される。

次に、シーケンサ４２０は、搬送装置１２，１３及び求心バイス２２，２３に対して指令を出力して側面に対する加工を実行するための位置決めを行った後、側面加工機４０及びサーボモータＭ４１，Ｍ４２に対して指令を出力して、側面加工を実行する（Ｓ２８０）。その後、シーケンサ４２０は、搬送装置１３，１４及び求心バイス２３，２４に対して指令を出力して端面に対する加工を実行するための位置決めを行った後、端面加工機５０及びサーボモータＭ５１に対して指令を出力して、端面加工を実行する（Ｓ２９０）。端面加工を木材Ｗの両端に対して実行し終えたら加工完了信号を制御コンピュータ４１０に対して出力して処理を終了する（Ｓ３００）。なお、側面加工を実行しない場合や、端面加工が片方端のみの場合、両端共に実行しない場合もある。

印字機コントローラ４３０は、図４（Ｃ）に示す様に、制御コンピュータ４１０から印字データを受信したら（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、当該印字データを印字機駆動データに展開する（Ｓ４２０）。そして、シーケンサ４２０から印字許可信号が入力されるのを待つ（Ｓ４３０）。印字許可信号が入力され（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、上下方向移動指令が入力されたら（Ｓ４４０：ＹＥＳ）、当該移動指令からベース部材４４の上下方向の移動状況を推定し、印字機駆動データに基づいて印字ヘッド６１によるインク吐出タイミングを決定する（Ｓ４５０）。そして、決定した吐出タイミングになったときに印字ヘッド６１を駆動する制御を実行する（Ｓ４６０，Ｓ４７０）。ここで、上下方向の移動状況の推定は、移動指令によって定まる上下方向の送り量とサーボモータＭ４２による送り速度（１パルス当たり０．３ｍｍ）とに基づいた演算による。また、インク吐出タイミングは、印字機駆動データによる画像情報と上下方向移動状況とから演算により決定する。こうして、Ｓ４２０で生成した印字機駆動データは、入力された移動指令に基づいて推定されるベース部材４４の上下方向の移動状況に対応して印字され、印字機駆動データに基づく印字が完了したら（Ｓ４６０：ＹＥＳ）、本処理を終了する。

以上の様に構成したので、本実施例によれば、加工データによる加工がなされても切除されない領域に基づいて特定された印字領域に対し、当該印字領域内で印字ヘッド６１を上下方向に移動させるための前後方向移動指令を前後動サーボモータＭ４１に対して出力した後に、上下方向移動指令を上下動サーボモータＭ４２に対して出力する結果、印字ヘッド６１をエアシリンダＣ６１を介して支持しているベース部材４４を、前後方向に移動させ、印字装置の印字ヘッドを印字領域で上下動可能な位置へと移動させた後、上下動サーボモータＭ４２がベース部材４４を上下方向に移動させ、印字ヘッド６１を印字領域で上下方向に移動させる間に、サーボモータＭ４２に対する上下方向移動指令から推定したベース部材４４の上下方向の移動状況に基づいて印字ヘッド６１の駆動タイミングを制御するから、仮に、振動等の外乱により上下方向移動指令が変化してもその変化に追従し、印字される画像の誤差を少なくすることができる。そして、印字は、印字対象の木材に対して加工データによる加工がなされても切除されることがない印字領域に対して実行するから、例えば、ホゾ加工やパイプ穴加工などが実行される前であってもこれを実行することができる。従って、本実施例によれば、プレカット設備における機械配置の自由度を高めることができる。

実施例２では、図５（Ａ）に示す様に、最も下流に位置する木材排出装置７０に対して印字装置８０を設置した構成となっている。木材排出装置７０においては、加工データに基づく加工が全て完了した状態の木材を載置台７１へと載置する際に、当該木材の木口面または胴付面が載置台７１上において規定位置となる様に、長手方向送りと幅方向押し出しとを実行して印字装置８０に対する相対的な位置決めを実施している。

図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、載置台７１の一端には、水平コラム７２及び垂直コラム７３が設置されている。垂直コラム７３の上端には、水平コラム７２と直交する方向に伸びる長手方向ガイド７４が備えられている。この長手方向ガイド７４には、水平コラム７２と平行に伸びる前後方向アーム７５が支持されている。前後方向アーム７５は、エアシリンダＣ７１により、長手方向ガイド７４に沿って長手方向に移動される。

前後方向アーム７５の先端部には、上下動用ロボットシリンダＣ８１が垂直方向にストローク制御可能な状態で取り付けられている。この上下動用ロボットシリンダＣ８１には、垂直方向のストローク動作によって上下方向位置を制御される前後動用ロボットシリンダＣ８２が水平方向にストローク制御可能な状態で取り付けられている。そして、前後動用ロボットシリンダＣ８２には、水平方向のストローク動作によって前後方向位置を制御されるロータリシリンダＣ８３が取り付けられている。印字装置８０の印字ヘッド８１は、このロータリシリンダＣ８３によって水平軸回りの回転位置を制御可能に取り付けられたホルダ金具７６に支持されている。ここで、印字面は垂直面となっているから、ホルダ金具７６は、印字面に対して交差する軸の回りに回転し得ることとなる。

印字ヘッド８１を支持するホルダ金具７６の載置台７１側には、ワイパー部材８２がエアシリンダＣ８４によって上下動可能に設置されている。

印字を実行する際には、エアシリンダＣ７１を駆動して前後方向アーム７５を載置台７１の端部から所定距離の位置まで長手方向へと移動させる。次に、図６（Ａ１），（Ａ２）に示す様に、エアシリンダＣ８４を駆動してワイパー部材８２を移動させて印字ヘッド８１の吐出ノズル８３を露出した状態とする。この際、ワイパー部材８２が吐出ノズル８３に対する拭き取り動作を実行する。

こうしてインクを吐出可能な状態としたら、図６（Ｂ１）〜（Ｂ４）に示す様に、吐出ノズル８３の並び方向を印字領域に対応する向きに回転させる。

図６（Ｂ１）は、ホルダ金具７６を初期位置に保ったままの状態を示す。シーケンサは、前後動用ロボットシリンダＣ８２に対して前後方向駆動指令を出力して印字ヘッド８１を印字領域に対する初期位置へと前後方向に移動させた後、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令を出力してホルダ金具４６を上下方向へと移動させる。このとき、シーケンサは、印字装置８０を駆動制御する印字機コントローラに対して印字許可と共に、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令と同じ指令を出力する。印字機コントローラは、この印字許可と上下方向駆動指令とに基づいて、ホルダ金具４６の上下方向への移動量を推定しつつ印字ヘッド８１を駆動して印字を実行する。

図６（Ｂ２）は、ホルダ金具７６を９０度回転させた状態を示す。シーケンサは、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対して上下方向駆動指令を出力して印字ヘッド８１を印字領域に対する初期位置へと上下方向に移動させた後、前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令を出力してホルダ金具４６を前後方向へと移動させる。このとき、シーケンサは、印字装置８０を駆動制御する印字機コントローラに対して印字許可と共に、前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令と同じ指令を出力する。印字機コントローラは、この印字許可と前後方向駆動指令とに基づいて、ホルダ金具４６の前後方向への移動量を推定しつつ印字ヘッド８１を駆動して印字を実行する。

図６（Ｂ３）は、ホルダ金具７６を４５度回転させた状態を示す。シーケンサは、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令と前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令とを出力して、印字ヘッド８１を印字領域に対する初期位置へと斜め４５度方向に移動させた後、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令と前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令とを出力してホルダ金具４６を斜め４５度方向へと移動させる。このとき、シーケンサは、印字装置８０を駆動制御する印字機コントローラに対して印字許可と共に、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令及び前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令と同じ指令を出力する。印字機コントローラは、この印字許可と上下方向駆動指令及び前後方向駆動指令とに基づいて、ホルダ金具４６の斜め４５度方向への移動量を推定しつつ印字ヘッド８１を駆動して印字を実行する。

図６（Ｂ４）は、ホルダ金具７６を１３５度回転させた状態を示す。シーケンサは、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令と前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令とを出力して、印字ヘッド８１を印字領域に対する初期位置へと斜め１３５度方向に移動させた後、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令と前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令とを出力してホルダ金具４６を斜め１３５度方向へと移動させる。このとき、シーケンサは、印字装置８０を駆動制御する印字機コントローラに対して印字許可と共に、上下動用ロボットシリンダＣ８１に対する上下方向駆動指令及び前後動用ロボットシリンダＣ８２に対する前後方向駆動指令と同じ指令を出力する。印字機コントローラは、この印字許可と上下方向駆動指令及び前後方向駆動指令とに基づいて、ホルダ金具４６の斜め１３５度方向への移動量を推定しつつ印字ヘッド８１を駆動して印字を実行する。

なお、この実施例においても、印字機コントローラは、制御コンピュータから入力した印字データを、初期位置からの移動速度を考慮したタイミングで印字ヘッド８１にインク吐出を実行させるための印字機駆動データに展開する。本実施例では、ロータリシリンダＣ８３によって印字ヘッド８１の向きを印字方向に合わせて回転させているから、上下方向移動中、前後方向移動中、及び斜め方向移動中のいずれであっても、展開した結果が同じで構わないこととなる。この結果、本実施例では、印字方向が変わったとしても、印字データの回転等を実行する必要がない。そして、ロボットシリンダＣ８１，Ｃ８２は、ボールネジ，リニアガイド，ＡＣサーボモータを装備した電動シリンダであって、多点位置決め，速度・加速度の変更が可能であるから、実施例１のサーボモータＭ４１，Ｍ４２と同様に、印字機コントローラ側で駆動指令に基づき、移動量の推定をすることができるから、印字領域に対する精度のよい印字を実行することができる。

また、実施例１，２においてシーケンサが決定する印字領域は、印字許可信号を出力する前の初期位置と、印字許可信号と共に印字機コントローラに対して出力する駆動指令（上下のみ、前後のみ、上下及び前後）の種類を決定するための情報として用いる。この結果、印字機コントローラ側では、印字領域がどの様に決定されているかを考慮してインク吐出タイミングを決定する必要はない。

以上、本発明のいくつかの実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。

例えば、実施例１において木材への印字が端面加工の前ではなく後に実行される機械配置としてもよい。また、実施例１においても印字ヘッドを回転させる機構を備えさせて実施例２と同様に、印字ヘッドの回転によって印字方向を変更する様にしてもよい。逆に、実施例２において木材排出装置ではなく、側面加工や端面加工の前に印字を実行する様な機械配置とすることもできる。

木造住宅用の木材プレカット工場において利用することができる。

１・・・プレカット加工装置、１１〜１４・・・搬送装置、２１〜２４・・・求心バイス、３０・・・切断加工機、４０・・・側面加工機、４１，４２・・・加工軸、４３・・・上下方向ガイド、４４・・・ベース部材、５０・・・端面加工機、６０・・・印字装置、６１・・・印字ヘッド、７０・・・木材排出装置、７１・・・載置台、７２・・・水平コラム、７３・・・垂直コラム、７４・・・長手方向ガイド、７５・・・前後方向アーム、７６・・・ホルダ金具、８０・・・印字装置、８１・・・印字ヘッド、８２・・・ワイパー部材、８３・・・吐出ノズル、４１０・・・制御コンピュータ、４２０・・・シーケンサ、４３０・・・印字機コントローラ、Ｃ６１・・・エアシリンダ、Ｃ６１ａ・・・シリンダロッド、Ｃ７１・・・エアシリンダ、Ｃ８１・・・上下動用ロボットシリンダ、Ｃ８２・・・前後動用ロボットシリンダ、Ｃ８３・・・ロータリシリンダ、Ｃ８４・・・エアシリンダ、Ｍ３１・・・サーボモータ、Ｍ４１・・・前後動サーボモータ、Ｍ４２・・・上下動サーボモータ、Ｍ５１・・・サーボモータ。

上記目的を達成するためになされた本発明の木材印字システムは、木材の木口面または胴付面を印字面とし、印字装置の印字ヘッドを用いて印字する木材印字システムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１−１）前記印字ヘッドと前記印字面とが前記印字ヘッドの駆動によって印字を開始可能な間隔となる様に、印字開始前に、前記木材の端末側垂直面と前記印字ヘッドとの相対的な位置決めを実行する位置決め手段を備えていること。
（１−２）印字対象の木材に対応する加工データに基づいて、前記端末側垂直面のうちで印字後に切除されることのない領域内に印字領域を特定する印字領域特定手段を備えていること。
（１−３）前記印字領域特定手段により特定される印字領域と、印字対象の木材に対応する印字データとに基づいて前記印字領域に印字すべき印字内容を決定し、その印字内容を示す印字情報を作成して前記印字装置に出力する印字情報出力手段を備えていること。
（１−４）前記印字装置は、前記印字情報に基づいて印字すべき画像を展開する画像展開手段を備えていること。
（１−５）前記印字ヘッドを固定するものであって、駆動装置の駆動力により前記印字面に沿って移動可能に構成された支持体を備えていること。
（１−６）前記駆動装置および前記印字装置のそれぞれに対して、前記駆動装置を駆動させるための駆動指令を出力する駆動指令出力手段を備え、前記印字装置は、前記駆動指令から推定した前記支持体の移動量に基づいて前記画像展開手段が展開した画像の印字タイミングを決定する印字タイミング決定手段を備えていること。

本発明の印字システムによれば、印字領域特定手段は、加工データに基づいて、位置決めがなされた木材の端末側垂直面のうちで印字後に切除されることのない領域内に印字領域を特定する。印字情報出力手段は、印字領域特定手段により特定される印字領域と、印字対象の木材に対応する印字データとに基づいて印字領域に印字すべき印字内容を決定し、その印字内容を示す印字情報を作成して印字装置に出力する。印字装置に備えられた画像展開手段は、この印字情報に基づいて印字すべき画像を展開する。こうして印字を実行するための条件が決まったら、駆動指令手段は、印字ヘッドを印字領域内で印字面に沿って移動させるための駆動指令を駆動装置と印字装置のそれぞれに対して出力する。駆動装置は、この駆動指令に従って、印字ヘッドを固定した支持体を印字領域内において印字面に沿って移動させる。このとき、印字タイミング決定手段が、駆動指令から推定した支持体の移動量に基づいて画像展開手段が展開した画像の印字タイミングを決定する。印字装置は、印字タイミング決定手段が決定した印字タイミングに従って、印字ヘッドを駆動し、印字を実行する。なお、本発明の木材印字システムは、位置決め手段による位置決めの後に、上述した印字面に沿った支持体の移動及び印字ヘッドの駆動を実行する様に構成することができる。この場合、「（２Ａ）前記位置決め手段は、木材を印字位置に配置する際の当該木材の端末の位置が予め設定した位置となる様に前記位置決めを実行する手段として構成されていること。」とすることができる。また、本発明の木材印字システムは、「（２）前記駆動装置は、前記支持体を木材の幅方向及び高さ方向に移動させる第１，第２の駆動装置を備え、前記印字タイミング決定手段は、前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令によって定まる前記支持体の主走査方向への移動量に基づいて、前記印字タイミングを決定する手段として構成されていること。」という構成を備えさせ、木材に対して、支持体が幅方向へ移動する間に印字させたり、高さ方向に移動する間に印字させたり、あるいは、幅方向と高さ方向の移動を同期させた斜め方向に移動する間に印字させる様に構成することができる。加えて、「（３）前記印字装置は、前記印字ヘッドを前記印字面に交差する軸の回りに回転させて前記主走査方向に直交する方向にインク吐出口が配列された状態とするヘッド回転手段を備え、前記駆動指令出力手段は、前記支持体を前記主走査方向に移動させるための前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令を出力する手段として構成されていること。」という構成をも備えさせ、インク吐出口の並び方向を印字領域に対応する向きにして、印字面に沿って幅方向、高さ方向、あるいは斜め方向に支持体を移動させる間に実行する印字動作を、印字ヘッドの回転を考慮して実行できる結果、印字動作の複雑化や画像の回転等による情報の乱れを生じることがなく、木材の木口面または胴付面において印字後に切除されることのない領域を印字領域として有効に活用した鮮明な印字を行うことができる。支持体の移動も、印字ヘッドからのインク吐出タイミングも、互いに駆動指令に基づいているので、仮に、振動等の外乱により上下方向移動指令が変化しても、互いにその変化に追従し、印字される画像の誤差を少なくすることができる。そして、印字は、木材の木口面または胴付面のうちで印字後に切除されず木口面または胴付面として残される領域を加工データに基づいて算出し、当該領域内に印字領域を特定して実行するから、例えば、ホゾ加工やパイプ穴加工などが実行される前であってもこれを実行することができる。従って、本発明は、プレカット設備における機械配置の自由度を高めることができるという作用・効果をも奏する。

Claims (4)

1. 木材の木口面または胴付面を印字面とし、印字装置の印字ヘッドを用いて印字する木材印字システムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする木材印字システム。
   （１−１）印字対象の木材に対応する加工データに基づいて、前記木口面または胴付き面のうちで印字後に切除されることのない領域内に印字領域を特定する印字領域特定手段を備えていること。
   （１−２）前記印字領域特定手段により特定される印字領域と、印字対象の木材に対応する印字データとに基づいて前記印字領域に印字すべき印字内容を決定し、その印字内容を示す印字情報を作成して前記印字装置に出力する印字情報出力手段を備えていること。
   （１−３）前記印字装置は、前記印字情報に基づいて印字すべき画像を展開する画像展開手段を備えていること。
   （１−４）前記印字ヘッドを固定するものであって、駆動装置の駆動力により前記印字面に沿って移動可能に構成された支持体を備えていること。
   （１−５）前記駆動装置および前記印字装置のそれぞれに対して、前記駆動装置を駆動させるための駆動指令を出力する駆動指令出力手段を備え、前記印字装置は、前記駆動指令から推定した前記支持体の移動量に基づいて前記画像展開手段が展開した画像の印字タイミングを決定する印字タイミング決定手段を備えていること。
2. さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１に記載の木材印字システム。
   （２）前記印字ヘッドと前記印字面とが前記印字ヘッドの駆動によって印字を開始可能な間隔となる様に、印字開始前に、前記木材および前記印字ヘッドの相対的な位置決めを実行する位置決め手段を備えていること。
3. さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の木材印字システム。
   （３）前記駆動装置は、前記支持体を木材の幅方向及び高さ方向に移動させる第１，第２の駆動装置を備え、前記印字タイミング決定手段は、前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令に基づいて前記印字タイミングを決定する手段として構成されていること。
4. さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項３に記載の木材印字システム。
   （４）前記印字装置は、前記印字ヘッドを前記印字面に交差する軸の回りに回転させるヘッド回転手段を備え、前記駆動指令出力手段は、前記ヘッド回転手段による回転動作を考慮して前記第１，第２の駆動装置の一方又は両方に対する駆動指令を出力する手段として構成されていること。