JP2020023138A - Method of checking output of foil push apparatus, method of adjusting output of foil push apparatus, and foil push apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、箔押し装置の出力の確認方法、箔押し装置の出力の調整方法、および箔押し装置に関する。 The present invention relates to a method for checking the output of a foil stamping device, a method for adjusting the output of a foil stamping device, and a foil stamping device.
従来から、熱転写箔を利用した箔押しの方法が知られている。箔押しでは、被転写物上に熱転写箔を重ね、箔押し用ツールで熱転写箔を上から押圧しながら加熱する。これにより、被転写物の表面に画像を転写することができる。例えば、特許文献1には、箔押し用ツールとして、レーザー光を照射する光ペンを備えた箔押し装置が開示されている。 2. Description of the Related Art A foil pressing method using a thermal transfer foil has been conventionally known. In the foil pressing, a thermal transfer foil is stacked on an object to be transferred, and heated while pressing the thermal transfer foil from above with a foil pressing tool. Thereby, an image can be transferred to the surface of the transfer object. For example, Patent Literature 1 discloses a foil stamping device provided with a light pen that irradiates a laser beam as a foil stamping tool.
ところで、光ペンが実際に出す出力は、指令値を変えない場合であっても、例えば、経年劣化等により変動することがある。そこで、より安定した箔押しのためには、光ペンが実際に出している出力を適時測定し、調整することが望ましい。光ペンの出力は、例えば、光パワーメータのような測定器で測定することができる。しかし、このような測定器は概ね高価である。 By the way, even when the command value is not changed, the output actually output by the optical pen may fluctuate due to, for example, aging. Therefore, for more stable foil pressing, it is desirable to appropriately measure and adjust the output actually output by the optical pen. The output of the light pen can be measured with a measuring instrument such as an optical power meter, for example. However, such measuring instruments are generally expensive.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ペンの出力を測定する測定器を使用しない箔押し装置の出力の確認方法および出力の調整方法を提供することである。また、光ペンの出力が正常かどうかを判定できる箔押し装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a method for checking the output of a foil stamping device and a method for adjusting the output without using a measuring device for measuring the output of a light pen. Another object of the present invention is to provide a foil stamping device that can determine whether the output of the optical pen is normal.
ここに開示される箔押し装置の出力の確認方法は、光ペンを備えた箔押し装置において光ペンが照射する光の出力を確認する方法であって、第1工程と第2工程とを含む。前記第1工程では、光を照射することで発熱する発熱素材と、加えられた熱に対応して変色する感熱素材とが少なくとも重ねられたテストピースに対して光ペンで光を照射して前記感熱素材を変色させ、前記感熱素材にテストパターンを形成する。前記第2工程では、前記テストパターンの変色レベルを、予め採取しておいたレファレンスと比較する。 The method of checking the output of the foil stamping device disclosed herein is a method of checking the output of light emitted by the light pen in the foil stamping device provided with the light pen, and includes a first step and a second step. In the first step, a light-emitting pen is used to irradiate light with a light pen to a test piece on which at least a heat-generating material that generates heat by irradiating light and a heat-sensitive material that changes color in response to the applied heat are overlapped. The heat-sensitive material is discolored, and a test pattern is formed on the heat-sensitive material. In the second step, the color change level of the test pattern is compared with a previously collected reference.
また、ここに開示される箔押し装置は、ワークを保持する保持台と、前記保持台上に光を照射する光ペンと、前記保持台上の画像のデータを読み取るセンサーと、制御装置とを備える。前記制御装置は、テストパターン形成部と、センサー制御部と、データ取得部と、記憶部と、比較部と、判定部とを備えている。前記テストパターン形成部は、前記保持台に、ワークとして、光を照射することで発熱する発熱素材と、加えられた熱に対応して変色する感熱素材とが少なくとも重ねられたテストピースが保持されたとき、前記光ペンを制御して前記発熱素材に光を照射することで前記感熱素材を変色させ、前記感熱素材にテストパターンを形成する。前記センサー制御部は、前記センサーを制御して、前記テストパターンのデータを読み取らせる。前記データ取得部は、前記センサーによって読み取られた前記テストパターンのデータを取得する。前記記憶部は、予め採取しておいたレファレンスデータを記憶する。前記比較部は、前記データ取得部で取得したデータにおける前記テストパターンの変色レベルを前記レファレンスデータと比較する。前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記光ペンの出力が正常か否かを判定する。 Further, the foil pressing device disclosed herein includes a holding table that holds a work, a light pen that irradiates light on the holding table, a sensor that reads data of an image on the holding table, and a control device. . The control device includes a test pattern forming unit, a sensor control unit, a data acquisition unit, a storage unit, a comparison unit, and a determination unit. The test pattern forming section holds, as a workpiece, a test piece in which at least a heating material that generates heat by irradiating light and a heat-sensitive material that changes color in response to the applied heat are superimposed on the holding table. When the light pen is controlled, the heat sensitive material is irradiated with light to change the color of the heat sensitive material, thereby forming a test pattern on the heat sensitive material. The sensor control unit controls the sensor to read the data of the test pattern. The data acquisition unit acquires data of the test pattern read by the sensor. The storage unit stores reference data collected in advance. The comparison unit compares the color change level of the test pattern in the data acquired by the data acquisition unit with the reference data. The determination unit determines whether the output of the optical pen is normal based on a comparison result by the comparison unit.
上記箔押し装置の出力の確認方法によれば、光ペンの出力を測定する測定器を使用しなくとも、光ペンの出力を確認することができる。また、上記箔押し装置によれば、光ペンの出力が正常かどうかを判定することができる。 According to the method of checking the output of the foil stamping device, the output of the light pen can be checked without using a measuring instrument for measuring the output of the light pen. Further, according to the above-described foil pressing device, it is possible to determine whether the output of the optical pen is normal.
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The embodiments described here are not intended to limit the present invention in particular. Further, members / parts having the same action are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted or simplified as appropriate.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る箔押し装置10を模式的に示す一部破断斜視図である。以下の説明では、左、右、上、下とは、箔押し装置10の正面にいるユーザーから見た場合の左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。また、ユーザーが箔押し装置10に近づく方を後方、遠ざかる方を前方とする。図面中の符号F、Rr、L、R、U、Dは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。本実施形態に係る箔押し装置10は、相互に直交する軸をX軸、Y軸およびZ軸としたときに、X軸とY軸とで構成される平面に置かれるものとする。ここでは、X軸は、左右方向に延びる。Y軸は、前後方向に延びる。Z軸は、上下方向に延びる。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、箔押し装置10の設置態様を何ら限定するものではない。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view schematically showing a foil
図1に示すように、箔押し装置10は箱状に形成されている。図1に示すように、箔押し装置10は、前方が開口された筐体11を備えている。筐体11内には、ヘッド20と、ヘッド20を移動させるZ軸方向移動機構30、Y軸方向移動機構40、およびX軸方向移動機構50と、ヘッド20に搭載された光ペン60と、保持台70とを備えている。筐体11の各部は、例えば鋼板によって構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、保持台70は、筐体11の底部12に設けられている。保持台70は、ワークを保持する部材である。保持台70は、例えばバイスである。保持台70は、底部12に着脱自在に取り付けられている。ただし、保持台70は、底部12に着脱不能に固定されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the holding table 70 is provided on the
ワークは、箔押し装置10が箔押し作業を行う対象である。ワークは、例えば、被転写物と熱転写箔とを重ねたものである。被転写物への転写は、熱転写箔に熱を加えながら熱転写箔を被転写物に押しつけることにより行われる。しかし、ここでは、ワークが光ペン60の出力を調整するためのテストピース90である場合について説明する。テストピース90は、光吸収フィルム91と、感熱紙92とが重ねられたものである。ただし、その他のものがさらに重ねられていてもよい。光吸収フィルム91は、光を照射することで発熱する発熱素材の一例である。感熱紙92は、加えられた熱に対応して変色する感熱素材の一例である。
The work is a target on which the
光吸収フィルム91は、光ペン60の光源62(図2参照)から照射される所定の波長帯の光(レーザー光)を効率よく吸収して、光エネルギーを熱エネルギーに変換するフィルムである。光吸収フィルム91は、例えばポリイミドのような樹脂で構成されている。光吸収フィルム91は、例えば100〜200℃での耐熱性を有している。
The
感熱紙92は、熱を加えることによって、熱が加えられた部分が変色するシートである。感熱紙92は、例えば、加えられた熱量に対応して変色する。ここでは、感熱紙92は、多くの熱量が加えられると、それだけ濃い色に変色する。しかし、感熱紙92の種類は特に限定されない。感熱紙92は、例えば、加えられた熱量に対応して色が変化する(例えば、青系統の色から赤系統の色に変化する)感熱紙であってもよい。テストピース90は、ここでは、載置台93の上面に載置される。載置台93は、テストピース90を載置するとともに、保持台70に保持される部材である。載置台93は、それ以外には特に限定されない。
The heat-
筐体11の内部空間には、Z軸方向移動機構30と、Y軸方向移動機構40と、X軸方向移動機構50とが設けられている。Z軸方向移動機構30は、ヘッド20と、ヘッド20に設けられた光ペン60とを、保持台70に対して鉛直方向に移動させる。Y軸方向移動機構40は、ヘッド20と光ペン60とを、保持台70に対して前後方向に移動させる。X軸方向移動機構50は、ヘッド20と光ペン60とを、保持台70に対して左右方向に移動させる。ヘッド20は、Z軸方向移動機構30、Y軸方向移動機構40およびX軸方向移動機構50により、保持台70に対して三次元的に移動される。Z軸方向移動機構30、Y軸方向移動機構40およびX軸方向移動機構50は、いずれも保持台70よりも上方に配置されている。
A Z-axis
図1に示すように、Z軸方向移動機構30は、Z軸方向送りネジ棒31と、Z軸方向移動用モータ32と、スライドシャフト33と、送りナット34とを備えている。Z軸方向送りネジ棒31は、Z軸に沿って延びている。Z軸方向移動用モータ32は、制御装置100に接続されている。Z軸方向移動用モータ32は、Z軸方向送りネジ棒31を回転させる。スライドシャフト33は、Z軸方向送りネジ棒31と平行に配置されている。スライドシャフト33には、昇降ベース35がZ軸方向に摺動可能に係合している。昇降ベース35には、送りナット34が設けられている。送りナット34は、Z軸方向送りネジ棒31に噛み合っている。Z軸方向移動用モータ32が駆動されると、昇降ベース35は、Z軸方向送りネジ棒31の回転により、スライドシャフト33に沿って上下方向に移動する。Y軸方向移動機構40およびX軸方向移動機構50は、昇降ベース35に連結されている。このため、Y軸方向移動機構40およびX軸方向移動機構50は、昇降ベース35の上下方向への移動に伴って上下方向に一体的に移動する。
As shown in FIG. 1, the Z-axis
Y軸方向移動機構40は、ヘッド20をY軸方向(前後方向)に移動させる。Y軸方向移動機構40は、Y軸方向送りネジ棒41と、Y軸方向移動用モータ42と、スライドシャフト43と、送りナット44とを備えている。Y軸方向送りネジ棒41は、Y軸に沿って延びている。Y軸方向送りネジ棒41は、昇降ベース35に設けられている。Y軸方向送りネジ棒41の後端部は、Y軸方向移動用モータ42に連結されている。Y軸方向移動用モータ42は、制御装置100に接続されている。Y軸方向移動用モータ42は、Y軸方向送りネジ棒41を回転させる。2本のスライドシャフト43は、Y軸方向送りネジ棒41と平行に配置されている。スライドシャフト43には、スライドベース45がY軸方向に摺動可能に係合している。スライドベース45には、送りナット44が設けられている。送りナット44は、Y軸方向送りネジ棒41のネジ溝に噛合っている。Y軸方向移動用モータ42が駆動されると、スライドベース45は、Y軸方向送りネジ棒41の回転により、スライドシャフト43に沿って前後方向に移動する。
The Y-axis
X軸方向移動機構50は、ヘッド20をX軸方向(左右方向)に移動させる。X軸方向移動機構50は、X軸方向送りネジ棒51と、X軸方向移動用モータ52と、スライドシャフト53とを備えている。X軸方向送りネジ棒51は、X軸に沿って延びている。X軸方向送りネジ棒51の一端は、X軸方向移動用モータ52に連結されている。X軸方向移動用モータ52は、制御装置100に接続されている。X軸方向移動用モータ52は、X軸方向送りネジ棒51を回転させる。X軸方向送りネジ棒51のネジ溝には、ヘッド20に設けられた送りナット(図示せず)が噛合っている。スライドシャフト53は、X軸方向送りネジ棒51と平行に配置されている。スライドシャフト53には、ヘッド20がX軸方向に摺動可能に係合している。X軸方向移動用モータ52が駆動されると、ヘッド20は、X軸方向送りネジ棒51の回転により、スライドシャフト53に沿って左右方向に移動する。
The X-axis
光ペン60は、ヘッド20に保持されている。光ペン60は、保持台70の上方に設けられている。光ペン60は、保持台70に光を照射するとともに、保持台70上のワークを押圧する。図2は、光ペン60の構成を模式的に示す縦断面図である。図2に示すように、光ペン60は、ペン本体61と、光源62と、光ファイバ63とを備えている。
The
光源62は、光を照射する。光源62は、ここでは、レーザー光を照射する。光源62は、筐体11の内部に配置されている。本実施形態では、光源62は、レーザーダイオード(LD)と光学系とを備えている。光源62は、制御装置100に接続されている。光源62は、制御装置100に制御されている。
The
ペン本体61は、長尺の円筒形状に形成されている。ペン本体61は、長手方向が上下方向に一致するように配置されている。ペン本体61の軸心は、上下方向に延びている。ペン本体61は、ホルダ61aと、押圧体61bと、フェルール61cとを有している。
The
ホルダ61aは、ペン本体61の下端部に取り付けられている。ホルダ61aは、押圧体61bをペン本体61の下端に保持する。押圧体61bは、ホルダ61aに着脱可能に構成されている。押圧体61bは、硬質な材料から構成されている。押圧体61bの硬度は厳密には限定されないものの、例えば、ビッカース硬さで100Hv0.2以上(例えば、500Hv0.2以上)の材料により構成される。押圧体61bは球体状に形成されている。押圧体61bは、また、光源62から発せられる光を透過する材料から形成されている。押圧体61bは、例えば、合成石英ガラスにより構成されている。
The
フェルール61cは、ペン本体61の内部に収容されている。フェルール61cは、円筒形に構成されている。フェルール61cは、円筒軸が上下方向に一致するように配置されている。フェルール61cには、円筒軸に沿って貫通孔61c1が設けられている。貫通孔61c1の下端は、ホルダ61aの下端の押圧体61bを保持する部分まで延びている。
The
光ファイバ63は、光源62から照射された光を伝送するファイバ状の光伝送媒体である。光ファイバ63は、光が通過するコア部(図示せず)と、コア部の周囲を覆い光を反射させるクラッド部(図示せず)とを備えている。光ファイバ63の一方の端部63aは、光源62に接続されている。光ファイバ63の他方の端部63bは、フェルール61cの貫通孔61c1に挿入されている。そこで、光源62から照射されたレーザー光は、光ファイバ63を経由して押圧体61bに到達し、押圧体61bを透過してワークに照射される。
The
箔押し装置10の動作は、制御装置100によって制御されている。図3は、本実施形態に係る箔押し装置10のブロック図である。図3に示されるように、制御装置100は、Z軸方向移動用モータ32と、Y軸方向移動用モータ42と、X軸方向移動用モータ52と、光源62とに電気的に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置100は、典型的にはコンピュータである。制御装置100は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス(I/F)と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置(CPU)と、CPUが実行するプログラムを格納したROMと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAMと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。
The operation of the
図6に示すように、制御装置100は、箔押し制御部110と、テストパターン形成部120と、出力調整部130とを備えている。箔押し制御部110は、Z軸方向移動用モータ32と、Y軸方向移動用モータ42と、X軸方向移動用モータ52と、光源62とを制御して、箔押しを行う。その際、箔押し制御部110は、水平方向に光ペン60を移動させる走査速度、光ペン60をワークに押しつける圧力、光源62の出力などを制御する。テストパターン形成部120は、テストピース90が保持されたとき、光ペン60を制御して、テストピース90にテストパターンを形成する。テストパターンの詳細については後述する。出力調整部130は、光源62の出力を調整する。ユーザーは、テストパターンの評価結果をもとに、出力調整部130で光源62の出力を調整する。出力調整部130は、例えば、光ペン60の出力を調整可能な操作画面を、箔押し装置10に接続された外部の表示装置などに表示させるとよい。なお、制御装置100は上記したもの以外の制御部を備えていてもよいが、図示および説明は省略する。
As shown in FIG. 6, the
以下では、簡単に箔押しのプロセスを説明した後に、テストピース90へのテストパターンの形成、テストパターンの評価、および光源62の出力調整について説明する。箔押しのプロセスでは、ユーザーは、光吸収フィルムと熱転写箔とが載置された被転写物を保持台70に保持させる。
In the following, after briefly describing the process of foil pressing, formation of a test pattern on the
被転写物の材料や形状は、特に限定されない。被転写物は、例えば、アクリル、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂類であってもよいし、普通紙、画用紙、和紙等の紙類、ゴム類や、金、銀、銅、プラチナ、真鍮、アルミ、鉄、チタン、ステンレス等の金属類等であってもよい。 The material and shape of the transfer object are not particularly limited. The transfer object may be, for example, resins such as acrylic, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), papers such as plain paper, drawing paper, Japanese paper, and rubbers. And metals such as gold, silver, copper, platinum, brass, aluminum, iron, titanium, and stainless steel.
熱転写箔は、加熱および押圧されることにより、被転写物の表面に画像を転写する箔である。ここでは、熱転写箔は、光ペン60の光源62が照射する光のエネルギーによって熱転写を行う。光ペン60が照射する光のエネルギーは、光吸収フィルムによって熱に変換される。熱転写箔としては、例えば、熱転写用に一般に市販されている転写箔を特に限定なく用いることができる。熱転写箔は、一般的には、基材と、装飾層と、接着層とがこの順に積層されている。熱転写箔における装飾層は、例えば、金箔、銀箔等のメタリック箔や、ハーフメタリック箔、顔料箔、多色印刷箔、ホログラム箔、静電気破壊対策箔等を包含する。なお、光吸収フィルムと熱転写箔とは別体であってもよいが、熱転写箔内に光吸収フィルムと同等の働きをもつ光吸収材が形成されていてもよい。その場合には、光吸収フィルムは使用されなくてもよい。
The thermal transfer foil is a foil that transfers an image to the surface of an object to be transferred by being heated and pressed. Here, the thermal transfer foil performs thermal transfer by the energy of light emitted from the
箔押しのプロセスでは、光ペン60が光吸収フィルムを介してワークを押圧する。また、光ペン60は、下端の押圧体61bから、光吸収フィルムにレーザー光を照射する。光吸収フィルムのうち、光ペン60からのレーザー光が照射された部分は、レーザー光を吸収する。それにより、光エネルギーが熱エネルギーに変換される。光吸収フィルムは、レーザー光を受けて発熱し、その熱が熱転写箔の接着層に伝導する。これにより接着層が軟化し、接着性を発現する。接着層は、装飾層と被転写物との表面に付着し、装飾層と被転写物とを密着させる。その後、光ペン60が移動して、当該照射部分への光エネルギーの供給が終了すると、接着層は放熱により冷却されて、硬化する。これにより、装飾層と被転写物の表面とが固着され、当該部分における箔転写が完成する。この作業を水平方向の位置を変えて続けることにより、被転写物への箔転写が完成する。
In the foil pressing process, the
このとき、光ペン60の出力は、画像や箔押し条件に応じて設定された指令値に制御される。この指令値は、箔押しのプロセス全体を通じて一定であってもよいし、画像の箇所によって変わってもよい。しかし、光ペン60が実際に出す出力は、指令値を変えない場合であっても、例えば、経年劣化や何らかの原因による調子の変化により変動することがある。そこで、より安定した箔押しのためには、光ペン60が実際に出している出力を適時測定し、調整することが望ましい。
At this time, the output of the
光ペン60の出力は、例えば、光源62に流す電流によって調整される。この場合、例えば、所定の電流値(第1の電流値とする。)の電流を流したときの光ペン60の出力を100%と設定する。その後、例えば、経年劣化によって光源62の出力が落ちたとすると、新たに第1の電流値よりも大きい第2の電流値を設定し、第2の電流値の電流を光源62に流したときの出力を100%に設定し直す。第2の電流値を決定するために、テストパターンを描画して光源62の実際の出力を評価する。なお、光ペン60の出力は、光源62に流す直流電流の電流値だけでなく、例えば、光源62に流すパルス状電流のパルス幅や周期によっても調整できる。光ペン60の出力を調整する方法は、特に限定されない。
The output of the
図4は、光ペン60の出力調整のプロセスを示すフローチャートである。光ペン60の出力調整は、3つのステップから構成されている。第1ステップS01では、光を照射することで発熱する光吸収フィルム91と、加えられた熱に対応して変色する感熱紙92とが重ねられたテストピース90に対して光ペン60で光を照射して、感熱紙92を変色させ、テストパターンを形成する。テストパターンの形成においては、箔押しのときと同様に、光ペン60が光吸収フィルム91を介して感熱紙92を押圧する。光ペン60は、設定された出力の光を照射する。光吸収フィルム91は、光ペン60から照射される光を吸収して発熱し、感熱紙92がその熱を受けて変色する。光ペン60は、感熱紙92に所定のテストパターンを描画するように、水平方向に走査される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of adjusting the output of the
図5は、テストパターンの一例を示す模式図である。図5に示すテストパターンPは、縦10個、横10個のマトリクスをなす100個のサブパターンから構成されている。テストパターンPの一番上の行は、サブパターンP01〜P10から構成されている。サブパターンP01は、光ペン60の出力100%に対して、10%の出力で光ペン60を動作させて描画したサブパターンである。サブパターンP02は、光ペン60の出力100%に対して、20%の出力で光ペン60を動作させて描画したサブパターンである。以下同様に、10%刻みで100%までの8個のサブパターンP03〜P10が設定されている。サブパターンP01〜P10として描画する画像は特に限定されないが、図4の例では、それぞれ出力値の数字(10〜100)が白抜きになった矩形の図形が描画されている。サブパターンP01〜P10は、同じ走査速度で光ペン60を走査させながら描画されたものである。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a test pattern. The test pattern P shown in FIG. 5 includes 100 vertical sub-patterns and 10 horizontal sub-patterns. The top row of the test pattern P is composed of sub-patterns P01 to P10. The sub-pattern P01 is a sub-pattern drawn by operating the
テストパターンPの上から2番目の行は、サブパターンP11〜P20(P11のみ図示)から構成されている。P11から始まる2番目の行のサブパターンも、1行目と同様、右に向かって10%刻みで出力を上げながら描画される。2行目のサブパターンは、1行目のサブパターンよりも速い走査速度で光ペン60を走査させながら描画されたものである。以下、3行目から10行目に向かうにつれて、より速い走査速度で描画されたサブパターンになっている。
The second row from the top of the test pattern P is composed of sub-patterns P11 to P20 (only P11 is shown). Similarly to the first row, the sub-pattern of the second row starting from P11 is drawn while increasing the output to the right in increments of 10%. The second line sub-pattern is drawn while scanning the
このように、テストパターンPは、第1出力〜第10出力で光を照射して変色させた領域を含んでいる。ここでは、第1出力は10%出力であり、第1出力で変色された感熱紙92上の領域は、マトリクスの左端の列の領域である。これらの領域には、サブパターンP01〜P91が形成されている。また、第10出力は100%出力であり、第10出力で変色された感熱紙92上の領域は、マトリクスの右端の列の領域である。
As described above, the test pattern P includes a region that has been discolored by irradiating light at the first to tenth outputs. Here, the first output is the 10% output, and the area on the
また、テストパターンPは、第1走査速度〜第10走査速度で光ペン60を走査させながら光を照射して変色させた領域を含んでいる。ここでは、第1走査速度は中で最も遅い走査速度であり、第1走査速度で変色された感熱紙92上の領域は、マトリクスの一番上の行の領域である。これらの領域には、サブパターンP01〜P10が形成されている。また、第10走査速度は中で最も速い走査速度であり、第10走査速度で変色された感熱紙92上の領域は、マトリクスの一番下の行の領域である。
Further, the test pattern P includes an area that has been discolored by irradiating light while scanning the
走査速度は、光の照射時間と言い換えてもよい。走査速度が遅いほど、各サブパターンを描画するときの光の照射時間は長くなる。そこで、サブパターンの変色レベルは大きくなる。 The scanning speed may be referred to as light irradiation time. The slower the scanning speed, the longer the light irradiation time when drawing each sub-pattern. Therefore, the discoloration level of the sub-pattern increases.
なお、複数のサブパターンは、ここでは、マトリクス状に配置されているが、それぞれ異なる場所に形成されていれば、マトリクス状でなくてもよい。 The plurality of sub-patterns are arranged in a matrix here, but need not be in a matrix as long as they are formed in different places.
図4に示すように、第2ステップS02では、ユーザーは、第1ステップS01で変色させた感熱紙92の変色レベルを、予め採取しておいたレファレンスと比較する。ここで、「変色レベル」とは、熱によって色の濃淡が変わる感熱紙の場合には、加熱前の状態と比較した場合の色の濃淡の差を意味する。また、変色レベルとは、熱によって色が変わる(例えば、青系統の色から赤系統の色に色が変わる)感熱紙の場合には、加熱前の状態と比較した場合の色の差を意味する。レファレンスは、例えば、箔押し装置10の使用開始当初などに、図5に示したテストパターンPと同じ工程で作成したテストパターンである。そこで、レファレンスは、1行に、第1出力(出力10%)に対応するサブレファレンスから第10出力(出力100%)に対応するサブレファレンスまでの10個のサブレファレンスを含んでいる。さらに、行が10行作成され、縦10個、横10個のマトリクス状となっている。レファレンスの構成は、テストパターンPと同じなので、詳しい説明および図示は省略する。
As shown in FIG. 4, in the second step S02, the user compares the discoloration level of the
第2ステップS02では、第1ステップS01で形成したテストパターンPの画像の濃さがレファレンスと異なっているかどうかをユーザーが判定する。テストパターンPの画像の濃さがレファレンスと異なっている場合には、第2ステップS02の結果はYESとなり、第3ステップS03に進む。テストパターンPの画像の濃さがレファレンスと同じであると判定された場合には、第2ステップS02の結果はNOとなり、光ペン60の出力調整なしにプロセスは終了する。
In the second step S02, the user determines whether or not the image density of the test pattern P formed in the first step S01 is different from the reference. If the image density of the test pattern P is different from the reference, the result of the second step S02 is YES, and the process proceeds to the third step S03. If it is determined that the image density of the test pattern P is the same as the reference, the result of the second step S02 is NO, and the process ends without adjusting the output of the
また、ある走査速度ではテストパターンPとレファレンスとの間に差異が認められないにもかかわらず、他の走査速度では差異が認められる場合には、走査速度に異常がある可能性があることが分かる。この場合、ユーザーは、箔押し装置10の、例えば、Y軸方向移動機構40とX軸方向移動機構50とを検査する。
If no difference is observed between the test pattern P and the reference at a certain scanning speed, but a difference is observed at another scanning speed, there is a possibility that the scanning speed is abnormal. I understand. In this case, the user inspects, for example, the Y-axis
第3ステップS03では、ユーザーは、感熱紙92の変色レベルをレファレンスに近づけるように、光ペン60の出力を調整する。この調整は、例えば、出力調整部130が表示させる操作画面を操作して行う。ここでは、光ペン60の出力調整は、光ペン60の出力100%に対応する電流値を増減することで行われる。例えば、テストパターンPの画像の濃さがレファレンスよりも薄いと判定された場合には、100%相当の電流値は上げられる。テストパターンPの画像の濃さがレファレンスよりも濃いと判定された場合には、100%相当の電流値は下げられる。このとき、複数のサブパターンと複数のサブレファレンスを比較することで、電流値の増減幅を推定することができる。例えば、サブパターンP10の濃さが、出力90%で描画されたレファレンスの濃さとほぼ同じ場合、電流値の上げ幅は10%程度と推定できる。なお、光ペン60の出力の調整を電流値の調整によって行う方法は1つの例示であり、光ペン60の出力の調整方法は、これに限定されない。
In the third step S03, the user adjusts the output of the
第3ステップS03が終了すると、ステップは第1ステップS01の前に戻る。そして、第1ステップS01〜第3ステップS03が、テストパターンPの画像の濃さがレファレンスと同じと判定されるまで(第2ステップS02の結果がNOになるまで)繰り返される。 When the third step S03 ends, the step returns to before the first step S01. Then, the first step S01 to the third step S03 are repeated until the image density of the test pattern P is determined to be the same as the reference (until the result of the second step S02 becomes NO).
このように、本実施形態に係る方法によれば、光パワーメータなどの光の出力を測定する測定器を使わなくても光ペン60の出力を確認できる。また、確認結果をもとに出力を調整することもできる。テストパターンに出力の異なる複数のサブパターンを形成し、レファレンスにも対応する複数のサブレファレンスを描画しておくことで、出力の増減幅を推定することもできる。テストパターンに走査速度の異なる複数のサブパターンを形成し、レファレンスにも対応する複数のサブレファレンスを描画しておくことで、走査速度に異常がある可能性を知ることもできる。
As described above, according to the method according to the present embodiment, the output of the
(第2実施形態)
第2実施形態は、光ペンの出力調整を箔押し装置が自動で行う実施形態である。その他の点に関しては、第2実施形態に係る箔押し装置は、第1実施形態に係るものと共通である。そこで、第2実施形態の説明でも、第1実施形態と共通する部材には同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略または簡略化する。
(2nd Embodiment)
The second embodiment is an embodiment in which the output of a light pen is automatically adjusted by a foil pressing device. In other respects, the foil pressing device according to the second embodiment is common to that according to the first embodiment. Therefore, also in the description of the second embodiment, members common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted or simplified.
図6は、第2実施形態に係るヘッド20の側面図である。図6に示すように、ヘッド20は、センサー80を備えている。センサー80は、保持台70上の画像のデータを読み取る装置である。画像のデータとは、ここでは、画像の色(波長などにより特定される色)または色の濃淡を表すデータである。センサー80は、例えば、カメラや二次元イメージセンサである。センサー80は、ここでは、保持台70上の画像を撮影する。ただし、センサー80は、テストパターンの変色レベルを電気信号に変換できるデバイスであればよく、必ずしも画像を取得しなくてもよい。センサー80は、例えば、測色計などでもよい。
FIG. 6 is a side view of the
また、図7は、本実施形態に係る箔押し装置10のブロック図である。図7に示すように、本実施形態に係る制御装置100は、さらに、センサー制御部140と、データ取得部150と、記憶部160と、比較部170と、判定部180と、警告部190とを備えている。また、出力調整部130Aは、第1実施形態と仕様が異なっている。
FIG. 7 is a block diagram of the
センサー制御部140は、センサー80を制御して、テストパターンPのデータを読み取らせる。データ取得部150は、センサー80によって読み取られたテストパターンPのデータを取得する。記憶部160は、予め採取しておいたレファレンスデータを記憶している。比較部170は、データ取得部150で取得したデータにおけるテストパターンPの変色レベルをレファレンスデータと比較する。判定部180は、比較部170による比較結果に基づいて光ペン60の出力が正常か否かを判定する。より詳しくは、判定部180は、光ペン60の出力が正常の範囲か、異常であるが調整すればよい範囲か、交換等が必要な範囲の異常であるかを判定する。出力調整部130Aは、テストパターンPの変色レベルをレファレンスデータに近づけるように、光ペン60の出力を調整する。出力調整部130Aは、光ペン60の出力の自動調整機能の他に、第1実施形態のようなマニュアル調整機能を備えていてもよい。警告部190は、光ペン60の出力が交換等が必要な範囲の異常であった場合に、その旨を警告する。
The
図8は、本実施形態における光ペン60の出力調整のプロセスを示すフローチャートである。本実施形態の第1ステップS11では、テストパターンPが感熱紙92上に描画される。第1ステップS11は、第1実施形態の第1ステップS01と同様でよい。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of adjusting the output of the
第2ステップS12では、センサー80によってテストパターンPの変色レベルが読み取られる。センサー80は、ヘッド20に搭載されている。そこで、ヘッド20は所定の読み取りポイントにセンサー80を配置するように移動する。ただし、センサー80はヘッド20に搭載されなくてもよく、例えば、保持台70に対して固定されていてもよい。
In the second step S12, the
第3ステップS13では、読み取った変色レベルのデータが制御装置100に取り込まれる。第4ステップS14では、読み取ったテストパターンPの変色レベルを、記憶してあるレファレンスデータの変色レベルと比較する。テストパターンPの画像の濃さがレファレンスデータの濃さと所定の第1閾値以上に異なっている場合には、第4ステップS14の結果はYESとなり、第5ステップS15に進む。テストパターンPの濃さとレファレンスデータの濃さとの差が第1閾値以下であると判定された場合には、第4ステップS14の結果はNOとなり、光ペン60の出力調整なしにプロセスは終了する。
In the third step S13, the read data of the discoloration level is taken into the
第5ステップS15では、テストパターンPの濃さがレファレンスデータの濃さと所定の第2閾値以上に異なっているかどうかが判定される。第2閾値は、第1閾値よりも大きい。テストパターンPの濃さがレファレンスデータの濃さと第2閾値以上に異なっている場合には、第5ステップS15の結果はYESとなり、第6ステップS16に進む。テストパターンPの画像の濃さとレファレンスデータの濃さとの差が第2閾値よりも小さいと判定された場合には、第5ステップS15の結果はNOとなり、ステップS17に進む。 In the fifth step S15, it is determined whether or not the density of the test pattern P is different from the density of the reference data by a predetermined second threshold or more. The second threshold is larger than the first threshold. If the density of the test pattern P is different from the density of the reference data by the second threshold or more, the result of the fifth step S15 is YES, and the process proceeds to the sixth step S16. If it is determined that the difference between the density of the image of the test pattern P and the density of the reference data is smaller than the second threshold, the result of the fifth step S15 is NO, and the process proceeds to step S17.
第6ステップS16では、箔押し装置10は、光ペン60の劣化は調整範囲を超えており、光源62の交換または修理が必要であることを警告する。
In the sixth step S16, the
第7ステップS17では、テストパターンPの変色レベルをレファレンスデータに近づけるように、光ペン60の出力を調整する。ここでも、光ペン60の出力調整は、光ペン60の出力100%に対応する電流値を増減することで行われる。例えば、テストパターンPの濃さがレファレンスデータよりも薄いと判定された場合には、100%相当の電流値は上げられる。テストパターンPの画像の濃さがレファレンスデータよりも濃いと判定された場合には、100%相当の電流値は下げられる。
In the seventh step S17, the output of the
第7ステップS17が終了すると、ステップは第1ステップS11の前に戻る。そして、第1ステップS11〜第7ステップS17が、テストパターンPの濃さがレファレンスデータとほぼ同じと判定されるまで(第4ステップS14の結果がNOになるまで)繰り返される。 When the seventh step S17 ends, the process returns to before the first step S11. Then, the first to seventh steps S11 to S17 are repeated until it is determined that the density of the test pattern P is substantially the same as the reference data (until the result of the fourth step S14 becomes NO).
なお、光ペン60の出力調整は、一定周期で行われるように設定されていてもよく、ユーザーの指示に基づいて行われてもよい。
Note that the output adjustment of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上記した実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。例えば、上記した実施形態では、光を照射することで発熱する発熱素材は光吸収フィルム91であり、加えられた熱に対応して変色する感熱素材は感熱紙92であったが、これらには限定されない。また、光ペンは、必ずしもレーザー光源を備えるものに限定されず、他の種類の光を発する光源を備えていてもよい。
The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in other various forms. For example, in the above-described embodiment, the heat-generating material that generates heat by irradiating light is the light-absorbing
また、上記した実施形態では、テストパターンには、出力の指令値および光の照射時間が異なる複数のサブパターンが形成されていたが、例えば、出力の指令値が異なる複数のサブパターンだけが形成されてもよい。あるいは、1つの出力の指令値に対応する1つのテストパターンだけが形成されてもよい。テストパターンの形態は、特に限定されない。 In the above-described embodiment, a plurality of sub-patterns having different output command values and light irradiation times are formed in the test pattern. For example, only a plurality of sub-patterns having different output command values are formed. May be done. Alternatively, only one test pattern corresponding to one output command value may be formed. The form of the test pattern is not particularly limited.
10 箔押し装置
60 光ペン
70 保持台
80 センサー
90 テストピース
91 光吸収フィルム(発熱素材)
92 感熱紙(感熱素材)
100 制御装置
120 テストパターン形成部
130 出力調整部(第1実施形態)
130A 出力調整部(第2実施形態)
140 センサー制御部
150 データ取得部
160 記憶部
170 比較部
180 判定部
P テストパターン
10
92 Thermal paper (thermal material)
REFERENCE SIGNS
130A output adjustment unit (second embodiment)
140
Claims (10)
光を受けて発熱する発熱素材と、加えられた熱に対応して変色する感熱素材とが少なくとも重ねられたテストピースに対して前記光ペンで光を照射して前記感熱素材を変色させ、前記感熱素材にテストパターンを形成する第1工程と、
前記テストパターンの変色レベルを、予め採取しておいたレファレンスと比較する第2工程と、
を含む、
箔押し装置の出力の確認方法。 A method of confirming the output of light emitted by a light pen in a foil stamping device having a light pen,
A heat generating material that generates heat upon receiving light, and a heat sensitive material that changes color in response to the applied heat, irradiates light with the light pen to a test piece at least superimposed to discolor the heat sensitive material, A first step of forming a test pattern on the heat-sensitive material;
A second step of comparing the color change level of the test pattern with a previously collected reference;
including,
How to check the output of the foil stamping device.
請求項1に記載の箔押し装置の出力の確認方法。 The reference is formed on a heat-sensitive material, and includes a test pattern formed in the same process as the first process.
A method for confirming the output of the foil stamping device according to claim 1.
請求項2に記載の箔押し装置の出力の確認方法。 The test pattern includes a region that has been discolored by irradiating light at a first output, and a region that has been discolored by irradiating light at a second output.
A method for confirming the output of the foil stamping device according to claim 2.
請求項2または3に記載の箔押し装置の出力の確認方法。 The test pattern includes a region that is discolored by irradiating light for a first time, and a region that is discolored by irradiating light for a second time.
A method for confirming the output of the foil stamping device according to claim 2.
前記テストパターンの変色レベルを前記レファレンスに近づけるように、前記光ペンの出力を調整する第3工程をさらに含む、
箔押し装置の出力調整方法。 Including a method for checking the output of the foil stamping device according to any one of claims 1 to 4,
A third step of adjusting an output of the light pen so as to bring a color change level of the test pattern closer to the reference.
How to adjust the output of a foil stamping device.
前記保持台上に光を照射する光ペンと、
前記保持台上の画像のデータを読み取るセンサーと、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記保持台に、ワークとして、光を照射することで発熱する発熱素材と、加えられた熱に対応して変色する感熱素材とが少なくとも重ねられたテストピースが保持されたとき、前記光ペンを制御して前記発熱素材に光を照射することで前記感熱素材を変色させ、前記感熱素材にテストパターンを形成するテストパターン形成部と、
前記センサーを制御して、前記テストパターンのデータを読み取らせるセンサー制御部と、
前記センサーによって読み取られた前記テストパターンのデータを取得するデータ取得部と、
予め採取しておいたレファレンスデータを記憶する記憶部と、
前記データ取得部で取得したデータにおける前記テストパターンの変色レベルを前記レファレンスデータと比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づいて前記光ペンの出力が正常か否かを判定する判定部と、
を備えている、
箔押し装置。 A holding table for holding the work,
A light pen that irradiates light onto the holding table,
A sensor for reading image data on the holding table,
A control device;
With
The control device includes:
When the test piece in which at least the heat generating material that generates heat by irradiating light and the heat sensitive material that changes color in response to the applied heat is held as the workpiece on the holding table, the light pen is used. A test pattern forming unit that controls the control unit and irradiates the heat-generating material with light to change the color of the heat-sensitive material and form a test pattern on the heat-sensitive material.
A sensor control unit that controls the sensor to read the data of the test pattern;
A data acquisition unit that acquires data of the test pattern read by the sensor,
A storage unit for storing reference data collected in advance,
A comparison unit that compares the discoloration level of the test pattern in the data acquired by the data acquisition unit with the reference data,
A determining unit that determines whether the output of the optical pen is normal based on a comparison result by the comparing unit;
Has,
Foil stamping device.
請求項6に記載の箔押し装置。 The reference data is data obtained by reading a pattern including a test pattern formed under the same conditions as the test pattern by the sensor.
The foil stamping device according to claim 6.
請求項7に記載の箔押し装置。 The test pattern includes a region that has been discolored by irradiating light at a first output, and a region that has been discolored by irradiating light at a second output.
The foil stamping device according to claim 7.
請求項7または8に記載の箔押し装置。 The test pattern includes a region that is discolored by irradiating light for a first time, and a region that is discolored by irradiating light for a second time.
The foil stamping device according to claim 7.
請求項6〜9のいずれか一つに記載の箔押し装置。 The control device includes an output adjustment unit that adjusts an output of the light pen so as to bring a color change level of the test pattern closer to the reference data.
The foil stamping device according to claim 6.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220628 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230110 |