以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、印面形成装置1を印面材ホルダ16と共に示す外観斜視図である。印面形成装置1は、印面材ホルダ16に保持された印面材18の上面に所望の文字、記号、図形などを表す印面(スタンプを押したときに、文字、記号、図形などの印影を形成する部分)を形成する印面形成用サーマルプリンタである。
印面形成装置1は、本体部1aと、本体部1aの後端部に形成された挿入部15と、本体部1aの前端部に形成された排出部17とを備えている。図1では、印面形成装置1の挿入部15に印面材ホルダ16が挿入されたあとの状態であって、印面材ホルダ16の先端部16a(ホルダ端部)が排出部17から外部に出ている状態を示している。
図2は、図1の印面形成装置1の概略平面図である。なお、図2は、印面形成装置1の挿入部15に印面材ホルダ16が挿入された直後の状態を示している。また、図3は、図2の印面形成装置1の概略側面図である。
図2に示すように、本体部1aの前端部には、移動機構としてのプラテンローラ19が設置されており、プラテンローラ19は左右方向へ延びる姿勢で設けられている。プラテンローラ19は、図3の矢印bに示す方向へ回転し、印面材ホルダ16をその下面側から当接した状態で後方から前方へ向かって(図1〜図3において矢印aで示す方向へ)搬送する。
プラテンローラ19の上方には、印面形成部としてのサーマルヘッド4が設置されており、サーマルヘッド4は左右方向へ延びプラテンローラ19に対向する姿勢で設けられている。サーマルヘッド4は、図示しないヘッド支持部を介して本体部1aに取り付けられている。サーマルヘッド4の後側(図3では右側)には、信号出力部としてのスイッチ41が設置されている。サーマルヘッド4からスイッチ41までの距離はXに設定されている。スイッチ41は、図2に示すように印面材ホルダ16の搬送路の幅方向(図2では左右方向)中央に位置している。また、本体部1aには、印面材ホルダ16の搬送路を構成するガイド板42が設けられている。図3に示すようにガイド板42は、挿入部15からプラテンローラ19の近傍まで延びている。
スイッチ41は、本体部1aに固定されたスイッチ本体41aと、スイッチ本体41aに支持され上下方向に変位可能な変位部41bと、を備えている。スイッチ本体41aは、例えばアナログスイッチIC(Integrated Circuit)を有しており、変位部41bの変位量D(押し上げ量又は降下量)に応じた電圧(信号)を出力する。変位部41bは、下方に向かって径寸法が小さくなる先細り形状に形成されている。変位部41bの先端は、ガイド板42の上面に当接している。この状態では、スイッチ本体41aは、変位部41bの変位量Dがゼロを示す電圧を出力する。図4は、スイッチ41の変位部41bの変位量Dに対する電圧Vを示す図である。この実施の形態では、一例として、図4に示すように変位部41bの変位量Dが増えるとスイッチ本体41aの出力する電圧Vが大きくなるように設定されている。
スイッチ41は、後述するように印面材ホルダ16の先端部16aが変位部41bに当接し、印面材ホルダ16によって変位部41bが押し上げられて印面材ホルダ16の上面に乗ると、変位部41bの押し上げ量に応じた電圧、即ち変位部41bの変位量D1に対応した電圧V1を出力する。変位量D1は、印面材ホルダ16の厚さH1に対応している。スイッチ41は、後述するように印面材18の先端部18a(印面材端部)が変位部41bに当接し、印面材18によって変位部41bが押し上げられて印面材18の上面に乗ると、変位部41bの押し上げ量に応じた電圧、即ち変位部41bの変位量D2に対応した電圧V2を出力する。変位量D2は、印面材ホルダ16の下面から印面材18の上面までの距離H2に対応している。
また、スイッチ41の変位部41bは、後述するように印面材18の後端部18b(印面材端部)が変位部41bの下を通過すると、自重によって下降して、印面材ホルダ16の上面に乗る。そして、スイッチ41は、変位部41bの下降量に応じた電圧、即ち変位部41bの変位量D1に対応した電圧V1を出力する。
図5は、図1の印面形成装置1の構成例を示すブロック図である。
図5に示すように、印面形成装置1は、制御部2と、制御部2に接続されたセンサ3、サーマルヘッド4、電源回路5、モータードライバ6、ステッピングモータ12、プラテンローラ19、表示画面制御回路7、表示デバイス13、メモリ制御回路8、UI(User Interface)制御回路9、スイッチ回路40、スイッチ41、USB(Universal Serial Bus)制御回路10及びBluetooth(登録商標)モジュール・無線LAN(Local Area Network)モジュール11とを備えている。
制御部2は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含み、制御部2は、メモリ制御回路8が備えるROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラム(例えば、後述する図10、図11に示す印面形成処理を実行するためのプログラム)に従って各種処理を実行することにより、印面形成装置1のシステム全体の制御を行う。なお、各回路同士は、図示しないバスを通じてデータ通信可能である。
制御部2には、PC(Personal Computer)やスマートフォンなどの外部機器からUSB制御回路10やBluetooth(登録商標)モジュール・無線LANモジュール11を介して画像データが入力される。制御部2は、入力された画像データに基づいて、画像データによって示される画像(文字、記号、図形など)を表す印面を印面材18の上面に形成するための制御を行う。
また、制御部2は、ステッピングモータ12を駆動させるためのパルス信号をモータードライバ6に出力し、出力したパルス信号のパルス数をカウントすることによりステッピングモータ12をどれだけ回転させたか、つまり後述する印面材ホルダ16を何mm搬送したかを精度良く把握することができる。制御部2は、例えば1パルスで印面材ホルダ16を0.0078mm搬送させる。
この実施の形態では、制御部2は、スイッチ41が出力する信号としての電圧V1が出力されたタイミング及び電圧V2が出力されたタイミングと、モータードライバ6に出力したパルス信号のパルス数と、に基づいて、面材ホルダ16の搬送距離を算出し、算出した搬送距離から、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を把握することができる。例えば、スイッチ41から電圧V1が出力されたタイミングから電圧V2が出力されたタイミングまでの間に、制御部2から出力されたパルス信号のパルス数が2564である場合、制御部2は、0.0078×2564の計算を行うことにより、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離が20mmであると把握する。
センサ3は、反射型光学センサであり、上方向に光を出射する発光素子と、センサ対象物(例えば、印面材ホルダ16)に当たって下方向に反射した光を受光する受光素子とを有する。センサ3は、受光素子において受光した光の光量に応じた信号を出力する。なお、印面形成装置1は、センサ3を備えなくてもよい。
サーマルヘッド4は、制御部2から出力された印面形成用のデータを受け取り、ヘッド内部のドライバICにて通電ドットの制御を行う。これによって、画像データに応じて、サーマルヘッド4の発熱体が選択的に加熱され、サーマルヘッド4の発熱体に接している多孔質エチレン酢酸ビニル・コポリマー(以下、EVA)などの印面材の表面に印面が形成(印刷又は印字ともいう)される。サーマルヘッド4の発熱体を加熱するための電力は電源回路5から供給される。サーマルヘッド4は、一例として、200ドット/25.4mmの解像度で48mmの有効印字幅を有している。
電源回路5は、電源IC等からなり、各回路に必要な電源を作り出して供給している。
モータードライバ6は、ステッピングモータ12を駆動させるために制御部2から出力されるパルス信号を受け取り、受け取ったパルス信号に基づいて駆動用の電力をステッピングモータ12に供給する。なお、モータードライバ6がステッピングモータ12に供給する実際の駆動電力は電源回路5から得ている。
ステッピングモータ12は、モータードライバ6によって供給された電力により駆動する。ステッピングモータ12は、図示しない複数のギアを介して上記したプラテンローラ19に連結されている。従って、ステッピングモータ12の駆動力は複数のギアを介してプラテンローラ19に伝達され、プラテンローラ19は、ステッピングモータ12の駆動力によって図3の矢印bに示す方向へ回転する。
表示画像制御回路7は、制御部2からの指令に基づいて、表示デバイス13へのデータ転送等やバックライトの点灯、消灯等の制御を行う。
表示デバイス13は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置から構成される。
メモリ制御回路8は、ROMやRAM(Random Access Memory)等のデバイスを含んでいる。ROMは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、制御部2がシステム全体の制御を行うためのプログラムやデータを記憶する。ROMには、後述する印面材サイズ特定テーブルが記憶されている。RAMは、揮発性メモリから構成され、制御部2が各種処理を行うためにデータを一時的に記憶するための作業領域として用いられる。
UI制御回路9は、キーボードやマウス、リモコンやボタン、タッチパネル等の入力デバイスから入力された情報をもとに、メニュー画面表示等の制御を行う。
スイッチ回路40は、スイッチ41から出力される電圧を、例えばアナログ信号からデジタル信号へ変換するなどして制御部2が受信可能な信号に変換し、変換した信号を制御部2に送信する。
USB制御回路10は、印面形成装置1にUSB接続されたPC等との間でのデータ通信の制御を行う。
Bluetooth(登録商標)モジュール・無線LANモジュール11は、Bluetooth(登録商標)規格に基づいて行われる無線通信や無線LANにおける通信が可能なPC等との間でのデータ通信の制御を行う。
なお、印面形成装置1は、表示デバイス13、表示画面制御回路7、UI制御回路9、USB制御回路10、Bluetooth(登録商標)モジュール・無線LANモジュール11、あるいは、これらの一部または全部を備えなくてもよい。例えば、表示装置を備えるPCやスマートフォン等との間でUSB接続または無線通信を行う場合には、ユーザは、PCやスマートフォン等のGUI(Graphical User Interface)上で操作を行うため、印面形成装置1では、表示画面制御回路7と表示デバイス13が必須ではない。
次に、印面形成装置1の制御部2の機能的構成について説明する。図5に示すように、制御部2は、判定部50、印面形成開始設定部51、印面形成強制終了設定部52、サイズ取得部53、として機能する。
判定部50は、スイッチ41が出力する電圧が印面材18の先端部18aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であるか否かを判定する。この実施の形態では、スイッチ41によって出力される電圧がV1からV2に切り替わったことで、印面材18の先端部18aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であると判定する。
判定部50は、スイッチ41が出力する電圧が印面材ホルダ16の先端部16aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であるか否かを判定する。この実施の形態では、スイッチ41によって出力される電圧がゼロからV1に切り替わったことで、印面材ホルダ16の先端部16aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であると判定する。
また、判定部50は、スイッチ41が出力する電圧が変位部41bの降下により出力された電圧であるか否かを判定する。この実施の形態では、スイッチ41によって出力される電圧がV2からV1に切り替わったことで、変位部41bの降下により出力された電圧であると判定する。
印面形成開始設定部51は、印面材18の先端部18aによってスイッチ41の変位部41bが押し上げられたことにより、スイッチ41が出力した電圧に応じて、印面材18の印面形成開始位置を設定する。この実施の形態では、印面形成開始設定部51は、例えば、スイッチ41によって出力される電圧がV1からV2に切り替わったタイミングで、印面材18の現在の位置から印面材18を所定距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成開始位置とする。印面材18を搬送させる距離は、一例として、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xに、後述する縁部18cの幅B(例えば1mm)を足した距離とすればよい。
印面形成強制終了設定部52は、変位部41bが降下したことにより、スイッチ41が出力した電圧に応じて、印面材18の印面形成強制終了位置を設定する。この実施の形態では、印面形成強制終了設定部52は、例えば、スイッチ41によって出力される電圧がV2からV1に切り替わったタイミングで、印面材18の現在の位置から印面材18を所定距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成強制終了位置とする。印面材18を搬送させる距離は、例えば、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xから、後述する縁部18cの幅B(例えば1mm)を引いた距離とすればよい。
サイズ取得部53は、印面材ホルダ16の先端部16aによって変位部41bが押し上げられたことにより、スイッチ41が出力した電圧、及び、印面材18の先端部18aによって変位部41bが押し上げられたことにより、スイッチ41が出力した電圧に基づいて、印面材18のサイズ、例えば縦横サイズを取得する。この実施の形態では、一例として、サイズ取得部53は、電圧V1が出力されたタイミング及び電圧V2が出力されたタイミングと、モータードライバ6に出力したパルス信号のパルス数と、から印面材ホルダ16の搬送距離を算出し、算出した搬送距離から、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を特定する。そして、サイズ取得部53は、特定した距離に基づいて、予めメモリ制御回路8が備えるROMに記憶して用意された印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、印面材18の縦横サイズを特定する。印面材サイズ特定テーブルの内容については後述する。
図6(a)は印面材18を保持する印面材ホルダ16の平面図、図6(b)は図6(a)のA−A´断面図、図6(c)は図6(a)の背面図である。なお、図6(a)に示す矢印aは、印面形成装置1における印面材ホルダ16の搬送方向を示している。
図6(a)に示すように、印面材ホルダ16は、矩形状を為しており、その中央部に縦サイズα[mm]で横サイズβ[mm]の矩形状の印面材18を保持している。図6(b)に示すように、印面材ホルダ16は、板状を為している。印面材ホルダ16は、コートボールから成る2枚の厚板紙21(上部厚板紙21a、下部厚板紙21b)から構成されている。
上部厚板紙21aの中央部には、縦サイズα[mm]で横サイズβ[mm]の位置決め孔24が形成されている。この位置決め孔24には、印面材18の下部が嵌め込まれている。これにより印面材18が印面材ホルダ16に対し位置固定される。上部厚板紙21aの先端から位置決め孔24までの距離γは、印面材18の縦横サイズ(α及びβの値)に対応して設定されている。なお、α、β及びγの対応関係は後述する。
下部厚板紙21bは、上部厚板紙21aの外形と同一の外形に形成され、全面が平坦に形成されている。下部厚板紙21bと上部厚板紙21aとは貼り合せられて一体化されており、下部厚板紙21bの上面及び上部厚板紙21aの内側面によって印面材18が保持される。
この実施の形態では、例えば、印面材18の厚さは1.5mmに、上部厚板紙21aの厚さは0.79mmに、下部厚板紙21bの厚さは0.79mmに、それぞれ設計されている。従って、印面材18が位置決め孔24に嵌め込まれた状態では、印面材18の上部は上部厚板紙21aの位置決め孔24から若干突出し、印面材18の上面は印面材ホルダ16の上面よりも上側に位置している。
図6(c)に示すように、下部厚板紙21bには位置決め孔24に合わせてミシン目25が形成されている。ミシン目25の先端側部25a(図6(c)においては上側部)は、左右方向へ延び、下部厚板紙21bの両側端部に到達している。
図6(b)に示すように、上部厚板紙21aの上面と、上部厚板紙21aの位置決め孔24から突出した印面材18の上面及び側面とは、フイルム26により被覆されている。フイルム26は、例えば両面接着シートにより上部厚板紙21aの上面に接着されている。なお、フイルム26は、印面材18の上面及び側面には接着されていない。
フイルム26は、PET(Polyethylene Terephthalate)またはポリイミド等を基材として作られており、熱伝導性・表面平滑性を有している。また、フイルム26は、印面材18と比較して高い耐熱性を有している。
上記フイルム26が接着された印面材ホルダ16では、下部厚板紙21bをミシン目25の先端側部25aに沿って裏側に折り曲げた後、ミシン目25を破り、ミシン目25に囲まれた部分を取り外すと、印面材ホルダ16から印面材18を容易に取り出すことができるようになっている。従って、印面の形成(以下、印面形成という。)が終わった印面材18を印面材ホルダ16から取り出し、例えば、方形の台座の下面に印面材18を両面接着シート等で貼り付けると、台座と印面材18とから構成されるスタンプ(印章)が完成する。
印面材18は、板状のEVAで構成されている。ここで、印面材18を構成するEVAの表面をサーマルヘッドで加熱することで、スタンプの印面を形成する原理を簡単に説明する。まず、EVAは無数の気泡を有しているため、EVAの内部にインク等の液体を浸透させることが出来る。
また、EVAは熱可塑性の物性を有するので、例えば70度〜120度の熱で加熱すると、熱を加えた箇所は軟化し、一度軟化した箇所は冷えると硬化する。そして、硬化した箇所は気泡部分が埋まり非多孔質化され、その部分はインク等の液体を通さなくなる。
そこで、この特性を利用して、サーマルヘッドでEVAの表面の任意の箇所を約1ミリ秒から5ミリ秒程度加熱すると、EVAの表面の任意の箇所を非多孔質化させ、その部分のインクの通過を禁止することが出来る。
したがって、印面材18に対して、インクを透過させる部分は加熱せず、インクを透過させない部分は加熱することで、所望の印影に応じた印面を形成することができる。
印面形成後の印面材18において、加熱しなかった部分からは当然のことながらインクが染み出して来る。したがって、例えば、後述する印面形成処理において印面材18の縁部18c(上面外周部)を加熱したり、印面材18の製造過程において熱裁断機によって裁断して印面材18の四辺の側面を加熱しながら形成したり、印面材18の下面を予め加熱したりすることで、内部に含浸させたインクを印面材18の四辺や下面から染み出して来ないようにすればよい。この実施の形態では、一例として、後述する印面形成処理において加熱する印面材18の縁部18cの幅Bを1mmに設定している。なお、縁部18cの幅を適宜変更してもよい。また、印面材18の製造過程において印面材18の四辺の側面及び下面を加熱している。
図7(a)〜(c)は、印面材18の縦横サイズなどの設定例を説明するための図である。図7(a)は、印面材ホルダ16に種類Aの印面材18が保持されている状態を示す図である。図7(a)に示すように、一例として、種類Aの印面材18の縦横サイズは、α1=62[mm]でβ1=47[mm]に設定されている。また、上部厚板紙21aの先端から位置決め孔24までの距離、即ち印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離は、γ1=20[mm]に設定されている。
また、図7(b)は、印面材ホルダ16に種類Bの印面材18が保持されている状態を示す図である。図7(b)に示すように、一例として、種類Bの印面材18の縦横サイズは、α2=32[mm]でβ2=32[mm]に設定されている。印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離は、γ2=30[mm]に設定されている。
また、図7(c)は、印面材ホルダ16に種類Cの印面材18が保持されている状態を示す図である。図7(c)に示すように、一例として、種類Cの印面材18の縦横サイズは、α3=42[mm]でβ3=17[mm]に設定されている。印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離は、γ3=40[mm]に設定されている。
次に、印面形成装置1のスイッチ41の動作について図8(a)〜(d)、図9(a)〜(b)を参照して説明する。
図8(a)に示すように、ユーザによって印面材ホルダ16が挿入部15に挿入され、印面材ホルダ16が白矢印の方向へ押されると、印面材ホルダ16の先端部16aがスイッチ41の変位部41bに当接する。前述したように変位部41bは、下方に向かって径寸法が小さくなる先細り形状に形成されているので、印面材ホルダ16の先端部16aによって変位部41bが押し上げられ、図8(b)に示すように、変位部41bの先端が印面材ホルダ16の上面と同じ高さになるまで移動して、変位部41bが印面材ホルダ16の上面に乗る。これによりスイッチ41は、変位部41bの変位量D1に応じた電圧V1を出力する。
また、変位部41bが印面材ホルダ16の上面に乗るのと同時に、印面材ホルダ16の先端部16aがプラテンローラ19の回転に巻き込まれ、印面材ホルダ16が矢印aの示す方向へ搬送される。印面材ホルダ16が矢印aの示す方向へ搬送されると、印面材18の先端部18aがスイッチ41の変位部41bに当接する。印面材18の先端部18aによって変位部41bが押し上げられ、図8(c)に示すように、変位部41bの先端が印面材18の上面と同じ高さになるまで移動して、変位部41bが印面材18の上面に乗る。これによりスイッチ41は、変位部41bの変位量D2に応じた電圧V2を出力する。このように、スイッチ41は、変位部41bの位置(所定の位置)において、印面材18の先端部18aが変位部41bの位置に達したことを検知した信号として電圧V2を出力する。
そして、図8(d)に示すようにさらに印面材ホルダ16が搬送され、印面材18が印面形成開始位置に到達すると、サーマルヘッド4が印面材18の上面に印面形成を開始する。
次に、印面材ホルダ16が徐々に搬送されながらサーマルヘッド4が印面材18の上面に印面形成を行っている途中で、図9(a)に示すように印面材18の後端部18bが変位部41bの下を通過すると、変位部41bが降下する。これによりスイッチ41は、変位部41bの変位量D1に応じた電圧V1を出力する。このように、スイッチ41は、変位部41bの位置(所定の位置)において、印面材18の後端部18bが変位部41bの位置に達したことを検知した信号として電圧V1を出力する。
そして、図9(b)に示すようにさらに印面材ホルダ16が搬送され、印面形成が完了していない状態で印面材18が印面形成強制終了位置に到達すると、サーマルヘッド4による印面形成が強制終了する。また、印面材ホルダ16の後端部16bが変位部41bの下を通過すると、変位部41bが降下する。これによりスイッチ41は、変位部41bの変位量Dがゼロを示す電圧を出力する。
図10、図11は、印面形成装置1の制御部2により行われる印面形成処理の一例を示すフローチャートである。なお、この印面形成処理は、印面形成装置1に電源が投入され、PCから画像データ及び印面材の縦横サイズデータが送信されたことによって開始される。
先ず、制御部2は、PCより受信したデータから印面材の縦横サイズを読み取り、読み取った縦横サイズを、メモリ制御回路8のRAMの所定領域に記憶することにより設定する(ステップS1)。ステップS1の処理を実行した後、制御部2は、モータードライバ6にパルス信号を供給し、ステッピングモータ12を駆動してプラテンローラ19を回転させる(ステップS2)。
そして、判定部50として機能する制御部2は、スイッチ41が出力する電圧が印面材ホルダ16の先端部16aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であるか否かを判定する(ステップS3)。即ち、ステップS3では、制御部2は、印面材ホルダ16の先端部16aが検出された否かを判定する。例えば、スイッチ41によって出力される電圧がゼロからV1に切り替わったことで、印面材ホルダ16の先端部16aが検出されたと判定する。ステップS3にて印面材ホルダ16の先端部16aが検出されないと判定された場合(ステップS3;No)、制御部2は、印面材ホルダ16の先端部16aが検出されるまでステップS3の処理を繰り返し実行する。
ステップS3にて印面材ホルダ16の先端部16aが検出されたと判定された場合(ステップS3;Yes)、制御部2は、モータードライバ6に供給するパルス信号のパルス数の測定を開始する(ステップS4)。続いて、制御部2は、ステッピングモータ12を1パルス分駆動させて、印面材ホルダ16を搬送する(ステップS5)。
次に、判定部50として機能する制御部2は、スイッチ41が出力する電圧が印面材18の先端部18aによって変位部41bが押し上げられたことにより出力された電圧であるか否かを判定する(ステップS6)。即ち、ステップS6では、制御部2は、印面材18の先端部18aが検出されたか否かを判定する。例えば、スイッチ41によって出力される電圧がV1からV2に切り替わったことで、印面材18の先端部18aが検出されたと判定する。ステップS6にて印面材18の先端部18aが検出されないと判定された場合(ステップS6;No)、制御部2は、印面材18の先端部18aが検出されるまでステップS5、ステップS6の処理を繰り返し実行する。
ステップS6にて印面材18の先端部18aが検出されたと判定された場合(ステップS6;Yes)、印面形成開始設定部51として機能する制御部2は、印面形成開始位置を設定する(ステップS7)。ステップS7では、制御部2は、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xに、縁部18cの幅B(例えば1mm)を足した距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成開始位置とする。
ステップS7の処理を実行した後、サイズ取得部53として機能する制御部2は、ステップS4にて測定を開始したパルス数に基づいて印面材ホルダ16の搬送距離を算出し、算出した搬送距離から、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を特定する(ステップS8)。ステップS8では、制御部2は、例えば算出した搬送距離が20mmを基準として±1mmといった所定範囲内である場合、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を20mmと特定する。また、制御部2は、算出した搬送距離が30mmを基準として±1mmといった所定範囲内、40mmを基準として±1mmといった所定範囲内である場合、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を30mm、40mmと特定する。
次に、制御部2は、ステップS8にて特定した距離に基づいて、予めメモリ制御回路8が備えるROMに記憶して用意された印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、印面材18の縦横サイズを特定する(ステップS9)。図12は、印面材サイズ特定テーブルの一例を示している。印面材サイズ特定テーブルでは、例えば、ステップS8にて特定される印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離γが、印面材の種類、印面材の縦サイズα及び印面材の横サイズβに対応付けられていればよい。ステップS9では、制御部2は、ステップS8にて距離を20mmと特定した場合、印面材の種類がAで、印面材の縦サイズαがα1、印面材の横サイズβがβ1であると特定する。制御部2は、ステップS8にて距離を30mmと特定した場合、印面材の種類がBで、印面材の縦サイズαがα2、印面材の横サイズβがβ2であると特定する。また、制御部2は、ステップS8にて距離を40mmと特定した場合、印面材の種類がCで、印面材の縦サイズαがα3、印面材の横サイズβがβ3であると特定する。
ステップS9の処理を実行した後、制御部2は、ステップS9で特定した印面材18の縦横サイズが、ステップS1にて設定した印面材の縦横サイズと一致するか否かを判定する(ステップS10)。ステップS10にて一致しないと判定された場合(ステップS10;No)、制御部2は、印面材ホルダ16を排出部17から排出させ(ステップS11)、印面形成処理を終了する。
また、ステップS10にて一致すると判定された場合(ステップS10;Yes)、制御部2は、ステッピングモータ12を1パルス分駆動させて、印面材ホルダ16を搬送する(ステップS12)。
次に、制御部2は、印面材18が、ステップS7にて設定された印面形成開始位置に到達したか否か判定する(ステップS13)。ステップS13では、制御部2は、例えば、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xに縁部18cの幅Bを足した距離に対応するパルス数の分だけ、ステップS12の処理を実行したときに、印面材18が印面形成開始位置に到達したと判定すればよい。ステップS13にて印面材18が印面形成開始位置に到達していないと判定された場合(ステップS13;No)、制御部2は、印面材18が印面形成開始位置に到達するまでステップS12、ステップS13の処理を繰り返し実行する。
ステップS13にて印面材18が印面形成開始位置に到達したと判定された場合(ステップS13;Yes)、制御部2は、サーマルヘッド4に印面形成を開始させる(ステップS14)。ステップS14では、制御部2は、PCより受信した画像データに基づいて、サーマルヘッド4に印面形成用のデータを送信し、サーマルヘッド4を制御する。これによりサーマルヘッド4は、制御部2から受け取った印面形成用のデータに基づいて、ヘッド内部のドライバICにて通電ドットの制御を行い、例えば制御部2が16パルス出力する毎に0.0078mm×16、即ち、約0.12mmの幅分の印面形成を行っていく。
次いで、制御部2は、ステッピングモータ12を1パルス分駆動させて、印面材ホルダ16を搬送する(ステップS15)。そして、判定部50として機能する制御部2は、スイッチ41が出力する電圧が変位部41bの降下により出力された電圧であるか否かを判定する(ステップS16)。即ち、ステップS16では、制御部2は、印面材18の後端部18bが検出されたか否かを判定する。ステップS16では、制御部2は、例えば、スイッチ41によって出力される電圧がV2からV1に切り替わったことで、印面材18の後端部18bが検出されたと判定する。ステップS16にて印面材18の後端部18bが検出されないと判定された場合(ステップS16;No)、制御部2は、印面材18の後端部18bが検出されるまでステップS15、ステップS16の処理を繰り返し実行する。
ステップS16にて印面材18の後端部18bが検出されたと判定された場合(ステップS16;Yes)、印面形成強制終了設定部52として機能する制御部2は、印面形成強制終了位置を設定する(ステップS17)。ステップS17では、制御部2は、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xから、縁部18cの幅B(例えば1mm)を引いた距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成強制終了位置とする。
ステップS17の処理を実行した後、制御部2は、印面形成が完了しているか否かを判定する(ステップS18)。ステップS18では、制御部2は、例えば、サーマルヘッド4の通電ドットの制御が終了している場合に、印面形成が完了していると判定すればよい。ステップS18にて印面形成が完了していると判定された場合(ステップS18;Yes)、制御部2は、印面材ホルダ16を排出部17から排出させ(ステップS22)、印面形成処理を終了する。
また、ステップS18にて印面形成が完了していないと判定された場合(ステップS18;No)、制御部2は、ステッピングモータ12を1パルス分駆動させて、印面材ホルダ16を搬送する(ステップS19)。そして、制御部2は、ステップS17にて設定された印面形成強制終了位置に印面材18が到達したか否か判定する(ステップS20)。ステップS20では、制御部2は、例えば、スイッチ41からサーマルヘッド4までの距離Xから、縁部18cの幅Bを引いた距離に対応するパルス数の分だけ、ステップS19の処理を実行したときに、印面材18が印面形成強制終了位置に到達したと判定すればよい。ステップS20にて印面材18が印面形成強制終了位置に到達していないと判定された場合(ステップS20;No)、制御部2は、ステップS18、ステップS19、ステップS20の処理を繰り返し実行する。
また、ステップS20にて印面材18が印面形成強制終了位置に到達したと判定された場合(ステップS20;Yes)、制御部2は、サーマルヘッド4に印面形成を強制終了させる(ステップS21)。ステップS21では、制御部2は、例えば、サーマルヘッド4に通電ドットの制御を終了させる信号を送信する。そして、制御部2は、印面材ホルダ16を排出部17から排出させ(ステップS22)、印面形成処理を終了する。
以上説明したように、上記実施の形態に係る印面形成装置1によれば、例えば、スイッチ41は、印面材ホルダ16によって変位部41bが押し上げられて印面材ホルダ16の上面に乗ると、変位部41bの変位量D1に対応した電圧V1を出力し、印面材18によって変位部41bが押し上げられて印面材18の上面に乗ると、変位部41bの変位量D2に対応した電圧V2を出力する。従って、印面材18の位置を検出することができる。なお、サーマルヘッド4の位置は予め定まっているため、上記したように印面材18の位置を検出することで、印面材18とサーマルヘッド4との相対的な位置関係を検出することができる。
ところで、印面材18を印面材ホルダ16へ取り付ける場合には、印面材ホルダ16に対する印面材18の取り付け位置に少なからず誤差が生じてしまう。印面材18の取り付け位置に誤差が生じていると、印面材18に対して適正な印面形成を行うことができず、印面形成が失敗して印面材18が無駄になるおそれがある。そこで、例えば、印面材ホルダ16の側部に切欠部を形成しておき、この印面材ホルダ16の搬送中に当該切欠部をセンサ3によって検出する。そして、センサ3が切欠部を検出したことに応じて、予め定められた切欠部の形成位置と印面材18の取り付け位置とに基づいて印面形成開始位置を設定することが考えられる。しかし、このような方法で印面形成開始位置を設定した場合であっても、そもそも切欠部の形成位置と印面材18の取り付け位置とに製造上の誤差が生じている場合には、印面材に対して適正な製版を行うことができない。
上記実施の形態に係る印面形成装置1によれば、例えば、制御部2は、スイッチ41によって出力される電圧がV1からV2に切り替わったタイミングで、印面材18の現在の位置から印面材18を所定距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成開始位置として設定する。そして、制御部2は、印面材18が印面形成開始位置に到達したときに、サーマルヘッド4に印面形成を開始させる。従って、印面材ホルダ16に対する印面材18の取り付け位置に製造上の誤差がある場合であっても、スイッチ41によって印面材18の端部を直接検出して印面材18の位置を精度良く把握することができ、印面材18の上面に適正な印面形成を行うことができる。
上記実施の形態に係る印面形成装置1によれば、例えば、制御部2は、電圧V1が出力されたタイミングと電圧V2が出力されたタイミングとから印面材ホルダ16の搬送距離を算出し、算出した搬送距離から、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を特定する。そして、制御部2は、特定した距離に基づいて、印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、印面材18の縦横サイズを特定する。このように印面材18のサイズを取得するので、例えば、ステップS10の処理のように予め設定された印面材のサイズと比較して、一致しない場合には印面形成を行わないようにすることができる。従って、印面形成の失敗を防止することが可能となる。
上記実施の形態に係る印面形成装置1によれば、例えば、制御部2は、スイッチ41によって出力される電圧がV2からV1に切り替わったタイミングで、印面材18の現在の位置から印面材18を所定距離搬送させた位置を、印面材18の印面形成強制終了位置とする。そして、制御部2は、印面材18が印面形成強制終了位置に到達したときに、サーマルヘッド4に印面形成を強制終了させる。これにより印面材18の上面に適正な印面形成を行うことができる。このような印面形成装置1では、例えば、上記実施の形態における印面形成処理にてステップS10の印面材18のサイズ判定などを実行しない場合などに有効である。
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
上記実施の形態では、プラテンローラ19によって印面材ホルダ16を、図1〜図3において矢印aで示す方向に移動させた。しかし、印面材ホルダ16は、サーマルヘッド4に対して相対的に移動すればよい。サーマルヘッド4に対して印面材ホルダ16を相対的に移動させることには、例えば、上記実施の形態で示したように、サーマルヘッド4の位置を本体部1aに対して固定し、印面材ホルダ16を所定方向(上記実施の形態では矢印aで示す方向)に移動させる場合の他、印面材ホルダ16の位置を本体部1aに対して固定し、サーマルヘッド4を所定方向(例えば、矢印aで示す方向とは反対方向)に移動させる場合が含まれる。なお、印面材ホルダ16の位置を本体部1aに対して固定し、サーマルヘッド4を移動させる場合には、スイッチ41をサーマルヘッド4と供に移動させればよい。
上記実施の形態では、移動機構をプラテンローラ19とし、このプラテンローラ19によって印面材ホルダ16を移動させた。しかし、印面材ホルダ16を移動させる方法は上記方法に限定されない。例えば、上面に印面材ホルダ16が載せられるテーブル台を備え、このテーブル台を動かすことで印面材ホルダ16を移動させてもよい。また、印面材ホルダ16の後端部16bを後方から押し込む押込部材を備え、この押込部材で印面材ホルダ16を後方から押し込んで、印面材ホルダ16を移動させてもよい。
上記実施の形態では、信号出力部をスイッチ41によって構成したが、信号出力部は変位部の押し上げ量に応じた信号を出力することができれば、電圧を出力するスイッチ41に限定されない。例えば、電流を出力するスイッチで信号出力部を構成してもよい。また、変位部41bが印面材ホルダ16の上面と同じ高さになるまで移動すると、その変位量に応じたデジタル信号を出力し、変位部41bが印面材18の上面と同じ高さになるまで移動すると、その変位量に応じたデジタル信号を出力するスイッチであってもよい。
上記実施の形態では、電圧V1が出力されたタイミングと電圧V2が出力されたタイミングとから印面材ホルダ16の搬送距離を算出し、算出した搬送距離から、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離を特定して、特定した距離に基づいて、印面材18の縦横サイズを特定した。しかし、印面材18の縦横サイズを特定する方法は上記方法に限定されない。例えば、電圧V1が出力されたタイミングと電圧V2が出力されたタイミングとの間にモータードライバ6に送信したパルス信号のパルス数などのような、印面材ホルダ16の先端部16aから印面材18の先端部18aまでの距離に関する情報に基づいて、印面材18のサイズを特定してもよい。
また、スイッチ41から出力された電圧V1と電圧V2との差を示す情報に基づいて、印面材18のサイズを特定してもよい。例えば、電圧V1と電圧V2との差を示す電圧値から、印面材ホルダ16の上面から印面材18の上面までの距離又は印面材18の厚さを特定し、印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、特定した距離又は厚さに対応する印面材18のサイズを特定してもよい。また、スイッチ41から出力された電圧V1又は電圧V2を示す情報に基づいて、印面材18のサイズを特定してもよい。例えば、印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、電圧V1又は電圧V2の値に対応する印面材18の縦横サイズを特定してもよい。
また、印面材ホルダ16の所定位置(例えば、印面材ホルダ16の先端部16aと印面材18の先端部18aとの間の位置)に、長さが印面材18のサイズに対応した凹部を形成しておき、スイッチ41を用いて印面材ホルダ16に形成された凹部の長さを計測することによって、計測した結果に対応する印面材18のサイズを特定してもよい。
上記実施の形態では、スイッチ41が出力した信号に基づいて、印面材18の縦横サイズを特定したが、例えば、印面材18の厚さサイズも合わせて特定してもよい。
上記実施の形態では、例えば、スイッチ41が出力した信号に基づいて、印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、印面材18のサイズを特定した。しかし、印面材18のサイズを取得する方法は、印面材サイズ特定テーブルを参照して印面材18のサイズを特定する方法に限られない。例えば、スイッチ41が出力した信号に関する情報を用いて所定の演算を行い、演算結果を印面材18のサイズとして取得してもよい。
上記実施の形態では、スイッチ41を、印面材ホルダ16の搬送路の幅方向中央に設置した。しかし、印面材ホルダ16が搬送されることによって印面材ホルダ16の基準となる端部及び印面材18の基準となる端部が通る軌道上にスイッチ41を設置すればよいので、スイッチ41の設置位置は搬送路の幅方向中央に限定されない。
上記実施の形態では、スイッチ41をサーマルヘッド4の後側に設置したが、スイッチ41を、例えば、サーマルヘッド4の右側、左側又は前側に設置してもよい。スイッチ41をサーマルヘッド4の右側又は左側に設置した場合には、印面材18の先端部18aを検出したのと同時に印面形成を開始させるように構成すればよい。即ち、印面材18の先端部18aを検出したのと同時に印面形成が開始できる位置にスイッチ41を設置してもよい。また、スイッチ41をサーマルヘッド4の前側に設置した場合には、印面材18の先端部18aを検出した後、印面材ホルダ16を搬送方向とは逆の方向へ戻す制御を行ってもよい。
上記実施の形態では、スイッチ41を用いて印面材18のサイズを特定した。しかし、スイッチ41を用いないで印面材18のサイズを特定してもよい。例えば、図13に示すように印面材ホルダ16の一方の側部(図13における右方)に切欠部61を形成する。この切欠部61の前後方向(図13における上下方向)の長さを、印面材18の縦横サイズ(α及びβの値)に対応して設定する。また、図14に示すように、搬送される印面材ホルダ16に形成された切欠部61が通る軌道62に対応してセンサ3を本体部1aに設置する。なお、センサ3の設置位置は、センサ3が印面材ホルダ16に接触しないように印面材ホルダ16の裏面の軌道よりも若干下側の位置とする。そして、印面材ホルダ16の裏面に当たって反射した光を受光するセンサ3が出力する信号に基づいて、切欠部61の前後方向の長さに関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、例えば印面材サイズ特定テーブルを参照することにより、印面材18の縦横サイズを特定してもよい。
また、制御部2が実行する印面形成処理は、スイッチ41等の信号出力部が出力する信号に基づいて、サーマルヘッド4等の印面形成部を制御すれば、どのような処理であってもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
印面材ホルダに保持された印面材の上面が該印面材ホルダの上面よりも上側に位置する該印面材の上面に印面を形成する印面形成部と、
前記印面形成部に対して前記印面材ホルダを相対的に移動させる移動機構と、
前記移動機構によって前記印面材ホルダが相対的に移動する際に、所定の位置において、前記印面材ホルダの上面よりも上側に位置する前記印面材が当該所定の位置に達したことを検知した信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部が出力する前記信号に基づいて前記印面形成部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする印面形成装置。
(付記2)
上下方向に変位可能な変位部を有し、
前記制御部は、前記信号出力部が出力する信号が前記印面材の移動方向前端部によって前記変位部が押し上げられたことにより出力された第1の信号であるか否かを判定し、前記第1の信号であると判定したことに基づいて、前記印面形成部を制御して前記印面形成部に前記印面の形成を開始させる、
ことを特徴とする付記1に記載の印面形成装置。
(付記3)
前記制御部は、
前記信号出力部が出力する信号が前記印面材の前記移動方向前端部によって前記変位部が押し上げられたことにより出力された第1の信号であるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記信号出力部が出力する信号が前記印面材ホルダの前記移動方向前端部によって前記変位部が押し上げられたことにより出力された第2の信号であるか否かを判定する第2の判定手段と、を備え、
前記第1の判定手段が前記第1の信号であると判定したタイミングと、前記第2の判定手段が前記第2の信号であると判定したタイミングと、に基づいて、前記印面材のサイズを特定し、特定した前記サイズに基づいて前記印面形成部を制御する、
ことを特徴とする付記2に記載の印面形成装置。
(付記4)
前記変位部は、前記移動機構によって前記印面材ホルダが相対的に移動する際に、前記印面材の移動方向後端部が該変位部の下を通過すると降下し、
前記信号出力部は、前記変位部の降下量に応じた信号を出力し、
前記制御部は、前記信号出力部が出力する信号が前記変位部の降下により出力された第3の信号であるか否かを判定し、前記第3の信号であると判定したことに基づいて、前記印面形成部を制御して前記印面形成部に前記印面の形成を強制終了させる、
ことを特徴とする付記2または3に記載の印面形成装置。