CN105564071A - 印面加工装置以及印面加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印面加工装置、印面加工方法以及多孔质印章。印面加工装置发热驱动热敏打印头而在多孔质材料上形成印面，能够精度良好地形成印字部分的轮廓等。印面加工装置(10)具备：热敏打印头(12)，具有呈线状配置的多个发热元件(12a)；发热驱动控制单元(24)，进行如下控制处理，即一边在使热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使它们相对移动，一边选择性地发热驱动各发热元件而在上述多孔质材料上形成印面。发热驱动控制单元根据具有灰度值的灰度图像数据，通过PWM控制而对发热驱动热敏打印头的各发热元件的脉冲时间宽度进行控制，从而在多孔质材料上形成具有灰度的印面。

Description

印面加工装置以及印面加工方法

技术领域

本发明涉及多孔质材料的印面加工装置以及该印面加工装置中的印面加工方法。

背景技术

印面加工装置是为了制造多孔质印章而进行如下热加工处理的装置(例如，参照专利文献1)，即：使热敏打印头抵接到多孔质材料亦即加工对象物，一边使热敏打印头与多孔质材料相对移动一边选择性地发热驱动热敏打印头的发热元件，从而在多孔质材料形成所期望的印面。通过印面加工装置加工了印面的多孔质材料装配在安装于支架的墨水浸渍体，由此，组装成具有顾客定制的印面图案的多孔质印章。近年来，对于印面加工装置要求能够加工与顾客定制对应的多种多样的印面图案、尺寸的印章或标签页等的通用性以及任何人都能够在店面进行加工操作的便利性等。为此，将多孔质材料设置在适合于多孔质印章的加工尺寸的专用的附件，将附件装到印面加工装置来进行印面加工。

利用印面加工装置进行的印面加工的基本动作为：利用热敏打印头使多孔质材料的表面熔融固化，从而形成去掉多孔性的非盖章部。因此，基本上，通过进行驱动热敏打印头所抵接的非印字部分(非盖章部)的发热元件、且不驱动印字部分(盖章部)的发热元件的通断控制，能够加工单色的印面。但是，在这样的简单的通断控制中存在从位于非盖章部的缘部的发热元件发出的热传导至邻接的盖章部区域的问题。其结果是出现了印字的轮廓部分的多孔性(墨水的浸透性)局部丧失而导致印字的轮廓相对于本来的图像数据发生变形的情况。作为避免这样的印字变形的方法，已提出有将基于热敏打印头进行的一行的通断的加热处理分成多次的加工控制法(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2014-43092号公报

专利文献2：日本特开2009-208294号公报

发明内容

但是，根据上述的将一行的通断的加热处理分成多次的现有加工控制法，在为了提高印面的加工精度而增加灰度数时，需要更多次数的加热处理，存在印面整体的加工时间变长的课题。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种对热敏打印头进行发热驱动而在多孔质材料形成印面的印面加工装置，该印面加工装置例如能够将印字部分的轮廓等精度良好地形成等。

为了解决上述课题，本发明涉及一种印面加工装置，具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；输送单元，在使上述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使上述热敏打印头与上述多孔质材料相对移动；发热驱动控制单元，进行如下控制处理，即一边进行上述相对移动，一边逐行地选择性发热驱动上述各发热元件而使上述多孔质材料熔融固化，从而形成印面，该印面加工装置的特征在于，上述发热驱动控制单元根据具有灰度值的灰度图像数据对发热驱动上述各发热元件的脉冲时间宽度进行PWM控制，从而在上述多孔质材料上形成印面。

根据该构成的印面加工装置，能够精度良好地形成具有与所给的灰度图像数据一致的灰度的印面。另外，如果是相同的加工精度，则能够相比以往缩短加工时间。

另外，在印面加工装置中，也可以是设为上述发热驱动控制单元以上述脉冲时间宽度相对于调制基本信号的占空比，对上述各发热元件的驱动量进行PWM控制，上述周期调制基本信号的周期与形成一行的印面的加工周期信号不同。该情况下，优选设定为上述调制基本信号的周期比形成上述一行的印面的加工周期信号的周期短。

根据该构成，一行的加工期间中的对各发热元件的驱动量变得均匀。由此，能够期待减少残留于热敏打印头的热量，并且减少传导至邻近多孔质材料的热量的影响。

另外，在印面加工装置中，上述发热驱动控制单元也可以使流过上述各发热元件的驱动电流的振幅恒定而控制上述脉冲时间宽度。

根据该构成，即便由于发热元件发热而导致电阻变化，也不会影响对所供给的电力量(发热量)，能够确保加工的精度。

另外，在印面加工装置中，也可以还具备：灰度数据制作单元，根据表示所给的印面图案的单色图像数据制作具有灰度值的灰度图像数据；以及驱动量转换单元，将所制作的上述灰度图像数据转换为上述各发热元件的驱动量数据，上述发热驱动控制单元以与上述驱动量数据对应的占空比对上述各发热元件的驱动量进行PWM控制。

根据该构成，能够精度良好地形成对所给的单色图像数据施加了灰度的印面。

另外，在印面加工装置中，上述灰度数据制作单元也可以制作在上述单色图像数据的值反转的交界区域像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据。

根据该构成，能够精度良好地形成对印字部分的轮廓施加了灰度修正的、与所给的单色图像数据一致的印面。

另外，本发明涉及印面加工方法，其应用于印面加工装置，该印面加工装置具备：热敏打印头，该热敏打印头具有线状配置的多个发热元件；以及控制单元，该控制单元进行如下控制处理：一边在使上述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使上述热敏打印头与上述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动上述各发热元件，从而在上述多孔质材料上形成印面，上述印面加工方法的特征在于，包括：通过上述控制单元将具有灰度值的灰度图像数据转换为上述各发热元件的驱动量数据的步骤；以及通过上述控制单元以与上述驱动量数据对应的占空比对上述各发热元件的驱动量进行PWM控制的步骤。

根据该印面加工方法，能够精度良好地形成具有与灰度图像数据一致的灰度的印面。另外，如果是相同的加工精度，则能够相比以往缩短加工时间。

另外，在印面加工方法中，还可以包括：通过上述控制单元根据表示印面图案的单色图像数据制作上述灰度图像数据的步骤。

根据该印面加工方法，能够精度良好地形成对所给的单色图像数据施加了灰度的印面。

另外，在印面加工方法中，还可以通过上述控制单元制作在上述单色图像数据的值反转的交界像素值被修正为阶段性地单调变化的上述灰度图像数据。

根据该印面加工方法，能够精度良好地形成对印字部分的轮廓施加了灰度修正的、与所给的单色图像数据一致的印面。

另外，本发明涉及多孔质印章的制造方法，使用了印面加工装置，该印面加工装置具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；以及控制单元，进行如下控制处理，即一边在使上述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使上述热敏打印头与上述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动上述各发热元件，从而在上述多孔质材料上形成印面，上述孔质印章的制造方法的特征在于，包括：通过上述控制单元将具有灰度值的灰度图像数据转换为上述各发热元件的驱动量数据的步骤；以及通过上述控制单元以与上述驱动量数据对应的占空比对上述各发热元件的驱动量进行PWM控制的步骤。

另外，本发明涉及多孔质印章，其使用印面加工装置制造而成，该印面加工装置具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；以及控制单元，进行如下控制处理，即一边在使上述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使上述热敏打印头与上述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动上述各发热元件，从而在上述多孔质材料上形成印面，上述多孔质印章的特征在于，通过上述控制单元根据表示所给的印面图案的单色图像数据，制作在上述单色图像数据的值反转的交界区域像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据，并以基于上述灰度图像数据的驱动量对上述各发热元件进行发热驱动，从而形成具有灰度的印面。

根据本发明的印面加工装置以及印面加工方法，能够精度良好地形成与图像数据一致的印面。例如，能够形成对印字部分的轮廓施加了灰度修正的高精度的印面。另外，如果是相同的加工精度，能够相比以往缩短加工时间。

附图说明

图1是示出包括印面加工装置的印面加工系统的整体构成的外观图。

图2是示出印面加工装置的概略构成的框图。

图3是示出热敏打印头的打印头面及其侧面的两面图。

图4是示出设置于附件的多孔质印体的外观的立体图。

图5是示出设置于附件的多孔质印体的剖视图。

图6是热加工时的多孔质印体的剖视图。

图7是例示原稿数据、灰度图像数据、驱动量数据以及多孔质材料剖面的图。

图8是包括发热驱动控制单元的控制装置的简化框图。

图9是例示第一实施方式的调制基本信号与驱动电流脉冲的波形的时序图。

图10是例示第二实施方式的调制基本信号与驱动电流脉冲的波形的时序图。

图11是多孔质印体用的附件的主视图。

图12是例示对应加工对象物的类型而预先设定的点图案的图。

图13是示出读取单元的实施方式的图。

图14是示出读取单元检查加工对象物的设置状态的实施方式的图。

图15是用于说明从加工了印面的多孔质印体组装多孔质印章的方法的图。

图16是示出印面加工装置中的印面加工处理的流程图。

图17A是用于说明印面加工装置中的印面加工动作的图。

图17B是用于进一步说明印面加工装置中的印面加工动作的图。

图18是用于说明其他实施方式中的印面加工动作的图。

(符号说明)

10：印面加工装置；11：控制装置；12：热敏打印头；12a：发热元件；13：热驱动单元；14：升降机构；15：托盘；16：输送机构；17S、17D：读取单元(光传感器)；21：振荡器；22：行周期信号生成器；23：输送控制单元；24：发热驱动控制单元；25：分频器；27：基本信号计数器；28：DA转换器；29：比较器；30：原点传感器；50：附件；51：台座；90：终端装置；100：多孔质印章；101：多孔质印体；102：多孔性膜；103：框体；112：支架；110：墨水浸渍体。

具体实施方式

(印面加工系统的整体构成的说明)

下面，参照附图对本发明所涉及的印面加工装置的具体实施方式进行详细说明。图1是示出包括印面加工装置10的印面加工系统的整体构成的外观图。如图1所示，对印面加工装置10以能够通信的方式连接有用于供用户(包括操作者以及顾客)操作的作为输入操作单元的终端装置90。在图1中，作为终端装置90示出了个人计算机(PC)的例子。但是，除了PC以外，只要是具备能够与印面加工装置10通信并且用户能够进行输入操作的单元的装置即可，没有特别限制，例如也能够利用平板PC、智能手机等便携式终端装置。另外，也可以是代替终端装置而对印面加工装置10一体地连接例如接触面板式的计算机的系统。

通过在终端装置90中动作的例如编辑软件来制作顾客所定制的印章的印面图案，并且将所制成的印面图案数据(原稿数据、单色图像数据)转发至印面加工装置10。另外，也可以将通过扫描仪/照相机等读取到的图形数据取入终端装置90，使用专用软件来制作印面图案数据。另外，也可以是以下方式：顾客预先将印面图案数据上传至网站上的主机服务器，加工操作者下载该印面图案数据并利用印面加工装置10进行加工。

通过在终端装置90中动作的例如编辑软件来制作顾客所定制的印章的印面图案，并且将所制成的印面图案数据(原稿数据、单色图像数据)转发至印面加工装置10。另外，也可以将通过扫描仪/照相机等读取到的图形数据取入终端装置90，使用专用软件来制作印面图案数据。另外，也可以是以下方式：顾客预先将印面图案数据上传至网站上的主机服务器，加工操作者将该印面图案数据下载到终端装置90中，并利用印面加工装置10进行加工。

(印面加工装置的说明)

接下来，作为加工对象物的种类以印章即多孔质印体101为例，对印面加工装置10主体进行说明。印面加工装置10是如下装置：在使热敏打印头12与多孔质印体101抵接的状态下，一边使热敏打印头12与多孔质印体101相对移动一边选择性地发热驱动热敏打印头12的各发热元件12a，使多孔质材料熔融固化，从而逐行地形成印面。这里，所谓的“抵接”的意思是热敏打印头12的高度位置与加工对象物(多孔质印体101)的表面的高度位置一致。如果多孔质材料能够通过来自热敏打印头12的辐射热而加热熔融，那么“抵接”也包括热敏打印头12与多孔质材料隔着微小的空隙而对置的状态。另外，来自热敏打印头12的热量经由树脂薄膜等而传导至多孔质材料的状态在概念上也包含于“抵接”。另外，所谓的“相对移动”，可以是固定热敏打印头12的位置而使多孔质印体101移动，也可以是固定多孔质印体101的位置而使热敏打印头12移动。在本说明书中，对固定热敏打印头12的位置而使多孔质印体101移动的前者的结构的实施方式进行说明。

印面加工装置10中设有输送附件50的单元即托盘15。通过设于印面加工装置10内部的输送机构16(参照图2)，在能够拆装附件50的排出位置与印面加工装置10内的收纳位置之间往返输送托盘15。在印面加工装置10的前面部设有利用文字等来显示装置的动作状态(准备完成、附件装配、数据读取、印字加工、附件排出、错误以及其他)、加工对象物的类型(种类以及尺寸)等的显示部18、以及用于进行各种操作的操作开关等。另外，在印面加工装置10的背面部，虽然未图示，但是设有用于与终端装置90通信连接的例如USB、D-SUB或者以太网(注册商标)等通信用连接器以及电源供给用连接器等。

图2是示出本实施方式中的印面加工装置10的概略构成的框图。印面加工装置10具备：具有多个发热元件12a、12a、……的热敏打印头12；设置多孔质印体101的附件50；输送机构16，其在使设置于附件50的多孔质印体101与热敏打印头12抵接的状态下使多孔质印体101与热敏打印头12相对移动；以及控制装置11，进行如下的热加工控制处理，即一边对基于输送机构16的移动进行控制一边发热驱动热敏打印头12的发热元件12a、12a、……，从而在多孔质印体101的表面形成印面。

图3是示出热敏打印头12的打印头面及其侧面的两面图。如该图所示，在热敏打印头12的打印头面(与多孔质印体101抵接来进行印面加工的面)以线状等间隔地排列有多个发热元件12a、12a、……。发热元件12a、12a的排列间隔、换言之即一个发热元件12a的尺寸相当于印面加工的理论上的最小加工像素尺寸。能够将热敏打印头12中的发热元件12a的点密度设为例如300dpi(dot/inch)左右。热敏打印头12在控制装置11的控制下，在一行的加工周期时间内，热驱动单元13针对各发热元件12a、12a、……选择性地流过电流，从而在多孔质印体101形成一行的印面。另外，热敏打印头12在控制装置11的控制下，通过升降机构14而移动控制到与加工对象物接近以及分离的位置。

这里，图4是示出设置于附件50的多孔质印体101的外观的立体图，图5是其剖视图。如图4以及图5所示，多孔质印体101形成为具有方形闭合状的框体103和以堵住该框体103的前表面开口的方式展开的多孔性膜102。这里“前表面”或者“表面”是指形成印面的一侧的面，“后表面”或者“背面”是指与形成印面的一侧相反侧的面。框体103的后表面开口形成为比前表面开口大，如图5所示，在框体103内形成有凹进台阶部106。所述的形状的框体103由热变形小的例如热可塑性树脂通过模具成型而制成。

关于多孔性膜102的材料，只要是能够通过热敏打印头12使表面加热熔融并固化的多孔质材料即可，没有特别限定。作为该多孔质材料的原材料，能够使用例如苯乙烯系、氯乙烯系、烯烃系、聚酯系、聚酰胺系、聚氨酯系的热可塑性弹性体(ThermoplasticElastomer)。为了获得多孔性，通过加热加压混合机、加热辊等将淀粉、食盐、硝酸钠、碳酸钙等填充材料与原材料树脂混制，做成片状而冷却后，通过水或者稀释酸性水溶出上述填充材料。通过该方法而制成的多孔质材料的熔融温度与原材料树脂相同。另外，通过向树脂中添加颜料、染料、无机质等副成分，能够调整多孔质材料的熔融温度。本实施方式中的多孔质材料的熔融温度为70℃～120℃。

多孔性膜102的气孔率以及气孔直径能够通过混制的溶解物质的粒径以及它们的含量来调整。本实施方式中的多孔性膜102的气孔率为50％～80％，气孔直径为1μm～20μm。还可以将多孔性膜102设为2层结构并且将下层(后面侧)的气孔率设为50μm～100μm。印面加工的对象物亦即多孔质印体101通过将多孔性膜102热熔接于框体103的前表面开口的周缘部(前端面)而制成。

图6是热加工时的多孔质印体101的剖视图。如图5以及图6所示，多孔质印体101通过从框体103的后表面侧将凹进台阶部106嵌合于台座51的凸出台阶部52而设置于附件50。在多孔质印体101设置于附件50的台座51的状态下，多孔性膜102的背面与凸出台阶部52的表面的水平位置一致，并且优选接触。也就是说成为多孔质印体101的框体103保持于台座51并且通过凸出台阶部52的表面来承接多孔性膜102的背面的结构。通过使热敏打印头12抵接于设置在台座51的多孔质印体101的表面，并且使多孔质印体101沿着与热敏打印头12的行正交的方向移动，从而逐行地进行印面的加工。

另外，若使热敏打印头12直接与多孔质印体101的表面相接并驱动发热元件12a，则加热熔融的多孔质材料熔接于热敏打印头12，存在引起摩擦力增大、制版不良之类的不良情况。为了解决上述问题，可以在多孔质印体101与热敏打印头12之间介入树脂薄膜(未图示)。关于这样的树脂薄膜，要求具有比在多孔质印体101所使用的多孔质材料融点高的耐热性、不在印面产生褶皱等的低摩擦性以及平滑性。作为该树脂薄膜，能够使用例如玻璃纸、乙酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等的聚乙烯薄膜。通过介入这样的树脂薄膜，除了能够避免在多孔质材料发生褶皱之外还能够减小残留在热敏打印头12的余热的影响。

驱动热敏打印头12的一个发热元件12a时的发热量Q由下述公式(1)表示。

Q＝k×I×t……(1)

这里，k是热转换效率系数，I是驱动电流，t是驱动时间。根据公式(1)，发热元件的发热量Q与驱动电流和驱动时间之积即驱动量Dq(Dq＝I×t)成比例。

如图7所示，表示终端装置90的存储器中存储的印面图案的原稿数据以2值(单色)的位图形式存储。例如，相当于印章的印字部分(盖章部)的所谓的“黑”的像素值为“1”，相当于非印字部分(非盖章部)的所谓的“白”的像素值为“0”。将表示要加工的印面图案的该2值的原稿数据称为“单色图像数据”。印面加工装置10中的印面加工的基本动作为：通过发热驱动热敏打印头12的发热元件12a，将与热敏打印头12抵接的多孔质印体101的表面加热熔融并固化，从而在多孔质印体101的表面形成去掉了多孔性的非盖章部。因此，基本上，控制装置11能够通过按照单色图像数据不驱动印字部分(盖章部)的发热元件(Dq＝0)而驱动非印字部分(非盖章部)的发热元件(Dq＝Dqmax)、也就是说通过进行通断控制来加工印面。

但是，在按照如上所述的2值的单色图像数据进行的简单的通断控制中，存在在非盖章部的缘部的位置蓄积于热敏打印头12的残留热量传导至邻近的盖章部区域的问题。其结果是出现以下情况：印字的轮廓部分的多孔性(墨水的浸透性)局部丧失，从而产生印字的轮廓与本来的图像数据相比变窄或变形等不良情况。为了避免这样的印字的变形，在本实施方式的终端装置90中具备灰度数据制作单元，该灰度数据制作单元根据单色图像数据而制作具有例如8位(256灰度)灰度的灰度图像数据。

例如终端装置90所具备的灰度数据制作单元，如图7所示那样制作在单色图像数据的印字部分(盖章部)与非印字部分(非盖章部)的交界区域(白黑值反转的区域)像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据。另外，这里所说的“单调变化”，也包括根据单色图像数据非线性修正灰度图像数据的情况。而且，控制装置11所具备的驱动量转换单元将所制作的灰度图像数据转换为热敏打印头12的各发热元件12a的驱动量的数据。在计算发热元件12a的驱动量Dq时，驱动量转换单元能够考虑发热元件12a的驱动量与多孔性(墨水的浸透性)的相关特性。

这里，能够将定量地表示多孔性的指标即墨水的浸透比率定义为将热加工之前的初始的多孔质材料的气孔率设为1(100％)、并且将以最大驱动量(Dq＝Dqmax)驱动发热元件而进行了热加工之后的多孔质材料的气孔率设为0(0％)而标准化了的情况下的比率。多孔质材料会随着加热熔融而稍许收缩并且热传导率等发生变化，因此发热元件的驱动量与墨水的浸透比率未必成比例。因此，在终端装置90或者控制装置11的存储器(例如ROM19b等)中存储有预先通过实验等测定出的发热元件的驱动量与墨水的浸透比率之间的非线性的相关特性数据。

另外，灰度数据制作单元也可以根据单色图像数据，考虑上述的非线性相关特性(发热元件的驱动量与墨水的浸透比率之间的关系)而制作修正了的灰度图像数据。这种情况下，通过制作具有灰度图像数据的灰度值与发热元件12a的驱动量成比例的关系的灰度图像数据，控制装置11的驱动量转换单元能够从灰度图像数据直接(具体地说，不进行非线性修正处理等)获得驱动量数据。

控制装置11所具备的发热驱动控制单元24对热驱动单元13进行PWM(PulseWidthModulation；脉冲宽度调制)控制，并对热敏打印头12的各发热元件12a进行按照驱动量数据的发热驱动量Dq的控制，从而在多孔质印体101上逐行地形成印面。这里，所谓的PWM控制是指通过使流过发热元件12a的驱动电流的振幅恒定并对其脉冲时间宽度(或者占空比)进行控制，从而控制对发热元件12a的驱动量Dq的方式。另外，也可以使施加于发热元件12a的电压振幅恒定并通过PWM控制来控制发热驱动量Dq。

这里，图8是包括发热驱动控制单元24的控制装置11的简化框图。图8所示的振荡器21输出规定周期的基本时钟信号。振荡器21可以是使控制装置11的CPU工作的系统时钟信号源。从振荡器21输出的基本时钟信号被分频器25分频。然后，分频而得的二次时钟信号被供给至行周期信号生成器22。行周期信号生成器22根据该二次时钟信号生成行周期信号。这里，“行周期信号”是与一行的加工周期同步的信号。在印面加工装置10进行加工动作的过程中，输送控制单元23与该行周期信号同步地控制输送机构16而使多孔质印体101逐行地移动。

从分频器25将另外的二次时钟信号供给至发热驱动控制单元24的基本信号计数器27。供给至基本信号计数器27的二次时钟信号和上述行周期信号的频率可以相同，也可以不同。基本信号计数器27对该二次时钟信号进行计数，生成例如图9所示那样的三角波的调制基本信号。基本信号计数器27是以电压值输出时钟信号的计数值的模拟输出计数器。在从行周期信号生成器22输入了行周期信号时，基本信号计数器27重置计数值而重新从0开始计数。调制基本信号的周期即PMW控制的基本时间宽度，由供给至基本信号计数器27的时钟信号的周期和基本信号计数器27的最大计数数值决定。

发热驱动控制单元24对各发热元件12a确定与驱动量数据对应的占空比，将具有该占空比的脉冲时间宽度的PWM门信号供给至热驱动单元13所对应的晶体管。这里，图9是例示基于第一实施方式的PWM控制的调制基本信号和对发热元件12a进行发热驱动的驱动电流脉冲Ip的波形的时序图。在图9所示的实施方式中，一行的加工周期信号即行周期信号与调制基本信号以同一周期(同一频率)同步。因此，对各发热元件12a的驱动量Dq(驱动电流脉冲Ip的电流振幅×脉冲时间宽度)由行周期信号的脉冲时间宽度相对于周期时间的占空比决定。发热驱动控制单元24以与驱动量数据对应的该占空比对各发热元件12a进行PWM控制驱动。

以图9的例子进一步进行说明，例如，在存储于RAM19a的驱动量数据中对某个发热元件12a的驱动量数据为最大驱动量Dqmax的40/256的情况下，发热驱动控制单元24将占空比DT1设定为40/256，生成该占空比DT1的PWM门信号。更具体地说，DA转换器28将与驱动量数据的值40/256相当的电压值的阈值信号Th1输入到比较器29。比较器29对三角波的周期信号即调制基本信号与阈值信号Th1进行比较，将仅在阈值信号Th1的电压比调制基本信号的电压高的时间接通的门信号供给至热驱动单元13所对应的晶体管。在热驱动单元13中，仅在该门信号接通的时间将放大至恒定的电流振幅的驱动电流脉冲Ip1供给至所对应的发热元件12a。由此，以与驱动量数据对应的占空比DT1对发热元件12a进行PWM控制驱动。

这样，发热驱动控制单元24按照基于灰度图像数据而制作的驱动量数据，控制对热敏打印头12的各发热元件12a进行发热驱动的脉冲时间宽度。由此，能够精度良好地形成对印字部分的轮廓实施了灰度修正的、与所给的图像数据一致的盖章部。另外，如果是相同的加工精度，则与以往相比能够缩短加工时间。

另外，图10是例示基于第二实施方式的PWM控制的调制基本信号与对发热元件12a进行发热驱动的驱动电流脉冲Ip的波形的时序图。在图10所示的第二实施方式中，一行的加工周期信号即行周期信号与调制基本信号以不同的周期(不同的频率)同步。该情况下，对各发热元件12a的驱动量Dq由调制基本信号的驱动电流脉冲时间宽度相对于周期时间的占空比决定。发热驱动控制单元24以与驱动量数据对应的该占空比对各发热元件12a进行PWM控制驱动。

在图10的实施方式中，设定为调制基本信号的周期比形成一行的印面的加工周期短。通过使调制基本信号的周期较短，从而在一行的加工期间中向热敏打印头12的各发热元件12a供给的驱动电流脉冲Ip变得均匀。由此，残留于热敏打印头12的蓄热减少，能够减小传递至邻近的多孔质材料的热量的影响。另外，PWM控制的调制基本信号即便未必与行周期信号同步也能够期待同样的效果。

另外，根据本实施方式的印面加工装置10，应用上述的灰度数据制作单元、驱动量转换单元以及发热驱动控制单元，还能够实现以装饰印字为目的而在盖章部的轮廓、徽标等上具有灰度的印面加工。这种情况下，实施了渐变等装饰的印面的图案数据(原稿数据)可以预先具有灰度值。

接下来，对装配于印面加工装置10的附件50进行说明。在附件50中设置多孔质印体101等印面加工装置10的加工对象物。图11是多孔质印体101用的附件50的主视图。在附件50的主体上表面形成有与多孔质印体101的背面侧嵌合的台座51。另外，在附件50主体的一部分，贯通附件50主体而形成一列根据所设置的预定的加工对象物的类型而预先确定的点图案的孔53、53、……。另外，形成有从附件50的端部至台座51的局部U字状切口的切槽55。

图12中示出与加工对象物的类型对应地预先确定的点图案的例子。用于识别加工对象物的类型以及/或者附件50的型式的点图案是由孔53、53、……与余白54、54、……的组合构成的排列图案。这里，“余白”的意思是指点图案当中的、未在附件50主体形成孔的区域。参照图12可知，例如图11所示的孔53、53、……的点图案以二进制表示为‘01011’，因此，能够识别是加工对象物的种类为“印章”、且加工尺寸为“15×30mm”用的附件型式“4”。

在印面加工装置10，在附件50被装配的位置，具备读取孔53、53、……的点图案的读取单元。附件50“被装配的位置”是指在排出的托盘15中放置附件50的位置、或者在印面加工装置10内稍微搬入附件50的位置(第一搬入位置)中的任一个。该读取单元如图13所示，例如能够由从附件50的下方放射光的光电二极管17S和在附件50的上方与光电二极管17S对置配置的光电检测器17D构成(投射型光传感器)。可以是在附件50的上方设置光电二极管17S、且在附件50的下方设置光电检测器17D的结构。例如如果孔图案的点数为5个，则设置由与各孔53以及余白54的位置对应的5对光电二极管17S以及光电检测器17D构成的光传感器。根据该投射型光传感器的读取单元的结构，通过光电检测器17D检测光电二极管17S放射并在孔53中通过的光。另一方面，若光电二极管17S放射的光被余白54遮断，则光电检测器17D检测不到光。

另外，虽然未图示，但作为读取单元的其他实施方式，可以设置读取余白54、54、……的图案的反射型光传感器。另外，作为读取单元的又一其他实施方式，可以设置读取孔53、53、……和余白54、54、……的图案的机械式开关。

根据投射型或者反射型的光传感器17S、17D，能够非接触地读取点图案53、54。因此，不会发生由用于读取点图案53、54的不必要的接触所导致的附件50的位置偏移等，能够确保加工对象物与热敏打印头12的相对位置关系的精度。

另外，印面加工装置10所具备的上述的读取单元即光传感器17S、17D还兼备检查附件50在加工开始的位置或者收纳位置、加工对象物向附件50的设置状态的功能。即，在附件50的主体形成有切口至台座51的局部的切槽55，在加工对象物即多孔质印体101设置于台座51时切槽55被多孔质印体101的一部分遮住。如图14所示，光传感器17S、17D通过读取该切槽55的状态来检查多孔质印体101向附件50的设置状态。即，从光电二极管17S放射到切槽55的光被多孔质印体101的一部分遮住，如果未被光电检测器17D检测到，则能够判断为加工对象物正常设置于附件50。

根据该结构，读取附件50的点图案53、54的读取单元(光传感器17S、17D)还能够检查加工对象物向附件50的设置状态。因此，还能够防止在未设置加工对象物就将附件50装配于印面加工装置10的情况、加工对象物未正确地设置于附件50的状态就将附件50装配于印面加工装置10的情况下开始加工。因此，能够预先防止加工操作错误等而提高用户的便利性。另外，读取单元(光传感器17S、17D)兼备附件50的点图案53、54的读取以及加工对象物的设置状态的检查这两项功能，因此，还能够简化印面加工装置10的整体结构。

(印面加工方法的说明)

接下来，以多孔质印章100的制造为例对使用本实施方式的印面加工装置10的印面加工方法进行说明。

1.用户所进行的操作

首先，用户(包括顾客)经由终端装置90输入要制作的印章的印面图案的数据(单色的原稿数据)。印面图案数据也可以通过在终端装置90中工作的专用编辑软件来制作。另外，可以向终端装置90输入用户预先制作的文本数据。另外，也可以是将通过扫描仪/照相机等读取的图形数据读入到终端装置90的方法。然后，按照在终端装置90中工作的专用人机接口软件的指示，输入加工对象的种类(印章或者标签页)、加工尺寸等类型信息。所输入的印面图案的单色图像数据以及加工对象物的类型信息存储于终端装置90内的存储器。

接下来，用户将多孔质印体101设置于附件50的台座51，将附件50放置到从装置10排出的托盘15。然后，在进行了附件50的装配操作后，将托盘15搬入印面加工装置10内，收容附件50。然后，在印面加工装置10中进行了规定的初始处理之后，自动进行多孔质印体101的印面加工处理。

印面加工处理完成后，自动排出托盘15。用户能够从托盘15取出附件50并获得加工形成有印面的多孔质印体101。如图15所示，通过对加工形成有印面的多孔质印体101安装墨水浸渍体110以及支架112，从而能够获得具有与定制对应的独有的印面图案的多孔质印章100。

2.印面加工装置中的加工处理

接下来，参照图16、图17A以及图17B对印面加工装置10中的加工处理动作进行说明。主要在图16的流程图中示出的印面加工装置10中的印面加工处理，通过控制装置11所具备的CPU按照存储于ROM19b等存储单元的程序执行的运算处理来实现。

首先，在受理了托盘15的排出操作(步骤S10：是)后，在接下来的步骤S11中，控制装置11所具备的输送控制单元控制输送机构16而将托盘15输送至排出位置。然后，由用户将附件50装配于托盘15(图17A(a))。输送控制单元根据托盘15的搬入操作而将托盘15搬入到第一搬入位置(图17A(b))，通过光传感器17S、17D读取形成于附件50的孔53、53、……的点图案(步骤S12)。另外，也可以在托盘15中放置附件50的位置(排出位置)或者将附件50进一步向内部收纳后的位置(例如后述的原点位置或者其附近)读取孔53、53、……的点图案。

在接下来的步骤S13中，控制装置11根据所读取的点图案来特定所装配的附件50的型式以及设置于附件50的加工对象物的类型(种类以及加工尺寸)。也可以在印面加工装置10的显示部18中显示所特定出的加工对象物的类型信息。另外，在步骤S14中，判断输入至终端装置90的加工对象物的类型信息与根据附件50的点图案而特定出的附件50的型式以及/或者加工对象物的类型信息之间的匹配性。如果上述的信息没有匹配性(步骤S14：否)，则在步骤S15中能够在显示部18中显示错误并拒绝附件50的收纳。这样，在开始加工之前的装配了附件50的时间点，读取单元(光传感器17S、17D)能够读取点图案而特定加工对象物的类型。因此，能够事先防止加工操作错误等。

在判断为类型信息具有匹配性(步骤S14：是)时，在步骤S16中，控制装置11的输送控制单元控制输送机构16而将托盘15以及附件50搬入至印面加工装置10内的进一步的中途的搬入位置即第二搬入位置。另外，也可以在后述的原点位置或者收纳于其附近的位置，进行步骤S13的基于特定点图案的加工对象物的类型的处理以及基于步骤S14判断类型信息的匹配性的处理。该情况下，如果类型信息没有匹配性，则也可以使托盘15返回排出位置。由此，能够督促用户重新操作。

在步骤S17中，托盘15以及附件50处于印面加工装置10中，通过读取单元即光电检测器17D检查加工对象物即多孔质印体101向附件50的设置状态(图17A(c))。如果多孔质印体101未设置于附件50或者未正确地设置于附件50(步骤S17：否)，则在步骤S18中在显示部18显示错误，使托盘15回到排出位置。由此，能够督促用户向附件50设置加工对象物。

如果判断为多孔质印体101正确地设置于附件50(步骤S17：是)，则在接下来的步骤S21中，终端装置90所具备的灰度数据制作单元从单色图像数据制作灰度图像数据。例如，灰度数据制作单元制作在单色图像数据的值白黑反转的交界区域像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据。然后，在步骤S22中，控制装置11的驱动量转换单元转换灰度图像数据而制作各发热元件12a的驱动量数据。

另外，在步骤S21中，灰度数据制作单元也可以考虑预先测定的发热元件的驱动量与墨水的浸透比率的非线性相关关系而从单色图像数据制作灰度图像数据。或者，在步骤S22中，驱动量转换单元也可以考虑该非线性相关关系而从灰度图像数据制作驱动量数据。

在接下来的步骤S23中，托盘15以及附件50处于搬入至内部最深处的位置(第三搬入位置；原点位置)，在该位置，原点传感器30接通，由此设定输送的原点(图17A(d))。原点传感器30能够使用通过托盘15或者附件50接触而探测光的遮断的光传感器。另外，可以将图17A(a)所示的托盘15以及附件50被排出至外侧的位置(排出位置)设为原点。然后，在接下来的步骤S24中，控制装置11根据从孔53的点图案特定的加工对象物的种类和加工尺寸的信息决定加工开始位置。然后，在步骤S25中，输送控制单元控制输送机构16，使多孔质印体101移动至所决定的加工开始位置。

在加工对象物即多孔质印体101移动至加工开始位置之后，在步骤S26中，控制装置11根据从孔53的点图案特定的加工对象物的种类信息决定热敏打印头12的加热高度位置。这里，“加热高度位置”相当于热敏打印头12与多孔质印体101抵接的高度位置。然后，在步骤S27中，控制装置11控制升降机构14而使热敏打印头12下降至所决定的加热高度位置。在该阶段，热敏打印头12与处于加工开始位置的多孔质印体101抵接(图17B(e))。

在步骤S28中，控制装置11的发热驱动控制单元按照一行的驱动量数据对热驱动单元13进行PWM控制，选择性地发热驱动热敏打印头12的发热元件12a。由此，能够对多孔质印体101热加工一行的量。然后，在接下来的步骤S29中，控制装置11的输送控制单元控制输送机构16而使多孔质印体101向搬出方向移动一行宽度的量。控制装置11通过反复进行步骤S28和步骤S29的处理，能够逐行地对多孔质印体101进行印面加工(图17B(f))。然后，在步骤S30的判断中最终行的加工结束时(图17B(g))，在步骤S31中将托盘15输送至排出位置。由此，用户能够获得形成有印面图案的多孔质印体101。

另外，如图18所示，也可以一边向搬入方向移动多孔质印体101一边进行印面加工。即，控制装置11在设定原点后决定加工开始位置(在图18中为右端)，对输送机构16进行控制而将多孔质印体101移动至所决定的加工开始位置(图18(a))。然后，控制装置11一边控制输送机构16而使多孔质印体101逐行地向搬入方向移动，一边通过PWM控制对热敏打印头12的发热元件12a进行发热驱动(图18(b))。基于多孔质印体101的最终行(图18中为左端)的加工结束，印面加工完成(图18(c))。

根据本实施方式的多孔质材料的印面加工装置10及其印面加工方法，能够精度良好地形成与图像数据一致的印面。尤其是能够精度良好地形成对印字部分的轮廓施加了灰度修正的、与所给的单色图像数据一致的印面。另外，如果是相同的加工精度，则能够比以往缩短加工时间。另外，通过PWM控制，一行的加工期间中的对各发热元件12a的驱动量变得均匀，因此能够减少残留于热敏打印头12的热量，能够减少传导至邻近多孔质材料的热量的影响。

以上，对本发明所涉及的印面加工装置以及其印面加工方法的优选实施方式进行了说明，但是不应当解释为本发明的技术构思局限于这里所说明的实施方式。本领域技术人员能够在不脱离本发明的要旨或者技术构思的范围内对该实施方式进行适当变更或者改进。应当理解为伴随这样的变更或者改进的印面加工装置及相关的周边技术包含于本发明的技术范围内。

Claims (11)

1.一种印面加工装置，具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；输送单元，在使所述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使所述热敏打印头与所述多孔质材料相对移动；以及发热驱动控制单元，进行如下控制处理，即一边进行所述相对移动一边逐行地选择性地发热驱动各所述发热元件而使所述多孔质材料熔融固化，从而形成印面，所述印面加工装置的特征在于，

所述发热驱动控制单元根据具有灰度值的灰度图像数据对发热驱动各所述发热元件的脉冲时间宽度进行PWM控制，从而在所述多孔质材料上形成印面。

2.根据权利要求1所述的印面加工装置，其特征在于，

所述发热驱动控制单元以所述脉冲时间宽度相对于调制基本信号的周期的占空比，对各所述发热元件的驱动量进行PWM控制，上述调制基本信号的周期与形成一行的印面的加工周期信号不同。

3.根据权利要求2所述的印面加工装置，其特征在于，

设定为所述调制基本信号的周期比所述形成一行的印面的加工周期信号的周期短。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的印面加工装置，其特征在于，

所述发热驱动控制单元使流过各所述发热元件的驱动电流的振幅恒定而控制所述脉冲时间宽度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的印面加工装置，其特征在于，还具备：

灰度数据制作单元，根据表示所给的印面图案的单色图像数据制作具有灰度值的灰度图像数据；以及

驱动量转换单元，将所制作的所述灰度图像数据转换为各所述发热元件的驱动量数据，

所述发热驱动控制单元以与所述驱动量数据对应的占空比对各所述发热元件的驱动量进行PWM控制。

6.根据权利要求5所述的印面加工装置，其特征在于，

所述灰度数据制作单元制作在所述单色图像数据的值反转的交界区域像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据。

7.一种印面加工方法，应用于印面加工装置，该印面加工装置具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；以及控制单元，进行如下控制处理，即一边在使所述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使所述热敏打印头与所述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动各所述发热元件，从而在所述多孔质材料上形成印面，

所述印面加工方法的特征在于，包括：

通过所述控制单元将具有灰度值的灰度图像数据转换为各所述发热元件的驱动量数据的步骤；以及

通过所述控制单元以与所述驱动量数据对应的占空比对各所述发热元件的驱动量进行PWM控制的步骤。

8.根据权利要求7所述的印面加工方法，其特征在于，还包括：

通过所述控制单元根据表示印面图案的单色图像数据制作所述灰度图像数据的步骤。

9.根据权利要求8所述的印面加工方法，其特征在于，

通过所述控制单元制作在所述单色图像数据的值反转的交界像素值被修正为阶段性地单调变化的所述灰度图像数据。

10.一种多孔质印章的制造方法，使用印面加工装置，该印面加工装置具备：热敏打印头，具有线状配置的多个发热元件；以及控制单元，进行如下控制处理，即一边在使所述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使所述热敏打印头与所述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动各所述发热元件，从而在所述多孔质材料上形成印面，

所述多孔质印章的制造方法的特征在于，包括：

通过所述控制单元将具有灰度值的灰度图像数据转换为各所述发热元件的驱动量数据的步骤；以及

通过所述控制单元以与所述驱动量数据对应的占空比对各所述发热元件的驱动量进行PWM控制的步骤。

11.一种多孔质印章，使用印面加工装置制造而成，所述印面加工装置具备：热敏打印头，具有呈线状配置的多个发热元件；以及控制单元，进行如下控制处理，即一边在使所述热敏打印头与多孔质材料抵接的状态下使所述热敏打印头与所述多孔质材料相对移动，一边选择性地发热驱动各所述发热元件，从而在所述多孔质材料上形成印面，

所述多孔质印章的特征在于，通过所述控制单元根据表示所给的印面图案的单色图像数据，制作在所述单色图像数据的值反转的交界区域像素值被修正为阶段性地单调变化的灰度图像数据，并以基于所述灰度图像数据的驱动量对各所述发热元件进行发热驱动，从而形成具有灰度的印面。