JP6465279B2 - Stamping machine - Google Patents
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Description
本発明は、印判又はラベルシート等の加工対象物に印面を形成する印面加工装置に関する。 The present invention relates to a stamping device for forming a stamping surface on a workpiece such as a stamp or a label sheet.
印面加工装置は、多孔質材などの加工対象物にサーマルヘッドを当接させ、それらを相対移動させながらサーマルヘッドの発熱素子を選択的に発熱駆動することで、加工対象物に所望の印面を形成する熱加工処理を行う装置である(例えば、特許文献1参照)。印面加工装置により印面が加工された多孔質材は、ホルダーに取り付けられたインク含浸体に装着され、これにより顧客が発注した印面パターンを有する印判が組み立てられる。近年では、顧客の注文に応じた様々な印面パターンやサイズの印判又はラベルシートなどを加工できる汎用性や、誰もが店頭で加工操作ができる利便性などが印面加工装置に求められている。そのため、例えば印判やラベルシートなどの加工対象物の種類やそれらの印面加工サイズに適合した複数型式の専用アタッチメントを予め準備し、加工対象物を設置したアタッチメントを印面加工装置に装填して加工対象物の印面加工が行われている。 The marking surface processing apparatus abuts a thermal head on a processing object such as a porous material, and selectively heat-generates a heat generating element of the thermal head while moving the relative head, thereby forming a desired marking surface on the processing object. It is an apparatus which performs the heat processing to form (for example, refer patent document 1). The porous material whose stamping surface has been processed by the stamping device is mounted on an ink impregnated body attached to a holder, thereby assembling a stamp having a stamping pattern ordered by a customer. In recent years, the stamping apparatus is required to have versatility capable of processing stamps or label sheets of various stamping patterns and sizes according to customer orders, and convenience that anyone can perform processing operations at the store. Therefore, for example, multiple types of dedicated attachments suitable for the types of workpieces such as stamps and label sheets and their stamping sizes are prepared in advance, and the attachments with the workpieces are loaded into the stamping machine and processed The stamping of the object is performed.
本発明に関連する先行技術として、例えば特許文献2には、テープカートリッジに収納されている印字テープに印字を形成するラベル作成装置が開示されている。この種のテープカートリッジは消耗品であり、カートリッジの交換時期に現在使用しているカートリッジの型式の情報をテープエンドに印字するため、特許文献2のラベル作成装置では、カートリッジ本体にその属性(テープの幅や色など)を検出させるためのスイッチ孔が形成されている。
As a prior art related to the present invention, for example,
上述した専用のアタッチメントに加工対象物を設置して印面加工を行う印面加工装置では、様々なタイプの加工対象物に印面加工ができる一方で、印面加工しようとする対象物のタイプに適合しないアタッチメントや、顧客が発注した加工対象物の種類やサイズとは異なる型式のアタッチメントを、ユーザ(顧客本人も含む)が誤って加工装置に装填してしまう虞がある。 With the above-mentioned stamping device that performs the stamping process by installing the workpiece on the dedicated attachment, various types of workpieces can be stamped, but the attachment does not match the type of object to be stamped In addition, there is a possibility that a user (including the customer himself / herself) will erroneously load the processing apparatus with an attachment of a type different from the type and size of the processing object ordered by the customer.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、専用のアタッチメントに加工対象物を設置して印面加工を行う印面加工装置であって、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや加工操作ミスを防止できる等の、高い汎用性及び利便性を兼ね備えた印面加工装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and is a stamping device that performs a stamping process by placing a workpiece on a dedicated attachment, and an attachment loading error that does not match the workpiece or It is an object of the present invention to provide a printing surface processing apparatus that has high versatility and convenience, such as prevention of processing operation mistakes.
上述した課題を解決するため、本発明は、ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、加工対象物に印面を形成する加工処理の際に当該加工対象物が設置される専用のアタッチメントと、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備える印面加工装置であって、前記アタッチメントの本体の一部に、設置される予定の加工対象物が印判用なのか又はラベルシート用なのかその種類及び当該加工対象物の印面のサイズに応じて予め定めたドットパターン穴が形成されていることを特徴とする印面加工装置である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermal head having a plurality of heating elements arranged in a line, and a dedicated head in which the processing object is installed at the time of processing to form a marking surface on the processing object. Attachment, a conveying means for relatively moving the workpiece and the thermal head installed in the attachment in contact with each other, and controlling the relative movement by the conveying means while controlling the relative movement of the thermal head. A printing surface processing apparatus that selectively heats and drives each heating element to form a marking surface on the object to be processed, and is installed on a part of the attachment main body. workpiece is stamp for a for or label sheet of the or the type and dot pattern hole form of predetermined according to the size of the stamp surface of the workpiece that will It is stamp surface machining apparatus according to claim being.
この構成の印面加工装置によれば、装填されたアタッチメントのドットパターン穴に基づいて、アタッチメントに設置されている加工対象物のタイプを特定することができる。このため、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや加工操作ミス等を防止することができる。 According to the stamp processing apparatus having this configuration, it is possible to specify the type of the processing object installed in the attachment based on the dot pattern hole of the loaded attachment. For this reason, it is possible to prevent an attachment loading mistake or a machining operation mistake that is not suitable for the workpiece.
また、印面加工装置は、前記アタッチメントが装填された位置で、当該アタッチメントに形成された前記ドットパターン穴を読み取る読取手段を備えてもよい。 The stamping apparatus may further include a reading unit that reads the dot pattern hole formed in the attachment at a position where the attachment is loaded.
この構成の印面加工装置によれば、加工を開始する前のアタッチメントが装填された位置で、読取手段がドットパターン穴を読み取り加工対象物のタイプを特定することができる。このため、加工操作ミス等を事前に防止することができる。 According to the marking surface processing apparatus having this configuration, the reading unit can read the dot pattern hole and specify the type of the processing object at the position where the attachment before starting the processing is loaded. For this reason, processing operation mistakes etc. can be prevented beforehand.
また、印面加工装置において、前記読取手段が、光の透過又は反射により前記ドットパターン穴を読み取る光センサであることが好ましい。 In the stamping apparatus, it is preferable that the reading unit is an optical sensor that reads the dot pattern hole by transmitting or reflecting light.
この構成の印面加工装置によれば、光センサが非接触にドットパターン穴を読み取ることができる。このため、ドットパターン穴を読み取るための不必要な接触によるアタッチメントの位置ずれなどは発生せず、加工対象物とサーマルヘッドとの相対的位置関係の精度を保つことができる。 According to the stamping apparatus having this configuration, the optical sensor can read the dot pattern hole in a non-contact manner. For this reason, there is no attachment displacement due to unnecessary contact for reading the dot pattern hole, and the accuracy of the relative positional relationship between the workpiece and the thermal head can be maintained.
また、印面加工装置において、前記制御手段にはユーザが操作可能な端末装置が通信可能に接続され、前記制御手段が、ユーザにより前記端末装置に入力された前記加工対象物のタイプの情報と前記読取手段が読み取った前記ドットパターン穴の情報との間の整合性を検査する処理を行うことが好ましい。 Further, in the stamp processing apparatus, a terminal device that can be operated by a user is connected to the control means so as to be able to communicate, and the control means includes information on the type of the processing object input to the terminal device by the user and the control means. It is preferable to perform a process of inspecting the consistency with the dot pattern hole information read by the reading means.
この構成の印面加工装置によれば、装填されたアタッチメントのドットパターン穴に基づいて特定した現在の加工対象物のタイプ情報と、ユーザが入力した加工対象物のタイプ情報との整合性が検査される。このため、例えば顧客が発注した加工対象物の種類やサイズとは異なる型式のアタッチメントを誤って印面加工装置に装填しまっても加工開始を防ぐことができる。したがって、加工操作ミス等を事前に防止し、ユーザの利便性も向上する。 According to the stamp processing apparatus having this configuration, the consistency between the type information of the current processing target specified based on the dot pattern hole of the loaded attachment and the type information of the processing target input by the user is inspected. The For this reason, for example, even if an attachment of a type different from the type and size of the processing object ordered by the customer is erroneously loaded into the stamp processing apparatus, the processing start can be prevented. Therefore, processing operation mistakes and the like are prevented in advance, and user convenience is improved.
また、印面加工装置において、前記アタッチメントの本体には、前記加工対象物が設置されたときに当該加工対象物の一部で遮られる切欠溝が形成され、前記アタッチメントが搬入された位置で前記読取手段が前記切欠溝の状態を読み取ることで、前記加工対象物の前記アタッチメントへの設置状態が検査されるものでもよい。 Further, in the stamping apparatus, a notch groove that is blocked by a part of the processing object when the processing object is installed is formed in the attachment main body, and the reading is performed at a position where the attachment is carried in. The means for reading the state of the cutout groove may inspect the installation state of the workpiece on the attachment.
この構成の印面加工装置によれば、アタッチメントのドットパターン穴を読み取る読取手段が、加工対象物のアタッチメントへの設置状態も検査することができる。このため、加工対象物を設置しないでアタッチメントを印面加工装置に装填した場合や、加工対象物がアタッチメントに正しく設置されない状態で印面加工装置に装填した場合に加工開始を防ぐことができる。したがって、加工操作ミス等を事前に防止し、ユーザの利便性も向上する。また、読取手段は、ドットパターン穴の読み取りと、加工対象物の設置状態の検査の2つの機能を兼ねるので、印面加工装置の全体構造を簡素化することもできる。 According to the marking surface processing apparatus having this configuration, the reading unit that reads the dot pattern hole of the attachment can also inspect the installation state of the processing object on the attachment. For this reason, when the attachment is loaded in the stamping apparatus without installing the workpiece, or when the workpiece is loaded in the stamping apparatus in a state where the workpiece is not properly installed in the attachment, the start of machining can be prevented. Therefore, processing operation mistakes and the like are prevented in advance, and user convenience is improved. Further, since the reading unit has two functions of reading the dot pattern hole and inspecting the installation state of the object to be processed, the overall structure of the stamping apparatus can be simplified.
本発明の印面加工装置によれば、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや、顧客発注したものとは異なる加工操作ミス等を防止することができる。したがって、汎用性及び利便性が高い印面加工装置を提供することができる。 According to the stamping surface processing apparatus of the present invention, it is possible to prevent an attachment loading error that does not match the object to be processed, a processing operation error different from that ordered by the customer, and the like. Therefore, it is possible to provide a stamping apparatus with high versatility and convenience.
(印面加工システムの全体構成の説明)
以下、本発明に係る印面加工装置の具体的な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、印面加工装置10を含む印面加工システムの全体の構成を示す外観図である。図1に示すように、印面加工装置10には、ユーザ(操作者及び顧客を含む)が操作するための入力操作手段としての端末装置90が通信可能に接続されている。図1には、端末装置90としてパーソナルコンピュータ(PC)の例が図示されている。但しPC以外にも、印面加工装置10との通信が可能でありユーザが入力操作可能な手段を備えるものであれば特に制限はなく、例えばタブレットPCやスマートフォンなどの携帯端末装置の利用も可能である。また、端末装置の代わりに、例えばタッチパネル式のコンピュータが印面加工装置10に一体的に接続されるシステムでもよい。
(Description of overall configuration of stamping system)
Hereinafter, specific embodiments of a stamping apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of a stamping system including a
顧客が発注する印判の印面パターンは、端末装置90で動作する例えばエディタソフトで作成され、その作成された印面パターンデータ(版下データ、モノクロ画像データ)が印面加工装置10に転送される。また、スキャナやカメラ等で読み取ったイメージデータを端末装置90に取り込み、専用のソフトウェアを用いて印面パターンデータを作成してもよい。また、予め顧客がウェブサイト上のホストサーバに印面パターンデータをアップロードしておき、加工業者がその印面パターンデータを端末装置90にダウンロードして、印面加工装置10による加工を行ってもよい。
The stamp pattern of the stamp ordered by the customer is created by, for example, editor software that operates on the
本実施形態の印面加工装置10により印面を形成することができる加工対象物の1つは、例えば図1に示される多孔質印体101である。後述するように、この多孔質印体101は、印面加工装置10により印面パターンが加工形成された後に、ホルダー112に取り付けられたインク含浸体110に装着され、これにより顧客の注文に応じた印面パターンを有する多孔質印判100が組み立てられる(図12参照)。また、印面加工装置10により印面を形成できる加工対象物は、図示しないラベルシートでもよい。このように、本実施形態の印面加工装置10により印面を形成することができる加工対象物としては、少なくとも印判及びラベルシートがある。そして、加工対象物のそれぞれの種類毎に複数の印面加工サイズを選択することができる。そのため、加工対象物のタイプに応じて専用に製造された複数型式のアタッチメント50が予め準備されている。ここで、加工対象物の「タイプ」とは、上述した「種類」及びそれに対応する印面の「加工サイズ」を含むことを意味する。
One of the workpieces that can form a marking surface by the marking
(印面加工装置の説明)
次に、加工対象物の種類として印判である多孔質印体101を例に、印面加工装置10本体の説明を行なう。印面加工装置10は、サーマルヘッド12と多孔質印体101とを当接させた状態で、これらを相対移動させながらサーマルヘッド12の各発熱素子12aを選択的に発熱駆動して、多孔質材を溶融固化することで、1ラインずつ印面を形成する装置である。ここで「当接」とは、サーマルヘッド12の高さ位置と加工対象物(多孔質印体101)の表面の高さ位置とが一致していることを意味する。サーマルヘッド12からの輻射熱で多孔質材が加熱溶融するのであれば、ミクロの間隙を有してサーマルヘッド12と多孔質材とが対向する状態も「当接」に含まれる。また、樹脂フィルム等を介在させてサーマルヘッド12からの熱が多孔質材に伝導する状態も、概念上「当接」に含まれる。また「相対移動」とは、サーマルヘッド12の位置を固定して多孔質印体101を移動させてもよいし、多孔質印体101の位置を固定してサーマルヘッド12を移動させてもよい。本明細書では、サーマルヘッド12の位置を固定して多孔質印体101を移動させる前者の構造の実施形態が説明されている。
(Description of stamping device)
Next, the main body of the stamping
印面加工装置10には、アタッチメント50を搬送する手段であるトレイ15が備えられている。トレイ15は、印面加工装置10内部に設けた搬送機構16(図2参照)により、アタッチメント50を着脱可能な排出位置と印面加工装置10内の収容位置との間で往復搬送される。印面加工装置10の前面部には、装置の動作状態(準備完了、アタッチメント装填、データ読取、印字加工、アタッチメント排出、エラーその他)や加工対象物のタイプ(種類及びサイズ)などを文字等で表示する表示部18、及び、各種操作をするための操作スイッチなどが設けられている。また、印面加工装置10の背面部には、図示はしないが、端末装置90と通信接続するための例えばUSB、D−SUB又はイーサネット(登録商標)などの通信用コネクタ及び電源供給用コネクタなどが設けられている。
The stamping
図2は、本実施形態による印面加工装置10の概略構成を示すブロック図である。印面加工装置10は、複数の発熱素子12a、12a、・・・を有するサーマルヘッド12と、多孔質印体101を設置するアタッチメント50と、アタッチメント50に設置された多孔質印体101とサーマルヘッド12とを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送機構16と、搬送機構16による移動を制御しながらサーマルヘッド12の発熱素子12a、12a、・・・を発熱駆動して、多孔質印体101の表面に印面を形成する熱加工制御処理を行う制御装置11と、を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the stamp
図3は、サーマルヘッド12のヘッド面及びその側面を示す二面図である。同図に示されるように、サーマルヘッド12のヘッド面(多孔質印体101に当接して印面加工する面)には、ライン状に等間隔に複数の発熱素子12a、12a、・・・が配列されている。発熱素子12a、12aの配列間隔、言い換えると1つの発熱素子12aのサイズは、印面加工の理論上の最小加工画素サイズに相当する。サーマルヘッド12における発熱素子12aのドット密度を、例えば300dpi(dot/inch)程度とすることができる。サーマルヘッド12は、制御装置11の制御の下で、1ラインの加工周期時間内に熱駆動手段13が各発熱素子12a、12a、・・・に対し選択的に電流を流すことで、多孔質印体101に1ラインの印面を形成する。また、サーマルヘッド12は、制御装置11の制御の下で、昇降機構14により加工対象物に接近及び離間する位置に移動制御される。
FIG. 3 is a two-side view showing the head surface and side surfaces of the
ここで、図4は、アタッチメント50に設置される多孔質印体101の外観を示す斜視図、図5はその断面図である。図4及び図5に示されるように、多孔質印体101は、四角囲状の枠体103と、この枠体103の前面開口を塞ぐように張られる多孔性膜102とを有して形成される。ここで「前面」又は「表面」とは印面が形成される側の面を指し、「後面」又は「裏面」とは印面が形成される反対側の面を指す。枠体103の後面開口は前面開口よりも広く形成され、図5に示されるように枠体103内に凹段部106が形成されている。かかる形状の枠体103は、熱変形が小さい例えば熱可塑性樹脂によりモールド成形される。
Here, FIG. 4 is a perspective view showing the external appearance of the
多孔性膜102の材料は、サーマルヘッド12により表面が加熱溶融し固化できる多孔質材であれば特に限定されない。この多孔質材の原材料として、例えばスチレン系、塩化ビニル系、オレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系の熱可塑性エストラマーを用いることができる。多孔性を得るためには、加熱加圧ニーダー、加熱ロール等により、デンプン、食塩、硝酸ナトリウム、炭酸カルシウム等の充填材と原材料樹脂とを混練し、シート状にして冷却後、水又は希酸水にて前記充填材を溶出する。この方法により作製される多孔質材の溶融温度は原材料樹脂と同じである。また、顔料、染料、無機質等の副成分を樹脂に添加することで、多孔質材の溶融温度の調整が可能である。本実施形態による多孔質材の溶融温度は70℃〜120℃である。
The material of the
多孔性膜102の気孔率及び気孔径は、混練される溶解物質の粒径やそれらの含有量により調整することができる。本実施形態による多孔性膜102の気孔率は50%〜80%であり、気孔径は1μm〜20μmである。多孔性膜102を2層構造にし、下層(後面側)の気孔率を50μm〜100μmとしてもよい。印面加工の対象物である多孔質印体101は、多孔性膜102が枠体103の前面開口の周縁部(前端面)に熱融着されて作成される。
The porosity and pore diameter of the
図6は熱加工時の多孔質印体101の断面図である。図5及び図6に示されるように、多孔質印体101は、枠体103の後面側から凹段部106を台座51の凸段部52に嵌合することで、アタッチメント50に設置される。多孔質印体101がアタッチメント50の台座51に設置された状態では、多孔性膜102の裏面と凸段部52の表面との水平位置が一致し、好ましくは接触する。つまり、多孔質印体101の枠体103が台座51に保持されるとともに、多孔性膜102の裏面を凸段部52の表面で受ける構造となっている。台座51に設置された多孔質印体101の表面にサーマルヘッド12を当接させ、サーマルヘッド12のラインに対して直交する方向に多孔質印体101を移動させることにより、1ラインずつ印面の加工が行われる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the porous
また、サーマルヘッド12を直接、多孔質印体101の表面に接して発熱素子12aを駆動させると、加熱溶融した多孔質材がサーマルヘッド12に溶着し、摩擦力の増大や製版不良を引き起こすという不都合がある。これらの問題を解決するために、多孔質印体101とサーマルヘッド12との間に樹脂フィルム(不図示)を介在させてもよい。このような樹脂フィルムは、多孔質印体101に用いられている多孔質材よりも融点が高い耐熱性や、印面にしわなどを生じさせない低摩擦性及び平滑性を有していることが要求される。この樹脂フィルムとして、例えば、セロハン、アセテート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリイミドなどのポリフィルムを用いることができる。このような樹脂フィルムを介在させることにより、多孔質材に発生するしわの防止の他にサーマルヘッド12に残留する余熱の影響も少なくすることができる。
Further, when the
サーマルヘッド12の1つの発熱素子12aを駆動させたときの発熱量Qは、下記の数式(1)で表される。
Q=k×I×t ・・・(1)
ここで、kは熱変換効率係数、Iは駆動電流、tは駆動時間である。数式(1)によれば、発熱素子の発熱量Qは、駆動電流と駆動時間との積である駆動量Dq(Dq=I×t)に比例する。
The heat generation amount Q when one
Q = k × I × t (1)
Here, k is a heat conversion efficiency coefficient, I is a drive current, and t is a drive time. According to Equation (1), the heat generation amount Q of the heating element is proportional to the drive amount Dq (Dq = I × t), which is the product of the drive current and the drive time.
図7に示すように、端末装置90のメモリに記憶される印面パターンを表す版下データは、2値(モノクロ)のビットマップ形式で記憶されている。例えば、印判の印字部分(捺印部)に相当する、いわゆる「黒」の画素値が「1」であり、非印字部分(非捺印部)に相当する、いわゆる「白」の画素値が「0」である。加工しようとする印面パターンを表すこの2値の版下データを「モノクロ画像データ」という。印面加工装置10における印面加工の基本的な動作は、サーマルヘッド12の発熱素子12aを発熱駆動させ、サーマルヘッド12に当接している多孔質印体101の表面を加熱溶融し固化することで、多孔質印体101の表面に多孔性を滅失させた非捺印部を形成することである。したがって、基本的には、制御装置11はモノクロ画像データに従って印字部分(捺印部)の発熱素子を駆動せず(Dq=0)、非印字部分(非捺印部)の発熱素子を駆動する(Dq=Dqmax)、いわばオン・オフ制御を行うことで印面を加工することが可能である。
As shown in FIG. 7, the composition data representing the stamp pattern stored in the memory of the
しかし、このような2値のモノクロ画像データに従った単純なオン・オフ制御では、非捺印部の縁の位置でサーマルヘッド12に蓄熱した残留熱が、近隣の捺印部の領域にまで伝導するという問題がある。その結果として、印字の輪郭部分の多孔性(インクの浸透性)が一部失われ、印字の輪郭が本来の画像データよりも狭くなる又は変形する等の不都合が生じる場合があった。そのような印字の変形を防ぐため、本実施形態の端末装置90においては、モノクロ画像データに基づいて、例えば8ビット(256階調)の階調を有する階調画像データを作成する階調データ作成手段が備えられている。
However, in the simple on / off control according to such binary monochrome image data, the residual heat accumulated in the
例えば端末装置90に備えられる階調データ作成手段は、図7に示すようにモノクロ画像データの印字部分(捺印部)と非印字部分(非捺印部)との境界領域(白黒の値が反転する領域)で画素値が段階的に単調変化するように補正した階調画像データを作成する。なお、ここでいう「単調変化」には、モノクロ画像データに基づいて階調画像データが非線形に補正される場合も含まれる。そして、制御装置11に備えられる駆動量変換手段は、作成された階調画像データを、サーマルヘッド12の各発熱素子12aの駆動量のデータに変換する。駆動量変換手段は、発熱素子12aの駆動量Dqを算出するに際し、発熱素子12aの駆動量と多孔性(インクの浸透性)との相関特性を考慮することができる。
For example, as shown in FIG. 7, the gradation data creating means provided in the
ここで、多孔性を定量的に示す指標であるインクの浸透比率を、熱加工する前の初期の多孔質材の気孔率を1(100%)とし、最大駆動量(Dq=Dqmax)で発熱素子を駆動して熱加工した後の多孔質材の気孔率を0(0%)として標準化した場合の比率として定義することができる。多孔質材は、加熱溶融に伴い若干収縮し及び熱伝導率等が変化するため、発熱素子の駆動量とインクの浸透比率とは必ずしも比例しない。そのため、予め実験等で測定された発熱素子の駆動量とインクの浸透比率との非線形な相関特性データが、端末装置90又は制御装置11のメモリ(例えばROM19b等)に記憶されている。
Here, the permeation ratio of the ink, which is an index for quantitatively indicating the porosity, is set to 1 (100%) as the initial porosity of the porous material before heat processing, and heat is generated at the maximum driving amount (Dq = Dqmax). It can be defined as the ratio when the porosity of the porous material after the element is driven and thermally processed is standardized as 0 (0%). Since the porous material slightly shrinks and changes its thermal conductivity and the like as it is heated and melted, the driving amount of the heating element and the ink penetration ratio are not necessarily proportional. Therefore, nonlinear correlation characteristic data between the driving amount of the heating element and the ink permeation ratio measured in advance through experiments or the like is stored in the memory (for example, the
なお、階調データ作成手段は、モノクロ画像データに基づいて、上述の非線形な相関特性(発熱素子の駆動量とインクの浸透比率の関係)を考慮して補正した階調画像データを作成してもよい。この場合、階調画像データの階調値と発熱素子12aの駆動量とが比例する関係を有する階調画像データを作成することで、制御装置11の駆動量変換手段は、階調画像データから直接的に(具体的には非線形な補正処理等を行わずに)駆動量データを得ることができる。
Incidentally, gradation data generating means, on the basis of the monochrome image data, and creates a gradation image data corrected by considering a nonlinear correlation properties described above (the relationship of the permeation ratio of the driving amount and the ink of the heating element) Also good. In this case, by creating the gradation image data having a relationship proportional and the driving amount of the
制御装置11に備えられる発熱駆動制御手段は、熱駆動手段13をPWM(Pulse Width Modulation)制御して、サーマルヘッド12の各発熱素子12aに対し駆動量データに従った発熱駆動量Dqの制御を行うことで、多孔質印体101に1ラインずつ印面を形成する。ここでPWM制御とは、発熱素子12aに流す駆動電流の振幅を一定にし、そのパルス時間幅(デューティー比)を制御することで、発熱素子12aへの駆動量Dqを制御する方式である。なお、発熱素子12aに印可する電圧振幅を一定にして、PWM制御により発熱駆動量Dqを制御してもよい。
The heat generation drive control means provided in the
本実施形態の印面加工装置10によれば、上述した階調データ作成手段、駆動量変換手段及び発熱駆動制御手段を適用し、印字を装飾する目的で、捺印部の輪郭やロゴマークなどに階調を持たせた印面加工も可能である。この場合、グラデーションなどの装飾がされた印面のパターンデータ(版下データ)が、予め階調値を有するものでもよい。
According to the stamp
次に、印面加工装置10に装填されるアタッチメント50を説明する。アタッチメント50には、多孔質印体101など、印面加工装置10の加工対象物が設置される。図8は、多孔質印体101用のアタッチメント50の正面図である。アタッチメント50の本体上面には、多孔質印体101の裏面側と嵌合する台座51が形成されている。また、アタッチメント50本体の一部に、設置される予定の加工対象物のタイプに応じて予め定めたドットパターンの穴53、53、・・・がアタッチメント50本体を貫通して一列に形成されている。また、アタッチメント50の端部から台座51の一部にまでU字状に切り欠かれた切欠溝55が形成されている。
Next, the
図9には、加工対象物のタイプに対応して予め定められるドットパターンの例が示される。加工対象物のタイプ及び/又はアタッチメント50の型式を識別させるためのドットパターンは、穴53、53、・・・とブランク54、54、・・・との組み合わせからなる配列パターンである。ここで「ブランク」とは、ドットパターンのうち、アタッチメント50本体に穴が形成されていない領域を意味する。図9を参照して分かるように、例えば図8に示される穴53、53、・・・のドットパターンはバイナリ表記で‘01011’であるから、加工対象物の種類が「印判」であって、加工サイズが「15×30mm」用のアタッチメント型式「4」が識別できる。
FIG. 9 shows an example of a dot pattern that is predetermined according to the type of object to be processed. The dot pattern for identifying the type of the object to be processed and / or the type of the
印面加工装置10には、アタッチメント50が装填された位置で、穴53、53、・・・のドットパターンを読み取る読取手段が備えられている。アタッチメント50が「装填された位置」とは、排出されたトレイ15にアタッチメント50を置いた位置、又は、印面加工装置10内にアタッチメント50を若干搬入した位置(第1の搬入位置)の何れでもよい。また、この読取手段は、図10Aに示すように、例えばアタッチメント50の下方から光を放射するフォトダイオード17Sと、アタッチメント50の上方でフォトダイオード17Sに対向配置されるフォトディテクタ17Dとから構成することができる(透過型光センサ)。アタッチメント50の上方にフォトダイオード17Sを設け、アタッチメント50の下方にフォトディテクタ17Dを設ける構成でもよい。例えば穴パターンのドット数が5個であるならば、各穴53及びブランク54の位置に対応する5対のフォトダイオード17S及びフォトディテクタ17Dからなる光センサが設けられる。この透過型光センサの読取手段の構成によれば、フォトダイオード17Sが放射し穴53を通過した光がフォトディテクタ17Dで検出される。一方、フォトダイオード17Sが放射した光がブランク54で遮断されると、フォトディテクタ17Dでは光が検出されない。
The stamping
また、他の実施形態としては、図10Bに示すように、ブランク54、54、・・・のパターンを読み取るために、アタッチメント50の下方にフォトダイオード17S及びフォトディテクタ17Dの対をそれぞれ設けてもよい(反射型光センサ)。この反射型光センサの読取手段の構成によれば、フォトダイオード17Sが放射しブランク54の表面で反射した光が隣接するフォトディテクタ17Dで検出される。一方、フォトダイオード17Sが放射した光が穴53を通過すると、隣接するフォトディテクタ17Dでは光が検出されない。
As another embodiment, as shown in FIG. 10B, a pair of a
透過型又は反射型の光センサ17S、17Dによれば非接触にドットパターン53、54を読み取ることができる。このため、ドットパターン53、54を読み取るための不必要な接触によるアタッチメント50の位置ずれなどは発生せず、加工対象物とサーマルヘッド12との相対的位置関係の精度を保つことができる。
The transmissive or reflective
更に他の実施形態として、穴53、53、・・・とブランク54、54、・・・のパターンを読み取るために、図10Cに示すようなマイクロスイッチ17m、17m、・・・を読取手段として設けることもできる(機械式スイッチ)。
As still another embodiment, in order to read the pattern of the
また、印面加工装置10に備えられる上述した読取手段である光センサ17S、17Dは、アタッチメント50が加工開始の位置又は搬入位置で、加工対象物のアタッチメント50への設置状態を検査する機能も兼ねている。すなわち、アタッチメント50の本体には、台座51の一部にまで切り欠かれた切欠溝55が形成されており、加工対象物である多孔質印体101が台座51に設置されたときに多孔質印体101の一部で切欠溝55が遮られる。図11に示すように、光センサ17S、17Dが、この切欠溝55の状態を読み取ることで、多孔質印体101のアタッチメント50への設置状態が検査される。つまり、フォトダイオード17Sから切欠溝55に放射される光が多孔質印体101の一部で遮られ、フォトディテクタ17Dにより検出されなければ、加工対象物がアタッチメント50に正常に設置されていると判断できる。
Moreover, the
この構成によれば、アタッチメント50のドットパターン53、54を読み取る読取手段(光センサ17S、17D)が、加工対象物のアタッチメント50への設置状態も検査することができる。このため、加工対象物を設置しないままでアタッチメント50を印面加工装置10に装填した場合や、加工対象物がアタッチメント50に正しく設置されない状態で装填した場合にも加工開始を防ぐことができる。したがって、加工操作ミス等を事前に防止してユーザの利便性を向上させることができる。また、読取手段(光センサ17S、17D)は、アタッチメント50のドットパターン53、54の読み取りと、加工対象物の設置状態の検査の2つの機能を兼ねるので、印面加工装置10の全体構造を簡素化することもできる。
According to this configuration, the reading means (the
(印面加工方法の説明)
次に、本実施形態の印面加工装置10を用いた印面加工方法を、多孔質印判100の製造を例にして説明する。
1.ユーザが行う操作
先ず、ユーザ(顧客を含む)は、作成したい印判の印面パターンのデータ(モノクロの版下データ)を、端末装置90を介して入力する。印面パターンデータは、端末装置90で動作する専用のエディタソフトで作成してもよい。また、予めユーザが作成したテキストデータを端末装置90に入力してもよい。また、スキャナやカメラ等で読み取ったイメージデータを端末装置90に取り込む方法でもよい。そして、端末装置90で動作する専用のヒューマンインターフェースソフトの指示に従って、加工対象の種類(印判又はラベルシート)や加工サイズ等のタイプ情報を入力する。入力された印面パターンのモノクロ画像データ及び加工対象物のタイプ情報は、端末装置90内のメモリに記憶される。
(Description of stamping method)
Next, a stamping method using the
1. Operation Performed by User First, a user (including a customer) inputs data of a stamp pattern to be created (monochrome composition data) via the
次に、ユーザは、多孔質印体101をアタッチメント50の台座51に設置し、装置10から排出されたトレイ15にアタッチメント50を置く。そして、アタッチメント50の装填操作が行われると、トレイ15が印面加工装置10内に搬入され、アタッチメント50が収容される。そして、印面加工装置10において所定の初期処理が行われた後に、自動的に多孔質印体101の印面加工処理が行われる。
Next, the user places the
印面加工処理が完了するとトレイ15が自動的に排出される。ユーザは、アタッチメント50をトレイ15から取り出して、印面が加工形成された多孔質印体101を得ることができる。図12に示すように、印面が加工形成された多孔質印体101に、インク含浸体110及びホルダー112を装着することにより、注文に応じた独自の印面パターンを有する多孔質印判100が得られる。
When the stamping process is completed, the
2.印面加工装置における加工処理
次に、図13、図14A及び図14Bを参照して、印面加工装置10における加工処理動作を説明する。主に図13のフローチャートに示される印面加工装置10における印面加工処理は、制御装置11に備えられるCPUが、ROM19b等の記憶手段に格納されているプログラムに従って実行する演算処理により実現される。
2. Next, a processing operation in the
先ず、トレイ15の排出操作が受け付けられると(ステップS10:YES)、次のステップS11で、制御装置11に備えられる搬送制御手段が、搬送機構16を制御してトレイ15を排出位置に搬送する。そして、ユーザによりトレイ15にアタッチメント50が装填される(図14A(a))。搬送制御手段は、トレイ15の搬入操作に応じてトレイ15を第1の搬入位置に搬入し(図14A(b))、光センサ17S、17Dにより、アタッチメント50に形成されている穴53、53、・・・のドットパターンを読み取る(ステップS12)。なお、アタッチメント50をトレイ15に置いた位置(排出位置)又はアタッチメント50を更に内部に収容した位置(例えば後述する原点位置又はその近傍)で穴53、53、・・・のドットパターンが読み取られてもよい。
First, when a discharge operation of the
続くステップS13では、制御装置11が、読み取ったドットパターンに基づいて、装填されているアタッチメント50の型式及びアタッチメント50に設置されている加工対象物のタイプ(種類及び加工サイズ)を特定する。特定された加工対象物のタイプ情報は、印面加工装置10の表示部18に表示してもよい。また、ステップS14では、端末装置90に入力された加工対象物のタイプ情報と、アタッチメント50のドットパターンから特定されたアタッチメント50の型式及び/又は加工対象物のタイプ情報との整合性が判断される。もし、これらの情報に整合性がなければ(ステップS14:NO)、ステップS15で表示部18にエラーを表示し、アタッチメント50の収容を拒否することができる。このように、加工を開始する前であるアタッチメント50が装填された時点で、読取手段(光センサ17S、17D)がドットパターンを読み取り、加工対象物のタイプを特定することができる。このため、加工操作ミス等を事前に防止することができる。
In subsequent step S <b> 13, the
タイプ情報に整合性があると判断されると(ステップS14:YES)、ステップS16で、制御装置11の搬送制御手段が搬送機構16を制御して、トレイ15及びアタッチメント50が印面加工装置10内の更に途中の搬入位置である第2の搬入位置に搬入する。なお、ステップS13のドットパターンに基づく加工対象物のタイプの特定の処理と、ステップS14のタイプ情報の整合性の判断の処理を、後述する原点位置若しくはその近傍に収容された位置で行ってもよい。この場合、タイプ情報に整合性がなければ、トレイ15を排出位置に戻してもよい。これにより、ユーザに操作のやり直しを促すことができる。
If it is determined that the type information is consistent (step S14: YES), in step S16, the conveyance control means of the
ステップS17では、トレイ15及びアタッチメント50が印面加工装置10にあり、読取手段であるフォトディテクタ17Dにより、加工対象物である多孔質印体101のアタッチメント50への設置状態が検査される(図14A(c))。多孔質印体101がアタッチメント50に設置されていないか、又は正しく設置されていなければ(ステップS17:NO)、ステップS18で表示部18にエラーが表示され、トレイ15が排出位置に戻される。これにより、ユーザに、加工対象物のアタッチメント50への設置を促すことができる。
In step S17, the
多孔質印体101がアタッチメント50に正しく設置されていると判断されれば(ステップS17:YES)、次のステップS21で、端末装置90に備えられる階調データ作成手段は、モノクロ画像データから階調画像データを作成する。例えば、階調データ作成手段は、モノクロ画像データの値が白黒反転する境界領域において、画素値が段階的に単調変化するように補正した階調画像データを作成する。そしてステップS22では、制御装置11の駆動量変換手段が、階調画像データを変換して各発熱素子12aの駆動量データを作成する。
なお、ステップS21において階調データ作成手段が、予め測定された発熱素子の駆動量とインクの浸透比率の非線形な相関関係を考慮して、モノクロ画像データから階調画像データを作成してもよい。又はステップS22において、駆動量変換手段が、該非線形な相関関係を考慮して階調画像データから駆動量データを作成してもよい。
If it is determined that the
In step S21, the gradation data creating means may create the gradation image data from the monochrome image data in consideration of the non-linear correlation between the pre-measured driving amount of the heating element and the ink penetration ratio. . Alternatively, in step S22, the driving amount conversion means may create driving amount data from the gradation image data in consideration of the nonlinear correlation.
次のステップS23では、トレイ15及びアタッチメント50が最も奥に搬入された位置(第3の搬入位置;原点位置)にあり、この位置で原点センサ30がオンし、これにより搬送の原点が設定される(図14A(d))。原点センサ30は、トレイ15又はアタッチメント50が接触することによって光の遮断を感知する光センサを用いることができる。なお、図14A(a)に示すトレイ15及びアタッチメント50が外側に排出された位置(排出位置)を原点としてもよい。そして次のステップS24で、制御装置11は、穴53のドットパターンから特定した加工対象物の種類と加工サイズの情報に基づいて加工開始位置を決定する。そして、ステップS25で搬送制御手段が搬送機構16を制御し、決定した加工開始位置に多孔質印体101を移動させる。
In the next step S23, the
加工対象物である多孔質印体101が加工開始位置に移動した後、ステップS26では、制御装置11が、穴53のドットパターンから特定した加工対象物の種類の情報に基づいて、サーマルヘッド12の加熱高さ位置を決定する。ここで「加熱高さ位置」とは、サーマルヘッド12が多孔質印体101に当接する高さ位置に相当する。そして、ステップS27では、制御装置11が昇降機構14を制御して、サーマルヘッド12を決定した加熱高さ位置に下降させる。この段階で、サーマルヘッド12が加工開始位置にある多孔質印体101に当接する(図14B(e))。
After the
ステップS28では、制御装置11の発熱駆動制御手段が1ラインの駆動量データに従って熱駆動手段13をPWM制御し、サーマルヘッド12の発熱素子12aを選択的に発熱駆動する。これにより多孔質印体101が1ラインだけ熱加工される。そして、次のステップS29において、制御装置11の搬送制御手段は、搬送機構16を制御して多孔質印体101を搬出方向へ1ライン幅だけ移動させる。制御装置11は、ステップS28とステップS29の処理を繰り返すことにより、多孔質印体101を1ラインずつ印面加工する(図14B(f))。そして、ステップS30の判断で最終ラインの加工が終了したとき(図14B(g))、ステップS31でトレイ15を排出位置に搬送される。これにより、ユーザは、印面パターンが形成された多孔質印体101を取得することができる。
In step S28, the heat generation drive control means of the
なお、図15に示すように、多孔質印体101を搬入方向へ移動させながら印面加工を行ってもよい。すなわち、制御装置11は、原点を設定後に加工開始位置(図15では右端)を決定し、搬送機構16を制御して決定した加工開始位置に多孔質印体101を移動させる(図15(a))。そして、制御装置11は、搬送機構16を制御して多孔質印体101を1ラインずつ搬入方向へ移動させながらPWM制御によりサーマルヘッド12の発熱素子12aを発熱駆動する(図15(b))。多孔質印体101の最終ライン(図15では左端)の加工終了により、印面加工が完了となる(図15(c))。
In addition, as shown in FIG. 15, you may perform a stamping process, moving the
本実施形態による印面加工装置10によれば、装填されたアタッチメント50の穴53若しくはブランク54、又はこれらの組み合わせからなるドットパターンに基づいて、アタッチメント50に設置されている加工対象物のタイプを特定することができる。例えば顧客が発注した加工対象物の種類やサイズとは異なる型式のアタッチメントを、誤って印面加工装置に装填しまっても加工開始を防ぐことができる。このため、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや加工操作ミス等を事前に防止することができる。したがって、印面加工装置10は、高い汎用性及び利便性を兼ね備えることができる。
According to the stamp
以上、本発明に係る印面加工装置の好ましい実施形態を説明したが、本発明の技術的思想は、ここで説明された実施形態に限定して解釈されるべきではない。当業者は、本発明の要旨又は技術思想から逸脱しない範囲で、この実施形態を適宜、変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を伴う印面加工装置及び関連する周辺技術は、本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。 Although the preferred embodiment of the stamping apparatus according to the present invention has been described above, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the embodiment described here. Those skilled in the art can appropriately change or improve this embodiment without departing from the gist or technical idea of the present invention. It is to be understood that the stamping apparatus with such changes or improvements and related peripheral technologies are included in the technical scope of the present invention.
10 印面加工装置
11 制御装置
12 サーマルヘッド
12a 発熱素子
13 熱駆動手段
14 昇降機構
15 トレイ
16 搬送機構
17S、17D 読取手段(光センサ)
30 原点センサ
50 アタッチメント
51 台座
53 穴
54 ブランク
55 切欠溝
90 端末装置
100 多孔質印判
101 多孔質印体
102 多孔性膜
103 枠体
112 ホルダー
110 インク含浸体
DESCRIPTION OF
30
Claims (5)
加工対象物に印面を形成する加工処理の際に当該加工対象物が設置される専用のアタッチメントと、
前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、
前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備える印面加工装置であって、
前記アタッチメントの本体の一部に、設置される予定の加工対象物が印判用なのか又はラベルシート用なのかその種類及び当該加工対象物の印面のサイズに応じて予め定めたドットパターン穴が形成されていることを特徴とする印面加工装置。 A thermal head having a plurality of heating elements arranged in a line;
A dedicated attachment on which the object to be processed is installed at the time of the processing for forming the stamp surface on the object to be processed;
A conveying means for relatively moving the workpiece and the thermal head in contact with each other installed in the attachment;
A stamping surface processing apparatus comprising: control means for selectively processing the heating elements of the thermal head to generate heat while controlling the relative movement by the transport means to form a marking surface on the workpiece. There,
A predetermined dot pattern hole is formed in a part of the attachment main body depending on whether the processing object to be installed is for a stamp or a label sheet and the size of the marking surface of the processing object A stamping apparatus characterized by being made.
The attachment main body is formed with a notch groove that is blocked by a part of the object to be processed when the object to be processed is installed, and the reading means is in the state of the notch groove at a position where the attachment is loaded. The stamp surface processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein an installation state of the object to be processed on the attachment is inspected by reading.
Priority Applications (4)
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