JP2018001580A

JP2018001580A - 自動連続画像彫刻装置

Info

Publication number: JP2018001580A
Application number: JP2016130807A
Authority: JP
Inventors: 勇一星山; Yuichi Hoshiyama
Original assignee: World Venture Corp
Current assignee: World Venture Corp
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: JP6820581B2

Abstract

【課題】装置の設置スペースの小型化を可能にする自動連続画像彫刻装置を提供する。【解決手段】未彫刻媒体収容部３と、既彫刻媒体収容部５と、媒体ディスペンサー７と、媒体位置決め搬送部９と、画像彫刻部１１とを備え、媒体ディスペンサー７は、未彫刻のカード状彫刻媒体を引き継ぎ位置ＴＯＰで開放して引き継がせ、媒体位置決め搬送部９は、画像彫刻後の既彫刻のカード状彫刻媒体を彫刻位置ＥＧＰから引継ぎ位置ＴＯＰへ戻し、媒体ディスペンサー７は、引継ぎ位置ＴＯＰの既彫刻のカード状彫刻媒体を吸着して上方へ移動させ且つ既彫刻媒体収容部５上へ移動して既彫刻のカード状彫刻媒体を開放し収容させることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、カード状彫刻媒体を画像彫刻する自動連続画像彫刻装置に関する。

従来から磁気カード或いは合成紙上に画像を彫刻する機器が特許文献１−３として提案されている。これらの機器は、いずれも彫刻だけの単機能だけであり、連続した自動画像彫刻ができなかった。

これに対し、出願人は特許文献４の自動連続画像彫刻装置を提案した。

この自動連続画像彫刻装置は、クレジットカードなど、カードに画像彫刻するものであり、カードマガジンと、カードディスペンサーと、リードライトユニットと、カード位置決め部と、カード搭載テーブルと、カード搬送部と、画像彫刻部と、カード収納マガジンと、カード搬送用ロボットとを備えている。

カードマガジンは、データをリード及びライト可能な長方形状のカードを複数枚収納可能とし、カードディスペンサーは、カードマガジンに収納されたカードをカード長尺方向へ順次繰り出す。

リードライトユニットは、カードディスペンサーから繰り出されたカードを繰り出し方向で受け入れてデータのリード又はライトを行いカード長尺方向へ搬出する。

カード位置決め部は、リードライトユニットから搬出されたカードをこの搬出方向で受け入れて位置決めを行う。

カード搭載テーブルは、カード位置決め部で位置決め後のカードがカード短尺方向への移動により搭載され、カード搬送部は、カード搭載テーブルに搭載されたカードを搭載位置と画像彫刻位置との間でカード長尺方向へ搬送する。

画像彫刻部は、カード搬送部で画像彫刻位置に搬送されてきたカードに対して制御部からの画像信号に従い彫刻針により画像彫刻を行う。

カード収納マガジンは、画像彫刻部で画像彫刻後に前記搭載位置に搬送を戻された既彫刻のカードをカード短尺方向への移動により受け入れて収納する。

カード搬送用ロボットは、カード位置決め部からカード搭載テーブルへ、このカード搭載テーブルからカード収納マガジンへとカードをカード短尺方向で直線的に移載させる。

従って、カードへの画像彫刻を連続して自動的に行わせることができる。

しかし、かかる従来の自動連続画像彫刻装置では、平面内におけるカードの移送経路が長く、装置が大型化するという問題があった。

特開平１−１１５６７６号公報特開平５−２４３９４号公報実開昭６３−２０１７６２号公報特許第４５１６６６９号公報

解決しようとする問題点は、平面内におけるカードの移送経路が長く、装置の設置スペースが大型化する点である。

本発明は、装置の設置スペースの小型化を可能とするため、未彫刻のカード状彫刻媒体を複数枚上下に重ねて収容する未彫刻媒体収容部と、前記未彫刻媒体収容部に並んで配置され彫刻済みの既彫刻のカード状彫刻媒体を収容する既彫刻媒体収容部と、前記未彫刻媒体収容部の上部から前記重ねられた未彫刻のカード状彫刻媒体の最上位を吸着させ前記未彫刻媒体収容部の上方外へ移動させ且つ前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部の隣接方向へ直線的に移動する媒体ディスペンサーと、前記媒体ディスペンサーの移動方向に配置され前記未彫刻のカード状彫刻媒体を引き継ぎ位置で引き継いで移動させ彫刻位置に位置決める媒体位置決め搬送部と、前記彫刻位置に配置され前記未彫刻のカード状彫刻媒体に画像彫刻を行う画像彫刻部とを備え、前記媒体ディスペンサーは、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を前記引き継ぎ位置で開放して引き継がせ、前記媒体位置決め搬送部は、画像彫刻後の既彫刻のカード状彫刻媒体を前記彫刻位置から前記引継ぎ位置へ戻し、前記媒体ディスペンサーは、前記引継ぎ位置の既彫刻のカード状彫刻媒体を吸着して上方へ移動させ且つ前記既彫刻媒体収容部上へ移動して既彫刻のカード状彫刻媒体を開放し収容させることを特徴とする。

本発明は、上記構成であるから、未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部と媒体位置決め搬送部及び画像彫刻部とを媒体ディスペンサーの直線的な移動方向へ並べることが可能となり、装置の設置スペースをコンパクトにすることができる。

自動連続画像彫刻装置を正面側から見た全体斜視図である。（実施例１）自動連続画像彫刻装置を背面側から見た一部省略の全体斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す一部省略の正面図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す一部省略の平面図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す背面側から見た状態の一部省略の斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係をＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を示す背面上方側から見た状態の一部省略の斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す側面上方側から見た状態の斜視図である。（実施例１）カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の一部省略の斜視図である。（実施例１）カードカセットの下部側をＸＹ面で切断して背面側から見た状態の斜視図である。（実施例１）カードカセットの下部側をＸＹ面で切断して背面下方側から見た状態の斜視図である。（実施例１）カードカセットの上部側を異なるＸＺ面で切断して示す背面上方側から見た状態の斜視図である。（実施例１）媒体ディスペンサーをカードカセットとの関係で一部を省略して示す背面下方側から見た斜視図である。（実施例１）媒体ディスペンサーをカードカセットとの関係で一部を省略して示す前面上方側から見た斜視図である。（実施例１）事前位置決め部の一部透視斜視図である。（実施例１）事前位置決め部の一部透視平面図である。（実施例１）事前位置決め部のＸＹ面で切断した断面図である。（実施例１）事前位置決め部の異なるＸＹ面で切断した断面図である。（実施例１）事前位置決め部のさらに異なるＸＹ面で切断した断面図である。（実施例１）

装置の設置スペースの小型化を可能にするという目的を、矩形状の未彫刻のカード状彫刻媒体を複数枚上下に重ねて収容する未彫刻媒体収容部と、前記未彫刻媒体収容部に並んで配置され彫刻済みの既彫刻のカード状彫刻媒体を収容する既彫刻媒体収容部と、前記未彫刻媒体収容部の上部から前記重ねられた未彫刻のカード状彫刻媒体の最上位を吸着させ前記未彫刻媒体収容部の上方外へ移動させ且つ前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部の隣接方向へ直線的に移動する媒体ディスペンサーと、前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部の隣接方向の端部側に配置され前記未彫刻のカード状彫刻媒体を引き継ぎ位置で引き継いで移動させ彫刻位置に位置決める媒体位置決め搬送部と、前記彫刻位置に配置され前記未彫刻のカード状彫刻媒体に画像彫刻を行う画像彫刻部とを備え、前記媒体ディスペンサーは、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を前記引き継ぎ位置で開放して引き継がせ、前記媒体位置決め搬送部は、画像彫刻後の既彫刻のカード状彫刻媒体を前記彫刻位置から前記引継ぎ位置へ戻し、前記媒体ディスペンサーは、前記引継ぎ位置の既彫刻のカード状彫刻媒体を吸着して上方へ移動させ且つ前記既彫刻媒体収容部上へ移動して既彫刻のカード状彫刻媒体を開放し落下させることで実現した。

前記未彫刻媒体収容部は、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を複数枚上下に重ねて載置させる昇降駆動されるテーブルを備え、前記未彫刻のカード状彫刻媒体の最上位を前記テーブルの昇降駆動により規定の上下位置とし、前記媒体ディスペンサーは、前記最上位の未彫刻のカード状彫刻媒体を前記規定の上下位置で吸着する構成でもよい。

前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部と前記媒体位置決め搬送部との間に未彫刻のカード状彫刻媒体を事前に位置決める事前位置決め部を備え、前記媒体ディスペンサーは、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を前記事前位置決め部で位置決めてから前記引継ぎ位置で前記媒体位置決め搬送部へ引き継がせ、且つ前記未彫刻のカード状彫刻媒体が前記事前位置決め部で位置決められているとき前記引継ぎ位置の既彫刻のカード状彫刻媒体を前記既彫刻媒体収容部上へ移動させる構成でもよい。

［自動連続画像彫刻装置］
図１は、自動連続画像彫刻装置の全体概略斜視図である。図２は、自動連続画像彫刻装置を背面側から見た一部省略の全体概略斜視図である。なお、以下の説明において、Ｙ方向とは、カードが直線的に移動する横方向であり、装置を正面から見て左右方向である。Ｘ方向とは、Ｙ方向に直交する方向であり、装置を正面から見て奥行き方向である。Ｚ方向とは、ＸＹ方向に直交する装置の上下方向である。前後とは、Ｙ方向での前後である。左右とは、Ｘ方向であり、装置の左右である。

図１、図２で示す自動連続画像彫刻装置１は、カード状彫刻媒体に無理なく連続して自動的に画像を彫刻することを可能にする。この自動連続画像彫刻装置１は、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５と、媒体ディスペンサー７と、媒体位置決め搬送部９と、画像彫刻部１１とを備えている。

未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５は、本実施例において同一構造に形成されている。但し、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５を異なる構造で形成することもできる。

未彫刻媒体収容部３は、矩形状の未彫刻のカード状彫刻媒体を、複数枚上下に重ねて収容するものである。既彫刻媒体収容部５は、彫刻済みの既彫刻のカード状彫刻媒体を収容するものである。本実施例では、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５がそれぞれ２台備えられ、既彫刻媒体収容部５に対し未彫刻媒体収容部３がＹ方向の前方に並んで全体的に直線的に配置されている。

カード状彫刻媒体は、プラスチック、合成紙、特殊合成紙などにより平面矩形状に形成されたものであり、表面に彫刻層を備え、彫刻により例えば透かし彫り表示などの画像を形成することができる。カード状彫刻媒体の例としては、本人認証カード、クレジットカード等がある。カード状彫刻媒体は、その他、画像彫刻の必要性と可能性とがあれば、種々のカード状の媒体に適用することもできる。以下、カード状彫刻媒体を、単に「カード」と称する。

媒体ディスペンサー７は、未彫刻媒体収容部３の上部から前記重ねられた未彫刻のカードの最上位を吸着させ未彫刻媒体収容部の上方外へ移動させ且つ未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５の隣接方向であるＹ方向へ直線的に移動してカードをＹ方向へ移動させるものである。

媒体位置決め搬送部９は、媒体ディスペンサー７の直線移動方向であるＹ方向の端部側に配置され未彫刻のカードを引き継ぎ位置ＴＯＰで引き継いで移動させ彫刻位置ＥＧＰに位置決めるものである。

画像彫刻部１１は、彫刻位置ＥＧＰに配置され未彫刻のカードに画像彫刻を行うものである。

そして、媒体ディスペンサー７は、未彫刻のカードを引き継ぎ位置ＴＯＰで開放して引き継がせ、媒体位置決め搬送部９は、画像彫刻後の既彫刻のカードを彫刻位置ＥＧＰから引継ぎ位置ＴＯＰへ戻し、媒体ディスペンサー７は、引継ぎ位置ＴＯＰの既彫刻のカードを吸着して上方へ移動させ且つ既彫刻媒体収容部５上へ移動して既彫刻のカードを開放し落下させることになる。

本実施例では、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５と媒体位置決め搬送部９との間に未彫刻のカードを事前に位置決める事前位置決め部１３を備えている。

媒体ディスペンサー７は、未彫刻のカードを事前位置決め部１３で位置決めてから引継ぎ位置ＴＯＰで媒体位置決め搬送部９へ引き継がせ、且つ未彫刻のカードが事前位置決め部１３で位置決められているとき引継ぎ位置ＴＯＰの既彫刻のカードを既彫刻媒体収容部５上へ移動させる。

ここで、各部の構造をより具体的に説明する。

［未彫刻媒体収部及び既彫刻媒体収部］
図３は、カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す一部省略の正面図である。図４は、カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す一部省略の平面図である。図５は、カードカセットと媒体ディスペンサーと事前位置決め部と媒体位置決め搬送部と彫刻部との関係を示す背面側から見た状態の一部省略の斜視図である。図６は、カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係をＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の斜視図である。図７は、カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の斜視図である。図８は、カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を示す背面上方側から見た状態の一部省略の斜視図である。図９は、カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す側面上方側から見た状態の斜視図である。図１０は、カードカセットと媒体ディスペンサーとの関係を異なるＸＺ面で切断して示す背面側から見た状態の一部省略の斜視図である。図１１は、カードカセットの下部側をＸＹ面で切断して背面側から見た状態の斜視図である。図１２は、カードカセットの下部側をＸＹ面で切断して背面下方側から見た状態の斜視図である。図１３は、カードカセットの上部側を異なるＸＺ面で切断して示す背面上方側から見た状態の斜視図である。

図１〜図１３のように、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５は、上記のように本実施例において同一構造に形成されている。

装置フレーム１５には、区画用の側板１７、１９、２１、２３、２５が設けられている。側板１７、１９、２１、２３、２５は、相互間が同幅で離間形成され、合計４箇所のカセット収納部２７、２９、３１、３３がＹ方向に直線的に隣接して形成されている。側板２１、２３の上面板等のＹ方向での配置幅は、後述のセンサー取付けのために他の側板１７、１９、２５よりも若干幅広に設定されている。

つまり、側板１７、１９、２１、２３、２５は、装置前側の前面板と装置上方側の上面板とを一体に備え、側板２１、２３の前面板及び上面板のＹ方向の幅がセンサー取付け用の空間幅に対応している。

未彫刻媒体収容部３は、カセット収納部２７、２９にカードカセット３５、３７をワンタッチで着脱自在に備えている。既彫刻媒体収容部５は、カセット収納部３１、３３にカードカセット３９、４１をワンタッチで着脱自在に備えている。

カードカセット３５、３７、３９、４１は、基本的に同一構造であり、カードカセット３５について説明し、カードカセット３７、３９、４１の説明は省略する。

カードカセット３５は、カセットベース４３にカセット側板４５ａ、４５ｂが取り付けられたものである。カセットベース４３には、正面に取手４７が取り付けられている。カードカセット３５の上端は、開口し、カードの出し入れが可能となっている。カセット側板４５ａ、４５ｂの内部下端には、カード受け部４９が設けられている。カセット側板４５ａ、４５ｂの外面上部側には、係合突部５１ａ、５１ｂがカセット側板４５ａ、４５ｂの外面側に突出するように設けられている。

係合突部５１ａ、５１ｂは、一対のアームからなる係止アーム体５３により着脱可能に係止ロックされている。係止アーム体５３は、側板１７、１９間に中間部の軸５３ａが回転自在に取り付けられている。係止アーム体５３と側板１７、１９との間には、リターンスプリング５５が取り付けられ、係止アーム体５３を係止ロック方向に回転付勢している。側板１９側には、解除用ソレノイド５７が取り付けられ、係止アーム体５３に結合されている。従って、解除用ソレノイド５７によりリターンスプリング５５に抗して係止アーム体５３を回転させると、係止アーム体５３による係合突部５１ａ、５１ｂの係止ロックが解除され、側板１９側には、インターロック５９が取り付けられ、カードカセット３５の一側背面を着脱可能にロックしている。

従って、カードカセット３５を側板１７、１９間のカセット収納部２７に装置の前面側から挿入すると、係合突部５１ａ、５１ｂが係止アーム体５３の先端に当接し、さらなる押し込みにより係止アーム体５３が軸５３ａを中心にして回転し係合突部５１ａ、５１ｂが係止アーム体５３の先端を付勢力に抗して乗り越え、そのまま係止ロックされる。カードカセット３５の下部側は、インターロック５９により結合される。これら係止及び結合により、カードカセット３５をカセット収納部２７に装着することができる。インターロック５９に結合されることで、後述するテーブルを昇降させるステッピングモーター等の動作が許容される。

ボタン操作などにより解除用ソレノイド５７を駆動すると係止アーム体５３の回転により係合突部５１ａ、５１ｂの係止ロックが解除される。

カセット収納部２７の下部には、キャリッジ６１が配置されている。キャリッジ６１は、テーブル６３を支持し、テーブル６３は、カードカセット３５の下端に対向している。テーブル６３は、カードカセット３５の下端からカードカセット３５の内部を上昇し、カード受け部４９に積層収容されたカードを上昇させることができる。このカードの上昇により積層上端のカードをカードカセット３５における上部取り出し位置に配置させることができる。

キャリッジ６１には、リニアブッシュ６５及びボールソケット６６が固定して取り付けられている。リニアブッシュ６５は、カセットシャフト６７に昇降ガイド可能に嵌合し、ボールソケット６６は、ボールねじ６９に係合している。

カセットシャフト６７の下端部は、モーター取付板７１に固定して取り付けられ、ボールねじ６９の下端部は、スラスト針状ころ軸受７３によりモーター取付板７１に回転自在に支持されている。カセットシャフト６７の上端部は、上板７５に固定して取り付けられ、ボールねじ６９の上端部は、ベアリング７７を介して上板７５に回転自在に支持されている。

モーター取付板７１は、側板１９に固定されている。このモーター取付板７１にステッピングモーター７９が取り付けられている。ステッピングモーター７９の出力軸及びボールねじ６９の下端には、タイミングギヤ８１、８３が取り付けられ、タイミングギヤ８１、８３にタイミングベルト８５が掛け回されている。

ボールねじ６９の駆動によりボールソケット６６が昇降駆動され、カセットシャフト６７に沿ってキャリッジ６１が昇降ガイドされる。

上板７５には、エアブロック８７がノズルシャフト８９により揺動可能に支持されている。エアブロック８７のＸ方向後端部と側板１９との間には引張スプリング９１が介設されている。引張スプリング９１は、エアブロック８７を付勢し、エアブロック８７のＸ方向前端が若干上に向くようにしている。エアブロック８７の前端に一対のノズル９２ａ、９２ｂが固定されている。ノズル９２ａ、９２ｂからエアを噴出し、媒体ディスペンサー７による一枚ずつのカードの取り出しを可能とする。ノズル９２ａ、９２ｂには、真空ポンプ９４が接続され、ノズル９２ａ、９２ｂから脈動するエアの噴出しを行なわせる。このエアの噴出しにより密着する下層のカードを分離する。

なお、未彫刻媒体収容部３と既彫刻媒体収容部５との並びは、Ｙ方向で逆にすることもできる。未彫刻のカードカセットと既彫刻のカードカセットとを交互に並べるように未彫刻媒体収容部と既彫刻媒体収容部とを構成することもできる。

［媒体ディスペンサー］
図１４は、媒体ディスペンサーをカードカセットとの関係で一部を省略して示す背面下方側から見た斜視図である。図１５は、媒体ディスペンサーをカードカセットとの関係で一部を省略して示す前面上方側から見た斜視図である。

図５〜図１０、図１４、図１５のように、前記媒体ディスペンサー７は、図の位置においてカードカセット３５の上部に配置され、ガイドレール９３に走行可能に支持されている。媒体ディスペンサー７は、ガイドレール９３に沿ってＹ方向に往復走行ガイドされる。ガイドレール９３は、装置フレーム１５にＹ方向に沿って取り付けられている。

ガイドレール９３にガイドブロック９５が取り付けられ、ガイドブロック９３がガイドレール９３に沿ってガイドされるようになっている。

ガイドブロック９５にはＹ軸ベース９７が取り付けられ、Ｙ軸ベース９７には、Ｙ軸モーターベース９９が取り付けられている。Ｙ軸モーターベース９９には、ステッピングモーター１０１が取り付けられ、Ｙ軸カバー１０３、Ｙ軸昇降ガイド１０５が支持されている。

Ｙ軸モーターベース９９とＹ軸昇降ガイド１０５との間には、すべりシャフト１０７及びボールねじ１０９が支持されている。

Ｙ軸モーターベース９９の下部側に昇降ブロック１１１が配置され、昇降ブロック１１１は、すべりシャフト１０７にリニアブッシュを介してガイド可能に結合され、同ボールねじ１０９にボールソケットを介して昇降駆動可能に結合されている。

ステッピングモーター１０１の出力軸及びボールねじ１０９には、Ｙ軸モーターベース９９上でタイミングギヤ１００、１０２が取り付けられ、タイミングギヤ１００、１０２間にタイミングベルト１０４が掛け回されている。

従って、ステッピングモーター１０１の駆動によりボールねじ１０９を連動させ、昇降ブロック１１１を昇降駆動させることができる。

昇降ブロック１１１には、パッドノズル１１３が支持され、下方に指向してカードカセット３５の上部に対向している。パッドノズル１１３には、コイルスプリングが外装され、パッドノズル１１３先端がカードカセット３５上部のカードに弾接可能となっている。

パッドノズル１１３には、真空ポンプ１１５が接続され、パッドノズル１１３によりカードカセット３５の上部のカードを吸着し、或いは吸着したカードを開放できるようになっている。

ガイドブロック９５には、ハーネススライド板１１７が取り付けられ、ハーネススライド板１１７にタイミングベルト用金具１１９が取り付けられている。タイミングベルト用金具１１９は、タイミングベルト１２１に結合されている。タイミングベルト１２１は、タイミングギヤ１２３、１２５間に掛け回されている。タイミングギヤ１２３は、ステッピングモータ１２７の出力軸に取り付けられ、タイミングギヤ１２５は、装置フレーム１５の端部に支持されている。ステッピングモータ１２７は、装置フレーム１５側に固定されている。

従って、ステッピングモータ１２７の駆動によりタイミングベルト１２１がガイドレール９３に沿って駆動され、タイミングベルト用金具１１９を介してガイドブロック９５がガイドレール９３に沿って移動する。ガイドブロック９５が移動するとＹ軸ベース９７を介して媒体ディスペンサー７がＹ方向に移動する。このような移動を介し媒体ディスペンサー７をガイドレール９３に沿って往復させ、また途中で停止させることができる。かかる移動、停止制御は、予めインストールされたプログラムにより行なわれる。手動ボタン操作等により媒体ディスペンサー７を手動で移動させることもできる。

ハーネススライド板１１７には、ケーブル１２９の一端が支持され、ケーブル１２９の他端は、装置フレーム１５側に取り付けられたケーブルガイド１３１に支持されている。媒体ディスペンサー７が往復動作するときにケーブル１２９がケーブルガイド１３１上に折り畳まれ、或いはケーブルガイド１３１上から展開される。ケーブル１２９は、モーター等各部への給電のためのものである。

［センサー］
図１、図３、図５のように、カセット収納部２９、３１間には、スペースを利用してソニックセンサー１３３が配置されている。ソニックセンサー１３３の一方は、装置フレーム１５に固定され、他方は側板２１の上面板に取り付けられている。側板２１の上面板には、ソニックセンサー１３３用の孔が形成されている。

ソニックセンサー１３３は、媒体ディスペンサー７により吸着搬送されるカードが単一枚か否かの検出に供するものであり、複数枚が同時に搬送されているときは、事前位置決め部１３により排出処理がなされる。

カセット収納部３１、３３間には、スペースを利用してカラーセンサー１３５が配置されている。カラーセンサー１３５は、側板２３の上面板に取り付けられている。側板２３の上面板には、カラーセンサー１３５用の孔が形成されている。

カラーセンサー１３５は、媒体ディスペンサー７により吸着搬送されるカードの表裏の正誤検出に供するものであり、媒体ディスペンサー７により吸着搬送されるカードの表裏が誤っていれば事前位置決め部１３により排出処理がなされる。

［事前位置決め部］
図１６は、事前位置決め部の一部透視斜視図である。図１７は、事前位置決め部の一部透視平面図である。図１８は、事前位置決め部のＸＹ面で切断した断面図である。図１９は、事前位置決め部の異なるＸＹ面で切断した断面図である。図２０は、事前位置決め部の異なるＸＹ面で切断した断面図である。

図１、図３、図５、図１６〜図２０のように、前記事前位置決め部１３は、既彫刻媒体収容部５の側板２５に隣接配置されている。

事前位置決め部１３は、上部開口のケース状のアライメント走行ベース１３７にストッパー板１３９及びベルト１４１ａ、１４１ｂを主として備えた構成である。

ストッパー板１３９は、断面Ｌ字型に形成され、Ｘ方向に位置決め面を向けて配置されている。ストッパー板１３９の下面にはアライメントブロック１４１が取り付けられ、一対のすべりシャフト１４３ａ、１４３ｂに嵌合し、すべりガイドされるようになっている。すべりシャフト１４３ａ、１４３ｂは、アライメントベース１４５に固定して支持されている。アライメントベース１４５は、アライメント走行ベース１３７に固定されている。

アライメントベース１４５には、ボールねじ１４７が回転可能に支持されている。ボールねじ１４７にはボールソケット１４９が嵌合し、ボールソケット１４９は、アライメントブロック１４１に固定されている。

従って、ボールねじ１４７の回転駆動によりアライメントブロック１４１がＸ方向へ移動し、ストッパー板１３９によるアライメント位置を決定することができる。カードのＸ方向の位置決めは、予め決定されたストッパー板１３９のアライメント位置で行なわれる。

ボールねじ１４７には、アライメント走行ベース１３７外においてタイミングギヤ１５１が取り付けられている。ステッピングモータ１５３の出力軸には、タイミングギヤ１５５が取り付けられている。タイミングギヤ１５１、１５５間にタイミングベルト１５７が掛け回されている。

従って、ステッピングモータ１５３の駆動によりタイミングベルト１５７を介してボールねじ１４７を正逆回転駆動することができる。

アライメント走行ベース１３７には、Ｘ方向の手前側にアライナー駆動シャフト１５９ａ、１５９ｂがＹ方向に向けて取り付けられている。アライナー駆動シャフト１５９ａ、１５９ｂには、タイミングギヤ１６１ａ、１６１ｂがそれぞれ一対取り付けられている。アライメント走行ベース１３７には、底部側にステッピングモーター１６３が取り付けられ、ベルト１４１ａ側においてモーターの出力軸にタイミングギヤ１６５が取付られている。ベルト１４１ａは、タイミングギヤ１６１ａ、１６１ｂ、１６５間に掛け回され、ベルト１４１ｂは、タイミングギヤ１６１ａ、１６１ｂ間に掛け回されている。

アライメント走行ベース１３７の一側には、ベルト１４１ａ、１４１ｂのＸ方向手前側である排出側に排出トレー１６７が設けられている。

従って、媒体ディスペンサー７により搬送されたカードＣがベルト１４１ａ、１４１ｂ上に移載されるとステッピングモーター１６３の駆動によりベルト１４１ａがＸ方向の奥側であるストッパー板１３９方向へ走行駆動されると、アライナー駆動シャフト１５９ａ、１５９ｂ等を介してベルト１４１ｂが同期して同方向へ走行駆動される。この駆動によりカードＣがストッパー板１３９に突き当てられ、Ｘ方向に位置決められる。カードＣのＹ方向の位置決めは、媒体ディスペンサー７に吸着された位置となっている。

媒体ディスペンサー７により搬送されたカードＣが２枚重ねであったり、表裏の誤りがあると、カードＣがベルト１４１ａ、１４１ｂ上に移載されたとき、ステッピングモーター１６３が逆方向に駆動される。この駆動により、ベルト１４１ａ、１４１ｂが排出方向へ走行駆動され、カードＣは排出トレー１６７に排出され、画像彫刻部１１での間違った無駄な画像彫刻を防止することができる。

［媒体位置決め搬送部及び画像彫刻部］
図１、図３、図５のように、前記媒体位置決め搬送部９及び画像彫刻部１１は、事前位置決め部１３に隣接して配置されている。

媒体位置決め搬送部９は、用紙セット台１７５を備えている。用紙セット台１７５は、Ｙ軸駆動機構のスライダを介してシャフトに支持され、Ｙ方向に往復駆動されるように構成されている。彫刻に際しては、用紙セット台１７５の吸着部１７７にカードＣを吸着させて支持する。用紙セット台１７５は、彫刻時に彫刻位置ＥＧＰにおいてＹ方向に小さな範囲で往復動し、彫刻針１７１ａによるＸ、Ｚ方向への彫刻動作と合わせてカードＣにプログラミングされた画像彫刻を行なう。

また、用紙セット台１７５は、制御により彫刻位置ＥＧＰと引き継ぎ位置ＴＯＰとの間を往復移動可能とされている。

吸着部１７７は、多孔平面部材の微細孔からの吸引を行わせるための機構であり、真空ポンプが電磁弁を介して多孔平面部材側に接続されている。真空ポンプの稼働により多孔平面部材の微細孔からの吸引を行わせ、多孔平面部材にカードを密着性良く吸着固定させる。

このとき、圧力スイッチの圧力検出により彫刻を可能とする圧力状態、例えば５０ＫＰａ以上とすることで、被彫刻媒体の膨らみやずれ等の無い状態を検出し、彫刻可能な正確な位置での密着状態を知ることができる。この圧力検出により、彫刻ヘッド１７３等を自動で動作させることもできる。圧力状態５０ＫＰａ以上としての値は、被彫刻媒体の膨らみやずれ等の無いことを検出できるものとして実験的に求めたものである。

画像彫刻部１１は、装置フレーム１５側に支持された機構ベース１６９を備えている。機構ベース１６９上に振動発生部１７１を支持した彫刻ヘッド１７３が配置されている。

彫刻ヘッド１７３は、Ｘ軸駆動機構、及びＺ軸駆動機構に連動結合され、Ｘ方向及びＺ方向に往復駆動制御されるものである。

この彫刻ヘッド１７３の振動発生部１７１は、永久磁石側に対して電磁石側がばねによりフローティング支持され、永久磁石側及び電磁石側間の作用とばねの作用とにより電磁石側が、微小に揺動振動する。

このような微小振動により、コイルへの通電の切り換えを彫刻信号に基づいて行わせることで、画像データを電気信号に変換した信号に基づいて彫刻針１７１ａを振動させ、且つ前記Ｘ方向、Ｚ方向へ彫刻ヘッド１７３を移動させ、用紙セット台１７５のＹ方向移動と共にカードＣの表面に微細彫刻を行なう。

［自動連続画像彫刻装置の動作］
カードカセット３５、３７には、予め未彫刻のカードが収容されている。

各部の駆動は、制御部のプログラムにより自動制御され、始動スイッチのＯＮにより稼働する。

媒体ディスペンサー７では、ステッピングモーター１０１の駆動によりパッドノズル１１３が下降し、カードカセット３５の最上位のカードをパッドノズル１１３が吸着する。ステッピングモーター１０１の駆動の戻りによりパッドノズル１１３がカードＣを吸着したまま規定位置まで上昇する。

パッドノズル１１３がカードＣを吸着したまま上昇するとき、その途中でノズル９２ａ、９２ｂからエアが脈動するように噴出され、エアがカードに当たる。このエアの当たりにより、パッドノズル１１３が吸着するカードＣに下層のカードが密着するなどして共に引き上げられても、分離されて下層のカードは落下し、パッドノズル１１３が吸着するカードＣを一枚にすることができる。

従って、媒体ディスペンサー７によるカードの一枚ずつの取り出しを正確に行わせることができ、連続的な彫刻を円滑に行なわせることができる。

次いで、ステッピングモータ１２７の駆動によりタイミングベルト１２１がガイドレール９３に沿って駆動され、媒体ディスペンサー７がＹ方向に事前位置決め部１３まで移動する。

一方、カードカセット３５からカードＣが取り出されると、センサーの検出に基づいてステッピングモーター１０１が駆動され、キャリッジ６１を介してテーブル６３が上昇し、最上位のカードが取り出し位置に待機する。

媒体ディスペンサー７の事前位置決め部１３までの移動途中では、ソニックセンサー１３３の検出により、媒体ディスペンサー７が吸着搬送するカードＣが単一枚か否かが制御部で判断され、カラーセンサー１３５の検出により媒体ディスペンサー７が吸着搬送するカードＣの表裏の正誤が制御部で判断される。

媒体ディスペンサー７がＹ方向に事前位置決め部１３まで移動するとベルト１４１ａ、１４１ｂ上で停止する。

事前位置決め部１３のベルト１４１ａ、１４１ｂ上で媒体ディスペンサー７はパッドノズル１１３を下降させると共にパッドノズル１１３によるカードＣの吸着を開放し、カードＣを事前位置決め部１３上に引き継がせる。

事前位置決め部１３上に引き継ぎ移載されたカードＣは、ベルト１４１ａ、１４１ｂ上に渡るように載置される。

カードＣの単一枚か否かの判断及び表裏の正誤判断結果が正しいものであれば、ステッピングモーター１６３の駆動によりベルト１４１ａ、１４１ｂがストッパー板１３９方向に走行し、カードＣの一辺がストッパー板１３９に突き当たり、Ｘ方向の位置決めが行なわれる。

従って、画像彫刻部１１での画像彫刻をカードの正しい位置に行わせることができる。

なお、カードＣのＹ方向の位置決めは、媒体ディスペンサー７に吸着された位置となるが、用紙セット台１７５の吸着部１７７周囲に位置決め金具を配置し、カードＣを吸着部１７７上に配置するとき媒体ディスペンサー７の若干の移動によりカードＣをＹ方向へ若干移動させ、カードを金具に当接させる等して位置決めることもできる。この位置決めの際には、パッドノズル１１３の撓みを利用してカードＣの金具への当接を可能にすることができる。

カードＣの単一枚か否かの判断及び表裏の正誤判断結果が正しくなければ、ステッピングモーター１６３の逆転駆動によりベルト１４１ａ、１４１ｂが反ストッパー板１３９方向に走行し、カードＣが排出トレー１６７に排出される。

従って、連続的な彫刻動作においてカードに正しく彫刻を行うことができる。

事前位置決め部１３上でＸ方向の位置決めが行なわれると、上方で待機していた媒体ディスペンサー７がパッドノズル１１３を下降させ、位置決め後のカードＣを吸着する。

カードＣを吸着した媒体ディスペンサー７は、ステッピングモータ１２７の駆動によりＹ方向に移動し、引き継ぎ位置ＴＯＰ上で待機する用紙セット台１７５上に停止する。

引き継ぎ位置ＴＯＰ上で媒体ディスペンサー７はパッドノズル１１３を下降させると共にパッドノズル１１３によるカードＣの吸着を開放し、カードＣを媒体位置決め搬送部９の用紙セット台１７５に引き継がせる。

用紙セット台１７５上に引き継がれたカードＣは、吸着部１７７での吸引により用紙セット台１７５に固定される。

カードＣを引き継いだ用紙セット台１７５は、彫刻位置ＥＧＰまで移動し、制御部からの画像信号に従い彫刻針１７１ａによりカードＣに画像彫刻が行なわれる。

次いで、媒体ディスペンサー７は、カードカセット３５までＹ方向に戻り最上位のカードを吸着して上記同様に事前位置決め部１３に移載し、事前位置決め部１３上で未彫刻のカードの位置決めが行なわれる。

このとき彫刻位置ＥＧＰで彫刻された既彫刻の先のカードＣが用紙セット台１７５の移動により引き継ぎ位置ＴＯＰまで戻される。

事前位置決め部１３上に待機する媒体ディスペンサー７が引き継ぎ位置ＴＯＰまで移動し、引き継ぎ位置ＴＯＰの既彫刻のカードＣを吸着し、既彫刻媒体収容部５のカードカセット３９までＹ方向に戻る。

カードカセット３９上で媒体ディスペンサー７は、パッドノズル１１３による既彫刻のカードＣの吸着を解除し、カードカセット３９のテーブル上に移載する。カードカセット３９のテーブル上への移載は、センサーが検知し、次の既彫刻のカードを移載できるようにステッピングモーターが駆動され、キャリッジを介してテーブルが下降する。

既彫刻のカードＣを開放した媒体ディスペンサー７は、事前位置決め部１３まで移動し、事前位置決め部１３上に待機する未彫刻のカードを前記同様に吸着し、引き継ぎ位置ＴＯＰに待機する用紙セット台１７５に既彫刻のカードＣを移載する。

次いで、媒体ディスペンサー７は、カードカセット３５までＹ方向に戻り最上位のカードを吸着し、上記同様に事前位置決め部１３に移載して未彫刻のカードＣの位置決めが行なわれる。

かかる動作の繰り返しにより未彫刻媒体収容部３のカードカセット３５内の未彫刻のカードが順次彫刻され、既彫刻媒体収容部５のカードカセット３９に順次収容される。

カードカセット３５内のカードの彫刻が終了すると未彫刻媒体収容部３のカードカセット３７内の未彫刻のカードの前記のような取出しにより彫刻が行なわれ、既彫刻媒体収容部５のカードカセット４１に順次収容される。

このような連続動作は、カードカセット３５内のカードの取出しによる彫刻で終了することもでき、カードカセット３５を用いず、カードカセット３７内のカードの取出しによる彫刻を行なわせることもできる。

既彫刻媒体収容部５のカードカセット３９、４１も何れか一方のみを用いて既彫刻のカードを収容させることもできる。

媒体ディスペンサー７をＹ方向へ往復動作させることで、未彫刻のカードの取り出し、位置決め、用紙セット台１７５への支持、既彫刻のカードの収容を行わせることができ、全体的に円滑な彫刻動作を行なわせることができる。

ガイドレール９３及びタイミングベルト１２１も直線的に配置することができ、構造を簡素化することができる。

未彫刻媒体収容部３、既彫刻媒体収容部５、事前位置決め部１３、媒体位置決め搬送部９及び画像彫刻部１１をＹ方向に直線的に並べることができ、全体的に装置をコンパクトに形成することができる。従って、装置の設置スペースの小型化を可能とする。

カードは、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５に対して上下に積層することができ、装置の大型化を抑制することができる。

上下に積層した未彫刻のカードは、テーブルの昇降駆動により取り出し位置に待機させることができ、媒体ディスペンサー７による吸着取出しを円滑に行わせることができる。

既彫刻媒体収容部５に対する既彫刻のカードの収容は、テーブルの昇降駆動により適正な上下位置でカードを引き継ぎ収容させることができ、円滑な収容動作を行なわせることができる。

事前位置決め部１３は、未彫刻媒体収容部３及び既彫刻媒体収容部５と媒体位置決め搬送部９との間に備えたため、未彫刻のカードＣを事前位置決め部１３で位置決めてから引継ぎ位置ＴＯＰで媒体位置決め搬送部９の用紙セット台１７５へ引き継がせ、且つ未彫刻のカードＣが事前位置決め部１３で位置決められているとき引継ぎ位置ＴＯＰの既彫刻のカードＣを既彫刻媒体収容部５上へ移動させることができる。

従って、未彫刻のカードＣの次の彫刻のための待機と、既彫刻のカードＣの取り出しとを搬送路を重複して行なわせることができ、作業効率の向上を図ることができる。

１自動連続画像彫刻装置
３未彫刻媒体収容部
５既彫刻媒体収容部
７媒体ディスペンサー
９媒体位置決め搬送部
１１画像彫刻部
１３事前位置決め部
６３テーブル
ＴＯＰ引き継ぎ位置
ＥＧＰ彫刻位置
Ｃカード（カード状彫刻媒体）

Claims

未彫刻のカード状彫刻媒体を複数枚上下に重ねて収容する未彫刻媒体収容部と、
前記未彫刻媒体収容部に並んで配置され彫刻済みの既彫刻のカード状彫刻媒体を収容する既彫刻媒体収容部と、
前記未彫刻媒体収容部の上部から前記重ねられた未彫刻のカード状彫刻媒体の最上位を吸着させ前記未彫刻媒体収容部の上方外へ移動させ且つ前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部の隣接方向へ直線的に移動する媒体ディスペンサーと、
前記媒体ディスペンサーの移動方向に配置され前記未彫刻のカード状彫刻媒体を引き継ぎ位置で引き継いで移動させ彫刻位置に位置決める媒体位置決め搬送部と、
前記彫刻位置に配置され前記彫刻位置の未彫刻のカード状彫刻媒体に画像彫刻を行う画像彫刻部と、
を備え、
前記媒体ディスペンサーは、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を前記引き継ぎ位置で開放して引き継がせ、前記媒体位置決め搬送部は、画像彫刻後の既彫刻のカード状彫刻媒体を前記彫刻位置から前記引継ぎ位置へ戻し、前記媒体ディスペンサーは、前記引継ぎ位置の既彫刻のカード状彫刻媒体を吸着して上方へ移動させ且つ前記既彫刻媒体収容部上へ移動して既彫刻のカード状彫刻媒体を開放し収容させる、
ことを特徴とする自動連続画像彫刻装置。
請求項１記載の自動連続画像彫刻装置であって、
前記未彫刻媒体収容部は、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を複数枚上下に重ねて載置させる昇降駆動されるテーブルを備え、
前記未彫刻のカード状彫刻媒体の最上位を前記テーブルの昇降駆動により規定の上下位置とし、
前記媒体ディスペンサーは、前記最上位の未彫刻のカード状彫刻媒体を前記規定の上下位置で吸着する、
ことを特徴とする自動連続画像彫刻装置。
請求項１又は２記載の自動連続画像彫刻装置であって、
前記未彫刻媒体収容部及び既彫刻媒体収容部と前記媒体位置決め搬送部との間に未彫刻のカード状彫刻媒体を事前に位置決める事前位置決め部を備え、
前記媒体ディスペンサーは、前記未彫刻のカード状彫刻媒体を前記事前位置決め部で位置決めてから前記引継ぎ位置で前記媒体位置決め搬送部へ引き継がせ、且つ前記未彫刻のカード状彫刻媒体が前記事前位置決め部で位置決められているとき前記引継ぎ位置の既彫刻のカード状彫刻媒体を前記既彫刻媒体収容部上へ移動させる、
ことを特徴とする自動連続画像彫刻装置。