JP7020681B2 - 木材印字装置 - Google Patents

Description

本発明は木材印字装置に関し、より詳細には印字ヘッドの一軸（Ｚ軸又はＸ軸）のみの移動又は相対移動のみでプレカット木材の木口の所望位置及び所望方向に所定の部材配置情報を印字することが可能な木材印字装置に関するものである。

プレカット木材の柱材への部材配置情報については、現場にて目視しやすいように木口へ印字されることが多い。そのため、図１５に示されるように、部材配置情報を印字する従来の木材印字装置は、インクを噴射する印字ヘッドを水平方向（Ｘ軸）に移動させるＸ軸移動機構と、上下方向（Ｚ軸）に移動させるＺ軸移動機構と、前後方向（Ｙ軸）回りに旋回させる旋回機構とを備えている。

特開平９－５７７１０号公報 特開平８－１４２００９号公報

従来の木材印字装置において部材配置情報を斜めに印字するためには、印字ヘッドをＹ軸回りに旋回させながら同時にＸ軸及びＺ軸方向に移動させることが必要となる。すなわち、印字ヘッドに対する旋回制御及び二軸同時制御が必要となり、装置の機構が複雑化し、これにより製造コストが高くなるという問題がある。

そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、印字ヘッドの一軸（Ｚ軸又はＸ軸）のみの移動又は相対移動のみでプレカット木材の木口の所望位置及び所望方向に所定の部材配置情報を印字することが可能な木材印字装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る木材印字装置は、プレカット木材（５０）の印字面（５０ａ）に部材配置情報の文字を印字する印字ヘッド（１０）と、該印字ヘッド（１０）を垂直方向に移動させるＺ軸移動機構（２０）と、前記印字ヘッド（１０）の移動および印字を制御する制御装置（４０）と、前記Ｚ軸移動機構（２０）を加工機に対し固定する固定機構（３０）とを備えた木材印字装置（１００、２００）であって、前記印字ヘッド（１０）は複数のインクカートリッジ（１，・・・，８）によって構成され、且つ複数の前記インクカートリッジ（１,・・・,８）のインクを噴射する各印字部が垂直方向矢視で水平方向に沿って連結するように隣り合うインクカートリッジは水平方向または水平方向と垂直方向の双方向にオフセットされて配設されていることを特徴とする。

上記構成では、部材配置情報の各文字の印字領域を１又は複数のインクカートリッジに専属的に印字分担させることが可能となる。これにより、水平方向（横方向）印字の場合、インクカートリッジを水平方向に文字間隔だけ逐一移動させることが不要となる。すなわち、インクカートリッジに対してはＺ軸（垂直方向）の移動機構のみで足りることになる。他方、斜め方向印字の場合、横文字の印字領域を傾斜角度だけ回転させた新たな印字領域を１又は複数のインクカートリッジに専属的に印字分担させることにより、水平方向と垂直方向に同時に移動させること、インクカートリッジを回転させることが不要となる。その結果、装置の機構が大幅に簡素化されることになる。

また、インクを噴射する各印字部が垂直方向矢視で水平方向に沿って連結することにより、印字ヘッド（１０）の印字可能範囲（ＴＰＷ）が、単一の印字部の印字幅（ＰＷ）にインクカートリッジの個数（＝８）を乗じた範囲（＝８×ＰＷ）に拡大するようになる。

或いは上記目的を達成するための他の木材印字装置は、プレカット木材（５０）の印字面（５０ａ）に部材配置情報の文字を印字する印字ヘッド（１０’）と、前記プレカット木材（５０）を水平方向に移動させるＸ軸移動機構（２０’）と、前記印字ヘッド（１０’）の印字と該Ｘ軸移動機構（２０’）の移動を制御する制御装置（４０’）と、前記Ｘ軸移動機構（２０’）を加工機に対し固定する固定機構（３０’）とを備えた木材印字装置（３００）であって、前記印字ヘッド（１０’）は複数のインクカートリッジ（１，・・・，８）によって構成され、且つ複数の前記インクカートリッジ（１,・・・,８）のインクを噴射する各印字部が水平方向矢視で垂直方向に沿って連結するように隣り合うインクカートリッジは垂直方向または水平方向と垂直方向の双方向にオフセットされて配設されていることを特徴とする。

上記構成では、部材配置情報の各文字の印字領域を１又は複数のインクカートリッジに専属的に印字分担させることが可能となる。これにより、垂直方向（縦方向）印字の場合、インクカートリッジを垂直方向に文字間隔だけ逐一移動させることが不要となる。すなわち、インクカートリッジに対してはＸ軸（水平方向）の移動機構のみで足りることになる。他方、斜め方向印字の場合、横文字の印字領域を傾斜角度だけ回転させた新たな印字領域を１又は複数のインクカートリッジに専属的に印字分担させることにより、水平方向と垂直方向に同時に移動させること、インクカートリッジを回転させることが不要となる。その結果、装置の機構が大幅に簡素化されることになる。

また、インクを噴射する各印字部が水平方向矢視で垂直方向に沿って連結することにより、印字ヘッド（１０）の印字可能範囲（ＴＰＷ）が、単一の印字部の印字幅（ＰＷ）にインクカートリッジの個数（＝８）を乗じた範囲（＝８×ＰＷ）に拡大するようになる。

本発明に係る第３の特徴は、前記制御装置（４０）は、複数の前記インクカートリッジ（１，・・・，８）の内で、印字幅（ＰＷ）の前記印字部の通過領域が前記部材配置情報の文字の印字領域と重複するインクカートリッジに対しその重複する印字領域の印字を担当させるように構成されていることである。

上記構成では、印字を担当する１又は複数のインクカートリッジの選定、並びに印字面に対する部材配置情報の印字が容易となる。

本発明に係る第４の特徴は、前記制御装置（４０’）は、複数の前記インクカートリッジ（１，・・・，８）の内で、前記部材配置情報の文字の印字領域の通過領域が印字幅（ＰＷ）の前記印字部と重複するインクカートリッジに対しその重複する印字領域の印字を担当させるように構成されていることである。

上記構成では、印字を担当する１又は複数のインクカートリッジの選定、並びに印字面に対する部材配置情報の印字が容易となる。

本発明に係る第５の特徴は、前記制御装置（４０）は、前記部材配置情報の端部が前記印字面（５０ａ）から逸脱する場合、文字サイズ、文字間隔、および印字中心座標の内の一部又は全部を変更して前記部材配置情報を前記印字面に収めるように構成されていることである。

上記構成では、印字面（５０ａ）の傾斜角及び配置に拘わらず、部材配置情報を印字面（５０ａ）に好適に収めることが可能となる。

本発明に係る第６の特徴は、前記部材配置情報の全体が前記印字面（５０ａ）に収まらない場合、前記部材配置情報の一部を省略して前記部材配置情報を前記印字面に収めるように構成されていることである。

上記構成では、印字面（５０ａ）の横幅に拘わらず、部材配置情報を印字面（５０ａ）に好適に収めることが可能となる。

本発明に係る木材印字装置によれば、印字ヘッドの一軸（Ｚ軸又はＸ軸）のみの移動又は相対移動のみでプレカット木材の木口の所望位置及び所望方向に所定の部材配置情報を印字することが可能となる。これにより、装置の機構及び印字制御が簡素化され、製造コストの大幅な削減が期待される。

本発明の第１実施形態に係る木材印字装置を示す説明図である。 本発明に係る木材印字装置の加工木材の木口に対する印字形態を示す斜視図である。 本発明に係る木材印字装置による横方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 本発明に係る木材印字装置による縦方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 本発明に係る木材印字装置による斜め方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 本発明に係る木材印字装置による斜め方向印字の印字プロセスを示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る木材印字装置を示す説明図である。 第２実施形態に係る木材印字装置による横方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 部材配置情報が印字ヘッドの印字可能範囲を逸脱する場合の木材印字装置による横方向印字プロセスを示す説明図である。 第２実施形態に係る木材印字装置による縦方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 第２実施形態に係る木材印字装置による斜め方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 部材配置情報が印字面である木口に収まらない場合の第２実施形態に係る木材印字装置による横方向印字を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る木材印字装置を示す説明図である。 第３実施形態に係る木材印字装置による縦方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。 従来の木材印字装置の加工木材の木口に対する印字形態を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る木材印字装置１００を示す説明図である。

この木材印字装置１００は、プレカット等の木材加工品（以下「加工木材」という。）の所定位置に部材配置情報を印字する印字ヘッド１０と、印字ヘッド１０をＺ軸方向にスライドさせながら移動させるＺ軸スライド機構２０と、Ｚ軸スライド機構２０を固定するスライド機構固定台３０と、印字ヘッド１０の印字及び位置を制御する印字制御装置４０とを具備して構成される。以下、各構成について更に説明する。

印字ヘッド１０は、Ｘ軸方向（水平方向）に沿って直列に８個接続されたインクカートリッジ１，・・・，８と、インクカートリッジ１，・・・，８を保持するカートリッジホルダー１１とから構成される。なお、説明の都合上、図上左端から順に第１インクカートリッジ１と，・・・，第８インクカートリッジ８としそれぞれ区別することにする。また、複数のインクカートリッジの一まとまりを「インクカートリッジ群」と呼ぶことにする。特に、第１インクカートリッジ１から第８インクカートリッジ８の一まとまりをインクカートリッジ群９と呼ぶことにする。なお、インクカートリッジの個数については、最左端のインクカートリッジから最右端のインクカートリッジに到る横幅Ｗが、印字面である加工木材５０の木口５０ａ（図２～図５）の横幅に等しいか又はそれ以上であれば良い。従って、インクカートリッジの個数については木口５０ａの横幅に応じて決定され、９個以上あるいは８個未満の場合もあり得る。

Ｚ軸スライド機構２０は、例えばカートリッジホルダー１１に一体に連結されるボールナット２１と、ボールナット２１と螺合する長軸ねじ２２と、長軸ねじ２２を回転させるモータ２３と、モータ２３の回転角度θを計測するエンコーダ２４とから構成されている。モータ２３の回転角度θとボールナット２１（印字ヘッド１０）のＺ軸方向の変位は１対１に対応する。従って、印字制御装置４０はエンコーダ２４の出力値θを取り込み積算することにより、印字ヘッド１０のＺ軸方向位置を算出している。

スライド機構固定台３０は、Ｚ軸スライド機構２０をＺ軸方向に平行に支持する。スライド機構固定台３０は、例えば加工木材５０が位置決めされる加工機（図示せず）の平面（図２のＸ－Ｙ平面）上に取り付けられている。

印字制御装置４０は、例えばサーバ（図示せず）から送信されて来る加工木材５０の加工データ（ＣＡＤデータ）を受信して、印字ヘッド１０を駆動して木口５０ａ（図２～図５）の所定位置に部材配置情報を印字する。なお、本実施形態において印字される部材配置情報は「は２」とする。

図２は、本発明に係る木材印字装置１００の加工木材５０の木口５０ａに対する印字形態を示す斜視図である。なお、説明の都合上、木材印字装置１００については、印字ヘッド１０のインクカートリッジ群９のみによって代表させてその他の構成については省略してある。

加工木材５０は、例えば、ほぞ加工後、Ｙ軸方向に並行に配設されたコンベア（図示せず）によって、インクカートリッジ群９の手前の所定位置まで搬送され、Ｙ方向位置決め治具６３によって停止される。この場合、加工木材５０はコンベア（図示せず）の駆動力とＹ方向位置決め治具６３によってＹ方向に対して変位することが出来ない状態である。さらに、Ｘ方向押出し治具６０によって、加工木材５０側面がＸ方向位置決め治具６２に接するまで加工木材５０は押し込まれる。この場合、加工木材５０はＸ方向押出し治具６０とＸ方向位置決め治具６２によってＸ方向に変位することが出来ない状態である。さらに、Ｚ方向押出し治具６１によって、加工木材５０はコンベア（図示せず）に押し付けられる。この場合、加工木材５０はＺ方向押出し治具６１とコンベア（図示せず）によってＺ方向に対し変位することが出来ない状態である。これにより、加工木材５０は、加工データ（ＣＡＤデータ）と同一の座標系に位置決めされた状態となる。

印字制御装置４０は、詳細については図３から図５を参照しながら後述するが、加工データ（ＣＡＤデータ）より、印字面である木口５０ａの各頂点座標Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４、並びに印字中心座標Ｃ１,Ｃ２及び文字枠サイズａ×ｂを取得する。これらの座標情報に基づいて、印字する１又は複数のインクカートリッジを選定する。印字制御装置４０は、インクカートリッジを選定した後、印字ヘッド１０（インクカートリッジ群９）をＺ軸の下方から上方へ移動させることにより、選定されたインクカートリッジによって部材配置情報が木口５０ａの所定位置（印字中心座標Ｃ１,Ｃ２）に印字される。以下に、インクカートリッジの選定について説明する。

図３は、本発明に係る木材印字装置１００による横方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。加工データから取得すべき情報としては、木口５０ａの各頂点座標Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４、並びに印字中心座標Ｃ１,Ｃ２及び文字枠サイズａ×ｂである。なお、座標ＰＩ１,ＰＩ２,ＰＩ３,ＰＩ４,・・・,ＰＩ８は、各インクカートリッジ１，・・・，８のカートリッジ中心Ｘ座標をそれぞれ表しており、固定値である。

先ず、印字制御装置４０は、木口５０ａが傾斜しているか否かを判定する。具体的には、印字制御装置４０は、例えば座標Ｐ１のＺ座標Ｚ１と座標Ｐ２のＺ座標Ｚ２が等しいか否かをチェックする。等しい場合、印字制御装置４０は木口５０ａは傾斜していないと判定する。等しくない場合、印字制御装置４０は木口５０ａは傾斜していると判定する。

次に、印字制御装置４０は木口５０ａが縦長か横長かを判定する。具体的には、印字制御装置４０は、例えば座標Ｐ１のＺ座標Ｚ１と座標Ｐ４のＺ座標Ｚ４との差Ｚ１－Ｚ４と、座標Ｐ２のＸ座標Ｘ２と座標Ｐ１のＸ座標Ｘ１との差Ｘ２－Ｘ１との大小を比較する。Ｘ２－Ｘ１が、Ｚ１－Ｚ４より大きい場合、印字制御装置４０は木口５０ａが横長であると判定する。一方、Ｚ１－Ｚ４が、Ｘ２－Ｘ１より大きい場合、印字制御装置４０は木口５０ａが縦長であると判定する。

次に、印字制御装置４０は、印字を担当するインクカートリッジを選定する。「は」について、具体的には、印字制御装置４０は、第１インクカートリッジ１から順にカートリッジ中心Ｘ座標と、印字中心座標Ｃ１のＸ座標との差の絶対値の大小を比較する。そして、印字制御装置４０は差の絶対値が一番小さくなるときのインクカートリッジを選定する。この場合、第４インクカートリッジ４が選定される。「２」についても、同様に印字制御装置４０が差の絶対値の大小を比較することにより、第５インクカートリッジ５が選定される。

そして、印字制御装置４０は、印字ヘッド１０を下方から上方にＺ軸に沿って移動させることにより、木口５０ａの印字中心座標Ｃ１及びＣ２に、幅ａ［ｍｍ］及び高さｂ［ｍｍ］の文字枠サイズをそれぞれ有する部材配置情報「は２」が、第４インクカートリッジ４及び第５インクカートリッジ５によって横方向にそれぞれ印字されることになる。

図４は、本発明に係る木材印字装置１００による縦方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。横方向の印字と同様に、印字制御装置４０は第１インクカートリッジ１から順にカートリッジ中心Ｘ座標と、印字中心座標Ｃ１のＸ座標との差の絶対値の大小を比較する。そして、印字制御装置４０は差の絶対値が一番小さくなるときのインクカートリッジを選定する。この場合、第７インクカートリッジ７が選定される。縦方向の印字の場合、「は」及び「２」は同一の第７インクカートリッジ７によって印字される。

そして、印字制御装置４０は、印字ヘッド１０を下方から上方にＺ軸に沿って移動させることにより、木口５０ａの印字中心座標Ｃ１及びＣ２に、幅ａ［ｍｍ］及び高さｂ［ｍｍ］の文字サイズをそれぞれ有する部材配置情報「は２」が、第７インクカートリッジ７によって縦方向にそれぞれ印字されることになる。

図５は、本発明に係る木材印字装置１００による斜め方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。印字制御装置４０は、例えば座標Ｐ１のＺ座標Ｚ１と座標Ｐ２のＺ座標Ｚ２が等しくない場合、木口５０ａは傾斜していると判定する。傾斜角φについては、例えば、座標Ｐ３と座標Ｐ４を使用して、傾斜角φ＝ｔａｎ^－１｛（Ｚ３－Ｚ４）／（Ｘ３－Ｘ４）｝、と印字制御装置４０は算出する。

次に、印字制御装置４０は、印字を担当するインクカートリッジを選定する。「は」について、具体的には、印字制御装置４０は、第１インクカートリッジ１から順にカートリッジ中心Ｘ座標と、印字中心座標Ｃ１のＸ座標との差の絶対値の大小を比較する。そして、印字制御装置４０は差の絶対値が一番小さくなるときのインクカートリッジを選定する。この場合、第４インクカートリッジ４が選定される。「２」についても、同様に印字制御装置４０が差の絶対値の大小を比較することにより、第５インクカートリッジ５が選定される。以下に、斜め方向印字の印字プロセスについて説明する。

図６は、本発明に係る木材印字装置１００による斜め方向印字の印字プロセスを示す説明図である。図６（ａ）は基準となる横方向印字のインク噴射領域ＩＺ４,ＩＺ５を表し、図６（ｂ）は斜め方向印字のインク噴射領域ＩＺ４',ＩＺ５'を表している。なお、ここで言う「インク噴射領域」とは、インクが噴射されるインクカートリッジ上の領域を意味している。また、説明の都合上、インクを噴射しているインクカートリッジは実線にて、インクを噴射していないインクカートリッジは点線にてそれぞれ表されている。例えば、図６（ｂ）において第４インクカートリッジ４が「は」を印字している間、第５インクカートリッジ５は印字していない。また、インク噴射領域はインクカートリッジの後面からの矢視とする。

図６（ｂ）に示されるように、斜め方向の「は」のインク噴射領域ＩＺ４’は、印字中心座標Ｃ１を中心に横方向のインク噴射領域ＩＺ４を木口５０ａの傾斜角φだけ回転させたインク噴射領域となる。同様に、斜め方向の「２」のインク噴射領域ＩＺ５’は、印字中心座標Ｃ２’を中心に横方向のインク噴射領域ＩＺ５を木口５０ａの傾斜角φだけ回転させたインク噴射領域となる。なお、印字中心座標Ｃ２’は、横方向の印字中心座標Ｃ２に対しΔＸ（＝ｄ×（１－ｃｏｓφ））左方に変位し、且つΔＺ（＝ｄ×ｓｉｎφ）上方に変位している。また、文字間隔ｄは、インクカートリッジ中心Ｘ座標ＰＩ４,ＰＩ５から、ｄ＝ＰＩ５－ＰＩ４、と算出され一定に保持される。これにより、印字制御装置４０が印字ヘッド１０を下方から上方にＺ軸に沿って移動させることにより、木口５０ａに中心座標Ｃ１及びＣ２’に、幅ａ［ｍｍ］及び高さｂ［ｍｍ］の文字サイズをそれぞれ有する部材配置情報「は２」が、第４インクカートリッジ４及び第５インクカートリッジ５によって斜め方向にそれぞれ印字されることになる。

以上の通り、本発明の木材印字措置１００によれば、印字ヘッド１０のＺ軸の移動のみで加工木材５０の木口５０ａの所望位置及び所望方向に所定の部材配置情報を印字することが可能となる。このように、印字ヘッド１０の移動機構としては、Ｚ軸方向のみの移動機構で足りることになるため、装置の機構及び制御が大幅に簡素化され、製造コストが大幅に削減されることになる。

以上、図面を参照しながら本発明の木材印字装置１００について説明してきたが、本発明は上記実施形態だけに限定されない。すなわち、本発明の技術的特徴の範囲内において種々の変更・修正を加えることが可能である。例えば、一文字の横サイズが一つのインクカートリッジの印字噴射領域を超える場合、一文字を２つのインクカートリッジで印字分担しても良い。

また、Ｚ軸スライド機構２０については、ボールネット２１、長軸ねじ２２及びモータ２３によって構成されているが、長軸ロッドとリニアモータ等によって構成しても良い。

また、図３から図５において、加工データ（ＣＡＤデータ）に印字中心座標Ｃ１,Ｃ２及び文字枠サイズａ×ｂ等の印字情報が予め付加されているが、付加されていなくても良い。印字情報が付加されていない場合、印字制御装置４０は、木口５０ａの横方向長さ及び縦方向長さをそれぞれ算出し、木口５０ａの中央近傍に木口５０ａの範囲内に印字するように構成しても良い。

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る木材印字装置２００を示す説明図である。この木材印字装置２００は、各インクカートリッジ１,・・・,８の印字幅ＰＷの各印字部（インク噴射部）１ａ,・・・,８ａがＺ軸方向（垂直方向）矢視でＸ軸方向（水平方向）に沿って密に連続するように、隣り合う２つのインクカートリッジがＸ軸方向にΔＸ２及びＺ軸方向にΔＺ２だけオフセットした形態で、各インクカートリッジ１,・・・,８がＺ軸方向に沿って階段状に配設されている。従って、印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷは、各インクカートリッジ１,・・・,８の印字幅ＰＷの８倍に等しくなる。従って、印字制御装置４０が印字ヘッド１０を下方から上方にＺ軸に沿って移動させることにより、木口５０ａの所定位置に所定の部材配置情報が選定されたインクカートリッジによって所定方向（横方向、縦方向、斜め方向）にそれぞれ印字されることになる。なお、印字ヘッド１０及びそれを収容するカートリッジホルダー１１以外の構成については上記木材印字装置１００とほとんど同じである。

図８は、第２実施形態に係る木材印字装置２００による横方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。なお、木口５０ａに印字される部材配置情報は「１Ｆは又３」とする。また、印字ヘッド１０については各インクカートリッジ１,・・・,８の各印字部１ａ,・・・,８ａのみによって表されている。

印字制御装置４０は、部材配置情報の各文字の印字について、第１インクカートリッジ１から第８インクカートリッジ８の内で、印字幅ＰＷの印字部の通過領域が文字の印字領域と重複しているインクカートリッジに、その重複する印字領域の印字を担当させる。ここで言う「印字幅ＰＷの印字部の通過領域」とは、インクカートリッジをＺ軸方向に沿って変位させたときの、印字部が通過する軌跡を意味している。例えば、印字幅ＰＷの第１印字部１ａの通過領域とは、Ｘ＝ＴＰＷ_ＬとＸ＝Ｍ１によって囲まれた領域である。「ＴＰＷ_Ｌ」とは第１インクカートリッジ１の第１印字部１ａの左端Ｘ座標を意味している。因みに「ＴＰＷ_Ｒ」とは第８インクカートリッジ８の第８印字部８ａの右端Ｘ座標を意味している。「Ｍ１」とは第１インクカートリッジ１と第２インクカートリッジ２との接点のＸ座標を意味し、Ｍ１＝（ＰＩ１＋ＰＩ２）／２という関係式が成立している。その他のインクカートリッジについても同様である。

従って、第１文字「１」の印字領域（黒色部分）は、第３インクカートリッジ３の印字幅ＰＷの通過領域のみが印字領域と重複しているため、印字制御装置４０は第１文字「１」の印字は第３インクカートリッジ３に担当させる。

第２文字「Ｆ」の印字領域（黒色部分）は、第３インクカートリッジ３の通過領域と第４インクカートリッジ４の通過領域が印字領域とそれぞれ重複している。従って、印字制御装置４０は第２文字「Ｆ」の印字は第３インクカートリッジ３と第４インクカートリッジ４に担当させる。

より詳細には、印字制御装置４０は、第１インクカートリッジ１から順にカートリッジ中心Ｘ座標と、印字中心座標Ｃ２のＸ座標との差の絶対値の大小を比較する。そして、印字制御装置４０は、差の絶対値が一番小さくなるときのインクカートリッジと、差の絶対値が二番目に小さくなるときのインクカートリッジをそれぞれ選定する。この場合、差の絶対値が一番小さいインクカートリッジとして第４インクカートリッジ４が選定され、差の絶対値が二番目に小さいインクカートリッジとして第３インクカートリッジ３が選定される。

次に、印字制御装置４０は、差の絶対値が二番目に小さい第３インクカートリッジ３に印字を担当させるか否かを判定する。具体的には、第２文字「Ｆ」の左最大Ｘ座標Ｅ２Ｌと、第３インクカートリッジ３と第４インクカートリッジ４との接点のＸ座標Ｍ３（＝(PI3＋PI4)/2）との大小を比較する。そして、「Ｆ」の左最大Ｘ座標Ｅ２Ｌが、第３インクカートリッジ３と第４インクカートリッジ４との接点のＸ座標Ｍ３より小さい場合、印字制御装置４０は第３インクカートリッジ３に印字を担当させる。左最大Ｘ座標Ｅ２Ｌが接点のＸ座標Ｍ３より大きい場合、印字制御装置４０は第３インクカートリッジ３に印字を担当させない。従って、第２文字「Ｆ」については第３インクカートリッジ３と第４インクカートリッジ４とによって印字されることになる。

他方、第１文字「１」のように、差の絶対値が一番小さいインクカートリッジとして第３インクカートリッジ３が選定され、差の絶対値が二番目に小さいインクカートリッジとして第２インクカートリッジ２が選定されるが、第１文字「１」の左最大Ｘ座標Ｅ１Ｌが接点のＸ座標Ｍ２（＝(PI2＋PI3)/2）より大きいため、印字制御装置４０は第２インクカートリッジ２に印字を担当させない。従って、第１文字「１」については第３インクカートリッジ３のみによって印字されることになる。以下に、部材配置情報が印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷを逸脱する場合の印字プロセスについて説明する。

図９は、部材配置情報が印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷを逸脱する場合の木材印字装置２００による横方向印字プロセスを示す説明図である。
印字制御装置４０は、部材配置情報の両端に位置する第１文字「１」の左最大Ｘ座標Ｅ１Ｌと第５文字「３」の右最大Ｘ座標Ｅ５Ｒが印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷに包含されているか否かをチェックする。具体的には、第１文字「１」の左最大Ｘ座標Ｅ１Ｌについては、第１インクカートリッジ１の第１印字部１ａの左端Ｘ座標ＴＰＷ_Ｌとの大小を比較すると共に、第５文字「３」の右最大Ｘ座標Ｅ５Ｒについては、第８インクカートリッジ８の第８印字部８ａの右端Ｘ座標ＴＰＷ_Ｒとの大小を比較する。図９の場合、第１文字「１」の左最大Ｘ座標Ｅ１Ｌは、印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷに包含されているのに対し、第５文字「３」の右最大Ｘ座標Ｅ５Ｒは、印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷから逸脱している。

従って、印字制御措置４０は、部材配置情報の各印字中心座標Ｃ１,Ｃ２,Ｃ３,Ｃ４,Ｃ５をＸ軸左方に逸脱量ΔX３（＝Ｅ５Ｒ－ＴＰＷ_Ｒ）だけ平行移動させて、部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。或いは各文字サイズを縮小して部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。或いは各文字間隔ｄ１,ｄ２,ｄ３,ｄ４をそれぞれ短縮して部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。なお、部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入れた後のインクカートリッジの選定については、上記図８と同様に、印字幅ＰＷの印字部の通過領域が文字の印字領域と重複しているインクカートリッジが、その重複する印字領域の印字を担当することになる。

図１０は、第２実施形態に係る木材印字装置２００による縦方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。縦方向印字の場合も、横方向印字の場合と同様に、印字幅ＰＷの印字部の通過領域が、文字の印字領域と重複しているインクカートリッジがその重複する印字領域の印字を担当する。この場合、第２インクカートリッジ２と第３インクカートリッジ３が印字を担当する。以下に斜め方向印字のインクカートリッジの選定について説明する。

図１１は、第２実施形態に係る木材印字装置２００による斜め方向印字のインクカートリッジの選定を示す説明図である。斜め方向の第１文字「１」の印字領域は、同じ文字サイズの横方向文字「１」を印字中心座標Ｃ１を中心に傾斜角度φだけ時計方向に回転させた印字領域に相当する。同第２文字「Ｆ」の印字領域は、同じサイズの横方向文字「Ｆ」を『印字中心座標Ｃ１からｄ１×ｃｏｓφだけＸ軸方向右方に、且つｄ１×ｓｉｎφだけＺ軸下方に変位した』印字中心座標Ｃ２を中心に傾斜角度φだけ時計方向に回転させた印字に相当する。同第３文字「は」の印字領域は、同じサイズの横方向文字「は」を『印字中心座標Ｃ２からｄ２×ｃｏｓφだけＸ軸方向右方に、且つｄ２×ｓｉｎφだけＺ軸下方に変位した』印字中心座標Ｃ３を中心に傾斜角度φだけ時計方向に回転させた印字領域に相当する。同第４文字「又」の印字領域は、同じサイズの横方向文字「又」を『印字中心座標Ｃ３からｄ３×ｃｏｓφだけＸ軸方向右方に、且つｄ３×ｓｉｎφだけＺ軸下方に変位した』印字中心座標Ｃ４を中心に傾斜角度φだけ時計方向に回転させた印字領域に相当する。同第５文字「３」の印字領域は、同じサイズの横方向文字「３」を『印字中心座標Ｃ４からｄ４×ｃｏｓφだけＸ軸方向右方に、且つｄ４×ｓｉｎφだけＺ軸下方に変位した』印字中心座標Ｃ５を中心に傾斜角度φだけ回転させた印字領域に相当する。

斜め方向印字の場合、横方向印字および縦方向印字の場合と同様に、印字幅ＰＷの印字部の通過領域が斜め方向文字の印字領域と重複しているインクカートリッジが、その重複する文字の印字領域の印字を担当する。この場合、第１文字「１」については第１インクカートリッジ１によって印字される。第２文字「Ｆ」については第２インクカートリッジ２によって印字される。第３文字「は」については第２インクカートリッジ２と第３インクカートリッジ３によって印字される。第４文字「又」については第３インクカートリッジ３と第４インクカートリッジ４によって印字される。第５文字「３」については第４インクカートリッジ４と第５インクカートリッジ５によって印字される。

なお、上記実施形態では、部材配置情報（「１Ｆは又３」）が印字面である木口５０ａに収まるように、各文字のサイズ、文字間隔及び印字中心座標が予め設定されている場合であった。この場合とは異なり、文字サイズ及び文字間隔の縮小等によっても部材配置情報が印字面である木口５０ａに収まらない場合（図１２）は、印字制御装置４０は省略可能な文字（例えば「１Ｆ」）を省略し、且つ各文字のサイズ及び文字間隔を縮小して印字面である木口５０ａに収まるようにする。つまり、印字制御装置４０は省略可能な文字についての情報が予めデータとして与えられている。

また、上記実施形態では、木口形成面５０ｂの横幅が印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷより大きい場合の、木材印字装置１００,２００による部材配置情報の木口５０ａへの印字であった。この場合と異なり、木口形成面５０ｂの横幅が印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷより小さい場合であっても、木材印字装置１００,２００は印字面である木口５０ａに部材配置情報を印字することは可能である。

（第３実施形態）
図１３は、第３実施形態に係る木材印字装置３００を示す説明図である。上記実施形態では、加工木材５０が固定された状態で印字ヘッド１０がＺ軸方向に沿って移動することにより、所定の部材配置情報が印字面である木口５０ａに印字される構成であった。それに対しこの木材印字装置３００では印字ヘッド１０’が固定され加工木材５０がＸ軸方向に沿って移動することにより、所定の部材配置情報が印字面である木口５０ａに印字される構成である。

従って、上記木材印字装置１００,２００と異なり、木材加工材５０はＸ軸スライド機構２０’によって各インクカートリッジ１，・・・８の各印字部１ａ，・・・，８ａの前面を通過するように構成されている。なお、印字ヘッド１０’は、上記印字ヘッド１０（図７）を９０°回転させた形態で、支持部材（図示せず）によって姿勢を安定に固定されている。

従って、図１４に示されるように、印字を担当するインクカートリッジの選定については、各文字の印字領域の通過領域が各印字部１ａ,・・・,８ａに重複するインクカートリッジが、その重複する文字の印字領域の印字を担当することになる。

なお、印字ヘッド１０’については、図１に示される印字ヘッド１０を９０°回転させたＺ軸方向のみにオフセットさせたタイプでも良い。

また、木材印字装置３００でも上記木材印字装置１００,２００と同様に、部材配置情報が印字ヘッド１０’の印字可能範囲ＴＰＷを逸脱する場合、印字制御装置４０’は部材配置情報の各印字中心座標Ｃ１,Ｃ２,Ｃ３,Ｃ４,Ｃ５をＺ軸左方に逸脱量だけ平行移動させて、部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。或いは各文字サイズを縮小して部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。或いは各文字間隔ｄ１,ｄ２,ｄ３,ｄ４をそれぞれ短縮して部材配置情報を印字可能範囲ＴＰＷに入るようにする。

また、木材印字装置３００でも上記木材印字装置１００,２００と同様に、文字サイズ及び文字間隔の縮小等によっても部材配置情報が印字面である木口５０ａに収まらない場合（図１２）は、印字制御装置４０’は省略可能な文字（例えば「１Ｆ」）を省略し、且つ各文字のサイズ及び文字間隔を縮小して印字面である木口５０ａに収まるようにする。つまり、印字制御装置４０’は省略可能な文字についての情報が予めデータとして与えられている。

また、木口形成面５０ｂの高さ（Ｚ軸方向の長さ）が印字ヘッド１０の印字可能範囲ＴＰＷより大きい場合であっても、木材印字装置３００は印字面である木口５０ａに部材配置情報を印字することは可能である。

１ 第１インクカートリッジ
２ 第２インクカートリッジ
３ 第３インクカートリッジ
４ 第４インクカートリッジ
５ 第５インクカートリッジ
６ 第６インクカートリッジ
７ 第７インクカートリッジ
８ 第８インクカートリッジ
９ インクカートリッジ群
１０、１０’ 印字ヘッド
１１ カートリッジホルダー
２０ Ｚ軸スライド機構
２０’ Ｘ軸スライド機構
２１ ボールナット
２２ 長軸ねじ
２３ モータ
２４ エンコーダ
３０、３０’ スライド機構固定台
４０、４０’ 印字制御装置
５０ 加工木材
５０ａ 木口
５０ｂ 木口形成面
６０ Ｘ方向押出し治具
６１ Ｙ方向押出し治具
６２ Ｘ方向位置決め治具
６３ Ｙ方向位置決め治具
ＰＷ 印字幅
ＴＰＷ 全印字可能範囲
１００，２００、３００ 木材印字装置

Claims (6)

1. プレカット木材（５０）の印字面（５０ａ）に部材配置情報の文字を印字する印字ヘッド（１０）と、該印字ヘッド（１０）を前記印字面（５０ａ）内の垂直方向に相当するＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構（２０）と、前記印字ヘッド（１０）の移動および印字を制御する制御装置（４０）と、前記Ｚ軸移動機構（２０）を加工機に対し固定する固定機構（３０）とを備えた木材印字装置（１００、２００）であって、
   前記印字ヘッド（１０）は複数のインクカートリッジ（１，・・・，８）によって構成され、且つ
   複数の前記インクカートリッジ（１,・・・,８）のインクを噴射する各印字部（１ａ，・・・，８ａ）が、前記Ｚ軸方向の矢視で前記印字面（５０ａ）内の水平方向に相当するＸ軸方向に沿って連結するように、隣り合うインクカートリッジは前記Ｘ軸方向または前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向の双方向にオフセットされて配設されていることを特徴とする木材印字装置。
2. プレカット木材（５０）の印字面（５０ａ）に部材配置情報の文字を印字する印字ヘッド（１０’）と、前記プレカット木材（５０）を前記印字面（５０ａ）内の水平方向に相当するＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（２０’）と、前記印字ヘッド（１０’）の印字と該Ｘ軸移動機構（２０’）の移動を制御する制御装置（４０’）と、前記Ｘ軸移動機構（２０’）を加工機に対し固定する固定機構（３０’）とを備えた木材印字装置（３００）であって、
   前記印字ヘッド（１０’）は複数のインクカートリッジ（１，・・・，８）によって構成され、且つ
   複数の前記インクカートリッジ（１,・・・,８）のインクを噴射する各印字部（１ａ，・・・，８ａ）が、前記Ｘ軸方向の矢視で前記印字面（５０ａ）内の垂直方向に相当するＺ軸方向に沿って連結するように、隣り合うインクカートリッジは前記Ｚ軸方向または前記Ｘ軸方向と前記Ｚ軸方向の双方向にオフセットされて配設されていることを特徴とする木材印字装置。
3. 請求項１に記載の木材印字装置（１００、２００）において、
   前記制御装置（４０）は、複数の前記インクカートリッジ（１，・・・，８）の内で、前記印字部の通過領域が前記部材配置情報の文字の印字領域と重複するインクカートリッジに対しその重複する印字領域の印字を担当させるように構成されていることを特徴とする木材印字装置。
4. 請求項２に記載の木材印字装置（３００）において、
   前記制御装置（４０’）は、複数の前記インクカートリッジ（１，・・・，８）の内で、前記部材配置情報の文字の印字領域の通過領域が前記印字部と重複するインクカートリッジに対しその重複する印字領域の印字を担当させるように構成されていることを特徴とする木材印字装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の木材印字装置（１００、２００、３００）において、
   前記制御装置（４０、４０’）は、前記部材配置情報の端部が前記印字面（５０ａ）から逸脱する場合、文字サイズ、文字間隔、および印字中心座標の内の一部又は全部を変更して前記部材配置情報を前記印字面に収めるように構成されていることを特徴とする木材印字装置。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の木材印字装置（１００、２００、３００）において、
   前記部材配置情報の全体が前記印字面（５０ａ）に収まらない場合、前記部材配置情報の一部を省略して前記部材配置情報を前記印字面に収めるように構成されていることを特徴とする木材印字装置。

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