印刷装置及び印刷方法
【課題】搬送される印刷対象物の印刷領域の高さ位置が変化した場合にも、その印刷領域に対して鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から効率良く適正に印刷を施すことができる印刷装置及び印刷方法を提供する。
【解決手段】ペットボトルＰＢを鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するコンベア１と、搬送されるペットボトルに対して鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッド４Ｈと、印刷ヘッド４Ｈに対するペットボトルにおける印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を搬送途中に計測する変位センサ３と、ペットボトルが印刷ヘッドにより印刷を施されるときには、印刷領域と印刷ヘッドとが印刷実行方向において対向した位置状態となるように、印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を計測された相対的な位置情報に基づき調整するヘッド調整装置４と、を備える。
【解決手段】ペットボトルＰＢを鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するコンベア１と、搬送されるペットボトルに対して鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッド４Ｈと、印刷ヘッド４Ｈに対するペットボトルにおける印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を搬送途中に計測する変位センサ３と、ペットボトルが印刷ヘッドにより印刷を施されるときには、印刷領域と印刷ヘッドとが印刷実行方向において対向した位置状態となるように、印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を計測された相対的な位置情報に基づき調整するヘッド調整装置４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される印刷対象物に対して鉛直方向での相対的な位置関係を調整しつつ印刷を施す印刷装置、及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に記載のように、水平方向に搬送される複数の印刷対象物である包装容器に対して、鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも直交する方向を印刷実行方向に設定した上で、当該印刷実行方向から印刷を施す印刷装置が知られている。特許文献１に記載の印刷装置では、インクを噴射するノズルが形成されたノズル形成面を鉛直方向と平行となるようにした印刷ヘッドが移動台に搭載されている。また、この移動台には、該移動台を鉛直方向に移動させる直動機構が連結され、この直動機構が駆動されることにより、包装容器に設定された印刷領域と印刷ヘッドのノズル形成面とが水平方向において対向するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、包装容器の軽量化を図るために、包装容器の薄肉化が進められ、これに伴い、包装容器の強度が従来よりも大幅に低下している。そのため、こうした薄肉化された包装容器に内容物が充填されると、包装容器の外形が変化してしまうことがある。すなわち、充填された内容物の重量によって、包装容器の胴体部が外側方向に広がるとともに、この広がりに合わせて、包装容器の高さまでもが変わってしまう。通常、こうした場合には、包装容器の高さが低くなる。そして、包装容器の高さが変化することによって当該包装容器の側面に設定された印刷領域の高さ位置も変わってしまう結果、こうした印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が鉛直方向において位置ずれしてしまう虞があった。
【０００５】
また、例えば、包装容器に対して充填物がホットパック（熱間充填）により充填される場合などには、上記の場合と逆に、包装容器の高さが上昇するようなこともあり、同様に印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が鉛直方向において位置ずれしてしまう虞があった。それゆえに、こうした事態に対処するためには、包装容器に定められた印刷領域が印刷ヘッドと印刷時には印刷実行方向において対向するように、包装容器ごとに印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での相対的な位置関係を調整することが必要となる。なお、ホットパック（熱間充填）とは、飲料などを９０度以上に加熱して包装容器に充填し、その後に冷却するもので、包装容器内に加熱した食品、飲料を入れる事で容器内殺菌をできるメリットがあり、包装容器としては缶詰、ＰＥＴボトル、ガラス瓶などが使われる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の印刷装置に設けられた直動機構は、手動ハンドルの回転操作に連動して回転する雄ねじ棒と、該雄ねじ棒と螺合する雌ねじ孔を有して印刷ヘッドに連結された移動台とから構成されている。このような構成では、作業者ごとによる手動ハンドルの操作のばらつきに応じて印刷領域と印刷ヘッドとの相対的な位置関係にもばらつきが生じてしまう。また、複数の包装容器を連続的に搬送しながら各包装容器に対して印刷を施す場合には、包装容器が短い間隔をおいて搬送される毎に手動ハンドルを操作しての調整作業を短時間で行なわなければならず、その調整作業が困難であった。その
一方、包装容器の搬送速度を遅くしたり、搬送を一時的に中断させたりして、時間を費やした調整作業を行なうのでは作業効率が低下するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、搬送される印刷対象物の印刷領域の高さ位置が変化した場合にも、その印刷領域に対して鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から効率良く適正に印刷を施すことができる印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
こうした目的を達成するため、本発明に係る印刷装置は、印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送する搬送手段と、当該搬送手段により搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッドと、当該印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する位置計測部と、当該位置計測部により前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する位置調整部とを備えることを要旨とする。
【０００９】
また、本発明に係る印刷方法は、印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するとともに、搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷ヘッドにより印刷を施す印刷方法であって、前記印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する工程と、前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する工程とを備えることを要旨とする。
【００１０】
これらの発明によれば、印刷ヘッドが印刷対象物に対して印刷を施す前に、当該印刷ヘッドに対する当該印刷対象物における印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報が計測される。そして、そのように計測された位置情報に基づき、印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が調整され、その後、印刷領域に対して印刷ヘッドにより印刷が施される。それゆえに、搬送される印刷対象物の印刷領域の高さ位置が変化した場合にも、その印刷領域に対して鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００１１】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドによる前記印刷領域に対する前記実印刷位置を調整する際、前記印刷対象物における前記印刷領域と前記印刷ヘッドとが前記印刷実行方向において対向した位置状態となるように、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整することを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、印刷ヘッドによる印刷領域に対する実印刷位置を調整する際には、印刷領域に対する印刷ヘッドの相対的な位置関係が調整され、その後、印刷領域に対して印刷ヘッドにより印刷が施される。すなわち、印刷時には印刷対象物の印刷領域と印刷ヘッドとが印刷実行方向において対向するように、印刷ヘッドの高さ位置が調整される。したがって、印刷ヘッドの高さ位置を調整するという簡単な調整作業により、適正な印刷を行なうことができる。
【００１３】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドと前記印刷対象物における前記印刷領域とが鉛直方向において予め設定された許容範囲を超えて位置ずれしていることを条件として、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整することが望ましい。
【００１４】
この発明によれば、印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での位置ずれ量が僅かであって、印刷領域内から印刷内容がはみ出ることがないような場合には、印刷ヘッドの位置調整工程を格別に実施する必要がないので、搬送される印刷対象物の印刷領域に対して効率良く印刷を施すことができる。
【００１５】
また、本発明に係る印刷装置では、前記印刷ヘッドによる前記印刷対象物における前記印刷領域に対する実印刷位置と当該印刷対象物における前記印刷領域との鉛直方向における実ずれ量を計測する実ずれ量計測部をさらに備え、前記位置調整部は、前記実ずれ量計測部により計測された前記実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときに、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記実ずれ量が解消するように調整することが望ましい。
【００１６】
印刷対象物の中には、変形の程度や変形し易い部位が各々異なる様々な形状のものがあり、また、変形度合が異なる複数の部品によって構成されるものもある。このような印刷対象物においては、印刷対象物の全高の変位量を計測しただけでは、その印刷対象物の特定部位に設けられた印刷領域の鉛直方向での変位量を正確に把握できない虞がある。すなわち、上述する印刷対象物の全高の変位とは、そもそも当該印刷対象物の一部（又は特定の構成部品）が変形することにより生じるものだからである。また、印刷装置側においても印刷ヘッドの組み付け誤差などを起因とする実印刷位置の位置ずれはあり得る。
【００１７】
この点、この発明によれば、印刷ヘッドによる印刷対象物における印刷領域に対する実印刷位置とその印刷対象物における印刷領域との鉛直方向における実ずれ量が印刷結果として計測される。そして、その計測された実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、その計測された実ずれ量が解消するように印刷ヘッドの鉛直方向の高さ位置が調整された後、以降の印刷対象物に対する印刷が行なわれる。それゆえに、印刷対象物の印刷領域に対する印刷ヘッドの鉛直方向での相対的な位置関係の調整を、印刷ヘッドによる実際の印刷結果を反映させた状態で行うことができるので、そうした調整後には印刷対象物の印刷領域に対して適正に印刷を施すことができる。
【００１８】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドが印刷動作中でないことを条件として前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を調整することが望ましい。この発明によれば、印刷領域に対して印刷を施すとき、印刷ヘッドは固定した状態にできるため、印刷内容が乱れる虞を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における印刷装置の概略構成を模式的に示す斜視図。
【図２】ペットボトルの天面の変位量が計測される過程を模式的に示す側面図。
【図３】印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での相対的な位置関係を示す側面図。
【図４】（ａ）は、印刷領域内に印刷が施された状態を模式的に示す側面図。（ｂ）は、印刷領域から鉛直方向上側にはみ出すように印刷が施された状態を模式的に示す側面図。
【図５】印刷装置の電気的構成を示すブロック回路図。
【図６】印刷装置を用いた印刷処理の流れを示すフローチャート。
【図７】印刷装置を用いた印刷処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されるように、印刷装置のコンベア１は、飲料が内部に充填されると共に開口部がキャップにより密閉された状態のペットボトルを鉛直方向と交差する一つの方向である搬送方向に搬送する。図１では、ペットボトルＰＢの搬送方向が水平方向の矢印によって示されている。印刷装置におけるコンベア１の一側方には、印刷処理に必要とされる各種の動作を制御する制御装置２が配設されている。また、同じくコンベア１の一側方には、ペットボトルＰＢの天面の鉛直方向における変位量を計測する変位センサ３、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置を調整するヘッド調整装置４、及びペットボトルＰＢに印刷された文字列の位置を計測する印刷検査装置５が配置されている。
【００２１】
具体的には、ペットボトルＰＢの搬送方向に沿って、その上流側から下流側へ、変位センサ３、ヘッド調整装置４、及び印刷検査装置５の順に配置されている。そして、制御装置２は、変位センサ３の計測結果と印刷検査装置５の計測結果とに基づいて、ヘッド調整装置４の駆動の態様を制御する。なお、本実施形態では、コンベア１が搬送手段を構成すると共に、変位センサ３が位置計測部を構成し、また、ヘッド調整装置４が位置調整部を構成すると共に、印刷検査装置５が実ずれ量計測部を構成する。そして、ペットボトルＰＢが印刷対象物を構成する。
【００２２】
変位センサ３は、反射式のレーザー変位計であって、コンベア１の水平な搬送面に対して鉛直上方に位置するように、より具体的には、変位センサ３の照射受光面が搬送面と向かい合うように設置されている。変位センサ３は、配線Ｌａによって制御装置２に接続され、制御装置２は、この変位センサ３から入力される制御信号に基づいて、印刷ヘッド４Ｈの位置調整のための各種の処理を実行する。そして、コンベア１による多数のペットボトルＰＢが一定間隔をおいて連続的に搬送される搬送動作が開始されると、各ペットボトルＰＢが変位センサ３の側方位置を通過するごとに、変位センサ３は、該ペットボトルＰＢについて、キャップＣＰの天面Ｔの鉛直方向における位置を計測し、その計測結果を制御装置２に送信する。
【００２３】
ヘッド調整装置４では、サーボモーター４Ｍが、その駆動軸（図示略）を鉛直下方に向けるように、該ヘッド調整装置４の縦長直方体状をなす本体における上端に固定されている。そして、このサーボモーター４Ｍの駆動軸の先端（図１の場合は下端）には、鉛直下方に延びる雄ねじ棒４ｂが同軸状に連結されている。また、ヘッド調整装置４における本体のコンベア１側の側面には、鉛直方向に延びる案内溝４ｇが雄ねじ棒４ｂと並列配置となるように凹設されている。そして、その案内溝４ｇに対して、雄ねじ棒４ｂと螺合する雌ねじ孔４ｃを貫通形成した可動板４Ｐの一部が鉛直方向への摺動可能に挿入されている。なお、サーボモーター４Ｍは、配線Ｌｂによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力される制御信号に基づいて雄ねじ棒４ｂを正転方向及び逆転方向に回転させるように駆動される。
【００２４】
可動板４Ｐの上面には、雌ねじ孔４ｃが貫通形成された直方体状のブロック部の他に、アクチュエーター４Ａが搭載されている。アクチュエーター４Ａには、シリンダー４ｄが鉛直方向及びコンベア１によるペットボトルＰＢの搬送方向の何れの方向とも直交（交差）する一方向において進退移動するように配置されている。シリンダー４ｄにおける先端となるコンベア１側の端には、印刷ヘッド４Ｈが固定されている。すなわち、印刷ヘッド４Ｈは、印刷のためのインク（印刷材料）を噴射するノズルが形成された平面状のノズル形成面を有するとともに、そのノズル形成面が鉛直方向に沿う状態でコンベア１側に向くように配置されている。アクチュエーター４Ａは、配線Ｌｃによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力される制御信号に基づいて駆動される。また、印刷ヘッド４Ｈは、配線Ｌｄによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力さ
れる制御信号に基づいて印刷処理を実行する。なお、可動板４Ｐの下面には、印刷対象物であるペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈからのインクの噴射を受けて印刷を施される被印刷位置に位置したことを検出するための検出センサ４Ｓが取り付けられている。
【００２５】
上述した構成によれば、サーボモーター４Ｍが正転又は逆転すると、雄ねじ棒４ｂが同様に正転又は逆転し、これに伴って、可動板４Ｐが鉛直方向に上動又は下動することになる。この際、雄ねじ棒４ｂが正転方向又は逆転方向に１回転すると、雌ねじ孔４ｃが形成された可動板４Ｐはねじ１ピッチ分上動又は下動するのみである。そのため、可動板４Ｐの鉛直方向における位置をサーボモーター４Ｍの回転によって微調整することが可能である。また、上述したように、可動板４Ｐの一部は、案内溝４ｇと鉛直方向への摺動自在に係合している。それゆえに、可動板４Ｐは、案内溝４ｇに沿って、すなわち鉛直方向に沿って円滑に上下移動する。また、アクチュエーター４Ａが駆動されると、印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面が、アクチュエーター４Ａの駆動量に応じてシリンダー４ｄの進退移動方向である一水平方向に変位する。そして、コンベア１によるペットボトルＰＢの搬送が開始されると、該ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈからのインクの噴射により印刷を施されることになる被印刷位置へ移動するまでに、ヘッド調整装置４は、サーボモーター４Ｍを駆動させる。そして、変位センサ３により計測された該ペットボトルＰＢの全高に合わせて、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置をコンベア１上で調整する。
【００２６】
印刷検査装置５は、ＣＣＤカメラの撮像したデータを処理する画像処理装置である。この印刷検査装置５におけるＣＣＤカメラの撮像レンズは、印刷結果を撮像することができるように、コンベア１上に向けて設置されている。印刷検査装置５は、配線Ｌｅによって制御装置２に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈにより被印刷位置で印刷を施されたペットボトルＰＢが被印刷位置よりも搬送方向の下流側へコンベア１により搬送され、そのペットボトルＰＢが撮像レンズと対応した被検査位置まで搬送されると、印刷検査装置５は、印刷ヘッド４ＨによってペットボトルＰＢに印刷された文字列をＣＣＤカメラで撮像する。そして、その後に、印刷検査装置５は、該撮像された文字列を示す撮像データを制御装置２に送信する。
【００２７】
次に、印刷ヘッド４Ｈの位置の調整について以下説明する。なお、本実施形態における位置調整では、上述した変位センサ３の計測結果に基づく第１の位置調整と、上述した印刷検査装置５の検査結果に基づく第２の位置調整とが実行される。まず、第１の位置調整に用いられる変位センサ３の詳細な構成と変位量の計測方式とについて説明する。
【００２８】
図２に示されるように、変位センサ３の照射受光面３Ｆは、キャップＣＰの天面Ｔと鉛直方向において向かい合うように予めコンベア１上に配置されている。変位センサ３は、照射受光面３Ｆから照射された光がキャップＣＰの天面Ｔに反射されて該照射受光面３Ｆに受光されるまでの時間である受光時間に基づいて、照射受光面３Ｆと天面Ｔとの鉛直方向における距離を計測する。そして、変位センサ３は、照射受光面３Ｆと天面Ｔとの鉛直方向における距離に関する情報を制御装置２に送信する。なお、図２には、飲料が充填されたことにより変形して全高が低くなる方向へ変化した計測対象となるペットボトルＰＢの天面Ｔの鉛直方向での位置である計測位置Ｐｍｓが実線により示されている。一方、飲料が充填される前の空のペットボトルＰＢにおける天面Ｔの鉛直方向での位置である基準位置Ｐｒｆが二点鎖線により示されている。
【００２９】
すなわち、飲料が充填される前の空のペットボトルＰＢのように計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆと一致する場合、照射受光面３Ｆから照射された光は、基準位置Ｐｒｆと照射受光面３Ｆとの間を基準経路Ｒｒｆのように往復して基準位置Ｐｒｆと照射受光面３Ｆとの基準距離Ｌｒｆの二倍の長さを進む。その結果、受光時間が基準距離Ｌｒｆの二倍の長さに相当する時間であることに基づいて、変位センサ３の計測結果は、基準距離Ｌｒｆと
なる。
【００３０】
一方、ペットボトルＰＢに飲料が充填されると、ペットボトルＰＢは、その薄肉化された胴体部が外側方向に膨み、結果としてキャップＣＰの天面Ｔを頂部とする全高が低くなる。そして、計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも第１調整量Ｒａだけ下方であるときには、照射受光面３Ｆから照射された光が、計測位置Ｐｍｓと照射受光面３Ｆとの間を計測経路Ｒｍｓのように往復して計測位置Ｐｍｓと照射受光面３Ｆとの計測距離Ｌｍｓの二倍の長さを進む。その結果、受光時間が計測距離Ｌｍｓの二倍の長さに相当する時間であることに基づいて、変位センサ３の計測結果は、基準距離Ｌｒｆよりも第１調整量Ｒａだけ長い計測距離Ｌｍｓとなる。
【００３１】
次に、印刷ヘッド４Ｈの詳細な構成と第１の位置調整とについて説明する。
図３に示されるように、印刷ヘッド４Ｈは、そのノズル形成面４ＨＦをペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの下端よりも下方の頸部に設定された印刷領域ＰＡに対向させた状態でノズルからインクを印刷実行方向となる一水平方向に噴射することにより、印刷領域ＰＡに文字列などの印刷を施す。ちなみに、印刷ヘッド４Ｈは、印刷することができるデバイスであればよいことは言うまでもないが、本実施形態では、一個のノズル孔４Ｎを有したインクジェットヘッドに具体化されている。このようなインクジェットヘッドでは、通常、ノズル形成面４ＨＦの中央にノズル孔４Ｎが穿たれている。なお、印刷実行方向となるインクの吐出方向は、インク滴に対して電界が与えられることによって制御されるとともに、インク滴に加えられる電界は、制御装置２が出力する制御信号に基づいて、図示しない電界発生装置が発生させる。
【００３２】
ここで、上述したように、ペットボトルＰＢに飲料が充填されると、該飲料の重量によってペットボトルＰＢの胴体部が外側に広がって全高が変わる場合がある。このようなペットボトルＰＢの肉厚や形状によって生じる全高の変化、すなわち、印刷領域ＰＡの位置の変化は、厳密には、ペットボトルＰＢごとに互いに異なるものである。そこで、制御装置２では、変位センサ３の計測結果に基づき、印刷ヘッド４Ｈに対する第１の位置調整が実行される。
【００３３】
詳述すると、まず、印刷領域ＰＡの鉛直方向における中心と天面Ｔとの距離は、予め設計された距離である設計距離Ｌｄｚであるとする。そして、上述した基準位置Ｐｒｆと設計距離Ｌｄｚとに基づいて、該基準位置Ｐｒｆから設計距離Ｌｄｚだけ鉛直方向の下方位置に、すなわち、初期位置に、ノズル孔４Ｎがセットされる。続いて、ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈにより印刷が施される位置まで搬送されるごとに、該ペットボトルＰＢの計測位置Ｐｍｓと上述した基準位置Ｐｒｆとの距離差、すなわち、第１調整量Ｒａに基づいて、印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向の下方に移動するように調整（第１の位置調整）される。
【００３４】
これにより、ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈによる印刷が施される被印刷位置へ搬送されるごとに、印刷ヘッド４Ｈの位置が第１調整量Ｒａだけ鉛直方向の下方に移動調整されるとともに、ペットボトルＰＢごとの印刷領域ＰＡの中心と印刷ヘッド４Ｈのノズル孔４Ｎとが印刷実行方向となる一水平方向において対向するようになる。
【００３５】
次に、印刷検査装置５の出力と第２の位置調整とについて説明する。
図４に示されるように、本実施形態にて印刷される文字列は、例えば「１０１１２８」であって、これは２０１０年１１月２８日の日付を示す。これらの数字は、縦５ドット×横３ドットの領域にインク滴が選択的に着弾することによって印刷される。図４（ａ）には、こうした文字列が、ペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの下端よりも下方の頸部に鉛直方向で一定幅を有するように設けられた印刷領域ＰＡ内に適正に印刷されている状
態を示す。また、図４（ｂ）には、こうした文字列が、印刷領域ＰＡの外に第２調整量Ｒｂだけずれて、はみだし印刷されている状態を示す。
【００３６】
印刷検査装置５は、ペットボトルＰＢに印刷された文字列を撮像した後に、撮像された文字列の像データと該文字列の位置データとを示す撮像データを制御装置２に送信する。一方、制御装置２は、印刷用に予め設定された文字列の像データと、印刷検査装置５から受信した撮像データ中の文字列の像データとを比較して、これらが互いに一致しているか否かを判断する。さらに、これらが互いに一致している場合には、制御装置２は、撮像データ中の文字列の位置データに基づき文字列が印刷領域ＰＡ内に印刷されているか否かを判断する。
【００３７】
ここで、上述したように、ペットボトルＰＢには、薄肉化されたボトル本体や剛性を有するキャップＣＰ等の変形度合が異なる複数の部品が使用される。また、そのペットボトルＰＢにおいて、飲料が充填されたときに最も変形し易い部位はボトル本体の胴体部であり、印刷領域ＰＡが設けられた頸部は胴体部よりも変形し難い部位である。また、同じ規格のペットボトルＰＢであっても、その形状や厚みにおける微妙な製造誤差に起因して、全高が同じだけ低くなっていても印刷領域ＰＡは同じだけ低くなっていない場合があり得る。そこで、制御装置２では、印刷領域ＰＡに対する印刷結果に基づき、印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの第２の位置調整が実行される。
【００３８】
詳述すると、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、搬送される途中で印刷ヘッド４Ｈによる印刷が施されたペットボトルＰＢごとに、印刷された文字列が印刷領域ＰＡ内における鉛直方向の中心位置から鉛直方向においてどの程度位置ずれしているか、その位置ずれ量である第２調整量Ｒｂが算出される。そして、図４（ａ）に示されるように、文字列がペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡ内における鉛直方向の中心位置に印刷されている場合には、印刷領域ＰＡに対する文字列の第２調整量Ｒｂが「０」であると判断される。一方、図４（ｂ）に示されるように、文字列が印刷領域ＰＡの鉛直方向の中心から予め定めた閾値ずれ量よりも大きく位置ずれして印刷領域ＰＡ外にはみ出し印刷されている場合には、その文字列の鉛直方向におけるはみ出し量である第２調整量Ｒｂが印刷ヘッド４Ｈの初期位置に対する調整値として取り扱われる。
【００３９】
すなわち、搬送途中において印刷検査装置５の側方でＣＣＤカメラにより印刷領域ＰＡを撮像されたペットボトルＰＢよりも後続のペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈによる被印刷位置へ搬送されるまでに、印刷ヘッド４Ｈに対する第２の位置調整が実行される。具体的には、印刷検査装置５の検査結果である第２調整量Ｒｂに基づいて、印刷ヘッド４Ｈの初期位置が第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向において当該第２調整量Ｒｂがゼロとなる方向に移動調整される。そして、当該ペットボトルＰＢと製造ロットが等しい後続の他のペットボトルＰＢに対して、当該第２調整量Ｒｂが印刷ヘッド４Ｈの位置調整量として繰り返し利用される。
【００４０】
次に、印刷装置の電気的構成について図５を参照して説明する。図５に示されるように、制御装置２が有する制御部１０は、中央処理装置であるＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３から構成される。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された印刷プログラムに基づき、ＲＡＭ３３を作業領域として、各種の処理を実行する。
【００４１】
制御装置２の制御部１０には、第１調整量Ｒａを検出するための変位量検出ドライバ１１が、バス２０を介して接続されている。変位量検出ドライバ１１は、変位センサ３における光照射装置１１ａと電気的に接続され、また、変位センサ３における受光装置１１ｂと電気的に接続されている。そして、コンベア１によるペットボトルＰＢの搬送動作が開始されると、変位量検出ドライバ１１は、光を照射するための光照射信号ＬＤＳを生成し
て光照射装置１１ａに光を照射させる。また、変位センサ３における受光装置１１ｂがペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの天面Ｔにて反射された光を検出すると、変位量検出ドライバ１１は、受光装置１１ｂが出力する反射光検出信号ＬＲＳを受けて天面Ｔの位置を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、変位量検出ドライバ１１から受信した演算結果を受け、ＲＯＭ３２に記憶された変位量算出プログラムに基づいて、ペットボトルＰＢごとに、計測位置Ｐｍｓを演算するとともに、その計測位置Ｐｍｓと記憶している基準位置Ｐｒｆとに基づき第１調整量Ｒａを算出する。
【００４２】
また、制御装置２の制御部１０には、アクチュエーター４Ａのシリンダー４ｄを駆動するためのシリンダードライバ１２が、バス２０を介して接続されている。シリンダードライバ１２は、アクチュエーター４Ａが備えるシリンダー４ｄと電気的に接続され、また、シリンダー４ｄの駆動量を検出するシリンダーエンコーダー１２ｂと電気的に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈを水平方向へ移動するための各種信号が制御部１０からシリンダードライバ１２に入力されると、シリンダードライバ１２は、シリンダー４ｄを駆動するためのシリンダー駆動信号ＣＤＳをシリンダー４ｄに出力してシリンダー４ｄを進退移動させる。また、シリンダーエンコーダー１２ｂの検出結果であるシリンダー移動量検出信号ＣＭＳがシリンダードライバ１２に入力されると、シリンダードライバ１２は、シリンダー４ｄの移動量を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、シリンダードライバ１２から受信した演算結果を受け、印刷実行方向となる一水平方向における印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷領域ＰＡとの間隔を把握する。
【００４３】
また、制御装置２の制御部１０には、サーボモーター４Ｍを駆動するためモータードライバ１３が、バス２０を介して接続されている。モータードライバ１３は、ヘッド調整装置４に設けられたサーボモーター４Ｍと電気的に接続され、また、サーボモーター４Ｍの駆動量を検出するモーターエンコーダー１３ｂと電気的に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向へ移動するための各種信号が制御部１０からモータードライバ１３に入力されると、モータードライバ１３は、サーボモーター４Ｍを駆動するためのモーター駆動信号ＭＤＳをサーボモーター４Ｍに出力してサーボモーター４Ｍを正転及び逆転する。また、モーターエンコーダー１３ｂの検出結果である回転検出信号ＭＲＳがモータードライバ１３に入力されると、モータードライバ１３は、サーボモーター４Ｍの駆動量を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。
【００４４】
制御部１０は、モータードライバ１３からの演算結果を受け、サーボモーター４Ｍの駆動量に基づく印刷ヘッド４Ｈの実位置、すなわち印刷ヘッド４Ｈにおけるノズル孔４Ｎの鉛直方向での位置を演算する。そして、制御部１０は、印刷処理を開始する前に、印刷ヘッド４Ｈの実位置と初期位置とを比較して、印刷ヘッド４Ｈの実位置が初期位置になるまでサーボモーター４Ｍを駆動する。続いて、制御部１０は、印刷処理を開始すると、ペットボトルＰＢごとの第１調整量Ｒａを用いて、印刷ヘッド４Ｈの実位置が初期位置から第１調整量Ｒａだけ変位するまで、ペットボトルＰＢごとにサーボモーター４Ｍを駆動する。
【００４５】
また、制御装置２の制御部１０には、印刷ヘッド４Ｈを駆動するための印刷ドライバ１４が、バス２０を介して接続されている。印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈと電気的に接続され、また、ペットボトルＰＢが被印刷位置に位置していることを検出する検出センサ４Ｓと電気的に接続されている。そして、所定の文字列を印刷するための各種信号が制御部１０から印刷ドライバ１４に入力されるとともに、検出センサ４ＳからペットボトルＰＢの検出信号が入力されると、印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈを駆動するためのヘッド駆動信号ＨＤＳを印刷ヘッド４Ｈに出力して印刷ヘッド４Ｈを駆動する。また、印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈが印刷を終了したことを示す印刷終了信号をペット
ボトルＰＢごとに制御部１０に出力する。制御部１０は、印刷ドライバ１４から印刷終了信号が出力されたことを条件として上記サーボモーター４Ｍを駆動する。
【００４６】
また、制御装置２の制御部１０には、外部入出力インターフェース１５が、バス２０を介して接続されている。外部入出力インターフェース１５には、印刷検査装置５を構成するＣＣＤカメラ１５ａと、例えばパーソナルコンピュータ等の周辺装置１５ｂとが接続されている。そして、印刷された文字列を撮像するための各種信号が制御部１０から外部入出力インターフェース１５を介してＣＣＤカメラ１５ａに入力されると、ＣＣＤカメラ１５ａは、印刷された文字列を撮像するとともに、その撮像結果を示す撮像情報を制御部１０に出力する。また、周辺装置１５ｂには、コンベア１の搬送速度、上記基準位置Ｐｒｆ、印刷領域ＰＡの設計位置、印刷すべき文字列、製造ロットごとのペットボトルＰＢの本数等、上述した印刷を実行するために必要とされる各種の初期データが入力される。そして、外部入出力インターフェース１５は、周辺装置１５ｂに入力された各種の初期データを制御部１０に転送する。
【００４７】
制御部１０は、コンベア１の搬送速度と、搬送方向における変位センサ３とヘッド調整装置４との距離間隔とに基づき、印刷領域ＰＡが印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷実行方向となる一水平方向において対向するタイミングを把握する。そして、制御部１０は、印刷すべき文字列のデータに基づき、印刷領域ＰＡがノズル形成面４ＨＦと対向するタイミング、すなわち検出センサ４Ｓから検出信号が出力されるタイミングで印刷ヘッド４Ｈを駆動する。また、制御部１０は、ＣＣＤカメラ１５ａからの撮像データを受け、印刷すべき文字列の像データと上記撮像データ中の実際の像データとをテンプレートマッチング等の画像処理によって比較して、これらが一致するか否かを判定する。また、制御部１０は、印刷すべき文字列の位置データと上記撮像データ中の実印刷位置を示す位置データとに基づいて第２調整量Ｒｂを算出する。そして、制御部１０は、その第２調整量Ｒｂで示される実ずれ量が閾値ずれ量よりも大きい場合には、印刷ヘッド４Ｈの初期位置を第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向に調整する。
【００４８】
次に、上記印刷装置を用いて実行される印刷方法について、印刷の処理手順を示すフローチャートを参照しながら説明する。
図６に示されるように、印刷装置が駆動されると、制御部１０は、まず、ＲＡＭ３３に予め記憶させておいた初期データをＣＰＵ３１に読み出させる（ステップＳ１）。次いで、制御部１０は、ペットボトルＰＢの設計寸法に応じて、印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷領域ＰＡとの水平方向での間隔が印刷に最適な間隔となるように、アクチュエーター４Ａを駆動して印刷ヘッド４Ｈをコンベア１上に向けて水平移動させる（ステップＳ２）。次に、制御部１０は、サーボモーター４Ｍを駆動して、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向の初期位置に配置する（ステップＳ３）。続いて、コンベア１が駆動されると、飲料の充填された一群のペットボトルＰＢが一定間隔をおいて一つずつ変位センサ３の直下に到達する。そして、変位センサ３によって先頭のペットボトルＰＢの計測位置Ｐｍｓが計測されると、制御部１０は、その先頭のペットボトルＰＢについて、基準位置Ｐｒｆと計測位置Ｐｍｓとの差である第１調整量Ｒａを変位センサ３の計測結果に基づいて算出する（ステップＳ４）。
【００４９】
次に、制御部１０は、第１調整量Ｒａが予め設定された許容範囲ずれ量ＫＲａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ５＝ＹＥＳ）である場合、制御部１０は、その処理をステップＳ８に移行する。これに対して、ステップＳ５の判定結果が否定判定（Ｓ５＝ＮＯ）、すなわち、第１調整量Ｒａが許容範囲ずれ量ＫＲａを超えている場合、制御部１０は、印刷ヘッド４Ｈが印刷中ではないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置を第１調整量Ｒａに基づいて変更する（ステップＳ６，Ｓ７）。すなわち、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが低くなって計測
位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも低くなっている場合は、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置が第１調整量Ｒａに相当する距離だけ鉛直下方に変更される。その逆に、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが高くなって計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも高くなっている場合は、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置が第１調整量Ｒａに相当する距離だけ鉛直上方に変更される。そして次に、制御部１０は、先のステップＳ４で変位センサ３により計測位置Ｐｍｓが計測された先頭のペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置に位置しているか否か、すなわち、そのことを示す検出信号が検出センサ４Ｓから出力されたか否かを判断する（ステップＳ８）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ８＝ＹＥＳ）になると、制御部１０は、印刷ドライバ１４を介して、予め設定された文字列を印刷するための制御信号を印刷ヘッド４Ｈに出力して印刷処理を実行する（ステップＳ９）。
【００５０】
次いで、先のステップＳ９で印刷ヘッド４Ｈにより印刷を施された先頭のペットボトルＰＢが被印刷位置から印刷検査装置５と対応する被検査位置に至ると、図７に示されるように、制御部１０は、印刷検査装置５の撮像した撮像データに基づいて、印刷領域ＰＡの鉛直方向中心位置からの文字列の実ずれ量である第２調整量Ｒｂを算出する（ステップＳ１０）。次いで、制御部１０は、第２調整量Ｒｂが予め設定された閾値ずれ量ＫＲｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ１１＝ＹＥＳ）である場合、制御部１０は、その処理をステップＳ１４に移行する。
【００５１】
これに対して、ステップＳ１１の判定結果が否定判定（Ｓ１１＝ＮＯ）、すなわち、第２調整量Ｒｂが閾値ずれ量ＫＲｂを超えている場合、制御部１０は、印刷ヘッド４Ｈが印刷中ではないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの初期位置を第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向に変えることで補正する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。なお、初期位置は、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが低くなる場合は第２調整量Ｒｂに相当する距離だけ鉛直下方に変更され、その逆に、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが高くなる場合は第２調整量Ｒｂに相当する距離だけ鉛直上方に変更される。そして、上記のように第２の位置調整が実行されると、制御部１０は、一群のペットボトルＰＢに対する印刷予定が終了したか否かを、外部入出力インターフェース１５を介して入力される印刷制御信号などに基づき判断する（ステップＳ１４）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ１４＝ＹＥＳ）の場合、制御部１０は、本制御処理ルーチンを終了する。その一方、ステップＳ１４の判定結果が否定判定（Ｓ１４＝ＮＯ）、すなわち一群のペットボトルＰＢについての印刷予定が終了していないと判断した場合、制御部１０は、その処理を先のステップＳ４に戻し、後続の各ペットボトルＰＢについて、ステップ４以降の処理を繰り返す。
【００５２】
なお、本実施形態の印刷装置において、ペットボトルＰＢの搬送方向における変位センサ３の配置位置と印刷ヘッド４Ｈの配置位置との間の距離は、一例として、印刷ヘッド４Ｈの配置位置と印刷検査装置５の配置位置との間の距離の２倍以上に設定されている。そして、コンベア１により搬送される各ペットボトルＰＢの搬送方向での配置間隔は次のように設定されている。すなわち、先頭のペットボトルＰＢが印刷検査装置５と対応する被検査位置に至ったとき、二番目のペットボトルＰＢは未だ印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置には至っておらず、三番目のペットボトルＰＢも未だ変位センサ３と対応する被計測位置には至っていないように、各ペットボトルＰＢの間隔が設定されている。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下列記する効果が得られる。
（１）印刷ヘッド４ＨがペットボトルＰＢに印刷を施す前に、ペットボトルＰＢごとに、印刷ヘッド４Ｈに対するペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡの鉛直方向での相対的な位置情報、言い換えれば第１調整量Ｒａが計測される。そして、計測された第１調整量Ｒａに基づいて印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの相対的な位置関係が調整され、その後、印刷領域ＰＡに対する印刷が印刷ヘッド４Ｈにより行われる。すなわち、印刷時に
はペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡと印刷ヘッド４Ｈとが印刷実行方向となる一水平方向において対向するように、換言すると、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置が印刷領域ＰＡ内となるように、予め計測された第１調整量Ｒａに基づいて、実印刷位置を規定することになる印刷ヘッド４Ｈの高さ位置が調整される。それゆえに、たとえ搬送されるペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡの鉛直方向における高さ位置が、ペットボトルＰＢに飲料を充填することによって変動しようとも、その印刷領域ＰＡに対して印刷実行方向となる一水平方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００５４】
（２）しかも、印刷領域ＰＡと印刷ヘッド４Ｈとの鉛直方向での位置ずれ量を示す第１調整量Ｒａが僅かであって、印刷領域ＰＡ内から印刷内容がはみ出ることがないような場合、すなわち、第１調整量Ｒａ≦許容範囲ずれ量ＫＲａである場合には、印刷ヘッド４Ｈの位置調整工程を格別に実施する必要がない。そのため、連続的に搬送される一群のペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対して効率良く印刷を施すことができる。
【００５５】
（３）印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡに対する実印刷位置とそのペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡとの鉛直方向における実ずれ量が印刷検査装置５により印刷結果として計測される。そして、その計測された実ずれ量である第２調整量Ｒｂが予め設定された閾値ずれ量ＫＲｂを超えている場合には、その第２調整量Ｒｂが解消するように印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向の高さ位置が調整された後、以降のペットボトルＰＢに対する印刷が行なわれる。それゆえに、ペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での相対的な位置関係の調整を、印刷ヘッド４Ｈによる実際の印刷結果を反映させた状態で行うことができるので、そうした調整後にはペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対して適正に印刷を施すことができる。
【００５６】
（４）印刷ヘッド４Ｈが印刷を行っていないときに、印刷ヘッド４Ｈの位置を変更するようにした。その結果、印刷中には印刷ヘッド４Ｈが固定されることになる。それゆえに、文字列が鉛直方向に間延びして印刷されるなどの印刷内容の乱れの発生を低減できる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態において、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置を調整する場合には、印刷ヘッド４Ｈの高さ位置を変更する代わりに、印刷ヘッド４Ｈのノズルからのインクの噴射方向を変更することにより、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置が印刷領域ＰＡ内となるように調整してもよい。このようにしても、実施形態における場合と同様に、たとえ搬送されるペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡの鉛直方向における高さ位置が、ペットボトルＰＢに飲料を充填することによって変動しようとも、その印刷領域ＰＡに対して印刷実行方向となる一水平方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００５８】
・上記実施形態では、包装容器であるペットボトルＰＢに内容物である飲料が充填されることで、ペットボトルＰＢの全高が低くなる場合における印刷ヘッド４Ｈの高さを調整する技術について具体化したが、例えばホットパック（熱間充填）による充填物の充填に伴い包装容器の全高が逆に高くなる場合における印刷ヘッド４Ｈの高さを調整する技術に具体化してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、印刷ヘッド４Ｈが駆動されていないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの位置が変更される。これを変更して、印刷ヘッド４Ｈの位置が変更されることに際して、印刷ヘッド４Ｈが駆動されているか否かの判断が割愛される構成であってもよい。このような構成であれば、上記（１）〜（３）に準じた効果が得られるとともに、印刷ヘッド４Ｈが駆動されているか否かの判断が割愛される分、短い処理時間によって、印刷ヘッド４Ｈの位置を変更することが可能である。
【００６０】
・ノズル孔４Ｎのセットされる初期位置とは、基準位置Ｐｒｆから設計距離Ｌｄｚだけ鉛直下方の位置に限られず、基準位置ＰｒｆのペットボトルＰＢに対し、その印刷領域ＰＡに印刷が施される所定の位置であればよい。
【００６１】
・第１調整量Ｒａに基づく第１の位置調整は、ペットボトルＰＢごとに実行される構成であってもよい。例えば、図６におけるステップＳ５が割愛される構成、又はステップＳ５では第１調整量Ｒａがゼロであるか否かを判定する構成であってもよい。このような構成によれば、変位センサ３により計測された位置ずれ量である第１調整量Ｒａを利用して印刷領域ＰＡに対する実印刷位置の調整を精密に行なうことができる。
【００６２】
・第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、ペットボトルＰＢごとに実行される構成であってもよい。例えば、図７におけるステップＳ１１が割愛される構成、又はステップＳ１１では第２調整量Ｒｂがゼロであるか否かを判定する構成であってもよい。このような構成によれば、印刷検査装置５により計測された実ずれ量である第２調整量Ｒｂを利用して印刷領域ＰＡに対する実印刷位置の調整を精密に行なうことができる。
【００６３】
・第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、一群のペットボトルＰＢの一つずつに限られず、例えば、所定の処理本数ごと、または製造ロットごとに実行される構成であってもよい。あるいは、第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、それが割愛される構成であってもよい。このような構成によれば、上記（１）に準じた効果が得られるとともに、印刷検査装置５による撮像処理が必要とされない分、短い処理時間によって、印刷処理を実行することが可能である。
【００６４】
・ペットボトルＰＢの基準位置Ｐｒｆは、ペットボトルＰＢの設計値に限られず、変位センサ３によって中身が空のペットボトルＰＢについて計測された実測値であってもよい。このような構成によれば、例えば製造ロットごとに各ペットボトルＰＢが有する製造誤差に起因する印刷の位置ずれの発生を低減することができる。
【００６５】
・印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦとペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡとの水平方向における間隔調整は、印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向にて調整された後に行われてもよく、あるいは印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向にて調整されることと同じタイミングで行われてもよい。
【００６６】
・印刷検査装置５は、ＣＣＤカメラ１５ａに限られず、印刷領域に対する印刷結果である印刷位置の実ずれ量を検出可能な撮像機器であればよい。また、印刷されるべき文字列や図柄と撮像データとの比較は、テンプレートマッチングに限られず、これらに相違があるか否かを判断することの可能な方法であればよい。
【００６７】
・位置調整部は、上記ヘッド調整装置４のように、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向と水平方向とに直動する機構に限られず、ペットボトルＰＢの全高の計測結果に合わせて、印刷ヘッド４Ｈの位置をコンベア１上で調整することの可能な機構であればよい。
【００６８】
・位置計測部は、上記変位センサ３のような反射式のレーザー変位計の他、互いに水平となるように設置された平行なライン光を照射する光照射装置とラインセンサとに具体化することも可能である。
【００６９】
・印刷ヘッドは、賞味期限等の文字列を印刷するヘッドに限られず、図柄を印刷するヘッドであってもよい。また、印刷領域に印刷を施すことができるデバイスであれば、例えば、インクジェット方式であっても、ドットインパクト方式であってもあるいは熱転写方
式であってもよい。さらには、レーザー光などの光を印刷実行方向となる一方向から印刷領域ＰＡに向けて照射することにより、印刷領域ＰＡに印刷を施すようにしてもよい。
【００７０】
・搬送手段は、コンベア１に限られず、印刷対象物を水平方向へ搬送することの可能な搬送システムであればよい。また、印刷対象物が搬送される態様は、複数の印刷対象物の各々が互いに離れて搬送される態様の他、複数の印刷対象物の各々が互いに密着して搬送される態様であってもよい。たとえ密着して搬送される場合でも、各図に示すペットボトルＰＢのように互いに密着し合う胴体部よりも小径の頸部に印刷領域ＰＡが設定されていれば、各ペットボトルＰＢの頸部同士の間隔分だけ各ペットボトルＰＢが搬送される間に印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置調整は可能である。
【００７１】
・印刷対象物は、ペットボトルに限られず、例えば水平方向など鉛直方向と交差する搬送方向に搬送されて、且つ鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷が施される印刷対象物であればよい。すなわち、印刷対象物は、水平方向に搬送されて当該搬送方向と交差する別の一水平方向から印刷が施されるものに限らない。例えばコンベア以外の搬送手段であるリフトにより鉛直方向と交差する斜め方向に搬送される印刷対象物に対して鉛直方向及び搬送方向の何れとも交差する一方向から印刷を施すようにしてもよい。また、例えば、印刷対象物における印刷領域は、牛乳の紙パック等における上端開口を密閉するように重ねて貼り合わされた所謂ゲーブルトップの棟状の部分であってもよく、印刷装置は、こうしたゲーブルトップの棟状の部分の側面に印刷するものであってもよい。
【００７２】
・変位センサ３による天面Ｔの計測タイミングとコンベア１の搬送速度などに基づきペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置に至ったか否かを判断するようにすれば、ペットボトルＰＢの有無を検知する検出センサ４Ｓが省略された構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
ＰＢ…ペットボトル（印刷対象物）、ＰＡ…印刷領域、Ｒａ…第１調整量（相対的な位置情報）、ＫＲａ…許容範囲ずれ量、Ｒｂ…第２調整量（実ずれ量）、ＫＲｂ…閾値ずれ量、１…コンベア（搬送手段）、３…変位センサ（位置計測部）、４…ヘッド調整装置（位置調整部）、４Ｈ…印刷ヘッド、５…印刷検査装置（実ずれ量計測部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される印刷対象物に対して鉛直方向での相対的な位置関係を調整しつつ印刷を施す印刷装置、及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１に記載のように、水平方向に搬送される複数の印刷対象物である包装容器に対して、鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも直交する方向を印刷実行方向に設定した上で、当該印刷実行方向から印刷を施す印刷装置が知られている。特許文献１に記載の印刷装置では、インクを噴射するノズルが形成されたノズル形成面を鉛直方向と平行となるようにした印刷ヘッドが移動台に搭載されている。また、この移動台には、該移動台を鉛直方向に移動させる直動機構が連結され、この直動機構が駆動されることにより、包装容器に設定された印刷領域と印刷ヘッドのノズル形成面とが水平方向において対向するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、包装容器の軽量化を図るために、包装容器の薄肉化が進められ、これに伴い、包装容器の強度が従来よりも大幅に低下している。そのため、こうした薄肉化された包装容器に内容物が充填されると、包装容器の外形が変化してしまうことがある。すなわち、充填された内容物の重量によって、包装容器の胴体部が外側方向に広がるとともに、この広がりに合わせて、包装容器の高さまでもが変わってしまう。通常、こうした場合には、包装容器の高さが低くなる。そして、包装容器の高さが変化することによって当該包装容器の側面に設定された印刷領域の高さ位置も変わってしまう結果、こうした印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が鉛直方向において位置ずれしてしまう虞があった。
【０００５】
また、例えば、包装容器に対して充填物がホットパック（熱間充填）により充填される場合などには、上記の場合と逆に、包装容器の高さが上昇するようなこともあり、同様に印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が鉛直方向において位置ずれしてしまう虞があった。それゆえに、こうした事態に対処するためには、包装容器に定められた印刷領域が印刷ヘッドと印刷時には印刷実行方向において対向するように、包装容器ごとに印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での相対的な位置関係を調整することが必要となる。なお、ホットパック（熱間充填）とは、飲料などを９０度以上に加熱して包装容器に充填し、その後に冷却するもので、包装容器内に加熱した食品、飲料を入れる事で容器内殺菌をできるメリットがあり、包装容器としては缶詰、ＰＥＴボトル、ガラス瓶などが使われる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の印刷装置に設けられた直動機構は、手動ハンドルの回転操作に連動して回転する雄ねじ棒と、該雄ねじ棒と螺合する雌ねじ孔を有して印刷ヘッドに連結された移動台とから構成されている。このような構成では、作業者ごとによる手動ハンドルの操作のばらつきに応じて印刷領域と印刷ヘッドとの相対的な位置関係にもばらつきが生じてしまう。また、複数の包装容器を連続的に搬送しながら各包装容器に対して印刷を施す場合には、包装容器が短い間隔をおいて搬送される毎に手動ハンドルを操作しての調整作業を短時間で行なわなければならず、その調整作業が困難であった。その
一方、包装容器の搬送速度を遅くしたり、搬送を一時的に中断させたりして、時間を費やした調整作業を行なうのでは作業効率が低下するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、搬送される印刷対象物の印刷領域の高さ位置が変化した場合にも、その印刷領域に対して鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から効率良く適正に印刷を施すことができる印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
こうした目的を達成するため、本発明に係る印刷装置は、印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送する搬送手段と、当該搬送手段により搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッドと、当該印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する位置計測部と、当該位置計測部により前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する位置調整部とを備えることを要旨とする。
【０００９】
また、本発明に係る印刷方法は、印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するとともに、搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷ヘッドにより印刷を施す印刷方法であって、前記印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する工程と、前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する工程とを備えることを要旨とする。
【００１０】
これらの発明によれば、印刷ヘッドが印刷対象物に対して印刷を施す前に、当該印刷ヘッドに対する当該印刷対象物における印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報が計測される。そして、そのように計測された位置情報に基づき、印刷領域に対する印刷ヘッドによる実印刷位置が調整され、その後、印刷領域に対して印刷ヘッドにより印刷が施される。それゆえに、搬送される印刷対象物の印刷領域の高さ位置が変化した場合にも、その印刷領域に対して鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００１１】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドによる前記印刷領域に対する前記実印刷位置を調整する際、前記印刷対象物における前記印刷領域と前記印刷ヘッドとが前記印刷実行方向において対向した位置状態となるように、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整することを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、印刷ヘッドによる印刷領域に対する実印刷位置を調整する際には、印刷領域に対する印刷ヘッドの相対的な位置関係が調整され、その後、印刷領域に対して印刷ヘッドにより印刷が施される。すなわち、印刷時には印刷対象物の印刷領域と印刷ヘッドとが印刷実行方向において対向するように、印刷ヘッドの高さ位置が調整される。したがって、印刷ヘッドの高さ位置を調整するという簡単な調整作業により、適正な印刷を行なうことができる。
【００１３】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドと前記印刷対象物における前記印刷領域とが鉛直方向において予め設定された許容範囲を超えて位置ずれしていることを条件として、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整することが望ましい。
【００１４】
この発明によれば、印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での位置ずれ量が僅かであって、印刷領域内から印刷内容がはみ出ることがないような場合には、印刷ヘッドの位置調整工程を格別に実施する必要がないので、搬送される印刷対象物の印刷領域に対して効率良く印刷を施すことができる。
【００１５】
また、本発明に係る印刷装置では、前記印刷ヘッドによる前記印刷対象物における前記印刷領域に対する実印刷位置と当該印刷対象物における前記印刷領域との鉛直方向における実ずれ量を計測する実ずれ量計測部をさらに備え、前記位置調整部は、前記実ずれ量計測部により計測された前記実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときに、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記実ずれ量が解消するように調整することが望ましい。
【００１６】
印刷対象物の中には、変形の程度や変形し易い部位が各々異なる様々な形状のものがあり、また、変形度合が異なる複数の部品によって構成されるものもある。このような印刷対象物においては、印刷対象物の全高の変位量を計測しただけでは、その印刷対象物の特定部位に設けられた印刷領域の鉛直方向での変位量を正確に把握できない虞がある。すなわち、上述する印刷対象物の全高の変位とは、そもそも当該印刷対象物の一部（又は特定の構成部品）が変形することにより生じるものだからである。また、印刷装置側においても印刷ヘッドの組み付け誤差などを起因とする実印刷位置の位置ずれはあり得る。
【００１７】
この点、この発明によれば、印刷ヘッドによる印刷対象物における印刷領域に対する実印刷位置とその印刷対象物における印刷領域との鉛直方向における実ずれ量が印刷結果として計測される。そして、その計測された実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、その計測された実ずれ量が解消するように印刷ヘッドの鉛直方向の高さ位置が調整された後、以降の印刷対象物に対する印刷が行なわれる。それゆえに、印刷対象物の印刷領域に対する印刷ヘッドの鉛直方向での相対的な位置関係の調整を、印刷ヘッドによる実際の印刷結果を反映させた状態で行うことができるので、そうした調整後には印刷対象物の印刷領域に対して適正に印刷を施すことができる。
【００１８】
また、本発明に係る印刷装置において、前記位置調整部は、前記印刷ヘッドが印刷動作中でないことを条件として前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を調整することが望ましい。この発明によれば、印刷領域に対して印刷を施すとき、印刷ヘッドは固定した状態にできるため、印刷内容が乱れる虞を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における印刷装置の概略構成を模式的に示す斜視図。
【図２】ペットボトルの天面の変位量が計測される過程を模式的に示す側面図。
【図３】印刷領域と印刷ヘッドとの鉛直方向での相対的な位置関係を示す側面図。
【図４】（ａ）は、印刷領域内に印刷が施された状態を模式的に示す側面図。（ｂ）は、印刷領域から鉛直方向上側にはみ出すように印刷が施された状態を模式的に示す側面図。
【図５】印刷装置の電気的構成を示すブロック回路図。
【図６】印刷装置を用いた印刷処理の流れを示すフローチャート。
【図７】印刷装置を用いた印刷処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されるように、印刷装置のコンベア１は、飲料が内部に充填されると共に開口部がキャップにより密閉された状態のペットボトルを鉛直方向と交差する一つの方向である搬送方向に搬送する。図１では、ペットボトルＰＢの搬送方向が水平方向の矢印によって示されている。印刷装置におけるコンベア１の一側方には、印刷処理に必要とされる各種の動作を制御する制御装置２が配設されている。また、同じくコンベア１の一側方には、ペットボトルＰＢの天面の鉛直方向における変位量を計測する変位センサ３、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置を調整するヘッド調整装置４、及びペットボトルＰＢに印刷された文字列の位置を計測する印刷検査装置５が配置されている。
【００２１】
具体的には、ペットボトルＰＢの搬送方向に沿って、その上流側から下流側へ、変位センサ３、ヘッド調整装置４、及び印刷検査装置５の順に配置されている。そして、制御装置２は、変位センサ３の計測結果と印刷検査装置５の計測結果とに基づいて、ヘッド調整装置４の駆動の態様を制御する。なお、本実施形態では、コンベア１が搬送手段を構成すると共に、変位センサ３が位置計測部を構成し、また、ヘッド調整装置４が位置調整部を構成すると共に、印刷検査装置５が実ずれ量計測部を構成する。そして、ペットボトルＰＢが印刷対象物を構成する。
【００２２】
変位センサ３は、反射式のレーザー変位計であって、コンベア１の水平な搬送面に対して鉛直上方に位置するように、より具体的には、変位センサ３の照射受光面が搬送面と向かい合うように設置されている。変位センサ３は、配線Ｌａによって制御装置２に接続され、制御装置２は、この変位センサ３から入力される制御信号に基づいて、印刷ヘッド４Ｈの位置調整のための各種の処理を実行する。そして、コンベア１による多数のペットボトルＰＢが一定間隔をおいて連続的に搬送される搬送動作が開始されると、各ペットボトルＰＢが変位センサ３の側方位置を通過するごとに、変位センサ３は、該ペットボトルＰＢについて、キャップＣＰの天面Ｔの鉛直方向における位置を計測し、その計測結果を制御装置２に送信する。
【００２３】
ヘッド調整装置４では、サーボモーター４Ｍが、その駆動軸（図示略）を鉛直下方に向けるように、該ヘッド調整装置４の縦長直方体状をなす本体における上端に固定されている。そして、このサーボモーター４Ｍの駆動軸の先端（図１の場合は下端）には、鉛直下方に延びる雄ねじ棒４ｂが同軸状に連結されている。また、ヘッド調整装置４における本体のコンベア１側の側面には、鉛直方向に延びる案内溝４ｇが雄ねじ棒４ｂと並列配置となるように凹設されている。そして、その案内溝４ｇに対して、雄ねじ棒４ｂと螺合する雌ねじ孔４ｃを貫通形成した可動板４Ｐの一部が鉛直方向への摺動可能に挿入されている。なお、サーボモーター４Ｍは、配線Ｌｂによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力される制御信号に基づいて雄ねじ棒４ｂを正転方向及び逆転方向に回転させるように駆動される。
【００２４】
可動板４Ｐの上面には、雌ねじ孔４ｃが貫通形成された直方体状のブロック部の他に、アクチュエーター４Ａが搭載されている。アクチュエーター４Ａには、シリンダー４ｄが鉛直方向及びコンベア１によるペットボトルＰＢの搬送方向の何れの方向とも直交（交差）する一方向において進退移動するように配置されている。シリンダー４ｄにおける先端となるコンベア１側の端には、印刷ヘッド４Ｈが固定されている。すなわち、印刷ヘッド４Ｈは、印刷のためのインク（印刷材料）を噴射するノズルが形成された平面状のノズル形成面を有するとともに、そのノズル形成面が鉛直方向に沿う状態でコンベア１側に向くように配置されている。アクチュエーター４Ａは、配線Ｌｃによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力される制御信号に基づいて駆動される。また、印刷ヘッド４Ｈは、配線Ｌｄによって制御装置２に接続されるとともに、制御装置２から入力さ
れる制御信号に基づいて印刷処理を実行する。なお、可動板４Ｐの下面には、印刷対象物であるペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈからのインクの噴射を受けて印刷を施される被印刷位置に位置したことを検出するための検出センサ４Ｓが取り付けられている。
【００２５】
上述した構成によれば、サーボモーター４Ｍが正転又は逆転すると、雄ねじ棒４ｂが同様に正転又は逆転し、これに伴って、可動板４Ｐが鉛直方向に上動又は下動することになる。この際、雄ねじ棒４ｂが正転方向又は逆転方向に１回転すると、雌ねじ孔４ｃが形成された可動板４Ｐはねじ１ピッチ分上動又は下動するのみである。そのため、可動板４Ｐの鉛直方向における位置をサーボモーター４Ｍの回転によって微調整することが可能である。また、上述したように、可動板４Ｐの一部は、案内溝４ｇと鉛直方向への摺動自在に係合している。それゆえに、可動板４Ｐは、案内溝４ｇに沿って、すなわち鉛直方向に沿って円滑に上下移動する。また、アクチュエーター４Ａが駆動されると、印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面が、アクチュエーター４Ａの駆動量に応じてシリンダー４ｄの進退移動方向である一水平方向に変位する。そして、コンベア１によるペットボトルＰＢの搬送が開始されると、該ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈからのインクの噴射により印刷を施されることになる被印刷位置へ移動するまでに、ヘッド調整装置４は、サーボモーター４Ｍを駆動させる。そして、変位センサ３により計測された該ペットボトルＰＢの全高に合わせて、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置をコンベア１上で調整する。
【００２６】
印刷検査装置５は、ＣＣＤカメラの撮像したデータを処理する画像処理装置である。この印刷検査装置５におけるＣＣＤカメラの撮像レンズは、印刷結果を撮像することができるように、コンベア１上に向けて設置されている。印刷検査装置５は、配線Ｌｅによって制御装置２に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈにより被印刷位置で印刷を施されたペットボトルＰＢが被印刷位置よりも搬送方向の下流側へコンベア１により搬送され、そのペットボトルＰＢが撮像レンズと対応した被検査位置まで搬送されると、印刷検査装置５は、印刷ヘッド４ＨによってペットボトルＰＢに印刷された文字列をＣＣＤカメラで撮像する。そして、その後に、印刷検査装置５は、該撮像された文字列を示す撮像データを制御装置２に送信する。
【００２７】
次に、印刷ヘッド４Ｈの位置の調整について以下説明する。なお、本実施形態における位置調整では、上述した変位センサ３の計測結果に基づく第１の位置調整と、上述した印刷検査装置５の検査結果に基づく第２の位置調整とが実行される。まず、第１の位置調整に用いられる変位センサ３の詳細な構成と変位量の計測方式とについて説明する。
【００２８】
図２に示されるように、変位センサ３の照射受光面３Ｆは、キャップＣＰの天面Ｔと鉛直方向において向かい合うように予めコンベア１上に配置されている。変位センサ３は、照射受光面３Ｆから照射された光がキャップＣＰの天面Ｔに反射されて該照射受光面３Ｆに受光されるまでの時間である受光時間に基づいて、照射受光面３Ｆと天面Ｔとの鉛直方向における距離を計測する。そして、変位センサ３は、照射受光面３Ｆと天面Ｔとの鉛直方向における距離に関する情報を制御装置２に送信する。なお、図２には、飲料が充填されたことにより変形して全高が低くなる方向へ変化した計測対象となるペットボトルＰＢの天面Ｔの鉛直方向での位置である計測位置Ｐｍｓが実線により示されている。一方、飲料が充填される前の空のペットボトルＰＢにおける天面Ｔの鉛直方向での位置である基準位置Ｐｒｆが二点鎖線により示されている。
【００２９】
すなわち、飲料が充填される前の空のペットボトルＰＢのように計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆと一致する場合、照射受光面３Ｆから照射された光は、基準位置Ｐｒｆと照射受光面３Ｆとの間を基準経路Ｒｒｆのように往復して基準位置Ｐｒｆと照射受光面３Ｆとの基準距離Ｌｒｆの二倍の長さを進む。その結果、受光時間が基準距離Ｌｒｆの二倍の長さに相当する時間であることに基づいて、変位センサ３の計測結果は、基準距離Ｌｒｆと
なる。
【００３０】
一方、ペットボトルＰＢに飲料が充填されると、ペットボトルＰＢは、その薄肉化された胴体部が外側方向に膨み、結果としてキャップＣＰの天面Ｔを頂部とする全高が低くなる。そして、計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも第１調整量Ｒａだけ下方であるときには、照射受光面３Ｆから照射された光が、計測位置Ｐｍｓと照射受光面３Ｆとの間を計測経路Ｒｍｓのように往復して計測位置Ｐｍｓと照射受光面３Ｆとの計測距離Ｌｍｓの二倍の長さを進む。その結果、受光時間が計測距離Ｌｍｓの二倍の長さに相当する時間であることに基づいて、変位センサ３の計測結果は、基準距離Ｌｒｆよりも第１調整量Ｒａだけ長い計測距離Ｌｍｓとなる。
【００３１】
次に、印刷ヘッド４Ｈの詳細な構成と第１の位置調整とについて説明する。
図３に示されるように、印刷ヘッド４Ｈは、そのノズル形成面４ＨＦをペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの下端よりも下方の頸部に設定された印刷領域ＰＡに対向させた状態でノズルからインクを印刷実行方向となる一水平方向に噴射することにより、印刷領域ＰＡに文字列などの印刷を施す。ちなみに、印刷ヘッド４Ｈは、印刷することができるデバイスであればよいことは言うまでもないが、本実施形態では、一個のノズル孔４Ｎを有したインクジェットヘッドに具体化されている。このようなインクジェットヘッドでは、通常、ノズル形成面４ＨＦの中央にノズル孔４Ｎが穿たれている。なお、印刷実行方向となるインクの吐出方向は、インク滴に対して電界が与えられることによって制御されるとともに、インク滴に加えられる電界は、制御装置２が出力する制御信号に基づいて、図示しない電界発生装置が発生させる。
【００３２】
ここで、上述したように、ペットボトルＰＢに飲料が充填されると、該飲料の重量によってペットボトルＰＢの胴体部が外側に広がって全高が変わる場合がある。このようなペットボトルＰＢの肉厚や形状によって生じる全高の変化、すなわち、印刷領域ＰＡの位置の変化は、厳密には、ペットボトルＰＢごとに互いに異なるものである。そこで、制御装置２では、変位センサ３の計測結果に基づき、印刷ヘッド４Ｈに対する第１の位置調整が実行される。
【００３３】
詳述すると、まず、印刷領域ＰＡの鉛直方向における中心と天面Ｔとの距離は、予め設計された距離である設計距離Ｌｄｚであるとする。そして、上述した基準位置Ｐｒｆと設計距離Ｌｄｚとに基づいて、該基準位置Ｐｒｆから設計距離Ｌｄｚだけ鉛直方向の下方位置に、すなわち、初期位置に、ノズル孔４Ｎがセットされる。続いて、ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈにより印刷が施される位置まで搬送されるごとに、該ペットボトルＰＢの計測位置Ｐｍｓと上述した基準位置Ｐｒｆとの距離差、すなわち、第１調整量Ｒａに基づいて、印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向の下方に移動するように調整（第１の位置調整）される。
【００３４】
これにより、ペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈによる印刷が施される被印刷位置へ搬送されるごとに、印刷ヘッド４Ｈの位置が第１調整量Ｒａだけ鉛直方向の下方に移動調整されるとともに、ペットボトルＰＢごとの印刷領域ＰＡの中心と印刷ヘッド４Ｈのノズル孔４Ｎとが印刷実行方向となる一水平方向において対向するようになる。
【００３５】
次に、印刷検査装置５の出力と第２の位置調整とについて説明する。
図４に示されるように、本実施形態にて印刷される文字列は、例えば「１０１１２８」であって、これは２０１０年１１月２８日の日付を示す。これらの数字は、縦５ドット×横３ドットの領域にインク滴が選択的に着弾することによって印刷される。図４（ａ）には、こうした文字列が、ペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの下端よりも下方の頸部に鉛直方向で一定幅を有するように設けられた印刷領域ＰＡ内に適正に印刷されている状
態を示す。また、図４（ｂ）には、こうした文字列が、印刷領域ＰＡの外に第２調整量Ｒｂだけずれて、はみだし印刷されている状態を示す。
【００３６】
印刷検査装置５は、ペットボトルＰＢに印刷された文字列を撮像した後に、撮像された文字列の像データと該文字列の位置データとを示す撮像データを制御装置２に送信する。一方、制御装置２は、印刷用に予め設定された文字列の像データと、印刷検査装置５から受信した撮像データ中の文字列の像データとを比較して、これらが互いに一致しているか否かを判断する。さらに、これらが互いに一致している場合には、制御装置２は、撮像データ中の文字列の位置データに基づき文字列が印刷領域ＰＡ内に印刷されているか否かを判断する。
【００３７】
ここで、上述したように、ペットボトルＰＢには、薄肉化されたボトル本体や剛性を有するキャップＣＰ等の変形度合が異なる複数の部品が使用される。また、そのペットボトルＰＢにおいて、飲料が充填されたときに最も変形し易い部位はボトル本体の胴体部であり、印刷領域ＰＡが設けられた頸部は胴体部よりも変形し難い部位である。また、同じ規格のペットボトルＰＢであっても、その形状や厚みにおける微妙な製造誤差に起因して、全高が同じだけ低くなっていても印刷領域ＰＡは同じだけ低くなっていない場合があり得る。そこで、制御装置２では、印刷領域ＰＡに対する印刷結果に基づき、印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの第２の位置調整が実行される。
【００３８】
詳述すると、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、搬送される途中で印刷ヘッド４Ｈによる印刷が施されたペットボトルＰＢごとに、印刷された文字列が印刷領域ＰＡ内における鉛直方向の中心位置から鉛直方向においてどの程度位置ずれしているか、その位置ずれ量である第２調整量Ｒｂが算出される。そして、図４（ａ）に示されるように、文字列がペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡ内における鉛直方向の中心位置に印刷されている場合には、印刷領域ＰＡに対する文字列の第２調整量Ｒｂが「０」であると判断される。一方、図４（ｂ）に示されるように、文字列が印刷領域ＰＡの鉛直方向の中心から予め定めた閾値ずれ量よりも大きく位置ずれして印刷領域ＰＡ外にはみ出し印刷されている場合には、その文字列の鉛直方向におけるはみ出し量である第２調整量Ｒｂが印刷ヘッド４Ｈの初期位置に対する調整値として取り扱われる。
【００３９】
すなわち、搬送途中において印刷検査装置５の側方でＣＣＤカメラにより印刷領域ＰＡを撮像されたペットボトルＰＢよりも後続のペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈによる被印刷位置へ搬送されるまでに、印刷ヘッド４Ｈに対する第２の位置調整が実行される。具体的には、印刷検査装置５の検査結果である第２調整量Ｒｂに基づいて、印刷ヘッド４Ｈの初期位置が第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向において当該第２調整量Ｒｂがゼロとなる方向に移動調整される。そして、当該ペットボトルＰＢと製造ロットが等しい後続の他のペットボトルＰＢに対して、当該第２調整量Ｒｂが印刷ヘッド４Ｈの位置調整量として繰り返し利用される。
【００４０】
次に、印刷装置の電気的構成について図５を参照して説明する。図５に示されるように、制御装置２が有する制御部１０は、中央処理装置であるＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３から構成される。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された印刷プログラムに基づき、ＲＡＭ３３を作業領域として、各種の処理を実行する。
【００４１】
制御装置２の制御部１０には、第１調整量Ｒａを検出するための変位量検出ドライバ１１が、バス２０を介して接続されている。変位量検出ドライバ１１は、変位センサ３における光照射装置１１ａと電気的に接続され、また、変位センサ３における受光装置１１ｂと電気的に接続されている。そして、コンベア１によるペットボトルＰＢの搬送動作が開始されると、変位量検出ドライバ１１は、光を照射するための光照射信号ＬＤＳを生成し
て光照射装置１１ａに光を照射させる。また、変位センサ３における受光装置１１ｂがペットボトルＰＢにおけるキャップＣＰの天面Ｔにて反射された光を検出すると、変位量検出ドライバ１１は、受光装置１１ｂが出力する反射光検出信号ＬＲＳを受けて天面Ｔの位置を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、変位量検出ドライバ１１から受信した演算結果を受け、ＲＯＭ３２に記憶された変位量算出プログラムに基づいて、ペットボトルＰＢごとに、計測位置Ｐｍｓを演算するとともに、その計測位置Ｐｍｓと記憶している基準位置Ｐｒｆとに基づき第１調整量Ｒａを算出する。
【００４２】
また、制御装置２の制御部１０には、アクチュエーター４Ａのシリンダー４ｄを駆動するためのシリンダードライバ１２が、バス２０を介して接続されている。シリンダードライバ１２は、アクチュエーター４Ａが備えるシリンダー４ｄと電気的に接続され、また、シリンダー４ｄの駆動量を検出するシリンダーエンコーダー１２ｂと電気的に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈを水平方向へ移動するための各種信号が制御部１０からシリンダードライバ１２に入力されると、シリンダードライバ１２は、シリンダー４ｄを駆動するためのシリンダー駆動信号ＣＤＳをシリンダー４ｄに出力してシリンダー４ｄを進退移動させる。また、シリンダーエンコーダー１２ｂの検出結果であるシリンダー移動量検出信号ＣＭＳがシリンダードライバ１２に入力されると、シリンダードライバ１２は、シリンダー４ｄの移動量を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、シリンダードライバ１２から受信した演算結果を受け、印刷実行方向となる一水平方向における印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷領域ＰＡとの間隔を把握する。
【００４３】
また、制御装置２の制御部１０には、サーボモーター４Ｍを駆動するためモータードライバ１３が、バス２０を介して接続されている。モータードライバ１３は、ヘッド調整装置４に設けられたサーボモーター４Ｍと電気的に接続され、また、サーボモーター４Ｍの駆動量を検出するモーターエンコーダー１３ｂと電気的に接続されている。そして、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向へ移動するための各種信号が制御部１０からモータードライバ１３に入力されると、モータードライバ１３は、サーボモーター４Ｍを駆動するためのモーター駆動信号ＭＤＳをサーボモーター４Ｍに出力してサーボモーター４Ｍを正転及び逆転する。また、モーターエンコーダー１３ｂの検出結果である回転検出信号ＭＲＳがモータードライバ１３に入力されると、モータードライバ１３は、サーボモーター４Ｍの駆動量を演算するとともに、その演算結果を制御部１０に出力する。
【００４４】
制御部１０は、モータードライバ１３からの演算結果を受け、サーボモーター４Ｍの駆動量に基づく印刷ヘッド４Ｈの実位置、すなわち印刷ヘッド４Ｈにおけるノズル孔４Ｎの鉛直方向での位置を演算する。そして、制御部１０は、印刷処理を開始する前に、印刷ヘッド４Ｈの実位置と初期位置とを比較して、印刷ヘッド４Ｈの実位置が初期位置になるまでサーボモーター４Ｍを駆動する。続いて、制御部１０は、印刷処理を開始すると、ペットボトルＰＢごとの第１調整量Ｒａを用いて、印刷ヘッド４Ｈの実位置が初期位置から第１調整量Ｒａだけ変位するまで、ペットボトルＰＢごとにサーボモーター４Ｍを駆動する。
【００４５】
また、制御装置２の制御部１０には、印刷ヘッド４Ｈを駆動するための印刷ドライバ１４が、バス２０を介して接続されている。印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈと電気的に接続され、また、ペットボトルＰＢが被印刷位置に位置していることを検出する検出センサ４Ｓと電気的に接続されている。そして、所定の文字列を印刷するための各種信号が制御部１０から印刷ドライバ１４に入力されるとともに、検出センサ４ＳからペットボトルＰＢの検出信号が入力されると、印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈを駆動するためのヘッド駆動信号ＨＤＳを印刷ヘッド４Ｈに出力して印刷ヘッド４Ｈを駆動する。また、印刷ドライバ１４は、印刷ヘッド４Ｈが印刷を終了したことを示す印刷終了信号をペット
ボトルＰＢごとに制御部１０に出力する。制御部１０は、印刷ドライバ１４から印刷終了信号が出力されたことを条件として上記サーボモーター４Ｍを駆動する。
【００４６】
また、制御装置２の制御部１０には、外部入出力インターフェース１５が、バス２０を介して接続されている。外部入出力インターフェース１５には、印刷検査装置５を構成するＣＣＤカメラ１５ａと、例えばパーソナルコンピュータ等の周辺装置１５ｂとが接続されている。そして、印刷された文字列を撮像するための各種信号が制御部１０から外部入出力インターフェース１５を介してＣＣＤカメラ１５ａに入力されると、ＣＣＤカメラ１５ａは、印刷された文字列を撮像するとともに、その撮像結果を示す撮像情報を制御部１０に出力する。また、周辺装置１５ｂには、コンベア１の搬送速度、上記基準位置Ｐｒｆ、印刷領域ＰＡの設計位置、印刷すべき文字列、製造ロットごとのペットボトルＰＢの本数等、上述した印刷を実行するために必要とされる各種の初期データが入力される。そして、外部入出力インターフェース１５は、周辺装置１５ｂに入力された各種の初期データを制御部１０に転送する。
【００４７】
制御部１０は、コンベア１の搬送速度と、搬送方向における変位センサ３とヘッド調整装置４との距離間隔とに基づき、印刷領域ＰＡが印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷実行方向となる一水平方向において対向するタイミングを把握する。そして、制御部１０は、印刷すべき文字列のデータに基づき、印刷領域ＰＡがノズル形成面４ＨＦと対向するタイミング、すなわち検出センサ４Ｓから検出信号が出力されるタイミングで印刷ヘッド４Ｈを駆動する。また、制御部１０は、ＣＣＤカメラ１５ａからの撮像データを受け、印刷すべき文字列の像データと上記撮像データ中の実際の像データとをテンプレートマッチング等の画像処理によって比較して、これらが一致するか否かを判定する。また、制御部１０は、印刷すべき文字列の位置データと上記撮像データ中の実印刷位置を示す位置データとに基づいて第２調整量Ｒｂを算出する。そして、制御部１０は、その第２調整量Ｒｂで示される実ずれ量が閾値ずれ量よりも大きい場合には、印刷ヘッド４Ｈの初期位置を第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向に調整する。
【００４８】
次に、上記印刷装置を用いて実行される印刷方法について、印刷の処理手順を示すフローチャートを参照しながら説明する。
図６に示されるように、印刷装置が駆動されると、制御部１０は、まず、ＲＡＭ３３に予め記憶させておいた初期データをＣＰＵ３１に読み出させる（ステップＳ１）。次いで、制御部１０は、ペットボトルＰＢの設計寸法に応じて、印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦと印刷領域ＰＡとの水平方向での間隔が印刷に最適な間隔となるように、アクチュエーター４Ａを駆動して印刷ヘッド４Ｈをコンベア１上に向けて水平移動させる（ステップＳ２）。次に、制御部１０は、サーボモーター４Ｍを駆動して、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向の初期位置に配置する（ステップＳ３）。続いて、コンベア１が駆動されると、飲料の充填された一群のペットボトルＰＢが一定間隔をおいて一つずつ変位センサ３の直下に到達する。そして、変位センサ３によって先頭のペットボトルＰＢの計測位置Ｐｍｓが計測されると、制御部１０は、その先頭のペットボトルＰＢについて、基準位置Ｐｒｆと計測位置Ｐｍｓとの差である第１調整量Ｒａを変位センサ３の計測結果に基づいて算出する（ステップＳ４）。
【００４９】
次に、制御部１０は、第１調整量Ｒａが予め設定された許容範囲ずれ量ＫＲａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ５＝ＹＥＳ）である場合、制御部１０は、その処理をステップＳ８に移行する。これに対して、ステップＳ５の判定結果が否定判定（Ｓ５＝ＮＯ）、すなわち、第１調整量Ｒａが許容範囲ずれ量ＫＲａを超えている場合、制御部１０は、印刷ヘッド４Ｈが印刷中ではないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置を第１調整量Ｒａに基づいて変更する（ステップＳ６，Ｓ７）。すなわち、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが低くなって計測
位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも低くなっている場合は、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置が第１調整量Ｒａに相当する距離だけ鉛直下方に変更される。その逆に、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが高くなって計測位置Ｐｍｓが基準位置Ｐｒｆよりも高くなっている場合は、印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向位置が第１調整量Ｒａに相当する距離だけ鉛直上方に変更される。そして次に、制御部１０は、先のステップＳ４で変位センサ３により計測位置Ｐｍｓが計測された先頭のペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置に位置しているか否か、すなわち、そのことを示す検出信号が検出センサ４Ｓから出力されたか否かを判断する（ステップＳ８）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ８＝ＹＥＳ）になると、制御部１０は、印刷ドライバ１４を介して、予め設定された文字列を印刷するための制御信号を印刷ヘッド４Ｈに出力して印刷処理を実行する（ステップＳ９）。
【００５０】
次いで、先のステップＳ９で印刷ヘッド４Ｈにより印刷を施された先頭のペットボトルＰＢが被印刷位置から印刷検査装置５と対応する被検査位置に至ると、図７に示されるように、制御部１０は、印刷検査装置５の撮像した撮像データに基づいて、印刷領域ＰＡの鉛直方向中心位置からの文字列の実ずれ量である第２調整量Ｒｂを算出する（ステップＳ１０）。次いで、制御部１０は、第２調整量Ｒｂが予め設定された閾値ずれ量ＫＲｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ１１＝ＹＥＳ）である場合、制御部１０は、その処理をステップＳ１４に移行する。
【００５１】
これに対して、ステップＳ１１の判定結果が否定判定（Ｓ１１＝ＮＯ）、すなわち、第２調整量Ｒｂが閾値ずれ量ＫＲｂを超えている場合、制御部１０は、印刷ヘッド４Ｈが印刷中ではないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの初期位置を第２調整量Ｒｂだけ鉛直方向に変えることで補正する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。なお、初期位置は、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが低くなる場合は第２調整量Ｒｂに相当する距離だけ鉛直下方に変更され、その逆に、飲料の充填に伴いペットボトルＰＢの高さが高くなる場合は第２調整量Ｒｂに相当する距離だけ鉛直上方に変更される。そして、上記のように第２の位置調整が実行されると、制御部１０は、一群のペットボトルＰＢに対する印刷予定が終了したか否かを、外部入出力インターフェース１５を介して入力される印刷制御信号などに基づき判断する（ステップＳ１４）。そして、その判定結果が肯定判定（Ｓ１４＝ＹＥＳ）の場合、制御部１０は、本制御処理ルーチンを終了する。その一方、ステップＳ１４の判定結果が否定判定（Ｓ１４＝ＮＯ）、すなわち一群のペットボトルＰＢについての印刷予定が終了していないと判断した場合、制御部１０は、その処理を先のステップＳ４に戻し、後続の各ペットボトルＰＢについて、ステップ４以降の処理を繰り返す。
【００５２】
なお、本実施形態の印刷装置において、ペットボトルＰＢの搬送方向における変位センサ３の配置位置と印刷ヘッド４Ｈの配置位置との間の距離は、一例として、印刷ヘッド４Ｈの配置位置と印刷検査装置５の配置位置との間の距離の２倍以上に設定されている。そして、コンベア１により搬送される各ペットボトルＰＢの搬送方向での配置間隔は次のように設定されている。すなわち、先頭のペットボトルＰＢが印刷検査装置５と対応する被検査位置に至ったとき、二番目のペットボトルＰＢは未だ印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置には至っておらず、三番目のペットボトルＰＢも未だ変位センサ３と対応する被計測位置には至っていないように、各ペットボトルＰＢの間隔が設定されている。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下列記する効果が得られる。
（１）印刷ヘッド４ＨがペットボトルＰＢに印刷を施す前に、ペットボトルＰＢごとに、印刷ヘッド４Ｈに対するペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡの鉛直方向での相対的な位置情報、言い換えれば第１調整量Ｒａが計測される。そして、計測された第１調整量Ｒａに基づいて印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの相対的な位置関係が調整され、その後、印刷領域ＰＡに対する印刷が印刷ヘッド４Ｈにより行われる。すなわち、印刷時に
はペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡと印刷ヘッド４Ｈとが印刷実行方向となる一水平方向において対向するように、換言すると、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置が印刷領域ＰＡ内となるように、予め計測された第１調整量Ｒａに基づいて、実印刷位置を規定することになる印刷ヘッド４Ｈの高さ位置が調整される。それゆえに、たとえ搬送されるペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡの鉛直方向における高さ位置が、ペットボトルＰＢに飲料を充填することによって変動しようとも、その印刷領域ＰＡに対して印刷実行方向となる一水平方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００５４】
（２）しかも、印刷領域ＰＡと印刷ヘッド４Ｈとの鉛直方向での位置ずれ量を示す第１調整量Ｒａが僅かであって、印刷領域ＰＡ内から印刷内容がはみ出ることがないような場合、すなわち、第１調整量Ｒａ≦許容範囲ずれ量ＫＲａである場合には、印刷ヘッド４Ｈの位置調整工程を格別に実施する必要がない。そのため、連続的に搬送される一群のペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対して効率良く印刷を施すことができる。
【００５５】
（３）印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡに対する実印刷位置とそのペットボトルＰＢにおける印刷領域ＰＡとの鉛直方向における実ずれ量が印刷検査装置５により印刷結果として計測される。そして、その計測された実ずれ量である第２調整量Ｒｂが予め設定された閾値ずれ量ＫＲｂを超えている場合には、その第２調整量Ｒｂが解消するように印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向の高さ位置が調整された後、以降のペットボトルＰＢに対する印刷が行なわれる。それゆえに、ペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対する印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での相対的な位置関係の調整を、印刷ヘッド４Ｈによる実際の印刷結果を反映させた状態で行うことができるので、そうした調整後にはペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡに対して適正に印刷を施すことができる。
【００５６】
（４）印刷ヘッド４Ｈが印刷を行っていないときに、印刷ヘッド４Ｈの位置を変更するようにした。その結果、印刷中には印刷ヘッド４Ｈが固定されることになる。それゆえに、文字列が鉛直方向に間延びして印刷されるなどの印刷内容の乱れの発生を低減できる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態において、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置を調整する場合には、印刷ヘッド４Ｈの高さ位置を変更する代わりに、印刷ヘッド４Ｈのノズルからのインクの噴射方向を変更することにより、印刷ヘッド４ＨによるペットボトルＰＢに対する実印刷位置が印刷領域ＰＡ内となるように調整してもよい。このようにしても、実施形態における場合と同様に、たとえ搬送されるペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡの鉛直方向における高さ位置が、ペットボトルＰＢに飲料を充填することによって変動しようとも、その印刷領域ＰＡに対して印刷実行方向となる一水平方向から効率良く適正に印刷を施すことができる。
【００５８】
・上記実施形態では、包装容器であるペットボトルＰＢに内容物である飲料が充填されることで、ペットボトルＰＢの全高が低くなる場合における印刷ヘッド４Ｈの高さを調整する技術について具体化したが、例えばホットパック（熱間充填）による充填物の充填に伴い包装容器の全高が逆に高くなる場合における印刷ヘッド４Ｈの高さを調整する技術に具体化してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、印刷ヘッド４Ｈが駆動されていないことを条件として、印刷ヘッド４Ｈの位置が変更される。これを変更して、印刷ヘッド４Ｈの位置が変更されることに際して、印刷ヘッド４Ｈが駆動されているか否かの判断が割愛される構成であってもよい。このような構成であれば、上記（１）〜（３）に準じた効果が得られるとともに、印刷ヘッド４Ｈが駆動されているか否かの判断が割愛される分、短い処理時間によって、印刷ヘッド４Ｈの位置を変更することが可能である。
【００６０】
・ノズル孔４Ｎのセットされる初期位置とは、基準位置Ｐｒｆから設計距離Ｌｄｚだけ鉛直下方の位置に限られず、基準位置ＰｒｆのペットボトルＰＢに対し、その印刷領域ＰＡに印刷が施される所定の位置であればよい。
【００６１】
・第１調整量Ｒａに基づく第１の位置調整は、ペットボトルＰＢごとに実行される構成であってもよい。例えば、図６におけるステップＳ５が割愛される構成、又はステップＳ５では第１調整量Ｒａがゼロであるか否かを判定する構成であってもよい。このような構成によれば、変位センサ３により計測された位置ずれ量である第１調整量Ｒａを利用して印刷領域ＰＡに対する実印刷位置の調整を精密に行なうことができる。
【００６２】
・第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、ペットボトルＰＢごとに実行される構成であってもよい。例えば、図７におけるステップＳ１１が割愛される構成、又はステップＳ１１では第２調整量Ｒｂがゼロであるか否かを判定する構成であってもよい。このような構成によれば、印刷検査装置５により計測された実ずれ量である第２調整量Ｒｂを利用して印刷領域ＰＡに対する実印刷位置の調整を精密に行なうことができる。
【００６３】
・第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、一群のペットボトルＰＢの一つずつに限られず、例えば、所定の処理本数ごと、または製造ロットごとに実行される構成であってもよい。あるいは、第２調整量Ｒｂに基づく第２の位置調整は、それが割愛される構成であってもよい。このような構成によれば、上記（１）に準じた効果が得られるとともに、印刷検査装置５による撮像処理が必要とされない分、短い処理時間によって、印刷処理を実行することが可能である。
【００６４】
・ペットボトルＰＢの基準位置Ｐｒｆは、ペットボトルＰＢの設計値に限られず、変位センサ３によって中身が空のペットボトルＰＢについて計測された実測値であってもよい。このような構成によれば、例えば製造ロットごとに各ペットボトルＰＢが有する製造誤差に起因する印刷の位置ずれの発生を低減することができる。
【００６５】
・印刷ヘッド４Ｈのノズル形成面４ＨＦとペットボトルＰＢの印刷領域ＰＡとの水平方向における間隔調整は、印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向にて調整された後に行われてもよく、あるいは印刷ヘッド４Ｈの位置が鉛直方向にて調整されることと同じタイミングで行われてもよい。
【００６６】
・印刷検査装置５は、ＣＣＤカメラ１５ａに限られず、印刷領域に対する印刷結果である印刷位置の実ずれ量を検出可能な撮像機器であればよい。また、印刷されるべき文字列や図柄と撮像データとの比較は、テンプレートマッチングに限られず、これらに相違があるか否かを判断することの可能な方法であればよい。
【００６７】
・位置調整部は、上記ヘッド調整装置４のように、印刷ヘッド４Ｈを鉛直方向と水平方向とに直動する機構に限られず、ペットボトルＰＢの全高の計測結果に合わせて、印刷ヘッド４Ｈの位置をコンベア１上で調整することの可能な機構であればよい。
【００６８】
・位置計測部は、上記変位センサ３のような反射式のレーザー変位計の他、互いに水平となるように設置された平行なライン光を照射する光照射装置とラインセンサとに具体化することも可能である。
【００６９】
・印刷ヘッドは、賞味期限等の文字列を印刷するヘッドに限られず、図柄を印刷するヘッドであってもよい。また、印刷領域に印刷を施すことができるデバイスであれば、例えば、インクジェット方式であっても、ドットインパクト方式であってもあるいは熱転写方
式であってもよい。さらには、レーザー光などの光を印刷実行方向となる一方向から印刷領域ＰＡに向けて照射することにより、印刷領域ＰＡに印刷を施すようにしてもよい。
【００７０】
・搬送手段は、コンベア１に限られず、印刷対象物を水平方向へ搬送することの可能な搬送システムであればよい。また、印刷対象物が搬送される態様は、複数の印刷対象物の各々が互いに離れて搬送される態様の他、複数の印刷対象物の各々が互いに密着して搬送される態様であってもよい。たとえ密着して搬送される場合でも、各図に示すペットボトルＰＢのように互いに密着し合う胴体部よりも小径の頸部に印刷領域ＰＡが設定されていれば、各ペットボトルＰＢの頸部同士の間隔分だけ各ペットボトルＰＢが搬送される間に印刷ヘッド４Ｈの鉛直方向での位置調整は可能である。
【００７１】
・印刷対象物は、ペットボトルに限られず、例えば水平方向など鉛直方向と交差する搬送方向に搬送されて、且つ鉛直方向及び搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷が施される印刷対象物であればよい。すなわち、印刷対象物は、水平方向に搬送されて当該搬送方向と交差する別の一水平方向から印刷が施されるものに限らない。例えばコンベア以外の搬送手段であるリフトにより鉛直方向と交差する斜め方向に搬送される印刷対象物に対して鉛直方向及び搬送方向の何れとも交差する一方向から印刷を施すようにしてもよい。また、例えば、印刷対象物における印刷領域は、牛乳の紙パック等における上端開口を密閉するように重ねて貼り合わされた所謂ゲーブルトップの棟状の部分であってもよく、印刷装置は、こうしたゲーブルトップの棟状の部分の側面に印刷するものであってもよい。
【００７２】
・変位センサ３による天面Ｔの計測タイミングとコンベア１の搬送速度などに基づきペットボトルＰＢが印刷ヘッド４Ｈと対応する被印刷位置に至ったか否かを判断するようにすれば、ペットボトルＰＢの有無を検知する検出センサ４Ｓが省略された構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
ＰＢ…ペットボトル（印刷対象物）、ＰＡ…印刷領域、Ｒａ…第１調整量（相対的な位置情報）、ＫＲａ…許容範囲ずれ量、Ｒｂ…第２調整量（実ずれ量）、ＫＲｂ…閾値ずれ量、１…コンベア（搬送手段）、３…変位センサ（位置計測部）、４…ヘッド調整装置（位置調整部）、４Ｈ…印刷ヘッド、５…印刷検査装置（実ずれ量計測部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送する搬送手段と、
当該搬送手段により搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッドと、
当該印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する位置計測部と、
当該位置計測部により前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する位置調整部と
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記位置調整部は、前記印刷ヘッドによる前記印刷領域に対する前記実印刷位置を調整する際、前記印刷対象物における前記印刷領域と前記印刷ヘッドとが前記印刷実行方向において対向した位置状態となるように、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記位置調整部は、
前記印刷ヘッドと前記印刷対象物における前記印刷領域とが鉛直方向において予め設定された許容範囲を超えて位置ずれしていることを条件として、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整する
ことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記印刷ヘッドによる前記印刷対象物における前記印刷領域に対する実印刷位置と当該印刷対象物における前記印刷領域との鉛直方向における実ずれ量を計測する実ずれ量計測部をさらに備え、
前記位置調整部は、
前記実ずれ量計測部により計測された前記実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときに、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記実ずれ量が解消するように調整する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記位置調整部は、
前記印刷ヘッドが印刷動作中でないことを条件として前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を調整する
ことを特徴とする請求項２〜請求項４のうち何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するとともに、搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷ヘッドにより印刷を施す印刷方法であって、
前記印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する工程と、
前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する工程と
を備えることを特徴とする印刷方法。
【請求項１】
印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送する搬送手段と、
当該搬送手段により搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷を施す印刷ヘッドと、
当該印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する位置計測部と、
当該位置計測部により前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する位置調整部と
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記位置調整部は、前記印刷ヘッドによる前記印刷領域に対する前記実印刷位置を調整する際、前記印刷対象物における前記印刷領域と前記印刷ヘッドとが前記印刷実行方向において対向した位置状態となるように、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記位置調整部は、
前記印刷ヘッドと前記印刷対象物における前記印刷領域とが鉛直方向において予め設定された許容範囲を超えて位置ずれしていることを条件として、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記位置情報に基づき調整する
ことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記印刷ヘッドによる前記印刷対象物における前記印刷領域に対する実印刷位置と当該印刷対象物における前記印刷領域との鉛直方向における実ずれ量を計測する実ずれ量計測部をさらに備え、
前記位置調整部は、
前記実ずれ量計測部により計測された前記実ずれ量が予め設定された閾値ずれ量を超えている場合には、前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときに、前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を前記実ずれ量が解消するように調整する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記位置調整部は、
前記印刷ヘッドが印刷動作中でないことを条件として前記印刷ヘッドの鉛直方向での高さ位置を調整する
ことを特徴とする請求項２〜請求項４のうち何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
印刷対象物を鉛直方向と交差する搬送方向へ搬送するとともに、搬送される前記印刷対象物に対して前記鉛直方向及び前記搬送方向の何れの方向とも交差する印刷実行方向から印刷ヘッドにより印刷を施す印刷方法であって、
前記印刷ヘッドに対する前記印刷対象物における予め設定された印刷領域の鉛直方向での相対的な位置情報を前記印刷対象物の搬送途中に計測する工程と、
前記位置情報を計測された前記印刷対象物が前記印刷ヘッドにより前記印刷を施されるときには、当該印刷ヘッドによる前記印刷対象物に対する実印刷位置が当該印刷対象物における前記印刷領域内となるように、当該印刷領域に対する前記印刷ヘッドの実印刷位置を前記位置情報に基づき調整する工程と
を備えることを特徴とする印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４４２６４（Ｐ２０１２−１４４２６４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６９（Ｐ２０１１−２４６９）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００１２８１３１）株式会社エヌテック (16)
【出願人】（０００００６８８４）株式会社ヤクルト本社 (132)
【出願人】（５９３２０５８３１）東邦商事株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００１２８１３１）株式会社エヌテック (16)
【出願人】（０００００６８８４）株式会社ヤクルト本社 (132)
【出願人】（５９３２０５８３１）東邦商事株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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