(57)【要約】    【課題】      印字速度が低速で安価なサーマルヘッドを搭載したラベル印字貼付装置でも、高速なコンベアの搬送速度に追従できるラベル印字貼付装置および印字制御方法を提供することを課題とする。  【解決手段】  ラベルの印字開始位置がサーマルヘッドの待機位置に到達する前に、昇降駆動手段が前記サーマルヘッドを下方に降下させ、往復駆動手段がサーマルヘッドを待機位置よりラベルの搬送方向下流に移動させ、サーマルヘッドの印字完了後に、昇降駆動手段がサーマルヘッドを上昇させ、往復駆動手段がサーマルヘッドを待機位置に戻すように制御する制御手段を有することを特徴とする。【選択図】        図１
2005231714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアに搬送される物品に印字したラベルを貼付するラベル印字貼付装置であって、
サーマルヘッドと、
ラベルの搬送方向に前記サーマルヘッドを往復動する往復駆動手段と、
前記サーマルヘッドを上下動させる昇降駆動手段とを備え、
前記ラベルの印字開始位置が前記サーマルヘッドの待機位置に到達する前に、前記昇降駆動手段が前記サーマルヘッドを下方に降下させ、前記往復駆動手段が前記サーマルヘッドを待機位置より前記ラベルの搬送方向下流に移動させ、
前記サーマルヘッドの印字完了後に、前記昇降駆動手段が前記サーマルヘッドを上昇させ、前記往復駆動手段が前記サーマルヘッドを待機位置に戻すように、
前記サーマルヘッド、前記往復駆動手段および前記昇降駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とするラベル印字貼付装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記コンベアの搬送速度に基き、前記往復駆動手段および前記昇降駆動手段の動作タイミングを演算する演算手段を有することを特徴とする請求項１記載のラベル印字貼付装置。
【請求項３】
コンベアに搬送される物品にサーマルヘッドにより印字したラベルを貼付するラベル印字貼付装置の印字制御方法であって、
前記サーマルヘッドが前記ラベルの印字開始位置に到達する前に、前記サーマルヘッドを下方に降下させ、前記サーマルヘッドを待機位置より前記ラベルの搬送方向下流に移動させ、
前記サーマルヘッドの印字完了後に、前記サーマルヘッドを上昇させ、前記サーマルヘッドを待機位置に戻すことを特徴とするラベル印字貼付装置の印字制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベアに搬送される物品にサーマルヘッドにより印字したラベルを貼付するラベル印字貼付装置および印字制御方法に関し、特にラベルの搬送方向にサーマルヘッドを往復動させる往復駆動と、サーマルヘッドを上下動させる昇降駆動とを備えたラベル印字貼付装置および印字制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装市場において、コンベアにより物品を順次搬送し、搬送されて来た物品に個別の情報を印字したラベルを貼付する自動化システムが普及しており、この自動化システムでは、物品を搬送するコンベアの搬送速度により１日に処理できる物品の数が決まるため、コンベアの搬送速度に対し、年々高速化が要望されている。
上記の自動化システムにおいて、搬送されて来た物品に個別の情報をサーマルヘッドで印字し、印字したラベルを物品に貼付するラベル印字貼付装置が知られており、例えば図５に示す従来のラベル印字貼付装置１は、台紙Ｄに仮着されたラベルＬをサーマルヘッド２とプラテン３で挟持することで台紙Ｄを下流方向に搬送し、ラベル検知センサーＳによりラベルＬの先端を検知後、サーマルヘッド２を加熱することでラベルＬの先端位置から所定の位置にカーボンリボンＲを介して印字を行い、その下流では台紙Ｄから印字されたラベルＬを剥離する剥離板４によりラベルＬを台紙Ｄより剥離し、コンベアＣにより矢印方向へ搬送される物品Ｍに、剥離したラベルＬを下方に押し付ける貼付ローラ５により、ラベルＬを物品Ｍに貼付するものである。
このようなラベル印字貼付装置で使用するサーマルヘッドとしては、通常のサーマルヘッドの形体の他に、端面型やコーナーエッジ型などのサーマルヘッドが知られており、この端面型やコーナーエッジ型のサーマルヘッド使用した印字装置として、包装フィルムの搬送方向にサーマルヘッドを前後動させる前後駆動と、サーマルヘッドを上下動させる上下駆動とを備え、サーマルヘッドに印字対象物（包装フィルム）の印字箇所が来た時点で印字対象物の移動が停止又はある速度以下になると、サーマルヘッドを包装フィルムの搬送方向とは逆方向に移動して、その印字箇所に対する印字を完了させ、印字対象物を再起動させたときに、印字がずれるのを防止する印字装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）
また、上記ラベル印字貼付装置で印字し物品Ｍに貼付されるラベルＬは、購入者に対し物品Ｍの商品イメージや製造元を示す、または、その他の同様な商品と差別化を図るために特徴的な図柄や色合いにより構成されており、例えば、図６に示すラベルＬのように予めプレ印刷が施されている部分Ｌａと、サーマルヘッドにより可変情報である賞味期限やバーコード等が印字される部分Ｌｂから構成されている。
【特許文献１】特開平１０−３２９３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記自動化システムでは、コンベアに搬送される物品に印字したラベルを貼付するため、コンベア近隣に設置されるラベル印字貼付装置のラベル繰出し速度（印字速度）に合わせて、コンベアの搬送速度を調整している。
つまり、コンベアにより搬送される物品と物品の間の時間で、ラベル印字貼付装置はラベルに対し印字を行い待機する。次いで、ラベル印字貼付装置は、貼付する物品の通過タイミングに合わせてラベルを貼付するが、コンベアの搬送速度が速くなると、通過タイミングが速くなることで待機時間が無くなり、さらにコンベアの搬送速度が速くなると、貼付するラベルの印字速度が遅いため追従できない状態となってしまう問題があった。
そこで、上記従来のラベル印字貼付装置で印字速度を向上するには、印字速度が高速なサーマルヘッドに変更することが容易に考えられるが、高速印字に対応したサーマルヘッドは、高速になればなるほどサーマルヘッドの価格が高価となり、また、高速印字に対応したサーマルヘッドを制御する周辺の回路部品も高速に追従できるものが必要となるため、必然的にラベル印字貼付装置自体のコスとが高価になってしまう問題があった。
また、小さなラベル内に多くの情報量を表示するためにサーマルヘッドの解像度も高密度なものが要望されており、これによって、高速に対応したサーマルヘッドでも印字するデータ量の増加に伴い、印字速度が低下してしまう問題があった。
特許文献１の技術においては、サーマルヘッドに印字対象物の印字箇所が来た時点で印字対象物の移動が停止又はある速度以下になると、サーマルヘッドを包装フィルムの搬送方向とは逆方向に移動して、その印字箇所に対する印字を完了させるもので、コンベアにより高速に搬送される物品へラベルを貼付するラベル印字貼付装置でこの技術を使用した場合、サーマルヘッドを包装フィルムの搬送方向とは逆方向に移動することから、サーマルヘッドの印字速度は、包装フィルムの搬送とサーマルヘッドの移動速度を加算した速度となるため、更に高速印字に追従できるサーマルヘッドが必要となる。また、上記構成上からコンベアの高速な搬送速度に追従できないなどの問題が考えられる。
【０００４】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、印字速度が低速で安価なサーマルヘッドを搭載したラベル印字貼付装置でも、高速なコンベアの搬送速度に追従できるラベル印字貼付装置および印字制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明の請求項１に記載のラベル印字貼付装置は、コンベアに搬送される物品に印字したラベルを貼付するラベル印字貼付装置であって、サーマルヘッドと、ラベルの搬送方向に前記サーマルヘッドを往復動する往復駆動手段と、前記サーマルヘッドを上下動させる昇降駆動手段とを備え、前記ラベルの印字開始位置が前記サーマルヘッドの待機位置に到達する前に、前記昇降駆動手段が前記サーマルヘッドを下方に降下させ、前記往復駆動手段が前記サーマルヘッドを待機位置より前記ラベルの搬送方向下流に移動させ、前記サーマルヘッドの印字完了後に、前記昇降駆動手段が前記サーマルヘッドを上昇させ、前記往復駆動手段が前記サーマルヘッドを待機位置に戻すように、前記サーマルヘッド、前記往復駆動手段および前記昇降駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。
請求項２に記載のラベル印字貼付装置は、前記制御手段は、前記コンベアの搬送速度に基き、前記往復駆動手段および前記昇降駆動手段の動作タイミングを演算する演算手段を有することを特徴とする。
請求項３に記載のラベル印字貼付装置の印字制御方法は、コンベアに搬送される物品にサーマルヘッドにより印字したラベルを貼付するラベル印字貼付装置の印字制御方法であって、前記サーマルヘッドが前記ラベルの印字開始位置に到達する前に、前記サーマルヘッドを下方に降下させ、前記サーマルヘッドを待機位置より前記ラベルの搬送方向下流に移動させ、前記サーマルヘッドの印字完了後に、前記サーマルヘッドを上昇させ、前記サーマルヘッドを待機位置に戻すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明のラベル印字貼付装置および印字制御方法によれば、サーマルヘッドがラベルの印字開始位置に到達する前に、サーマルヘッドを下方に降下させ、サーマルヘッドを待機位置よりラベルの搬送方向下流に移動させることで、印字速度が低速で安価なサーマルヘッドを搭載したラベル印字貼付装置でも、高速なコンベアの搬送速度にも追従することができる。
また、サーマルヘッドの印字完了後に、サーマルヘッドを上昇させ、サーマルヘッドを待機位置に戻すことで、次のラベルへの印字動作が速やかにできることから、高速なコンベアの搬送速度に追従することができる。
さらに、コンベアの搬送速度に基き、往復駆動および昇降駆動の動作タイミングを演算することで、コンベアの搬送速度が変更されても、柔軟に動作タイミングを演算して追従することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の好ましい実施の形態を図面を用いて説明する。
尚、同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、本発明おけるラベル印字貼付装置の実施の形態を説明するための概略説明図である。
ラベル印字貼付装置１０は、台紙Ｄに仮着されたラベルＬにカーボンリボンＲを介して印字を行うサーマルヘッド１１と、サーマルヘッド１１に当接し回動することでサーマルヘッド１１を昇降させるＤ形状のカム１２と、サーマルヘッド１１とカム１２を保持するキャリッジ１３と、キャリッジ１３をラベルＬの搬送方向および逆方向に往復案内するガイドロット１４と、タイミングベルト１５の内側に当接すると共に駆動モータ１６からの駆動をタイミングベルト１５に伝達する伝達プーリ１７と、ラベルＬの先端を検出する検出センサ１８と、プラテン１９と、ラベルＬを搬送方向下流に搬送する一対の搬送ローラ２０ａ、２０ｂと、ラベルＬを台紙Ｄより剥離する剥離板２１と、ラベルＬを物品に押し付ける貼付ローラ２２とから構成する。
図２は、本発明おけるラベル印字貼付装置の電気的な構成を説明するためのブロック構成図である。
３０は、本発明のラベル印字貼付装置１０を司るＣＰＵであり、ＣＰＵ３０は、ラベル印字貼付装置１０の動作に関する設定や補正値を入力し状態表示を行う操作パネル３１と、ＣＰＵ３０が使用するＲＡＭ等からなる揮発性メモリ３２と、各種制御部のプログラムを格納するＲＯＭやフラッシュメモリ等からなる非揮発性メモリ３３と、上位機器と通信を行う外部インタフェース３４と、検出センサ１８を制御するセンサ制御部３５と、サーマルヘッド１１を制御するヘッド制御部３６と、搬送ローラ２０ａ，２０ｂおよびプラテン１９を制御する搬送モータ制御部３７と、サーマルヘッド１１を昇降するためにカム１２を制御するヘッド昇降駆動制御部３８と、サーマルヘッド１１を保持したキャリッジ１３をラベルＬの搬送方向および逆方向に往復動するために駆動モータ１６を制御し伝達プーリ１７を介してタイミングベルト１５を回動させるヘッド往復駆動制御部２９とをシステムバス４０を介して制御する。
また、非揮発性メモリ３３には、ヘッド昇降駆動制御部３８およびヘッド往復駆動制御部３９において駆動する動作タイミングを演算する演算部４１が構成されている。
【０００８】
次に、図３および図４を用いて、本発明のラベル印字貼付装置の動作について説明する。
図３は、本発明におけるラベル印字貼付装置でのラベル搬送動作および印字動作を説明するための説明図である。
今、上位機器より外部インタフェース３４を介して、ラベルＬに可変情報を印字する印字情報が受信され、また、操作パネル３１または上位機器より外部インタフェース３４を介してラベルＬの長さが入力される。
外部インタフェース３４を介して受信した可変情報には、印字する内容とラベルＬの搬送方向先端からの印字位置を示す座標とが含まれているため、これにより、図４を参照すると、ラベルＬには、予めプレ印刷が施されている部分Ｌａと、外部インタフェース３４を介して受信した可変情報である賞味期限やバーコード等が印字される部分Ｌｂを認識することができる。
そして、現在のコンベア搬送速度は、操作パネル３１または上位機器より外部インタフェース３４を介して、予めラベル印字貼付装置１０に入力されており、例えば８００ｍｍ／秒とする。
これにより、搬送モータ制御部３７は、搬送ローラ２０ａ，２０ｂおよびプラテン１９によりラベルＬを８００ｍｍ／秒の速度で搬送する。
また、現在ラベル印字貼付装置１０に設定されている印字速度を、例えば２００ｍｍ／秒とすると、演算部４１は、コンベア搬送速度８００ｍｍ／秒の速度に対し、設定されている印字速度が２００ｍｍ／秒とした場合、ヘッド往復駆動制御部３９でサーマルヘッド１１をラベルＬの搬送方向下流に搬送する速度６００ｍｍ／秒が求められ、また、停止状態からサーマルヘッド１１の搬送速度を６００ｍｍ／秒に加速するための加速値と、搬送速度が６００ｍｍ／秒から停止状態とするまでの減速値が演算される。また演算部４１は、上記で求めた加速値と減速値により、ヘッド昇降駆動制御部３８の動作タイミングを決定する。
これにより図３を参照すると、上記で求めた加速値Ｋａ、減速値Ｋｂ、サーマルヘッド１１で印字速度２００ｍｍ／秒の速度で印字すると共にヘッド往復駆動制御部３９により６００ｍｍ／秒の速度でサーマルヘッド１１を搬送する等速値Ｋｃ、印字終了後にサーマルヘッド１１の待機位置まで戻るために移動する回帰値Ｋｄとが演算部４１により求められる。
上記演算手段により、コンベアの搬送速度や印字速度が変更された場合でも、演算部４１により、加速値、減速値、等速値および回帰値を演算するため柔軟に対応できる。
【０００９】
図４は、本発明におけるラベル印字貼付装置の動作を説明するための説明図である。
先ず、図４の（ａ）は、サーマルヘッド１１が待機位置で待機し、ヘッド昇降駆動制御部３８によりカム１２がサーマルヘッド１１と当接し上昇した状態を示す。
次に図４の（ｂ）で示すように、搬送モータ制御部３７が、搬送ローラ２０ａ，２０ｂおよびプラテン１９によりラベルＬを８００ｍｍ／秒の速度で搬送を開始し、ラベルＬの印字開始位置（可変情報が印字される部分Ｌｂの先頭）がサーマルヘッド１１の待機位置に到達する前に、ヘッド昇降駆動制御部３８が演算部４１で求めた動作タイミングによりカム１２を回動させてサーマルヘッド１１を降下させる。また、ヘッド往復駆動制御部３９が演算部４１で求めた加速値（ｋａ）で駆動モータ１６を駆動し、駆動モータ１６の駆動を伝達プーリ１７を介してタイミングベルト１７が回動しキャリッジ１３が保持するサーマルヘッド１１をラベルＬの搬送方向下流に搬送する（６００ｍｍ／秒）。この時、サーマルヘッド１１は、ラベルＬの搬送速度より遅い印字速度（２００ｍｍ／秒）でカーボンリボンＲを介して印字を開始する。
次に図４の（ｃ）で示すように、ラベルＬへの印字を完了後に、ヘッド往復駆動制御部３９のが演算部４１で求めた減速値（ｋｂ）で駆動モータ１６を駆動させることで減速する。
次に図４の（ｄ）で示すように、ヘッド昇降駆動制御部３８が演算部４１で求めた動作タイミングによりカム１２を回動させてサーマルヘッド１１を上昇させる。その後、ヘッド往復駆動制御部３９が駆動モータ１６を駆動し、駆動モータ１６の駆動を伝達プーリ１７を介してタイミングベルト１７が回動しキャリッジ１３が保持するサーマルヘッド１１を演算部４１で求めた回帰値（ｋｄ）でラベルＬの搬送方向上流に搬送し、サーマルヘッド１１の待機位置で待機する。
【００１０】
尚、上記実施の形態では、サーマルヘッド１１の昇降をカム１２で行うように説明したが、電磁ソレノイドによりサーマルヘッド１１を昇降するように変更しても良く、また、サーマルヘッド１１の往復を駆動モータ１６の駆動により伝達プーリ１７を介してタイミングベルト１７を回動し、キャリッジ１３が保持するサーマルヘッド１１を往復させる構成としたが、これに限定されるものではなく、キャリッジ１３をラベルＬの搬送方向および逆方向に往復案内するガイドロット１４をスクリュウ形状に変更し、スクリュウ形状のガイドロット１４を回動する駆動モータによりキャリッジ１３をラベルの搬送方向に往復駆動するように構成しても良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態のラベル印字貼付装置は、貼付ローラ２２によりラベルＬを物品Ｍに押し付け貼付するローラ式のラベル印字貼付装置で説明したが、剥離したラベルＬを吸着板で吸着し、吸着したラベルＬを負圧により吹き付けて物品Ｍに貼付するエアージェット式、また、剥離したラベルＬを吸着板で吸着後、エアーシリンダにより吸着板を進退動させ物品Ｍに押圧してラベルＬを貼付するシリンダ式等のラベル印字貼付装置においても、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明おけるラベル印字貼付装置の実施の形態を説明するための概略説明図である。
【図２】本発明おけるラベル印字貼付装置の電気的な構成を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明におけるラベル印字貼付装置でのラベル搬送動作および印字動作を説明するための説明図である。
【図４】本発明におけるラベル印字貼付装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】従来のラベル印字貼付装置を説明するための概略説明図である。
【図６】ラベル印字貼付装置で使用されるラベルの構成を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００１２】
Ｄ  台紙
Ｌ  ラベル
Ｒ  カーボンリボン
Ｍ  物品
１  従来のラベル印字貼付装置
２  サーマルヘッド
３  プラテン
４  剥離板
５  貼付ローラ
１０  ラベル印字貼付装置
１１  サーマルヘッド
１２  カム
１３  キャリッジ
１４  ガイドロット
１５  タイミングベルト
１６  駆動モータ
１７  伝達プーリ
１８  検出センサ
１９  プラテン
２０a、２０b  搬送ローラ
２１  剥離板
２２  貼付ローラ
３０  ＣＰＵ
３１  操作パネル
３２  揮発性メモリ
３３  非揮発性メモリ
３４  外部インタフェース
３５  センサ制御部
３６  ヘッド制御部
３７  搬送モータ制御部
３８  ヘッド昇降駆動制御部
３９  ヘッド往復駆動制御部
４０  システムバス
４１  演算部
【図１】
2005231714.tif 000003
【図２】
2005231714.tif 000004
【図３】
2005231714.tif 000005
【図４】
2005231714.tif 000006
【図５】
2005231714.tif 000007
【図６】
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