JP2021041670A - 箔転写装置 - Google Patents

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【課題】被転写物を位置合わせしやすい箔転写装置を提供する。【解決手段】本発明に係る箔転写装置は、被転写物と転写箔とが積層されたワークを載置する載置面を有する載置部と、前記ワークに対して前記転写箔の側からエネルギーを印加する箔転写ツール50と、前記載置面に対して平行な一の方向に延びる第1ガイドシャフトと、前記第1ガイドシャフトに摺動自在に係合する第1キャリッジ31と、第1キャリッジ31に搭載され、前記載置部に対して可視光を照射する光照射部60と、箔転写ツール50を制御して前記被転写物に箔転写する箔転写動作を実行する箔転写制御部と、前記箔転写動作を実行する前に、前記第1キャリッジ31と光照射部60とを制御して、前記載置部に前記可視光を照射し、前記被転写物を載置する目安を表示するガイド表示動作を実行するガイド表示制御部と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、箔転写装置に関する。
従来から、意匠性の向上等を目的として、被転写物に対して箔転写を行う箔転写装置が知られている。例えば非特許文献1には、中空の筐体と、筐体の内部に設けられ被転写物が載置されるテーブルと、テーブル上の被転写物に対して箔転写を行う箔転写ツールと、筐体に固定されテーブルの中心を位置表示するポインタと、を備えた箔転写装置が開示されている。非特許文献1の箔転写装置では、箔転写を行う前に、アプリケーションソフトの画面で被転写物の形状およびサイズを登録した後、箔転写する図柄のデータおよび箔転写の位置を設定する。そして、ポインタからテーブルの中心に光を定点照射する。ポインタの指す位置は、アプリケーションソフトのワークエリアの中心に一致する。このため、ポインタの光と被転写物との位置関係がアプリケーションソフトの画面と同じになるようにテーブル上の被転写物を位置合わせすることで、被転写物の所望の位置に箔転写を行うことができる。
DGSHAPE株式会社、プレスリリース、世界初の半導体レーザー箔転写機LD−80を発表、2018年3月16日、[online]、[令和1年8月22日検索]、インターネット< https://www.rolanddg.com/ja/news/2018/180316-dgshape-launches-worlds-first-laser-foil-decorator >
近年、ユーザから、かつては上記箔転写装置の筐体に収まらず箔転写が困難であったような大きな被転写物に対しても箔転写を行いたい要望があった。しかし筐体を大型化すると、ポインタでテーブルの中心に光を照射するだけでは、被転写物との位置関係がつかみにくい。とりわけ、小さな被転写物に対して箔押しを行う場合や、被転写物の端部に箔押しを行う場合には被転写物の位置合わせが難しく、例えば初心者が作業を行う場合に、箔転写の位置がずれることが憂慮された。
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、被転写物を位置合わせしやすい箔転写装置を提供することである。
本発明に係る箔転写装置は、少なくとも被転写物と転写箔とが積層されたワークを載置する載置面を有する載置部と、前記ワークに対して前記転写箔の側からエネルギーを印加する箔転写ツールと、前記載置部よりも上方に設けられ、前記載置面に対して平行な一の方向に延びる第1ガイドシャフトと、前記第1ガイドシャフトに摺動自在に係合する第1キャリッジと、前記第1キャリッジに搭載され、前記載置部に対して可視光を照射する光照射部と、前記箔転写ツールを制御して前記被転写物に箔転写する箔転写動作を実行するように構成された箔転写制御部と、前記箔転写動作を実行する前に、前記第1キャリッジと前記光照射部とを制御して、前記載置部に前記可視光を照射し、前記被転写物を載置する目安となる位置合わせ基準を表示するガイド表示動作を実行するように構成されたガイド表示制御部と、を備える。
上記箔転写装置では、載置面に対して相対移動するキャリッジにポインタが搭載されている。このため、ガイド表示動作の際に、位置合わせの目安となる光の照射位置を可変することができる。例えば、被転写物のサイズや箔転写したい位置等に応じて、光の照射位置を変更することができる。したがって、ユーザは、ポインタから照射される光を目印として、被転写物の位置合わせを行いやすい。その結果、上記箔転写装置によれば、被転写物の所望の位置に箔転写を行うことができる。
本発明の箔転写装置によれば、被転写物を位置合わせしやすくなる。
本発明の一実施形態に係る箔転写装置を模式的に示す斜視図である。 図1の箔転写装置のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 保持キャリッジおよび支持キャリッジの正面図である。 保持キャリッジの前側部分の底面図である。 箔転写ツールの断面図である。 ポインタの断面図である。 ポインタおよびポインタ取付機構の斜視図である。 ポインタ取付機構の分解図である。 ポインタケースと角度調整部材との位置関係の一例を示す側面図である。 ポインタケースと角度調整部材との位置関係の一例を示す側面図である。 ポインタケースと角度調整部材との位置関係の一例を示す側面図である。 制御部の機能ブロック図である。 他の実施形態に係るポインタ取付機構の分解図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な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。また、本明細書において範囲を示す「A〜B」(A,Bは任意の数字)の表記は、A以上B以下の意と共に、「好ましくはAより大きい」および「好ましくはBより小さい」の意を包含する。
図1は、箔転写装置10の斜視図である。図2は、カバー18を取り外した箔転写装置10を示す斜視図である。なお、以下の説明において、左、右、上、下とは、箔転写装置10の正面にいるユーザ(箔転写装置10の使用者)から見た左、右、上、下をそれぞれ意味し、箔転写装置10からユーザに近づく方を前方、遠ざかる方を後方とする。また、図面中の符号F、Rr、L、R、U、Dは、それぞれ、前、後、左、右、上、下を表すものとする。また、箔転写装置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、左右方向に延びている。Y軸は、前後方向に延びている。X軸とY軸とで構成される平面は、ここでは水平面である。Z軸は、上下方向に延びている。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、箔転写装置10の設置態様を何ら限定するものではない。
箔転写装置10は、被転写物W1に箔転写を行って所望の加飾を施す装置である。被転写物W1の形状や材質は、特に限定されない。被転写物W1は、シート状であってもよいし、立体物であってもよい。被転写物W1の材質は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)等の樹脂類であってもよいし、上記樹脂等を含む人造皮革(例えば、合成皮革や人工皮革)、天然皮革(本革)等の皮革類であってもよいし、普通紙、画用紙、和紙等の紙類であってもよいし、木、ケミカルウッド等の木材類であってもよいし、アルミニウム、真鍮、金、銀、銅、プラチナ、鉄、チタン、ステンレス鋼等の金属類であってもよいし、ゴム類、ガラス等であってもよい。
図1に示すように、箔転写装置10は、箱状に形成されている。箔転写装置10は、中空状の筐体11を備えている。筐体11は、底壁12と、左壁13と、右壁14と、後壁15と、上壁16と、を備えている。左壁13は、底壁12の左端から上方に向かって延びている。右壁14は、底壁12の右端から上方に向かって延びている。後壁15は、底壁12の後端から上方に向かって延びている。後壁15の左端は左壁13の後端に接続され、後壁15の右端は右壁14の後端に接続されている。上壁16は、後壁15の上端から前方に向かって延びている。上壁16の左端は左壁13に接続され、上壁16の右端は右壁14に接続されている。右壁14の上面には、電源スイッチ17が設けられている。
図2に示すように、筐体11は、前方から上方にかけて開口している。図1に示すように、筐体11の開口はカバー18によって開閉自在に覆われる。被転写物W1の加飾は、底壁12、左壁13、右壁14、後壁15、上壁16、およびカバー18によって囲まれた内部空間で行われる。カバー18は、レーザー光に対する遮光性を有する。カバー18は透明である。このため、ユーザはカバー18が閉じられた状態、例えば箔転写の最中に、被転写物W1を視認することができる。本実施形態において、カバー18は、2つ折り式である。カバー18は、筐体11の上方の開口を覆う第1板18aと、第1板18aとヒンジ(図示せず)で連結され、筐体11の前方の開口を覆う第2板18bと、で構成されている。第1板18aは、上壁16の前端に取り付けられたヒンジの軸を中心として上方に回転自在なように上壁16に取り付けられている。図示は省略するが、第1板18aが上方に回転移動することで、カバー18が2つに折り畳まれ、筐体11の開口が解放される。
図2に示すように、左壁13には、カバー18の開閉を検知するセンサ19が設けられている。センサ19は、カバー18によって図示しない押しボタンが押圧されることにより、カバー18が閉状態であることを検知する。センサ19は、カバー18が開いた状態で箔転写が行われないようにインターロックの観点から導入されている。センサ19は、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されている。
図2に示すように、筐体11の内部空間には、テーブル20と、キャリッジ30と、移動機構40と、制御部80(図8参照)と、が設けられている。キャリッジ30は、箔転写ツール50とポインタ60とを保持する保持キャリッジ31と、保持キャリッジ31を支持する支持キャリッジ32と、支持キャリッジ32を支持するレールキャリッジ33と、を備えている。保持キャリッジ31は、第1キャリッジの一例であり、支持キャリッジ32は、第3キャリッジの一例であり、レールキャリッジ33は、第2キャリッジの一例である。保持キャリッジ31と支持キャリッジ32とレールキャリッジ33とは、それぞれ、上壁16よりも下方、かつ底壁12よりも上方に配置されている。保持キャリッジ31は、移動機構40により、テーブル20に対して三次元的に移動可能に構成されている。図3は、前面のカバーを取り外した状態の、保持キャリッジ31および支持キャリッジ32の斜視図である。図4は、保持キャリッジ31の前側部分をテーブル20の側(図2の下方)から見た模式図である。
テーブル20は、被転写物W1を支持する台である。テーブル20は、キャリッジ30よりも下方に配置されている。テーブル20は、載置部の一例である。本実施形態において、テーブル20は、底壁12に着脱自在に固定されている。テーブル20は、平面視で底壁12の左右方向Xの中央部分に配置されている。テーブル20は、平板状かつ平面視において矩形状の部材である。テーブル20の一辺は、例えば200mm以上でありうる。本実施形態において、テーブル20の左右方向Xは300mmであり、前後方向Yは230mmである。ただし、テーブル20の配置位置や形状、サイズは特に限定されない。また、テーブル20は必須ではなく、例えばテーブル20を取り外した状態で底壁12をそのまま載置部として利用することもできる。
テーブル20の上面20aには、ワークWが載置されている。テーブル20の上面20aは、載置面の一例である。ワークWは、例えば固定具や粘着シート等を用いてテーブル20に固定されていてもよい。本実施形態において、ワークWは、被転写物W1の上に熱転写箔(熱転写シートともいう)W2と光吸収フィルムW3とがこの順に積層されて構成されている。ただし、ワークWは、それら以外のものを含んでいてもよい。また、被転写物W1の種類や熱転写箔W2の構成等によっては、光吸収フィルムW3を省略することもできる。
熱転写箔W2は、被転写物W1に密着させた状態で加熱することにより、被転写物W1の表面を加飾する箔である。熱転写箔W2は、転写箔の一例である。熱転写箔W2としては、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W2は、一般的に、基材と、基材上に設けられた装飾層(すなわち箔)と、装飾層上に設けられた接着層と、を備えている。熱転写箔W2は、基材と装飾層との間に、さらに光吸収層を備えていてもよい。装飾層は、例えば、金箔、銀箔等のメタリック箔、ハーフメタリック箔、顔料箔、多色印刷箔、ホログラム箔、静電気破壊対策箔で構成されていてもよい。熱転写箔W2は、接着層の側が被転写物W1と接触するように、被転写物W1上に載置される。
光吸収フィルムW3は、箔転写ツール50から照射される光を受けて発熱するフィルムである。光吸収フィルムW3は、光吸収性を有する。光吸収フィルムW3は、箔転写ツール50から照射される所定の波長帯の光(例えばレーザー光)を吸収して、光エネルギーを熱エネルギーへと変換する。光吸収フィルムW3は、耐熱温度が100℃以上、例えば100〜200℃であってもよい。光吸収フィルムW3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W3は、単色である。光吸収フィルムW3の色相は、光エネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換する観点から、箔転写ツール50から照射される光の色と補色関係にあることが好ましい。例えば、箔転写ツール50から照射される光が青色である場合には、光吸収フィルムW3が黄色であるとよい。
移動機構40は、保持キャリッジ31に搭載されたポインタ60をテーブル20に対して相対移動させる移動機構である。本実施形態において、移動機構40は、さらに保持キャリッジ31に搭載された箔転写ツール50をテーブル20上の被転写物W1に対して相対移動させる移動機構である。移動機構40は、底壁12およびテーブル20の上面20aよりも上方に配置されている。図2に示すように、本実施形態において、移動機構40は、保持キャリッジ31を上下方向Zに移動させるZ軸方向移動機構36(図3参照)と、保持キャリッジ31および支持キャリッジ32を左右方向Xに移動させるX軸方向移動機構41と、キャリッジ30の全体、すなわち保持キャリッジ31と支持キャリッジ32とレールキャリッジ33とを前後方向Yに移動させるY軸方向移動機構44と、を備えている。ただし、ここで説明する機構は一例に過ぎず、移動機構40は特に限定されない。
Z軸方向移動機構36は、保持キャリッジ31に搭載された箔転写ツール50およびポインタ60を上下方向Zに移動させる機構である。図3に示すように、Z軸方向移動機構36は、支持キャリッジ32に設けられている。支持キャリッジ32は、箱型状に形成されている。支持キャリッジ32は、左右方向Xおよび前後方向Yに延びる第1部分32aと、第1部分32aの下方に位置しかつ左右方向Xおよび前後方向Yに延びる第2部分32bと、第1部分32aの後端と第2部分32bの後端とを接続しかつ上下方向Zに延びる第3部分32cと、を備える。Z軸方向移動機構36は、保持キャリッジ31の上下方向Zへの移動をガイドするZ軸ガイドシャフト37a、37bと、台形ネジ38と、Z軸モータ36M(図8も参照)と、を備えている。
Z軸ガイドシャフト37a、37bは、上下方向Zに沿って平行に延びている。Z軸ガイドシャフト37a、37bは、支持キャリッジ32の第1部分32aと第2部分32bとに支持されている。Z軸ガイドシャフト37a、37bは、第3ガイドシャフトの一例である。Z軸ガイドシャフト37a、37bには、保持キャリッジ31が上下方向Zに摺動可能に設けられている。保持キャリッジ31は、Z軸ガイドシャフト37a、37bに係合している。台形ネジ38は、上下方向Zに延びている。台形ネジ38は、支持キャリッジ32の第1部分32aを貫通している。台形ネジ38の上端は、Z軸モータ36Mに連結されている。台形ネジ38の下端は、保持キャリッジ31に接続されている。
Z軸モータ36Mは、支持キャリッジ32の第1部分32aの上に配置されている。Z軸モータ36Mは、台形ネジ38を回転させる。Z軸モータ36Mは、例えば電動モータである。Z軸モータ36Mは、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されており、制御部80によって制御される。Z軸モータ36Mが駆動されると、台形ネジ38が回転する。これにより、保持キャリッジ31が、Z軸ガイドシャフト37a、37bに沿って上下方向Zに移動する。保持キャリッジ31の上下方向Zへの移動に伴い、箔転写ツール50およびポインタ60も上下方向Zに移動する。
X軸方向移動機構41は、保持キャリッジ31に搭載された箔転写ツール50およびポインタ60を左右方向Xに移動させる機構である。図2に示すように、X軸方向移動機構41は、レールキャリッジ33に設けられている。レールキャリッジ33は、箱型状に形成されている。レールキャリッジ33は、左右方向Xに延びている。レールキャリッジ33は、左壁13および右壁14の内部に設けられた一対の摺動部材33aを介して、Y軸方向移動機構44に係合している。X軸方向移動機構41は、保持キャリッジ31および支持キャリッジ32の左右方向Xへの移動をガイドするX軸ガイドシャフト42a、42bと、左側プーリ43aと、右側プーリ43bと、左側プーリ43aおよび右側プーリ43bに巻かれたワイヤー43cと、左側プーリ43aに接続されたX軸モータ41M(図8参照)と、を備えている。
X軸ガイドシャフト42a、42bは、左右方向Xに沿って平行に延びている。X軸ガイドシャフト42a、42bは、テーブル20の上面20aに対して平行な一の方向に延びる第1ガイドシャフトの一例である。X軸ガイドシャフト42a、42bは、レールキャリッジ33に支持されている。X軸ガイドシャフト42a、42bには、支持キャリッジ32が左右方向Xに摺動可能に設けられている。支持キャリッジ32は、X軸ガイドシャフト42a、42bに係合している。左側プーリ43a、右側プーリ43bおよびワイヤー43cは、レールキャリッジ33に設けられている。ワイヤー43cは、X軸ガイドシャフト42aの下方かつX軸ガイドシャフト42bの上方に配置されている。ワイヤー43cは、X軸ガイドシャフト42a、42bよりも後方に配置されている。ワイヤー43cは、支持キャリッジ32に接続されている。
図示は省略するが、X軸モータ41Mはレールキャリッジ33に配置されている。X軸モータ41Mは、左側プーリ43aを回転させる。X軸モータ41Mは、例えば電動モータである。X軸モータ41Mは、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されており、制御部80によって制御される。X軸モータ41Mが駆動されると、ワイヤー43cが走行する。これにより、支持キャリッジ32および支持キャリッジ32に保持された保持キャリッジ31が、X軸ガイドシャフト42a、42bに沿って左右方向Xに移動する。保持キャリッジ31の左右方向Xへの移動に伴い、箔転写ツール50およびポインタ60も左右方向Xに移動する。
Y軸方向移動機構44は、保持キャリッジ31に搭載された箔転写ツール50およびポインタ60を前後方向Yに移動させる機構である。図2に示すように、Y軸方向移動機構44は、筐体11に設けられている。Y軸方向移動機構44は、左壁13および右壁14の内部に、それぞれ、キャリッジ30の前後方向Yへの移動をガイドするY軸ガイドシャフト45と、前側プーリ46aと、後側プーリ46bと、前側プーリ46aおよび後側プーリ46bに巻かれたワイヤー46cと、右壁14に配置されかつ後側プーリ46bに接続されたY軸モータ44M(図8参照)と、を備えている。Y軸ガイドシャフト45を壁内に設けることで、例えばテーブル20の左右方向Xにはみ出すような大きさの被転写物W1を加飾する場合にも、Y軸ガイドシャフト45と被転写物W1とが干渉しにくい。
Y軸ガイドシャフト45は、前後方向Yに延びている。Y軸ガイドシャフト45は、左壁13と右壁14とにそれぞれ支持されている。Y軸ガイドシャフト45は、第2ガイドシャフトの一例である。Y軸ガイドシャフト45には、レールキャリッジ33に接続された一対の摺動部材33aが前後方向Yに摺動可能に設けられている。レールキャリッジ33の左部は、左壁13の内部で、摺動部材33aを介してY軸ガイドシャフト45に係合している。レールキャリッジ33の右部は、右壁14の内部で、摺動部材33aを介してY軸ガイドシャフト45に係合している。レールキャリッジ33は、摺動部材33aと一体となって前後方向Yに移動する。前側プーリ46a、後側プーリ46bおよびワイヤー46cは、左壁13と右壁14とにそれぞれ設けられている。ワイヤー46cは、Y軸ガイドシャフト45の上方に配置されている。ワイヤー46cの一部は、摺動部材33aに接続されている。
図示は省略するが、Y軸モータ44Mは右壁14の内部に配置されている。Y軸モータ44Mは、右壁14の後側プーリ46bを回転させる。Y軸モータ44Mは、例えば電動モータである。Y軸モータ44Mは、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されており、制御部80によって制御される。Y軸モータ44Mが駆動されると、ワイヤー46cが走行する。これにより、キャリッジ30の全体が、Y軸ガイドシャフト45に沿って前後方向Yに移動する。保持キャリッジ31の前後方向Yへの移動に伴い、箔転写ツール50およびポインタ60も前後方向Yに移動する。
図3に示すように、箔転写ツール50は、保持キャリッジ31の第1保持部材31aに取り付けられている。ポインタ60は、保持キャリッジ31の第2保持部材31bに取り付けられている。後述するように、ポインタ60は、後述するポインタ取付機構70を介して第2保持部材31bに取り付けられている。本実施形態において、箔転写ツール50およびポインタ60は、左右方向Xに並んで配置されている。箔転写ツール50は、ポインタ60よりも右方に配置されている。ポインタ60は、箔転写ツール50よりも左方に配置されている。ただし、箔転写ツール50およびポインタ60の配置は特に限定されない。箔転写ツール50およびポインタ60は、保持キャリッジ31と一体になって、左右方向X、前後方向Yおよび上下方向Zに移動可能に構成されている。
図5は、箔転写ツール50の断面図である。箔転写ツール50は、ワークWに対してエネルギーを印加するためのものである。本実施形態において、箔転写ツール50は、ワークWを上方から押圧するとともに、ワークWに対して光(例えばレーザー光)を照射するものである。詳しくは、箔転写ツール50は、熱転写箔W2上に配置された光吸収フィルムW3に対して光を照射し、熱転写箔W2に熱を供給するものである。箔転写ツール50は、テーブル20の上面20aよりも上方に配置されている。箔転写ツール50は、下方に向けて光(例えばレーザー光)を照射する。図5に示すように、箔転写ツール50は、中空の箔転写ケース51と、第1レーザー発振器52(図3も参照)と、第1レーザー発振器52に接続された光ファイバ53と、箔転写ケース51の下端に着脱自在に保持された押圧体54と、を備えている。
図3に示すように、箔転写ケース51は、保持キャリッジ31に保持されている。図5に示すように、箔転写ケース51は、上下方向Zに延びた円筒形状に形成されている。箔転写ケース51の内部には、光ファイバ53の一部が収容されている。箔転写ケース51は、押圧体54を保持するホルダ51aを備えている。ホルダ51aの下面51bには、上下方向Zに貫通する貫通孔H1が形成されている。貫通孔H1は、上方側が縮径したテーパ形状に形成されている。貫通孔H1は、平面視で光ファイバ53の下端53aよりも大きい。図4に示すように、箔転写ケース51は、前後方向Yに長さL1を有している。貫通孔H1は、平面視において真円形状である。
押圧体54は、ワークWに接触し、ワークWを押圧するものである。押圧体54は、貫通孔H1に着脱可能に嵌め合わせられ、ホルダ51aの貫通孔H1に保持されている。押圧体54は、レーザー光を透過する材料によって形成されている。本実施形態の押圧体54は、ガラス(例えば合成石英ガラス)で構成されている。押圧体54は、集光レンズの機能を果たす。押圧体54は、ホルダ51aの下面(すなわち、箔転写ケース51の下面)51bから、下方に向けて突出している。このため、Z軸方向移動機構36によって保持キャリッジ31が下方に移動されると、押圧体54はワークWに当接する一方、保持キャリッジ31の下面はワークWに当接しない。押圧体54は、平面視で貫通孔H1と重なっている。よって、ホルダ51aは、レーザー光の光路LP1に干渉しない。
第1レーザー発振器52は、レーザー光を生成する。第1レーザー発振器52は、光源の一例である。図3に示すように、本実施形態において、第1レーザー発振器52は支持キャリッジ32に保持されている。ただし、第1レーザー発振器52は、筐体11の内部、例えば後壁15の内部に保持されていてもよいし、保持キャリッジ31あるいはレールキャリッジ33に保持されていてもよい。第1レーザー発振器52は、例えば、レーザー光を出射するレーザー発光ダイオード(半導体レーザー)を備えている。
特に限定されるものではないが、第1レーザー発振器52は、日本工業規格のJIS C 6802:2011年に基づくクラス分けが、クラス3以上、例えばクラス4に相当する強度を有するレーザー光を生成可能であるとよい。第1レーザー発振器52で生成されるレーザー光は、後述するポインタ60の第2レーザー発振器62で生成されるレーザー光よりも高出力であるとよい。第1レーザー発振器52は、指向性を高める観点から、発振波長が400〜800nmの短波長のレーザー光を生成可能であるとよい。第1レーザー発振器52は、単波長で単色、例えば中心波長が概ね430〜480nm(例えば450nm)である青色のレーザー光を生成可能であるとよい。
第1レーザー発振器52は、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されており、制御部80によって制御される。第1レーザー発振器52で生成されたレーザー光は、光ファイバ53を通って押圧体54に到達する。押圧体54に到達したレーザー光は、押圧体54を透過してワークWに照射される。レーザー光は、広がりが少なく指向性に優れている。レーザー光は、押圧体54によって押圧されている部分に対してスポット的に照射される。
図6Aは、ポインタ60の断面図である。ポインタ60は、テーブル20上に被転写物W1を載置する目安を示す位置合わせ基準(ガイド)を、ユーザに示すものである。ポインタ60は、実際の箔転写を行う前に、テーブル20の上面20aの任意の位置に可視光を照射するものである。ポインタ60は、テーブル20の上面20aよりも上方に配置されている。ポインタ60は、下方に向けて可視光を照射する。ポインタ60は、可視光を照射する光照射部の一例である。ポインタ60は、ここではレーザー光を出射するレーザーポインタである。ただし、ポインタ60の光源はレーザーに限定されず、例えば発光ダイオード(LED)等であってもよい。ポインタ60は、後述するポインタ取付機構70によって、テーブル20に対する角度を調整可能となっている。図6Aに示すように、ポインタ60は、中空のポインタケース61と、第2レーザー発振器62(図8も参照)と、を備えている。
図3に示すように、ポインタケース61は、保持キャリッジ31に保持されている。図6Aに示すように、ポインタケース61は、直方体形状に形成されている。ポインタケース61の内部には、第2レーザー発振器62と、第2レーザー発振器62に接続された光ファイバ63と、が収容されている。光ファイバ63の下端63aの中心には、集光レンズ64が取り付けられている。集光レンズ64は、集光部の一例である。なお、光ファイバ63および集光レンズ64は必須ではなく、必ずしも備えていなくてもよい。ポインタケース61の左側の壁面には、ケース側固定孔61hが形成されている(図6Cも参照)。図示は省略するが、ケース側固定孔61hの内周面には、ネジ溝が形成されている。
ポインタケース61の下面61bには、上下方向Zに貫通する貫通孔H2が形成されている。図4に示すように、貫通孔H2は、平面視において真円形状である。光ファイバ63の下端63aは、平面視において略真円形状である。貫通孔H2は、平面視で光ファイバ63の下端63aよりも大きい。光ファイバ63の下端63aは、平面視で貫通孔H2と重なっている。よって、図6Aに示すように、ポインタケース61は、レーザー光の光路LP2に干渉しない。
第2レーザー発振器62は、レーザー光を生成する。第2レーザー発振器62は、光源の一例である。図6Aに示すように、本実施形態において、第2レーザー発振器62は、ポインタケース61の内部に収容されている。ただし、第2レーザー発振器62は、ポインタケース61の外部、例えば筐体11の内部や、保持キャリッジ31あるいはレールキャリッジ33に保持されていてもよい。第2レーザー発振器62は、例えば、レーザー光を出射するレーザー発光ダイオード(半導体レーザー)を備えている。
特に限定されるものではないが、第2レーザー発振器62は、ユーザがレーザー光を直接見ても安全なように、日本工業規格のJIS C 6802:2011年に基づくクラス分けが、クラス2以下、好ましくはクラス1に相当する強度を有するレーザー光を生成するものであるとよい。第2レーザー発振器62で生成されるレーザー光は、第1レーザー発振器52で生成されるレーザー光よりも低出力であるとよい。第2レーザー発振器62は、指向性を高める観点から、発振波長が400〜800nmの短波長のレーザー光を生成可能であるとよい。第2レーザー発振器62は、ユーザの視認性を高める観点から単波長で単色、例えば中心波長が概ね620〜750nm(例えば655nm)である赤色のレーザー光を生成可能であるとよい。第2レーザー発振器62で生成されるレーザー光の中心波長は、第1レーザー発振器52で生成されるレーザー光よりも波長が長くてもよい。
第2レーザー発振器62は、制御部80(図8も参照)に電気的に接続されており、制御部80によって制御される。第2レーザー発振器62で生成されたレーザー光は、光ファイバ63を通って集光レンズ64に到達する。集光レンズ64に到達したレーザー光は、集光レンズ64を透過してテーブル20上に照射される。レーザー光は、広がりが少なく指向性に優れている。レーザー光は、テーブル20上にスポット的に照射される。
図6Bは、ポインタ60およびポインタ取付機構70の斜視図である。図6Cは、ポインタ取付機構70の分解図である。ポインタ取付機構70は、ポインタ60を保持キャリッジ31に固定するための機構である。本実施形態において、ポインタ取付機構70は、ポインタ60のテーブル20に対する前後方向Yの角度を調整するための機構である。ポインタ60は、保持キャリッジ31の第2保持部材31bに取り付けられている。ポインタ取付機構70は、取付部材71と、角度調整部材72と、第1ネジ73、74と、第2ネジ75、76と、を備えている。図6Cに示すように、本実施形態において、取付部材71は、L字状かつ板状の部材であり、底部プレート71aと、前側プレート71bと、を有している。角度調整部材72は、L字状かつ板状の部材であり、左側プレート72aと、前側プレート72bと、を有している。
取付部材71は、保持キャリッジ31の第2保持部材31bに固定されている。図6Cに示すように、底部プレート71aは、左右方向Xおよび前後方向Yに延びている。底部プレート71aの上面は、ポインタケース61の下面61bと対向している。底部プレート71aは、ポインタケース61の下面61bよりも大きい。底部プレート71aの上面には、載置領域Pが設けられている。載置領域Pには、ポインタケース61が載置される。底部プレート71aには、連結孔71cと、貫通孔H3と、が形成されている。連結孔71cは、保持キャリッジ31の第2保持部材31bに取付部材71を取り付けるためのものである。図4に示すように、本実施形態において、底部プレート71aは、固定部材79によって保持キャリッジ31の第2保持部材31bに固定されている。なお、連結孔71cの位置は底部プレート71aには限定されない。取付部材71は、底部プレート71a以外の部位を介して第2保持部材31bに取り付けられてもよい。貫通孔H3は、平面視において真円形状である。図4に示すように、貫通孔H3は、平面視でポインタケース61の貫通孔H2よりも大きい。貫通孔H3は、平面視で貫通孔H2と重なっている。よって、取付部材71は、レーザー光の光路LP2に干渉しない。
取付部材71の前側プレート71bは、底部プレート71aの前端から上方に延びている。前側プレート71bは、角度調整部材72の前側プレート72bと対向している。前側プレート71bは、角度調整部材72と接触する部位であり、角度調整部材72の前側プレート72bよりも前方に配置されている。前側プレート71bには2つの挿入孔71fが形成されている。挿入孔71fは、前側プレート71bに角度調整部材72を取り付けるためのものである。2つの挿入孔71fは、左右方向Xに並んでいる。2つの挿入孔71fは、同じ形状であり、平面視において真円形状である。後述するように、2つの挿入孔71fには、第1ネジ73、74が挿入される。
図4に示すように、本実施形態では、前後方向Yにおいて、取付部材71の貫通孔H3は、箔転写ケース51の長さL1の範囲内にある。前後方向Yにおいて、取付部材71の貫通孔H3の中心と、箔転写ケース51の押圧体54の中心54bと、の位置が揃っている。また、ポインタケース61の貫通孔H2の中心と、箔転写ケース51の押圧体54の中心54bと、の位置が揃っている。また、ポインタ60の光ファイバ63の下端63aの中心(集光レンズ64の中心)と、箔転写ケース51の押圧体54の中心54bと、の位置が揃っている。
角度調整部材72は、ポインタ60を取り付け、テーブル20の上面20aに対するレーザー光の光路LP2の前後方向Yの角度を調整するものである。角度調整部材72は、さらに保持キャリッジ31に対するポインタ60の位置(例えば、左右方向X、前後方向Yおよび上下方向Zの少なくとも1つの位置)を調整するものであってもよい。図6Cに示すように、左側プレート72aは、左右方向Xに延びている。左側プレート72aの右側の面は、ポインタケース61と対向している。左側プレート72aには、2つの角度決定孔72hが形成されている。2つの角度決定孔72hは、前後方向Yに並んでいる。角度決定孔72hは、上下方向Zに延びた長孔である。角度決定孔72hは、ポインタケース61のケース側固定孔61hよりも上下方向Zに長い。角度決定孔72hは、ポインタケース61のケース側固定孔61hに連通する。角度決定孔72hは第1孔の一例である。後述するように、2つの角度決定孔72hには、第2ネジ75、76が挿入される。
角度調整部材72の前側プレート72bは、左側プレート72aの前端から右方に延びている。前側プレート72bは、取付部材71の前側プレート71bと対向している。前側プレート72bは、取付部材71の前側プレート71bよりも後方に配置されている。
前側プレート72bには、2つの固定孔72fが形成されている。固定孔72fは、前側プレート71bに角度調整部材72を取り付けるためのものである。2つの固定孔72fは、左右方向Xに並んでいる。2つの挿入孔71fは、同じ形状であり、平面視において真円形状である。挿入孔71fの直径は、取付部材71の挿入孔71fの直径と同じである。2つの固定孔72fの位置は、取付部材71の2つの挿入孔71fの位置と一致している。図示は省略するが、固定孔72fの内周面には、ネジ溝が形成されている。2つの固定孔72fは、取付部材71の2つの挿入孔71fに連通する。後述するように、2つの固定孔72fには、第1ネジ73、74が挿入される。
第1ネジ73、74は、角度調整部材72を取付部材71に固定するためのものである。第1ネジ73、74は、それぞれ、取付部材71の2つの挿入孔71fおよび角度調整部材72の2つの固定孔72fに挿入されている。第1ネジ73、74は、第1固定部材の一例である。第1ネジ73、74は、それぞれ、軸部73a、74aと、軸部73a、74aの一端に設けられた頭部73b、74bと、を有している。図示は省略するが、軸部73a、74aの外周面には、ネジ溝が形成されている。軸部73a、74aは、挿入孔71fと固定孔72fとに嵌め込まれている。軸部73a、74aは、角度調整部材72の固定孔72fと互いに締結されている。
本実施形態では、第1ネジ73、74の軸部73a、74aを、取付部材71の挿入孔71fおよび角度調整部材72の固定孔72fに前方から挿入し、第1ネジ73、74を締める。これにより、軸部73a、74aのネジ溝と固定孔72fのネジ溝とが螺合し、固定孔72fに第1ネジ73、74が固定される。第1ネジ73、74の頭部73b、74bは、直接的にまたはワッシャー等の部材を介して間接的に、取付部材71に対して接触し、取付部材71の前側プレート71bが、角度調整部材72に向かって押された状態となる。その結果、角度調整部材72が取付部材71に固定され、取付部材71を介して角度調整部材72が保持キャリッジ31に固定される。
第2ネジ75、76は、ポインタ60を所定の角度で角度調整部材72に固定するためのものである。第2ネジ75、76は、それぞれ、ポインタケース61のケース側固定孔61hおよび角度調整部材72の角度決定孔72hに挿入されている。第2ネジ75、76は、第2固定部材の一例である。第2ネジ75、76は、それぞれ、軸部75a、76aと、軸部75a、76aの一端に設けられた頭部75b、76bと、を有している。図示は省略するが、軸部75a、76aの外周面には、ネジ溝が形成されている。軸部75a、76aは、ケース側固定孔61hおよび角度決定孔72hに嵌め込まれている。第2ネジ75、76は、軸部75a、76aを角度決定孔72hに挿入した状態で、上下方向に移動可能である。軸部75a、76aは、ポインタケース61のケース側固定孔61hと互いに締結されている。
本実施形態では、第2ネジ75、76を、ポインタケース61のケース側固定孔61hおよび角度調整部材72の角度決定孔72hにそれぞれ左方から挿入した状態で、上下移動させる。これにより、保持キャリッジ31に対するポインタ60の前後方向Yの傾き(角度)を調整することができる。角度決定孔72hに挿入した状態で第2ネジ75、76を上下移動させることにより、第2ネジ75、76の位置決めを行い易い。
第2ネジ75、76の角度決定孔72h内での位置(言い換えれば、ポインタ60の前後方向Yの傾き)が決定したら、第2ネジ75、76を締める。これにより、軸部75a、76aのネジ溝とケース側固定孔61hのネジ溝とが螺合し、ポインタケース61に第2ネジ75、76が固定される。第2ネジ75、76の頭部75b、76bは、直接的にまたはワッシャー等の部材を介して間接的に、角度調整部材72に対して接触し、角度調整部材72の前側プレート72bが、ポインタケース61に向かって押された状態となる。その結果、ポインタケース61が角度調整部材72に固定され、角度調整部材72と取付部材71とを介してポインタ60が保持キャリッジ31に固定される。
なお、例えば箔転写装置10の製造に際しては、製造上のバラつきが生じ、テーブル20の上面20aに対して保持キャリッジ31の第2保持部材31bが傾くことがありうる。また、ポインタ60の組み付けに際しては、組み付け誤差が生じ、光ファイバ63の下端63a(集光レンズ64)がポインタケース61の下面61bに対して傾くことがありうる。例えば、保持キャリッジ31の第2保持部材31bが前後方向Yに傾斜している場合、レーザー光の光路LP2がテーブル20に対して斜めになり、光の照射位置がずれるおそれがある。これに対し、本実施形態のポインタ取付機構70によれば、製造上のバラつきや組み付け誤差を緩衝し、テーブル20に対してレーザー光を垂直に照射することができる。以下、例を挙げて説明する。
図7A〜図7Cは、ポインタ60と、ポインタ取付機構70の角度調整部材72と、の位置関係の例を示す側面図である。図7Aは、テーブル20の上面20aに対して保持キャリッジ31の第2保持部材31bが平行であり、かつ光ファイバ63の下端63aがポインタケース61の下面61bに対して平行な場合である。図7Aでは、2つの第2ネジ75、76が、いずれも角度決定孔72hの下方に位置決めされている。ポインタ60の下面61bは、保持キャリッジ31の第2保持部材31bと平行になっている。このため、レーザー光の光路LP2とテーブル20の上面20aとが直角になり、ポインタ60からテーブル20の上面20aに対して垂直にレーザー光が照射される。
図7Bは、テーブル20の上面20aに対して保持キャリッジ31の第2保持部材31bが斜め後方に傾いている場合である。図7Bでは、第2ネジ75が角度決定孔72hの下方に位置決めされ、第2ネジ76が角度決定孔72hの上方に位置決めされている。このことにより、ポインタ60の下面61bが水平になっている。そのため、第2保持部材31bが斜め後方に傾いていても、図7Aの場合と同様に、レーザー光の光路LP2とテーブル20の上面20aとが直角になり、ポインタ60からテーブル20の上面20aに対して垂直にレーザー光を照射することができる。
図7Cは、図7Bとは逆に、テーブル20の上面20aに対して保持キャリッジ31の第2保持部材31bが斜め前方に傾いている場合である。図7Cでは、第2ネジ75が角度決定孔72hの上方に位置決めされ、第2ネジ76が角度決定孔72hの下方に位置決めされている。このことにより、ポインタ60の下面61bが水平になっている。そのため、第2保持部材31bが斜め前方に傾いていても、図7Aの場合と同様に、レーザー光の光路LP2とテーブル20の上面20aとが直角になり、ポインタ60からテーブル20の上面20aに対して垂直にレーザー光を照射することができる。
箔転写装置10の全体の動作は、制御部80によって制御されている。本実施形態において、制御部80は、筐体11の内部、例えば後壁15の内部に設けられている。ただし、制御部80は、筐体11の外部に設けられ、箔転写装置10と通信可能に接続された外部コンピュータ等であってもよい。制御部80の構成は特に限定されない。制御部80は、例えばマイクロコンピュータである。制御部80は、例えば、箔転写装置10と通信可能に接続されたホストコンピュータ等の外部機器から、箔転写する図柄のデータや箔転写する位置等の情報を含んだ加飾データ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:central processing unit)と、CPUが実行するプログラムを格納したROM(read only memory)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(random access memory)と、上記プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶媒体と、を備えている。
図8は、制御部80の機能ブロック図である。制御部80は、移動機構40と箔転写ツール50とポインタ60とを制御可能に構成されている。制御部80は、Z軸方向移動機構36のZ軸モータ36Mと、X軸方向移動機構41のX軸モータ41Mと、Y軸方向移動機構44のY軸モータ44Mと、箔転写ツール50の第1レーザー発振器52と、ポインタ60の第2レーザー発振器62と、センサ19と、に通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御部80は、箔転写制御部81と、ガイド表示制御部82と、記憶部83と、通知部84と、を備えている。
箔転写制御部81は、被転写物W1の加工位置を表す加飾データに基づき、テーブル20上の被転写物W1に箔転写する箔転写動作を実行するように構成またはプログラムされている。加飾データは、典型的にはホストコンピュータ等の外部機器にインストールされたソフトウェアで作成され、インターフェイスを介して外部機器から入力される。箔転写制御部81は、ガイド表示制御部82が後述するガイド表示動作を少なくとも1回実行した後に、箔転写動作を実行する。本実施形態において、箔転写制御部81は、Z軸モータ36Mと、X軸モータ41Mと、Y軸モータ44Mと、第1レーザー発振器52と、を制御するように構成されている。箔転写制御部81は、典型的には第2レーザー発振器62を制御しないように構成されている。言い換えれば、箔転写制御部81は、ポインタ60からレーザー光を照射させない。
箔転写動作の一例において、箔転写制御部81は、加飾データに従って、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、XY平面内における箔転写ツール50の位置を被転写物W1に対して相対的に移動させる。箔転写制御部81は、Z軸モータ36Mを制御して、箔転写ツール50を上下方向Zに移動させる。これによって、箔転写ツール50の先端部が被転写物W1に対して接触あるいは離反する。箔転写制御部81は、箔転写ツール50が被転写物W1に接触した状態で、第1レーザー発振器52を制御して、箔転写ツール50の下端から被転写物W1に向かってレーザー光を照射する。これにより、被転写物W1の表面に所望の図柄が箔転写される。
ガイド表示制御部82は、箔転写制御部81が箔転写動作を実行するよりも前に、テーブル20の上面20aに可視光を照射して、位置合わせ基準(ガイド)を示すガイド表示動作を実行するように構成またはプログラムされている。ガイド表示制御部82は、位置合わせ基準を表すガイドデータに基づき、テーブル20上に光を照射する。ガイドデータは、例えば外部機器から加飾データが入力されると、ガイド表示制御部82において自動計算がなされ、自動的に作成される。ただし、ガイドデータは、ホストコンピュータ等の外部機器で作成され、加飾データと共にインターフェイスを介して入力されてもよいし、ガイド表示制御部82においてユーザが任意に設定してもよい。
なお、位置合わせ基準の形状は、特に限定されない。位置合わせ基準は、例えば、点状、線状、あるいは線で囲まれた面状(領域)で表すことができる。例えば記憶部83に、点状モード、線状モード、面状モード等の複数のモードが記憶されていて、ユーザが任意に選択可能であってもよい。位置合わせ基準は、例えば次のいずれか:被転写物W1の中心を示す被転写物中心点;被転写物W1の外縁を表す四隅の点;箔転写の開始地点を示す箔転写開始点;被転写物W1の任意の一辺を示す被転写物載置線;被転写物W1の形状に倣った被転写物載置領域;箔転写動作の際の箔転写ツール50の通り道(パス)を示すパスプレビュー領域;であってもよい。
本実施形態において、ガイド表示制御部82は、X軸モータ41Mと、Y軸モータ44Mと、第2レーザー発振器62と、を制御するように構成されている。ガイド表示制御部82は、さらにZ軸モータ36Mを制御するように構成されていてもよい。ガイド表示制御部82は、典型的には第1レーザー発振器52を制御しないように構成されている。言い換えれば、ガイド表示制御部82は、箔転写ツール50からレーザー光を照射させない。
ガイド表示動作の一例において、ガイド表示制御部82は、ガイドデータに従って、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、XY平面内におけるポインタ60の位置をテーブル20に対して相対的に移動させる。ガイド表示制御部82は、第2レーザー発振器62を制御して、ポインタ60からテーブル20の上面20aにレーザー光を照射する。ユーザは、ガイド表示動作で表示された位置合わせ基準を目印として、被転写物W1を位置合わせし、テーブル20上に載置する。
点状モードの一例では、まず、ポインタ60からレーザー光を出射しない状態で、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、ポインタ60を位置合わせ基準の位置まで移動させる。次いで、第2レーザー発振器62を制御して、テーブル20上にレーザー光を定点照射する。複数の点を表示する場合は、1つの点に到達した後、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mを所定の停止時間停止させてから次の点を表示してもよい。停止時間は、記憶部83に記憶されていてもよい。停止時間は、概ね1分以内、例えば1〜10秒程度であってもよい。これにより、点状の位置合わせ基準を連続表示することができる。
線状モードの一例では、まず、ポインタ60からレーザー光を出射しない状態で、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、ポインタ60を位置合わせ基準の位置まで移動させる。次いで、第2レーザー発振器62を制御して、ポインタ60からレーザー光を出射した状態で、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、所定の範囲を往復移動させる。これにより、線状の位置合わせ基準を連続表示することができる。面状モードの一例では、第2レーザー発振器62を制御して、ポインタ60からレーザー光を出射した状態で、X軸モータ41MおよびY軸モータ44Mのうちの少なくとも一方を制御することによって、所定の範囲を巡回移動させる。これにより、面状の位置合わせ基準を連続表示することができる。
通知部84は、センサ19に基づき、カバー18が閉じられているか否かを判定する。通知部84は、例えばユーザがカバー18を開いた状態で箔転写動作の実行を指示した場合や、ユーザが箔転写動作の途中でカバー18を開いた場合に、カバー18が閉じられていないことを通知するように構成またはプログラムされている。ユーザへの通知方法は特に限定されない。例えば、筐体11に設けられた電源スイッチ17を点滅させる等して、視覚的に通知してもよいし、筐体11に設けられた図示しないスピーカーから音声等で聴覚的に通知してもよい。一方で、本実施形態の通知部84は、ユーザがカバー18を開いた状態でガイド表示動作の実行を指示した場合や、ガイド表示動作の途中でユーザがカバー18を開いた場合には、上記通知を行わないように構成またはプログラムされている。
以上、本実施形態の箔転写装置10は、図2に示すように、ポインタ60が、テーブル20の上面20aに対して平行に移動可能な保持キャリッジ31に搭載されている。そのため、ガイド表示動作の際に、例えば被転写物W1のサイズや箔転写したい位置等に応じて、位置合わせ基準(光の照射位置)を柔軟に変更することができる。したがって、ユーザは、ポインタ60から照射される光を目印として、被転写物W1の位置合わせを行いやすい。その結果、箔転写装置10によれば、被転写物W1の所望の位置に箔転写を行うことができる。
本実施形態の箔転写装置10は、図2に示すように、テーブル20の上面20aよりも上方に設けられ、前後方向Yに延びるY軸ガイドシャフト45と、Y軸ガイドシャフト45に摺動自在に係合するレールキャリッジ33と、をさらに備える。X軸ガイドシャフト42a、42bは、レールキャリッジ33に支持されている。これにより、ポインタ60をXY平面内で自在に移動させて、テーブル20の任意の位置に可視光を照射することができる。よって、被転写物W1の位置合わせを精度よく行うことができる。
本実施形態の箔転写装置10では、ポインタ60はレーザー光を出射するレーザーポインタである。レーザー光は、広がりが少なく指向性に優れている。このため、レーザーポインタは、可視光をスポット的に照射することができる。よって、被転写物W1の位置合わせを精度よく行うことができる。
本実施形態の箔転写装置10では、図6Aに示すように、ポインタ60は、レーザー光の通過する貫通孔H2が形成された中空のポインタケース61と、ポインタケース61の内部に設けられた第2レーザー発振器62と、を備える。これにより、保持キャリッジ31におけるレイアウトの自由度を高めることができる。また、省スペース化を実現することができる。
本実施形態の箔転写装置10では、箔転写ツール50は、ワークWを熱転写箔W2の側から押圧すると共に、ワークWに対してポインタ60よりも高出力のレーザー光を照射する。これにより、例えば箔転写動作に要する時間を短縮して、効率的に箔転写を行うことができる。
本実施形態の箔転写装置10では、図3に示すように、箔転写ツール50は、ポインタ60と同じ保持キャリッジ31に搭載されている。これにより、移動機構40の制御が容易になると共に、部品点数を削減することができる。
本実施形態の箔転写装置10では、図4に示すように、箔転写ツール50は、下端部にワークWに当接する押圧体54を有し、ポインタ60は、下端部に集光レンズ64を有し、保持キャリッジ31を下方から見たときに、前後方向Y(または左右方向X)において、箔転写ツール50の押圧体54の中心54b(加工中心)と、ポインタ60の集光レンズ64の中心(照射点)とが、揃っている。これにより、前後方向Y(または左右方向X)へのオフセットを無くすことができる。前後方向Y(または左右方向X)へのオフセットが無くなることによって、XY平面内(可動範囲中)におけるポインタ60の照射範囲を最大限広く取ることができる。
本実施形態の箔転写装置10は、図6Bに示すように、保持キャリッジ31に取り付けられる取付部材71と、ポインタ60が取り付けられる角度調整部材72と、角度調整部材72を取付部材71に固定する第1ネジ73、74と、ポインタ60を所定の角度で角度調整部材72に固定する第2ネジ75、76と、をさらに備える。これにより、例えば図7B、図7Cに示すように、製造上のバラつきや組み付け誤差を緩衝し、テーブル20に対して可視光を垂直に照射することができる。
本実施形態の箔転写装置10では、図6Cに示すように、ポインタ60には、前後方向Y(または左右方向X)に並んだ複数のケース側固定孔61hが形成され、角度調整部材72には、複数のケース側固定孔61hと連通する角度決定孔72h(複数の第1孔)が形成され、角度決定孔72hの少なくとも1つは、ケース側固定孔61hよりも上下方向Zに長い長孔であり、第2固定部材75、76は、角度決定孔72hに挿入されケース側固定孔61hに嵌合する軸部75a、76aと、角度調整部材72の角度決定孔72hの周縁に接触する頭部75b、76bと、を有する複数のネジである。第2ネジ(第2固定部材)75、76は、軸部75a、76aをケース側固定孔61hに挿入した状態で、角度決定孔72h内を移動させることができる。これにより、ポインタ60の角度を容易に調整することができる。
本実施形態の箔転写装置10は、図3に示すように、テーブル20の上面20aよりも上方に設けられ、上下方向Zに延びるZ軸ガイドシャフト37a、37bと、Z軸ガイドシャフト37a、37bに摺動自在に係合し、保持キャリッジ31を上下方向Zに摺動可能に支持する支持キャリッジ32と、をさらに備える。これにより、可視光の広がりを微調整することができ、被転写物W1の位置合わせを精度よく行うことができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらに限定されない。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、上記した実施形態と以下の変形態様とを適宜組み合わせることもできる。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
例えば上記した実施形態では、箔転写ツール50およびポインタ60が同じキャリッジ30に設けられ、一体となって左右方向Xおよび前後方向Yに移動していた。しかしこれには限定されない。箔転写ツール50およびポインタ60は、別々のキャリッジに設けられていてもよい。箔転写ツール50およびポインタ60は、別々に左右方向Xおよび前後方向Yに移動してもよい。
例えば、上記した実施形態では、ポインタ取付機構70が、ポインタ60のテーブル20に対する前後方向Yの角度を調整するための機構であった。しかしこれには限定されない。ポインタ取付機構70は、ポインタ60のテーブル20に対する左右方向Xの角度を調整するための機構であってもよいし、左右方向Xおよび前後方向Yの角度を調整するための機構であってもよい。
図9は、他の実施形態に係るポインタ取付機構170の分解図である。ポインタ取付機構170は、ポインタ60のテーブル20に対する左右方向Xおよび前後方向Yの角度を調整するための機構である。ポインタ取付機構170は、取付部材171と、角度調整部材72と、第1ネジ73、74と、第2ネジ75、76と、を備えている。取付部材171は、底部プレート71aと、前側プレート171bと、を有している。前側プレート171bには、挿入孔71fおよび角度決定孔171hが形成されている。ポインタ取付機構170は、取付部材171の前側プレート71bに角度決定孔171hが形成されていること以外、図6Cのポインタ取付機構70と同様である。挿入孔71fおよび角度決定孔171hは、左右方向Xに並んでいる。挿入孔71fは角度決定孔171hよりも左方に配置されている。角度決定孔171hは挿入孔71fよりも右方に配置されている。ただし、挿入孔71fおよび角度決定孔171hの配置は特に限定されない。角度決定孔171hは、上下方向Zに延びた長孔である。角度決定孔171hは、挿入孔71fよりも上下方向Zに長い。角度決定孔171hは、角度調整部材72の固定孔72fよりも上下方向Zに長い。挿入孔71fおよび角度決定孔171hは第2孔の一例である。
本実施形態において、取付部材171は、テーブル20の上面20aに対するレーザー光の光路LP2の左右方向Xの角度を調整する機能を有する。すなわち、本実施形態では、例えばまず、第1ネジ74を取付部材71の挿入孔71fおよび角度調整部材72の固定孔72fに前方から挿入し、第1ネジ74を仮止めする。次に、第1ネジ73を取付部材71の角度決定孔171hおよび角度調整部材72の固定孔72fに前方から挿入し、上下移動させる。これにより、角度調整部材72を介して、保持キャリッジ31に対するポインタ60の左右方向Xの傾き(角度)を調整することができる。第1ネジ73の角度決定孔171h内での位置(言い換えれば、ポインタ60の左右方向Xの傾き)が決定したら、第1ネジ73、74を締める。これにより、角度調整部材72が取付部材171に固定され、角度調整部材72を介してポインタ60が保持キャリッジ31に固定される。
本実施形態の箔転写装置10では、図9に示すように、角度調整部材72には、左右方向X(または前後方向Y)に並んだ複数の固定孔72fが形成され、取付部材171には、複数の固定孔72fと連通する挿入孔71fおよび角度決定孔171h(複数の第2孔)が形成され、角度決定孔171hは、固定孔72fよりも上下方向に長い長孔であり、第1固定部材73、74は、挿入孔71fおよび角度決定孔171hに挿入され複数の固定孔72fに嵌合する軸部73a、74aと、取付部材171の挿入孔71fおよび角度決定孔171hの周縁に接触する頭部73b、74bと、を有する複数のネジである。これにより、ポインタ60の角度を容易に調整することができる。
例えば上記した実施形態では、ポインタ60のポインタケース61の内部に第2レーザー発振器62と光ファイバ63と集光レンズ64とが収容されていた。しかしこれには限定されない。ポインタ60は、光ファイバ63を備えておらず、第2レーザー発振器62で生成されたレーザー光が集光レンズ64に直接到達するように構成されていてもよい。また、集光レンズ64は、貫通孔H2を塞ぐようにポインタケース61に取り付けられていてもよい。
W1 被転写物
10 箔転写装置
20 テーブル(載置部)
30 キャリッジ
31 保持キャリッジ
41 X軸方向移動機構
44 Y軸方向移動機構
50 箔転写ツール
52 第1レーザー発振器
60 ポインタ(光照射部)
62 第2レーザー発振器
70 ポインタ取付機構
81 箔転写制御部
82 ガイド表示制御部

Claims (11)

  1. 少なくとも被転写物と転写箔とが積層されたワークを載置する載置面を有する載置部と、
    前記ワークに対して前記転写箔の側からエネルギーを印加する箔転写ツールと、
    前記載置部よりも上方に設けられ、前記載置面に対して平行な一の方向に延びる第1ガイドシャフトと、
    前記第1ガイドシャフトに摺動自在に係合する第1キャリッジと、
    前記第1キャリッジに搭載され、前記載置部に対して可視光を照射する光照射部と、
    前記箔転写ツールを制御して前記被転写物に箔転写する箔転写動作を実行するように構成された箔転写制御部と、
    前記箔転写動作を実行する前に、前記第1キャリッジと前記光照射部とを制御して、前記載置部に前記可視光を照射し、前記被転写物を載置する目安となる位置合わせ基準を表示するガイド表示動作を実行するように構成されたガイド表示制御部と、
    を備える、箔転写装置。
  2. 前記載置部よりも上方に設けられ、前記一の方向と直交する方向に延びる第2ガイドシャフトと、
    前記第2ガイドシャフトに摺動自在に係合する第2キャリッジと、
    をさらに備え、
    前記第1ガイドシャフトは、前記第2キャリッジに支持されている、
    請求項1に記載の箔転写装置。
  3. 前記光照射部はレーザー光を出射するレーザーポインタである、
    請求項1または2に記載の箔転写装置。
  4. 前記レーザーポインタは、
    レーザー光の通過する貫通孔が形成された中空のポインタケースと、
    前記ポインタケースの内部に設けられたレーザー発振器と、
    を備える、
    請求項3に記載の箔転写装置。
  5. 前記箔転写ツールは、前記ワークを前記転写箔の側から押圧すると共に、前記ワークに対して前記レーザーポインタよりも高出力のレーザー光を照射する、
    請求項3または4に記載の箔転写装置。
  6. 前記箔転写ツールは、前記光照射部と同じ前記第1キャリッジに搭載されている、
    請求項1から5のいずれか1つに記載の箔転写装置。
  7. 前記箔転写ツールは、下端部に前記ワークに当接する押圧体を有し、
    前記光照射部は、下端部に集光部を有し、
    前記第1キャリッジを下方から見たときに、前記一の方向または前記一の方向と直交する方向において、前記箔転写ツールの前記押圧体の中心と、前記光照射部の前記集光部の中心とが、揃っている、
    請求項6に記載の箔転写装置。
  8. 前記第1キャリッジに取り付けられる取付部材と、
    前記光照射部が取り付けられる角度調整部材と、
    前記角度調整部材を前記取付部材に固定する第1固定部材と、
    前記光照射部を所定の角度で前記角度調整部材に固定する第2固定部材と、
    をさらに備える、
    請求項1から7のいずれか1つに記載の箔転写装置。
  9. 前記光照射部には、前記一の方向または前記一の方向と直交する方向に並んだ複数のケース側固定孔が形成され、
    前記角度調整部材には、複数の前記ケース側固定孔と連通する複数の第1孔が形成され、複数の前記第1孔の少なくとも1つは、前記ケース側固定孔よりも上下方向に長い長孔であり、
    前記第2固定部材は、前記第1孔に挿入され前記ケース側固定孔に嵌合する軸部と、前記角度調整部材の前記第1孔の周縁に接触する頭部と、を有する複数のネジである、
    請求項8に記載の箔転写装置。
  10. 前記角度調整部材には、前記一の方向または前記一の方向と直交する方向に並んだ複数の固定孔が形成され、
    前記取付部材には、複数の前記固定孔と連通する複数の第2孔が形成され、複数の前記第2孔の少なくとも1つは、前記固定孔よりも上下方向に長い長孔であり、
    前記第1固定部材は、前記第2孔に挿入され前記固定孔に嵌合する軸部と、前記取付部材の前記第2孔の周縁に接触する頭部と、を有する複数のネジである、
    請求項8または9に記載の箔転写装置。
  11. 前記載置部よりも上方に設けられ、上下方向に延びる第3ガイドシャフトと、
    前記第3ガイドシャフトに摺動自在に係合し、前記第1キャリッジを上下方向に摺動可能に支持する第3キャリッジと、
    をさらに備える、
    請求項1から10のいずれか1つに記載の箔転写装置。
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