CN103448378A - 激光刻印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光刻印机，旨在提供一种可通过激光进行普通图像的刻印和光栅图像的刻印，并且也可以小型化的激光刻印机。激光刻印机（1）具备：对卡片（C1）照射激光的激光照射装置（1B）、支承卡片（C1）的基座部（3）、设于基座部（3）上并且与卡片（C1）的下表面相接触的驱动辊（7B）、在与基座部（3）协动而夹持卡片（C1）的夹持位置（A1）和激光的光路外的退避位置（A2）之间进行转动的转动部件（4）、设于转动部件（4）上并且与卡片（C1）的上表面相接触与驱动辊（7B）协动而输送卡片的夹送辊（10B）、固定于转动部件（4）上并且在转动部件（4）的夹持位置（A1）使激光透过且折射的棱镜（11）。

Description

激光刻印机

技术领域

本发明涉及一种照射激光在纸张类上进行刻印的激光刻印机。

背景技术

目前存在一种卡片，该卡片具有使看到的图案随着倾斜而变化的光栅部。光栅部由刻印在卡片上的光栅图像和覆盖光栅图像的透明的片状光栅透镜构成。光栅部的光栅图像是通过对表面形成有光栅透镜的卡片透过光栅透镜照射倾斜的激光来刻印的。专利文献1中公开有通过使卡片倾斜而照射激光的光栅图像的刻印方法。

［现有技术文献］

［专利文献］

专利文献1：（日本）特开昭62－161596号公报

发明所要解决的课题

由于采用上述光栅图像的刻印方法时，需要设置在对光栅图像进行刻印时用于使卡片等纸张类倾斜的机构，因此向纸张类照射激光的激光刻印机就会大型化。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种激光刻印机，其可以实现基于激光的普通图像的刻印和光栅图像的刻印，并且还可以实现小型化。

另外，在采用上述的光栅图像的刻印方法的情况下，在刻印光栅图像时使卡片等纸张类倾斜的状态下，激光直接照射在光栅部。在纸张类上，对纸张类的光栅部直接照射激光而形成的图像，相对于对纸张类的未设置光栅部的部位照射激光而形成的图像显得非常浓即变黑，图像的明暗色调不鲜明。原因是照射在光栅部的激光和照射在不是光栅部的部位的激光以相同的输出进行照射。

于是，为了使形成于光栅部的图像鲜明，需要极端地抑制对光栅部照射的激光输出并以低功率形成图像。但是，在激光的特性上，低输出区域的激光功率容易变得不稳定，其结果是，在光栅部形成的图像时而鲜明时而不鲜明，产生不稳定的问题。

本发明的另一个目的在于，提供一种易于使光栅部的图像鲜明化的激光刻印机。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种激光刻印机，通过激光的照射，在纸张类上进行刻印，其特征在于，具备：激光照射部，其对纸张类照射激光；基座部，其支承纸张类；驱动辊，其设于基座部，并且与纸张类的一面相接触；可动部件，其在与基座部协动而夹持纸张类的纸张类夹持位置和激光的光路外的退避位置之间进行转动；夹送辊，其设于可动部件上，并且与纸张类的另一面相接触，与驱动辊协动而输送纸张类；以及棱镜，其固定于可动部件上，并且在可动部件的纸张类夹持位置使激光透过且折射，来自激光照射部的激光，在可动部件处于纸张类夹持位置和退避位置时照射在纸张类上。

这样的激光刻印机中，能够在可动部件处于纸张类夹持位置时，通过驱动辊及夹送辊的协动而调节纸张类的位置，利用固定于可动部件上的棱镜进行折射，由此使激光倾斜地对纸张类进行照射，刻印光栅图像。能够在固定有棱镜的可动部件处于退避位置时，对纸张类照射未透过棱镜的激光而刻印普通图像。这样，由于能够不使纸张类倾斜而刻印光栅图像及普通图像，所以可以不设置使纸张类倾斜的机构，使激光刻印机小型化。特别是由于使棱镜在激光的光路内和激光的光路外之间移动的可动部件，在纸张类夹持位置和退避位置之间进行转动，因此易于简化使可动部件动作的机构，可以使激光刻印机进一步小型化。另外，在使棱镜退避到激光的光路外时，夹送辊也退避到激光的光路外，可动部件能够不妨碍夹送辊而刻印普通图像。由于夹送辊的退避和棱镜的退避兼用一个可动部件，所以可以使激光刻印机更加小型化。

棱镜具有使激光向互不相同的方向折射的多个棱镜部，多个棱镜部沿着夹送辊输送纸张类的输送方向并排配置。该情况下，仅仅以使用驱动辊及夹送辊的简单的构造沿一方向输送纸张类，就能够使纸张类迅速地移动到各棱镜部的位置。因此，可以对纸张类照射透过各棱镜部向互不相同的方向折射的激光，迅速地刻印图案多彩的光栅图像。另外，由于可以将纸张类的输送机构设定为使用驱动辊及夹送辊的简单的构造，所以可以使激光刻印机小型化。

多个可动部件以纸张类夹持位置相互重叠的方式配置，向互不相同的方向进行转动。该情况下，可以通过使各可动部件转动，替换处于重叠的纸张类夹持位置的可动部件。通过替换处于重叠的纸张类夹持位置的可动部件，可以替换多个棱镜并将其配置于激光的光路内，能够刻印图案更多彩的光栅图像。另外，由于重叠的纸张类夹持位置兼用于将各棱镜配置于激光的光路内的刻印，所以可以使激光刻印机小型化。

本发明提供一种激光刻印机，对具有可随着倾斜使看到的图案变化的光栅部的纸张类照射激光，在光栅部形成图像，其特征在于，具备：激光照射装置，其对纸张类的光栅部照射激光；以及ND滤镜，其配置于光栅部和激光照射装置之间，使激光透过。

在该激光刻印机中，在光栅部形成图像时，通过ND滤镜使激光的输出衰减，因此，在激光的特性上，不仅能够利用激光功率容易不稳定的低输出区域，而且能够利用输出稳定且易于使图像鲜明化的高输出区域。另外，优选即使不是光栅部的部位，也利用高输出区域。因此，能够以相同的激光输出在光栅部和不是光栅部的部位形成图像，因此，不需要每次在光栅部和不是光栅部的部位变更激光输出，可以实现刻印的高速化。而且，对在光栅部形成像大头照那样的以浓淡表现方式体现识别性差异的图像的情况也是非常有效的。

另外，还具备配置于光栅部和激光照射装置之间，用于对光栅部从斜向照射激光的棱镜，ND滤镜配置于棱镜的激光入射侧或激光射出侧的表面。

若采用这种结构，则在光栅部形成图像时不需要使纸张类倾斜的动作，因此，可以进行稳定的图像形成。

发明效果

根据本发明，可以提供一种激光刻印机，能够进行基于激光的普通图像的刻印和光栅图像的刻印，并且还可以实现小型化。

另外，根据本发明，容易使光栅部的图像鲜明化。

附图说明

图1是表示本发明的激光刻印机的第一实施方式的立体图；

图2是表示图1中的输送装置的立体图；

图3是表示图2中的转动部件处于夹持位置的状态的立体图；

图4是表示使用图3中的第一棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图5是表示使图4中的光栅部移动至第二棱镜部的位置的状态的立体图；

图6是表示使用图5中的第二棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图7是表示本发明的激光刻印机的第二实施方式的输送装置的立体图；

图8是表示图7中的转动部件处于夹持位置的状态的立体图；

图9是表示使用图8中的第一棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图10是表示使图9中的光栅部移动至第二棱镜部的位置的状态的立体图；

图11是表示使用图10中的第二棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图12是表示本发明的激光刻印机的第三实施方式的输送装置的立体图；

图13是表示图12中的第一转动部件处于夹持位置的状态的立体图；

图14是表示图12中的第二转动部件处于夹持位置的状态的立体图；

图15是表示使用图14中的第三棱镜部在第二光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图16是表示使图15中的第二光栅部移动至第四棱镜部的位置的状态的立体图；

图17是表示使用图16中的第四棱镜部在第二光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图18是本发明的激光刻印机的第四实施方式的输送装置，表示使用第一棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图；

图19是表示使图18中的光栅部移动至第二棱镜部的位置的状态的立体图；

图20是表示使用图19中的第二棱镜部在光栅部刻印光栅图像的状态的立体图。

其中，附图标记说明如下：

1：激光刻印机、1B：激光照射装置、3：基座部、4、17：转动部件（可动部件）、7B：驱动辊、10B、19：夹送辊、11、14、20：棱镜、12、15：第一棱镜部、13、16：第二棱镜部、A1、A3：夹持位置、A2、A4：退避位置、C1、C2、C3：卡片（纸张类）、L4、L6：输送方向、P1：光栅部、F：ND滤镜。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的激光刻印机的最佳实施方式。

（第一实施方式）

图1～图6所示的激光刻印机1，在作为纸张类的一个例子的卡片C1上刻印光栅图像和普通图像。光栅图像在设于卡片C1的光栅部P1形成。光栅部P1是在卡片C1的表面形成有透明的片状光栅透镜的部分，光栅图像形成于光栅透镜的下面。激光刻印机1具备用于从朝向下方的头部1a照射激光的激光照射装置1B和配置于上部的用于容纳激光照射装置1B的外壳1A。激光照射装置1B通过使扫描镜移动，能够使激光的照射点在水平方向自由地移动。在外壳1A内，在激光照射装置1B的下方设置有输送卡片C1的输送装置2，以利用从激光照射装置1B照射的激光进行刻印。

如图2～图4所示，输送装置2具备支承大致水平配置的卡片C1的基座部3和转动自如地连结于基座部3的上部的转动部件（可动部件）4。转动部件4在与基座部3协动而夹持卡片C1的夹持位置A1和激光光路外的退避位置A2之间进行转动。

基座部3具有在外壳1A内水平配置的长方形的基板3a和从基板3a的各长边竖直立起的侧板3b、3c。在基板3a的一短边侧设有与侧板3b、3c正交的竖直盖板3d。在盖板3d上形成有卡片收入口30（参照图1）。在卡片收入口30，大致水平地插入有卡片C1。在以下的说明中，“前后左右”意思是将卡片C1的插入方向设为前方时的“前后左右”。

在卡片收入口30的内侧的下方，设有沿左右方向延伸的转动轴8A。转动轴8A穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔，在侧板3b的外侧通过正时皮带与电动机M1连结。在转动轴8A上设有驱动辊7A。驱动辊7A与卡片收入口30的下表面相接触。在驱动辊7A的上方设有夹送辊10A，该夹送辊10A以与转动轴8A大致平行的轴线为中心转动自如。

夹送辊10A通过板簧等朝向驱动辊7A施力。被插入卡片收入口30的卡片C1通过夹送辊10A向驱动辊7A推压。在该状态下，若通过电动机M1经由转动轴8A使驱动辊7A转动，则卡片C1根据驱动辊7A的转动在前后方向移动，随之，夹送辊10A进行转动。这样，通过驱动辊7A和夹送辊10A的协动，卡片C1在前后方向被输送。

在驱动辊7A的前方设有沿前后方向延伸的一对导向部件5、6。导向部件5、6分别安装于侧板3b、3c的上缘。导向部件5具有支承卡片C1的右侧的支承板5a和从支承板5a向上方突出且沿着卡片C1的右侧的导向壁5b。导向部件6具有支承卡片C1的左侧的支承板6a和从支承板6a向上方突出且沿着卡片C1的左侧的导向壁6b，通过弹簧向导向部件5侧施力。由此，能够利用导向壁5b和导向壁6b无间隙地夹持卡片C1，可以高精度地确定卡片C1的左右方向的位置。而且，通过导向部件5和导向部件6的协动，卡片C1沿前后方向被引导。

在导向部件5、6的下方设有以平行于转动轴8A的方式延伸的转动轴8B。转动轴8B穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔，在侧板3c的外侧通过正时皮带24与转动轴8A连结。在转动轴8B上设有驱动辊7B。驱动辊7B靠近导向部件5而配置，与卡片C1的下表面相接触。

在导向部件5、6的后方设有以平行于转动轴8A、8B的方式延伸的转动轴9。转动轴9穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔。上述转动部件4被固定于转动轴9上。转动部件4具有一端部固定于转动轴9上且沿垂直于转动轴9的方向延伸的一对构架4a、4b。一对构架4a、4b相互平行，构架4a、4b的另一端部彼此通过连结轴4c相连结。转动部件4处于上述夹持位置A1时，构架4a、4b分别与导向部件5、6相对。

转动轴9在侧板3b的外侧通过正时皮带与电动机M2连结。通过电动机M2若从左侧看使转动轴9顺时针转动，转动部件4则以向上方远离导向部件5、6的方式进行转动，从夹持位置A1到达退避位置A2。若从左侧看使转动轴9逆时针转动，转动部件4则以从上方接近导向部件5、6的方式进行转动，从退避位置A2到达夹持位置A1。

在侧板3c的外侧设有探测转动轴9的转动状态的传感器25。传感器25具有固定于转动轴9的端部的旋转板26和固定于侧板3c上的光传感器27、28。光传感器27、28各自具有一对投光元件和受光元件，根据来自投光元件的光是否到达受光元件，探测旋转板26是否位于投光元件和受光元件间。旋转板26及光传感器27、28如下配置，即，在转动部件4从夹持位置A1到达退避位置A2时，投光元件和受光元件间被光传感器27、28双方遮光，而在转动部件4从退避位置A2到达夹持位置A1时，投光元件和受光元件间不会被光传感器27、28双方遮光。

在转动部件4中与驱动辊7B对应的位置处设有夹送辊10B。夹送辊10B以大致平行于驱动辊7B的转动轴8B的轴心L1和转动部件4的转动轴9的轴心L2的轴心L3为中心转动自如，经由板簧23螺纹紧固于构架4a上。由于驱动辊7B靠近导向部件5而配置，所以夹送辊10B靠近构架4a而配置。由此，在构架4b侧充分地确保了后述的棱镜11的配置空间。

在转动部件4位于夹持位置A1时，夹送辊10B通过板簧23向驱动辊7B施力。因此，配置于驱动辊7B上的卡片C1通过夹送辊10A向驱动辊7A推压。若在该状态下经由转动轴8B使驱动辊7B转动，卡片C1则根据驱动辊7B的转动而沿导向部件5、6进行移动，随之，夹送辊10B进行转动。这样，夹送辊10B与驱动辊7B协动，沿导向部件5、6输送卡片C1。由此，在刻印时，调节导向部件5、6上的卡片C1的位置，在刻印后，向导向部件5、6的前方输出卡片C1。

在构架4a和构架4b之间配置有棱镜11。固定于构架4b上的棱镜11由沿前后方向、即基于夹送辊10B的卡片C1的输送方向L4并排配置的第一直角棱镜12（第一棱镜部）和第二直角棱镜13（第二棱镜部）构成。配置于后侧的第一直角棱镜12具有相互正交的正交面12b、12c、与正交面12b、12c斜交的斜面12a及一对侧面12d、12d。直角棱镜12配置为：在转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面12b成为水平并面对上方，另一正交面12c面对前方，斜面12a面对下方及后方。配置于前侧的第二直角棱镜13具有相互正交的正交面13b、13c、与正交面13b、13c斜交的斜面13a及一对侧面13d、13d。直角棱镜13配置为：在转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面13b成为水平并面对上方，另一正交面13c面对后方，斜面13a面对下方及前方。直角棱镜12、13配置为正交面12c、13c彼此密接。

对使用如上构成的激光刻印机1的刻印方法进行说明。首先，在光栅部P1面对上方且长边沿前后方向的状态下，将卡片C1插入卡片收入口30，通过驱动辊7A及夹送辊10A的协动被输送至导向部件5、6上。此时，使转动部件4位于夹持位置A1。接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动输送卡片C1，如图4所示，使卡片C1的光栅部P1位于第一直角棱镜12的下方。然后，从激光照射装置1B的头部1a朝向第一直角棱镜12照射激光B。入射到第一直角棱镜12的激光B由面对下方及后方的斜面12a向前方折射，到达光栅部P1。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动输送卡片C1，如图5所示，使光栅部P1位于第二直角棱镜13的下方。然后，如图6所示，从激光照射装置1B的头部1a朝向第二直角棱镜13照射激光B。入射到第二直角棱镜13的激光B由面对下方及前方的斜面13a向后方折射，到达光栅部P1。这样，通过对光栅部P1照射向前方和后方这两个方向折射的激光B，刻印光栅图像，若使卡片C1以与输送方向L4正交的轴线L7为中心偏斜，该光栅图像的图案则发生变化。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动输送卡片C1，将卡片C1的位置调节为普通图像的刻印用的位置。然后，通过使转动轴9转动，使转动部件4退避至退避位置A2，从激光照射装置1B的头部1a朝向卡片C1的上表面直接照射激光。激光垂直入射到卡片C1的上表面，刻印出普通图像。

也可以在转动部件4处于退避位置A2的状态下，直接对光栅部P1照射激光。这样，从三个方向对光栅部P1照射激光，能够刻印图案根据卡片C1的倾斜而更加多彩地变化的光栅图像。

以上说明的激光刻印机1，在转动部件4处于夹持位置A1时，能够通过利用固定于转动部件4上的棱镜11进行折射使激光倾斜而对卡片C1进行照射，刻印光栅图像。在转动部件4处于退避位置A2时，能够对卡片C1照射未透过棱镜11的激光，刻印普通图像。这样，能够不使卡片C1倾斜而刻印光栅图像及普通图像，因此，可以不设置使卡片C1倾斜的机构，使激光刻印机1小型化。特别是使棱镜11在激光的光路内和激光的光路外之间移动的转动部件4，由于在夹持位置A1和退避位置A2之间进行转动，因此，易于简化使转动部件4动作的机构，可以使激光刻印机1进一步小型化。另外，在使棱镜11退避到激光的光路外时，夹送辊10B也退避到激光的光路外，转动部件4能够不妨碍夹送辊10B而刻印普通图像。由于夹送辊10B的退避和棱镜11的退避兼用一个转动部件4，所以可以使激光刻印机1更加小型化。

另外，棱镜11具有使激光向互不相同的方向折射的多个直角棱镜12、13，多个直角棱镜12、13沿着基于夹送辊10B的卡片C1的输送方向L4并排配置。由此，只要以使用驱动辊7B及夹送辊10B的简单的构造沿一方向输送卡片C1，即可使卡片C1迅速移动至各直角棱镜12、13的位置。因此，能够对卡片C1照射透过各直角棱镜12、13向互不相同的方向折射的激光，迅速地刻印图案多彩的光栅图像。另外，由于可以将卡片C1的输送构造设定为使用驱动辊7B及夹送辊10B的简单的构造，所以可以使激光刻印机1小型化。

另外，驱动辊7B的轴心L1及夹送辊10B的轴心L3平行于转动部件4的转动轴9的轴心L2。因此，即使因卡片C1的厚度偏差等而使转动部件4的夹持位置A1上下错位，也可保持夹送辊10B和卡片C1的平行度，夹送辊10B的周面相对于卡片C1的上表面也可紧密地接触。另外，防止了转动部件4转动至夹持位置A1时，伴随夹送辊10B和卡片C1的接触，卡片C1的位置在与夹送辊10B的输送方向L4交差的方向错位的情况。因此，能够沿输送方向L4高精度地输送卡片C1，高精度地进行卡片C1的光栅部P1和棱镜11的对准。另外，由于构成棱镜11的直角棱镜12、13沿输送方向L4并排配置，所以通过沿输送方向L4高精度地输送卡片C1，能够高精度地进行卡片C1的光栅部P1和各直角棱镜12、13的对准。

接着，说明本发明的激光刻印机的第二及第三实施方式，但对于与第一实施方式相同或同等的构成部分，附加同一符号，省略重复的说明。

（第二实施方式）

第二实施方式的激光刻印机中，将激光刻印机1的输送装置2置换为图7～图11所示的输送装置2A。输送装置2A中，将输送装置2的棱镜11置换为与棱镜11不同的棱镜14，刻印光栅图像，若以与输送方向L4斜交的轴线L8为中心使卡片C2偏斜，该光栅图像的图案就会发生变化。

如图7～图9所示，棱镜14由沿前后方向、即基于夹送辊10B的卡片C2的输送方向L4并排配置的第一直角棱镜15（第一棱镜部）和第二直角棱镜16（第二棱镜部）构成。直角棱镜15、16以平面看沿着与输送方向L4斜交的轴线L10的方式倾斜配置。具体而言，配置于后侧的第一直角棱镜15具有相互正交的正交面15b、15c、与正交面15b、15c斜交的斜面15a及一对侧面15d、15d。第一直角棱镜15如下配置，即，在转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面15b成为水平并面对上方，侧面15d、15d沿着轴线L10，另一正交面15c面对左斜后方，斜面15a面对下方及右斜前方。配置于前侧的第二直角棱镜16具有相互正交的正交面16b、16c、与正交面16b、16c斜交的斜面16a及一对侧面16d、16d。第二直角棱镜16配置为，转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面16b成为水平并面对上方，侧面16d、16d沿着轴线L10，另一正交面16c面对右斜前方，斜面16a面对下方及左斜后方。直角棱镜15、16配置为侧面15d、16d彼此密接，并且沿着轴线L10相互错开的状态，直角棱镜16的竖直的正交面16c位于比直角棱镜15的水平的正交面15b和斜面15a的交线靠右斜前方的位置。由此，仅在前后方向输送卡片C2，就能够穿透各个直角棱镜15、16，对相同的光栅部P2照射激光。

对使用具备这种输送装置2A的激光刻印机的光栅图像的刻印方法进行说明。首先，在光栅部P2面对上方、长边沿前后方向的状态下，将卡片C2插入卡片收入口30，通过驱动辊7A及夹送辊10A的协动而输送至导向部件5、6上。此时，使转动部件4位于夹持位置A1。接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动而输送卡片C2，如图9所示，使卡片C2的光栅部P2位于第一直角棱镜15的下方。然后，从激光照射装置1B的头部1a朝向第一直角棱镜15照射激光B。入射到第一直角棱镜15的激光B由面对下方及右斜前方的斜面15a向左斜后方折射，到达光栅部P2。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动而输送卡片C2，如图10所示，使光栅部P2位于第二直角棱镜16的下方。然后，如图11所示，从激光照射装置1B的头部1a朝向第二直角棱镜16照射激光B。入射到第二直角棱镜16的激光B由面对下方及左斜后方的斜面16a向右斜前方折射，到达光栅部P2。这样，通过对光栅部P2照射向左斜后方和右斜前方两个方向倾斜的激光B，刻印光栅图像，若以与输送方向L4斜交的轴线L8为中心使卡片C2偏斜，光栅图像的图案就会发生变化。

如第二实施方式所示，能够通过变更被固定在转动部件4上的棱镜，自如地设定对光栅部照射的激光折射的方向。由此，可以自如地设定为了使光栅部的图案变化而使卡片倾斜的方向。

（第三实施方式）

第三实施方式的激光刻印机中，将激光刻印机1的输送装置2置换为图12～图17所示的输送装置2B。输送装置2B除了与输送装置2共同的第一转动部件4以外，还具备第二转动部件17，除了刻印若以与输送方向L4正交的轴线L7为中心使卡片C3偏斜，图案则发生变化的光栅图像以外，还刻印若以与输送方向L6平行的轴线L9为中心使卡片C3偏斜，图案则发生变化的光栅图像。转动部件17在与基座部3协动而夹持卡片C3的夹持位置A3和激光的光路外的退避位置A4之间进行转动。转动部件17以夹持位置A3和转动部件4的夹持位置A1重叠的方式配置。

如图12～图15所示，在输送装置2B中，在导向部件5、6的前方设有以平行于转动轴9的方式延伸的转动轴18。转动轴18穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔。转动部件17被固定于转动轴18上。转动部件17具有一端部被固定于转动轴18上且沿垂直于转动轴18的方向延伸的一对构架17a、17b。一对构架17a、17b相互平行，构架17a、17b的另一端部彼此通过构架17c被连结。在转动部件17处于夹持位置A3时，构架17a、17b分别与导向部件5、6相对。

转动部件17在侧板3b的外侧通过正时皮带与电动机（未图示）连结。另外，在侧板3c的外侧设有探测转动轴18的转动状态的传感器（未图示）。

通过电动机若从左看使转动轴18逆时针转动，转动部件17则以远离导向部件5、6的方式进行转动，从夹持位置A3到达退避位置A4。若从左看使转动轴18顺时针转动，转动部件17则以从上方接近导向部件5、6的方式进行转动，从退避位置A4到达夹持位置A3。与之相对，如上所述，若从左看使转动轴9顺时针转动，转动部件4则从夹持位置A1到达退避位置A2，若从左看使转动轴9逆时针转动，转动部件4则从退避位置A2到达夹持位置A1。即，转动部件4和转动部件17相互向相反侧进行转动。

在转动部件17中与驱动辊7B对应的位置设有夹送辊19。夹送辊19以与驱动辊7B的转动轴8B的轴心L1和转动部件17的转动轴18的轴心L5平行的轴线为中心转动自如，经由板簧29螺纹紧固于构架17a上。由于将驱动辊7B靠近导向部件5而配置，所以夹送辊19靠近构架17a而配置。由此，在构架17b侧充分确保了后述的棱镜20的配置空间。

在构架17a和构架17b之间配置有棱镜20。固定于构架17b上的棱镜20由沿前后方向、即基于夹送辊19的卡片C3的输送方向L6并排配置的第三直角棱镜21和第四直角棱镜22构成。配置于后侧的第三直角棱镜21具有相互正交的正交面21b、21c、与正交面21b、21c斜交的斜面21a及一对侧面21d、21d。第三直角棱镜21如下配置，即，在转动部件17处于夹持位置A3时，一正交面21b成为水平并面对上方，另一正交面21c面对左方，斜面21a面对下方及右方。配置于前侧的第四直角棱镜22具有相互正交的正交面22b、22c、与正交面22b、22c斜交的斜面22a及一对侧面22d、22d。第四直角棱镜22如下配置，即，在转动部件17处于夹持位置A3时，一正交面22b成为水平并面对上方，另一正交面22c面对右方，斜面22a面对下方及左方。直角棱镜21、22被配置为侧面21d、22d彼此密接并且沿着侧面21d、22d相互错开的状态，直角棱镜22的竖直正交面22c位于比直角棱镜21的水平的正交面21b和斜面21a的交线靠左方的位置。由此，仅在前后方向输送卡片C3，即可通过各个直角棱镜21、22，对相同的光栅部P4照射激光。

对使用具备这种输送装置2B的激光刻印机的光栅图像的刻印方法进行说明。在此，例示在具有第一光栅部P3及第二光栅部P4的卡片C3上刻印光栅图像的情况。首先，在光栅部P3、P4面对上方，长边沿前后方向的状态下，将卡片C3插入卡片收入口30，通过驱动辊7A及夹送辊10A的协动输送至导向部件5、6上。此时，使转动部件4位于夹持位置A1，使转动部件17位于退避位置A4。接着，以与第一实施方式中说明的顺序同样的顺序向第一光栅部P3刻印光栅图像。

接着，使转动部件4转动至退避位置A2，使转动部件17转动至夹持位置A3。然后，通过驱动辊7B及夹送辊19的协动而输送卡片C3，如图15所示，使第二光栅部P4位于第三直角棱镜21的下方。然后，从激光照射装置1B的头部1a朝向第三直角棱镜21照射激光B。入射到第三直角棱镜21的激光B由面对下方及右方的斜面21a向左方折射，到达光栅部P4。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊19的协动而输送卡片C3，如图17所示，使第二光栅部P4位于第四直角棱镜22的下方。然后，如图16所示，从激光照射装置1B的头部1a朝向第四直角棱镜22照射激光B。入射到第四直角棱镜22的激光B由面对下方及左方的斜面22a向右方折射，到达光栅部P4。这样，通过对光栅部P4照射向右方和左方这两个方向折射的激光B，刻印若以与输送方向L6平行的轴线L9为中心使卡片C3偏斜，图案则发生变化的光栅图像。

如以上说明，根据第三实施方式的激光刻印机，与第一实施方式的激光刻印机1同样，能够刻印若以与输送方向L4正交的轴线L7为中心使卡片C3偏斜，图案则发生变化的光栅图像。而且，通过将位于夹持位置A1和夹持位置A3的重叠部分的转动部件4替换为转动部件17，能够将位于激光的光路内的棱镜11替换为棱镜20，刻印若以与输送方向L6平行的轴线L9为中心使卡片C3偏斜，图案则发生变化的光栅图像。这样，通过在夹持位置A1、A3的重叠部分将转动部件4、17相互替换，能够将棱镜11、20相互替换并配置于激光的光路内，能够刻印图案更多彩的光栅图像。另外，由于夹持位置A1、A3的重叠部分兼用于将各棱镜11、20配置于激光的光路内的刻印，所以可以使激光刻印机小型化。

另外，在转动部件4上设有夹送辊10B，在转动部件17上设有与夹送辊10B同样的夹送辊19。因此，无论转动部件4、17的哪一个处于夹持位置A1、A3，也能够在同一方向（L4＝L6）输送卡片C3。

另外，转动部件4的转动轴9的轴心L2和转动部件17的转动轴18的轴心L5相互平行，且分别与夹送辊10B、19的轴心平行。因此，无论转动部件4、17的哪一个处于夹持位置A1、A3，也能够保持夹送辊10B、19和卡片C3的平行度，夹送辊10B、19的周面相对于卡片C3的上表面紧密地接触。另外，防止了在转动部件4、17转动至夹持位置A1、A3时，伴随夹送辊10B、19和卡片C3的接触，卡片C3的位置在与夹送辊10B、19的输送方向L4、L6交差的方向错位的情况。因此，能够沿输送方向L4、L6高精度地输送卡片C3，能够高精度地进行卡片C3的光栅部P3、P4和棱镜11、20的对准。另外，由于构成棱镜11的直角棱镜12、13沿输送方向L4并排配置，构成棱镜20的直角棱镜21、22沿输送方向L6并排配置，所以通过沿输送方向L4、L6高精度地输送卡片C3，能够高精度地进行卡片C3的光栅部P3、P4和各直角棱镜12、13、21、22的对准。

此外，在本实施方式中，转动部件4、17以从夹持位置A1、A3朝向退避位置A2、A4时及从退避位置A2、A4朝向夹持位置A1、A3时相互向反方向侧转动的方式设置，但未必限定于此，转动部件4、17只要以相互向不同的方向进行转动的方式设置即可。例如，也可以通过将转动部件17的转动轴18相对于导向部件5、6设定为平行，转动部件4、17以相互正交的轴线为中心进行转动。

另外，在本实施方式中，表示了使用棱镜11和棱镜20向不同的光栅部P3、P4刻印光栅图像的例子，但也可以使用棱镜11和棱镜20向同一光栅部刻印光栅图像。

（第四实施方式）

搭载有图18～图20所示的输送装置2的激光刻印机1（参照图1），是向作为纸张类的一个例子的树脂制卡片C1上刻印光栅图像和普通图像的激光刻印机。光栅图像形成在设于卡片C1上的光栅部P1。光栅部P1是在卡片C1的表面形成有透明的片状光栅透镜的部分，光栅图像形成于光栅透镜的下面。而且，在光栅部P1，看到的图案根据卡片C1的倾斜而变化。激光刻印机1具备用于从朝向下方的头部1a照射激光的激光照射装置1B和配置于上部的用于容纳激光照射装置1B的外壳1A。激光照射装置1B可以通过使扫描镜移动，使激光的照射点在水平方向自如地移动。在外壳1A内，在激光照射装置1B的下方，为了利用从激光照射装置1B照射的激光进行刻印而设置有输送卡片C1的输送装置2。

输送装置2具备支承大致水平配置的卡片C1的基座部3和与基座部3的上部转动自如地连结的转动部件（可动部件）4。转动部件4在与基座部3协动而夹持卡片C1的夹持位置A1和激光的光路外的退避位置A2之间进行转动。

基座部3具有在外壳1A内水平配置的长方形的基板3a和从基板3a的各长边竖直立起的侧板3b、3c。在基板3a的一短边侧设有与侧板3b、3c正交的竖直的盖板3d。在盖板3d上形成有卡片收入口30（参照图1～图3）。在卡片收入口30，卡片C1被大致水平地插入。在以下的说明中，“前后左右”意思是将卡片C1的插入方向设为前方时的“前后左右”。

在卡片收入口30的内侧下方设有沿左右方向延伸的转动轴8A。转动轴8A穿过设于侧板3b、3c的轴承孔，在侧板3b的外侧通过正时皮带与电动机M1连结。在转动轴8A上设有驱动辊7A。驱动辊7A与卡片收入口30的下表面相接触。在驱动辊7A的上方设有以与转动轴8A大致平行的轴线为中心转动自如的夹送辊10A。

夹送辊10A通过板簧等向驱动辊7A施力。被插入卡片收入口30的卡片C1通过夹送辊10A向驱动辊7A推压。在该状态下，若通过电动机M1经由转动轴8A使驱动辊7A转动，卡片C1则根据驱动辊7A的转动向前后方向移动，随之，夹送辊10A进行转动。这样，通过驱动辊7A和夹送辊10A的协动，卡片C1在前后方向被输送。

在驱动辊7A的前方设有沿前后方向延伸的一对导向部件5、6。导向部件5、6分别安装于侧板3b、3c的上缘。导向部件5具有支承卡片C1的右侧的支承板5a和从支承板5a向上方突出且沿着卡片C1的右侧的导向壁5b。导向部件6具有支承卡片C1的左侧的支承板6a和从支承板6a向上方突出且沿着卡片C1的左侧的导向壁6b，通过弹簧向导向部件5侧施力。由此，能够利用导向壁5b和导向壁6b无间隙地夹持卡片C1，可以高精度地确定卡片C1的左右方向的位置。而且，通过导向部件5和导向部件6的协动，卡片C1沿前后方向被引导。

在导向部件5、6的下方设有以平行于转动轴8A的方式延伸的转动轴8B。转动轴8B穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔，在侧板3c的外侧通过正时皮带24与转动轴8A连结。在转动轴8B上设有驱动辊7B。驱动辊7B靠近导向部件5配置，与卡片C1的下表面相接触。

在导向部件5、6的后方设有以平行于转动轴8A、8B的方式延伸的转动轴9。转动轴9穿过设于侧板3b、3c上的轴承孔。上述的转动部件4被固定于转动轴9上。转动部件4具有一端部被固定于转动轴9上且沿着垂直于转动轴9的方向延伸的一对构架4a、4b。一对构架4a、4b相互平行，构架4a、4b的另一端部彼此通过连结轴4c连结。在转动部件4处于上述的夹持位置A1时，构架4a、4b分别与导向部件5、6相对。

转动轴9在侧板3b的外侧通过正时皮带与电动机M2连结。通过电动机M2若从左看使转动轴9顺时针转动，转动部件4则以向上方远离导向部件5、6的方式进行转动，从夹持位置A1到达退避位置A2。若从左看使转动轴9逆时针转动，转动部件4则以从上方接近导向部件5、6的方式进行转动，从退避位置A2到达夹持位置A1。

在侧板3c的外侧设有探测转动轴9的转动状态的传感器25。传感器25具有固定于转动轴9的端部的旋转板26和固定于侧板3c的光传感器27、28。光传感器27、28各自具有一对投光元件和受光元件，根据来自投光元件的光是否到达受光元件，探测旋转板26是否位于投光元件和受光元件间。旋转板26及光传感器27、28如下配置，即，在转动部件4从夹持位置A1到达退避位置A2时，投光元件和受光元件间被光传感器27、28双方遮光，在转动部件4从退避位置A2到达夹持位置A1时，投光元件和受光元件间不会被光传感器27、28双方遮光。

在转动部件4中与驱动辊7B对应的位置设有夹送辊10B。夹送辊10B以与驱动辊7B的转动轴8B的轴心L1和转动部件4的转动轴9的轴心L2大致平行的轴心L3为中心转动自如，经由板簧23螺纹紧固于构架4a上。由于驱动辊7B靠近导向部件5而配置，所以夹送辊10B靠近构架4a而配置。由此，在构架4b侧充分地确保了后述的棱镜11的配置空间。

在转动部件4位于夹持位置A1时，夹送辊10B通过板簧23向驱动辊7B施力。因此，配置于驱动辊7B上的卡片C1通过夹送辊10A向驱动辊7A推压。若在该状态下经由转动轴8B使驱动辊7B转动，卡片C1则根据驱动辊7B的转动沿导向部件5、6进行移动，随之，夹送辊10B进行转动。这样，夹送辊10B与驱动辊7B协动，沿导向部件5、6输送卡片C1。由此，在刻印时，调节导向部件5、6上的卡片C1的位置，在刻印后，卡片C1向导向部件5、6的前方输出。

在构架4a和构架4b之间配置有棱镜11。在该棱镜11的激光入射侧的表面，配置有不会对色彩带来影响而使光量降低的ND（中性灰度）滤镜F。该ND滤镜F不是通过粘接剂固定于棱镜11的表面，而是通过将包围ND滤镜F的周围用于保持ND滤镜F的构架（未图示）螺纹紧固于棱镜11的侧面12d、13d而载置于棱镜11的表面。不使用粘接剂是为了避免粘接剂自身具有的折射率的影响。ND滤镜F的适当的光量衰减率为40％～60％较适宜。

固定于构架4b上的棱镜11由沿前后方向、即基于夹送辊10B的卡片C1的输送方向L4并排配置的第一直角棱镜（第一棱镜部）12和第二直角棱镜（第二棱镜部）13构成。配置于后侧的第一直角棱镜12具有相互正交的正交面12b、12c、与正交面12b、12c斜交的斜面12a及一对侧面12d、12d。直角棱镜12如下配置，即，在转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面12b成为水平并面对上方，另一正交面12c面对前方，斜面12a面对下方及后方。配置于前侧的第二直角棱镜13具有相互正交的正交面13b、13c、与正交面13b、13c斜交的斜面13a及一对侧面13d、13d。直角棱镜13如下配置，即，在转动部件4处于夹持位置A1时，一正交面13b成为水平并面对上方，另一正交面13c面对后方，斜面13a面对下方及前方。直角棱镜12、13以正交面12c、13c彼此密接的方式配置。另外，在正交面12b、13b即棱镜部12、13的激光入射侧的表面，配置有第一及第二ND滤镜F1、F2。而且，各ND滤镜F1、F2经由构架（未图示）螺纹紧固于棱镜部12、13的侧面12d、13d。

对使用如上构成的激光刻印机1的刻印方法进行说明。首先，在光栅部P1面对上方、长边沿前后方向的状态下，将卡片C1插入卡片收入口30，通过驱动辊7A及夹送辊10A的协动输送至导向部件5、6上。此时，使转动部件4位于夹持位置A1。接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动而输送卡片C1，如图18所示，使卡片C1的光栅部P1位于第一直角棱镜12的下方。而且，从激光照射装置1B的头部1a朝向第一直角棱镜12照射激光B。入射到第一ND滤镜F1及第一直角棱镜12的激光B由面对下方及后方的斜面12a向前方折射，到达光栅部P1。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动而输送卡片C1，如图19所示，使光栅部P1位于第二直角棱镜13的下方。而且，如图20所示，从激光照射装置1B的头部1a朝向第二直角棱镜13照射激光B。入射到第二ND滤镜F2及第二直角棱镜13的激光B由面对下方及前方的斜面13a向后方折射，到达光栅部P1。这样，通过对光栅部P1照射向前方和后方这两个方向折射的激光B，刻印若以与输送方向L4正交的轴线L7为中心使卡片C1偏斜，图案则发生变化的光栅图像。

接着，通过驱动辊7B及夹送辊10B的协动而输送卡片C1，将卡片C1的位置调节为进行普通图像的刻印用的位置。然后，通过使转动轴9转动使转动部件4退避至退避位置A2，从激光照射装置1B的头部1a朝向卡片C1的上表面直接照射激光。激光向卡片C1的上表面垂直入射，刻印出普通图像。

也可以在转动部件4处于退避位置A2的状态下，直接对光栅部P1照射激光。这样，可以从三个方向对光栅部P1照射激光，能够刻印图案根据卡片C1的倾斜而更多彩地变化的光栅图像。

在以上说明的激光刻印机1中，在转动部件4处于夹持位置A1时，能够利用固定在转动部件4上的棱镜11进行折射，从而使激光倾斜而对卡片C1进行照射，刻印光栅图像。在转动部件4处于退避位置A2时，能够使未透过棱镜11的激光对卡片C1进行照射，刻印普通图像。这样，可以不必使卡片C1倾斜而刻印光栅图像及普通图像，因此，可以不设置使卡片C1倾斜的机构，使激光刻印机1小型化。特别是由于使棱镜11在激光的光路内和激光的光路外之间移动的转动部件4，在夹持位置A1和退避位置A2之间进行转动，因此，易于简化使转动部件4动作的机构，可以使激光刻印机1进一步小型化。另外，转动部件4在使棱镜11退避到激光的光路外时，夹送辊10B也退避到激光的光路外，能够不妨碍夹送辊10B而刻印普通图像。由于夹送辊10B的退避和棱镜11的退避兼用一个转动部件4，所以可以使激光刻印机1更加小型化。

另外，棱镜11具有使激光向互不相同的方向折射的多个直角棱镜12、13，多个直角棱镜12、13沿着基于夹送辊10B的卡片C1的输送方向L4并排配置。由此，只要以使用驱动辊7B及夹送辊10B的简单的构造沿一方向输送卡片C1，就能够使卡片C1迅速移动至各直角棱镜12、13的位置。因此，能够对卡片C1照射透过各直角棱镜12、13向互不相同的方向折射的激光，迅速地刻印图案多彩的光栅图像。另外，由于可以将卡片C1的输送构造设定为使用驱动辊7B及夹送辊10B的简单的构造，因此可以使激光刻印机1小型化。

另外，驱动辊7B的轴心L1及夹送辊10B的轴心L3平行于转动部件4的转动轴9的轴心L2。因此，即使因卡片C1的厚度偏差等，转动部件4的夹持位置A1上下错位，也可保持夹送辊10B和卡片C1的平行度，夹送辊10B的周面相对于卡片C1的上表面也可紧密地接触。另外，防止了在转动部件4转动至夹持位置A1时，伴随夹送辊10B和卡片C1的接触，卡片C1的位置在与夹送辊10B的输送方向L4交差的方向错位的情况。因此，能够沿输送方向L4高精度地输送卡片C1，高精度地进行卡片C1的光栅部P1和棱镜11的对准。另外，由于构成棱镜11的直角棱镜12、13沿输送方向L4并排配置，所以通过沿输送方向L4高精度地输送卡片C1，能够高精度地进行卡片C1的光栅部P1和各直角棱镜12、13的对准。

在上述激光刻印机1中，在光栅部P1形成图像时，能够使激光的输出通过ND滤镜F1、F2进行衰减，因此，在激光的特性上，不仅能够利用激光功率容易不稳定的低输出区域，而且还能够利用输出稳定且易使图像鲜明化的高输出区域。另外，即使不是光栅部P1的部位，也优选利用高输出区域。因此，能够以相同的激光输出在卡片C1上的光栅部P1和卡片C1上的不是光栅部P1的部位形成图像，所以不需要每次在卡片C1上的光栅部P1和卡片C1上的不是光栅部P1的部位变更激光输出，可以实现刻印的高速化。

接着，基于实验结果，叙述在光栅部P1形成大头照的图像时的ND滤镜和激光的关系。

作为激光射出装置1B，利用最大激光输出为1W的装置，作为ND滤镜，利用光量衰减率为40％的滤镜。

关于在最大激光输出为70％且未采用ND滤镜F的情况下，形成于光栅部P1的大头照的图像，虽然激光输出为稳定区域，但大头照整体上发黑，面部的浓淡不清楚，面部的识别性差。

关于在最大激光输出为20％且未采用ND滤镜F的情况下，形成于光栅部P1的大头照的图像，激光输出为不稳定区域，大头照整体上呈现浓淡不均，稍微发黑，面部的浓淡不清楚，面部的识别性差。

关于在最大激光输出为70％且采用了ND滤镜F的情况下，形成于光栅部P1的大头照的图像，激光输出为稳定区域，面部的浓淡清楚，面部的识别性好。

这样，在光栅部P1形成像大头照那样的以浓淡表现方式体现识别性差异的图像的情况下，不是通过调节激光的输出来调节图像的浓淡，而是通过用ND滤镜F进行调节，可带来良好的结果，这一点已由实验确认。即，不单是用ND滤镜对激光进行光量调节这样的技术转用，由该实验结果可知，在光栅部P1形成像大头照那样的以浓淡表现方式体现识别性差异那样的图像的情况下，具有显著的效果。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形。

例如，也可以在第一及第二直角棱镜12、13的斜面12a、13a即激光射出侧的表面配置ND滤镜。

也可以在第一及第二直角棱镜15、16的激光入射侧或激光射出侧的表面配置ND滤镜。另外，也可以在第三及第四直角棱镜21、22的激光入射侧或激光射出侧的表面配置ND滤镜。

也可以将固定在构架上的ND滤镜F配置于激光射出装置1B和卡片C1的光栅部P1之间，在光栅部P1形成图像。另外，在不利用棱镜11的情况下，也可以将固定在构架上的ND滤镜F配置于激光射出装置1B和卡片C1的光栅部P1之间，以使卡片C1倾斜的方式动作，在光栅部P1形成图像。

以上对本发明的最佳实施方式进行了说明，但本发明未必限定于上述的实施方式。例如，作为刻印对象的纸张类不限于卡片，也可以是护照、单据、证券纸等。另外，棱镜未必需要具有多个棱镜部，只要具有一个棱镜部即可。另外，多个棱镜部也可以被一体化。另外，刻印顺序不限于上述顺序，例如也可以在刻印普通图像之后再刻印光栅图像。

Claims (5)

1.一种激光刻印机，通过激光的照射，在纸张类上进行刻印，其中，具备：

激光照射部，其对所述纸张类照射激光；

基座部，其支承所述纸张类；

驱动辊，其设于所述基座部，并且与所述纸张类的一面相接触；

可动部件，其在与所述基座部协动而夹持所述纸张类的纸张类夹持位置和所述激光的光路外的退避位置之间进行转动；

夹送辊，其设于所述可动部件上，并且与所述纸张类的另一面相接触，与所述驱动辊协动而输送所述纸张类；以及

棱镜，其固定于所述可动部件上，并且在所述可动部件的所述纸张类夹持位置使所述激光透过且折射，

来自所述激光照射部的所述激光，在所述可动部件处于所述纸张类夹持位置和所述退避位置时照射在所述纸张类上。

2.如权利要求1所述的激光刻印机，其特征在于，所述棱镜具有使所述激光向互不相同的方向折射的多个棱镜部，所述多个棱镜部沿着所述夹送辊输送所述纸张类的输送方向并排配置。

3.如权利要求1或2所述的激光刻印机，其特征在于，多个所述可动部件以所述纸张类夹持位置相互重叠的方式配置，向互不相同的方向进行转动。

4.一种激光刻印机，对具有光栅部的纸张类照射激光，在所述光栅部形成图像，所述光栅部可随着倾斜使看到的图案变化，其中，该激光刻印机具备：

激光照射装置，其对所述纸张类的所述光栅部照射激光；以及

中性灰度滤镜，其配置于所述光栅部和所述激光照射装置之间，使所述激光透过。

5.如权利要求4所述的激光刻印机，其特征在于，

该激光刻印机还具备配置于所述光栅部和所述激光照射装置之间用于对所述光栅部从斜向照射所述激光的棱镜，

所述ND滤镜配置于所述棱镜的激光入射侧或激光射出侧的表面。

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