JP4439297B2

JP4439297B2 - 中間転写型熱転写印刷装置

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Publication number: JP4439297B2
Application number: JP2004052179A
Authority: JP
Inventors: 透大西; 富裕若山
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2005238667A

Description

本発明は、印刷画像をフィルム上に一旦転写した後、フィルム上の画像を記録媒体の表面に転写するための中間転写型熱転写印刷装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２０００−１８７７１２号公報がある。この公報に記載されたカード記録装置は、磁気ストライプ付きのカード、ＩＣカードなどの表面に所望の画像を印刷するための装置である。すなわち、このカード記録装置は、フィルム及びカラーインクリボンをサーマルヘッドとプラテンローラとで挟み込んで、カラーインクリボンによってフィルム上に画像を一旦熱転写（一次転写）し、その後、フィルム上の画像とカードの表面とを重ね合わせながら、ヒートローラでフィルムを加熱させている。このとき、フィルムをカードに押圧することによって、カードの表面にフィルム上の画像が再転写（二次転写）される。

特開２０００−１８７７１２号公報特開平５−１６９６９２号公報特開平５−２６１９５２号公報

このような装置に適用するフィルムは非常に薄く形成され、厚みが不均一であると、フィルムは搬送時において蛇行し易くなる。また、供給側ボビンや巻取り側ボビンの回転にフラツキ現象が起こると、搬送時のフィルムには、横滑りするような蛇行が生じ易くなり、これによって、印刷ズレが引き起こされ易くなる。特に、この装置は、一次転写と二次転写とを行うタイプであり、フィルムは往復動作を行うので、フィルムの蛇行は印刷品質に多大な影響を与える。

本発明は、特に、フィルムの蛇行を防止して印刷品質を向上させるようにした中間転写型熱転写印刷装置を提供することを目的とする。

本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、フィルムの一端が固定されてフィルムの繰り出しを行う供給側ボビンと、供給側ボビンの一端から差し込まれると共に、供給側ボビンと一体的に回動する第１のコア部と、供給側ボビンの他端から差し込まれると共に、第１のコア部に対向して供給側ボビンと一体的に回動する第２のコア部と、フィルムの他端が固定されてフィルムの巻き取りを行う巻取り側ボビンと、巻取り側ボビンの一端から差し込まれると共に、巻取り側ボビンと一体的に回動する第３のコア部と、巻取り側ボビンの他端から差し込まれると共に、第３のコア部に対向して巻取り側ボビンと一体的に回動する第４のコア部とを備え、第１のコア部の回転中心軸線と第２のコア部の回転中心軸線とを一致させるように、第１のコア部の先端部と第２のコア部の先端部とを凹凸嵌合させ、第３のコア部の回転中心軸線と第４のコア部の回転中心軸線とを一致させるように、第３のコア部の先端部と第４のコア部の先端部とを凹凸嵌合させたことを特徴とする。

この中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンとの協働による一次転写と、ヒートローラによる二次転写とを行うタイプの印刷装置であり、フィルム及びインクリボンを搬送させながら一次転写が実施され、フィルムを搬送させながら二次転写が実施される。また、第１のコア部の回転中心軸線と第２のコア部の回転中心軸線とが不一致の状態になっていると、供給側ボビンの回転時において、横滑りするような蛇行やシワがフィルムに発生し易くなる。そこで、第１のコア部と第２のコア部との回転中心を容易かつ確実に一致させるために、第１のコア部の先端部と第２のコア部の先端部とを凹凸嵌合させる。さらに、第３のコア部及び第４のコア部についても同様である。

また、凹凸嵌合は、回転中心軸線に沿って突出する凸部と、回転中心軸線に沿って陥没する凹部との協働によってなされ、凸部の先端が先細形状になるような面取り部が、対向する一方のコア部の先端に形成され、凹部の先端が広がるような面取り部が、対向する他方のコア部の先端に形成されていると好適である。凹凸嵌合させるにあたって、凸部側の面取り部と凹部側の面取り部との協働により、第１のコア部と第２のコア部との凹凸嵌合、並びに第３のコア部と第４のコア部との凹凸嵌合をスムーズに行うことができる。

本発明によれば、フィルムの蛇行を防止して印刷品質を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、中間転写型熱転写印刷装置１は、カードプリンタとも呼ばれ、印刷画像を厚さ約２０μｍ程度の透明なフィルムＦに一旦転写した後、このフィルムＦから記録媒体（例えばプラスチック製のキャッシュカード、クレジットカード、プリペードカード、ＩＣカードなど）Ｓに再転写する装置である。このような熱転写印刷装置１は、カードＳを発行する際に利用され、高品位な画像をカードＳの表面に印刷することできる。従って、セキュリティを高める目的で顔写真の入ったカードＳの発行をも可能にする。

このような中間転写型熱転写印刷装置１は、印刷予定のプラスチック製カードＳを積層状態でセッティングするためのストック部２を有する。カードＳは、送出し爪３の進退運動によってストック部２の一番下から一枚ずつ繰り出され、ストック部２から繰り出されたカードＳは、反転部４内に一旦装填される。反転部４が水平状態から９０度回転した後、送りローラ６によってカードＳが上昇すると、カードＳは磁気読み／書き部７内に送り込まれる。そして、この磁気読み／書き部７で、カードＳの磁気ストライプ内に所定の情報を書き込んだり、磁気ストライプ内の所定の情報を読み取る。

これに対して、送りローラ６によってカードＳが下降すると、カードＳは、非接触ＩＣ読み／書き部８内に送り込まれる。そして、この非接触ＩＣ読み／書き部８で、カードＳのＩＣ内に所定の情報を書き込んだり、ＩＣ内の所定の情報を読み取る。その後、反転部４から送り出されたカードＳは、着脱自在なクリーニングローラ１０を通過した後、ガイド溝１２で両側を支持されながら、搬送ローラ１１によりカードＳは画像印刷される直前まで移動する。

なお、磁気検出や非接触ＩＣ検出が必要ない場合には、反転部４は水平に維持される。また、磁気読み／書き部７又は非接触ＩＣ読み／書き部８で不適切と判断されたカードＳは、反転部４の回転後、送りローラ６によってイジェクトボックス９内に排出される。

次に、カードＳへの画像転写を可能にするために、この熱転写印刷装置１は、フィルムＦに画像を熱転写する記録部（一次転写部）Ａと、フィルムＦに転写された画像とカードＳとを対向させて、カードＳに画像を熱転写する再転写部（二次転写部）Ｂと、画像転写後のカードＳの反りを矯正する反り矯正部Ｃとを備えている。

さらに、この熱転写印刷装置１は、抜き差しにより交換可能なフィルムカートリッジ１３とリボンカートリッジ１４とを有している。このフィルムカートリッジ１３では、フィルムＦが上下一対のボビン１５，１６に巻かれ、リボンカートリッジ１４では、カラーインクリボンＲが上下一対のボビン１７，１８に巻かれている。そして、リボンカートリッジ１４内のカラーインクリボンＲには、溶融性又は昇華性のイエロー・マゼンタ・シアンの３色（またはブラックを加えた４色）のインクを１フレームとして周期的にインクが塗布されている。

ここで、前述した記録部Ａでは、水平方向に進退可能なフィルム引出しローラ１９ａ，１９ｂとプラテンローラ(通称「プラテン」)２０の協働により、プラテンローラ２０の略半周面にフィルムＦが押し当てられるように巻き付けられ、サーマルヘッド２１によって、プラテンローラ２０上のフィルムＦにカラーインクリボンＲが押し当てられる。そして、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを同期させながら下方に送ることで、加熱状態のサーマルヘッド２１によって、カラーインクリボンＲの第１色目（シアン）がフィルムＦ上に熱転写される。

次に、ラック・ピニオン駆動機構２２によってサーマルヘッド２１を後退させて、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを離間させた状態で、プラテンローラ２０を逆転させながらフィルムＦを上昇させて元の位置に復帰させる。その後、前述の転写動作を繰り返しながら、フィルムＦ上にマゼンタ、イエロー、ブラックの順に色を重層させて、所望のカラー画像をフィルムＦ上に作り出す。

その後、巻取り側ボビン１６等の回転によってフィルムＦ上の記録画像をヒートローラ２３の手前まで移動させる。このとき、カードＳの先端は、フィルムＦ上の記録画像の先端と位置合わせされ、カードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態で再転写部Ｂに送り込まれる。

この再転写部Ｂにおいて、位置合わせされたカードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態でヒートローラ２３と押圧ローラ２４とで挟み込まれ、１６０〜２００°Ｃに加熱されたヒートローラ２３と押圧ローラ２４との協働により、カードＳとフィルムＦとを加圧搬送させながら、フィルムＦ上の記録画像をカードＳの表面に徐々に転写させる。このとき、フィルムＦは、カードＳから剥離しながらボビン１６に巻き取られていく。また、ヒートローラ２３によって加熱されたカードＳには反りが発生するので、カードＳは、反り矯正部Ｃに送り込まれて加圧処理された後、真っ直ぐな状態で装置１外に排出される。

このような熱転写印刷装置１には、抜き差し自在なフィルムカートリッジ１３とリボンカートリッジ１４とが利用され、フィルムＦやカラーインクリボンＲの交換を可能にしている。図２及び図３に示すように、フィルムカートリッジ１３の上側には、フィルムＦの一端が固定された円筒状の供給側ボビン１５が配置され、下側にはフィルムＦの他端が固定された円筒状の巻取り側ボビン１６が配置されている。そして、樹脂製の供給側ボビン１５及び巻取り側ボビン１６は交換可能であり、フィルム交換時において、供給側ボビン１５と巻取り側ボビン１６とは、フィルムカートリッジ１３内で互いに平行に装着される。

さらに、鉛直に配置されたベース板３０の上部には、フィルムカートリッジ１３の上側でフィルムＦを水平に張り渡すための左右一対の上流側ガイドピン３３，３４の一端が固定され、ベース板３０の下部には、フィルムカートリッジ１３の下側でフィルムＦを水平に張り渡すための左右一対の下流側ガイドピン３５，３６の一端が固定されている。さらに、上方のガイドピン３４と下方のガイドピン３６との間において、ベース板３０には、フィルムＦを鉛直に張り渡すためのガイドピン３７の一端が固定されている。

水平に延在するガイドピン３３〜３７をこのような配置関係にすることで、ガイドピン３４とガイドピン３７との間において記録部（一次転写部）Ａを配置させることができる。また、ガイドピン３５とガイドピン３６との間において再転写部（二次転写部）Ｂ（図１参照）を配置させることができる。

さらに、図３及び図４に示すように、供給側ボビン１５を適切に回動させるために、ベース板３０には従動シャフト４０が立設され、この従動シャフト４０は、ベース板３０に調整ネジ４１を介して固定された軸受４２によって回転自在に保持されている。そして、調整ネジ４１は、軸受４２のフランジ部４２ａに設けられたネジ挿通孔４２ｂ内に挿入され、微調整が可能な軸受４２は、調整ネジ４１とネジ挿通孔４２ｂを形成する壁面との隙間分だけ上下左右に変位させることができる。

さらに、従動シャフト４０の外端には、止めピン４３によって弛み取り用ツマミ４４が固定され、従動シャフト４０の内端には、供給側ボビン１５の一端側から差し込まれる第１のコア部４６がネジ４７と止めピン４５との協働によりしっかりと固定されている。従って、ツマミ４４を正転又は逆転させることで、これに追従して第１のコア部４６を所望の方向に回動させることができる。このような操作は、カートリッジ１３のセッティング時においてフィルムＦの弛みを取る場合に利用される。

また、第１のコア部４６の外周面には、軸線方向に延在するキー部４８が一体的に形成され、供給側ボビン１５に設けられた貫通孔４９（図２参照）には、キー部４８が嵌り込むスプライン溝４９ａ（図２参照）が形成されている。従って、第１のコア部４６がボビン１５の一端側から差し込まれると同時に、スプライン溝４９ａにキー部４８が嵌め込まれる。このような構成によってボビン１５の着脱が容易に達成され、供給側ボビン１５と第１のコア部４６との一体的な回動が可能になる。なお、供給側ボビン１５にはフランジが設けられておらず、ボビン１５の端部は、第１のコア部４６に設けられたフランジ部４６ａに押し当てられる。

さらに、供給側ボビン１５を適切に駆動させるために、様々な駆動機構が設けられている装置本体５０（図１参照）側から駆動シャフト５１が突出し、駆動シャフト５１はベアリング（図示せず）を介して装置本体５０に回転自在に取り付けられている。駆動シャフト５１の先端には、フランジ部５２ａを有する第２のコア部５２が止めピン５３と雌ネジ５５との協働によって固定され、駆動シャフト５１の基端には、モータに連結するためのギア部が設けられている。また、第１のコア部４６に対向して配置された第２のコア部５２の外周面には、軸線方向に延在するキー部５４が一体的に形成されている。従って、第２のコア部５２がボビン１５の他端側から差し込まれると、貫通孔４９のスプライン溝４９ａ（図２参照）にキー部５４が嵌め込まれる。

このような構成によって、ボビン１５の着脱が容易に達成され、供給側ボビン１５と第２のコア部５２との一体的な回動を可能にし、供給側ボビン１５に回転力を付与することができる。なお、第１のコア部４６と軸受４２との間に螺旋バネ５６を配置させることで、フィルムカートリッジ１３を熱転写印刷装置１内に装着する際に、供給側ボビン１５の端面を、第１及び第２のコア部４６，５２のフランジ部４６ａ，５２ａに確実に押し当てることができる。これによって、供給側ボビン１５のスラスト方向の位置決めが達成される。

そして、このようにして装着された供給側ボビン１５の回転にフラツキ現象が起こると、横滑りするような蛇行がフィルムＦに生じ易くなり、これによって、印刷ズレが引き起こされる。特に、このフィルムＦは、記録部Ａでの一次転写時に往復動作を行うので、フィルムＦの蛇行は印刷品質に多大な影響を与える。

そこで、比較的短く形成された第２のコア部５２の先端部には、回転中心軸線Ｌ２に沿って突出する円筒状の凸部６０（図６参照）が一体的に形成され、少なくともボビン１５の全長の半分を超える長さに形成された第１のコア部４６の先端部には、凸部６０の差込みを予定して回転中心軸線Ｌ１に沿って陥没する凹部６１が形成されている。そして、第１のコア部４６の回転中心軸線Ｌ１と第２のコア部５２の回転中心軸線Ｌ２とを一致させるように、凸部６０と凹部６１とを回転軸線方向Ｌ１，Ｌ２に沿って凹凸嵌合させる。これにより、第１のコア部４６と第２のコア部５２とを、回転中心軸線Ｌ１，Ｌ２上で抜き差し自在に一体化させることができる。

よって、フィルムＦを交換する際、ベース板３０に設けられた取っ手を握って、フィルムカートリッジ１３を水平方向に引き出すことで、第２のコア部５２の凸部６０から第１のコア部４６の凹部６１が外れる。これに対し、フィルムカートリッジ１３を装置本体（図１参照）に装填する際、第２のコア部５２の凸部６０が第１のコア部４６の凹部６１に嵌め込まれる。さらに、第２のコア部５２の先端には、凸部６０の先端を先細形状にするような面取り部６３が形成され、第１のコア部４６の先端には、凹部６１の先端が外方に向けて広がるような面取り部６４が形成されている。従って、面取り部６３，６４がガイド面として機能し、前述した凹凸嵌合がスムーズに行われる。

次に、巻取り側ボビン１６について述べる。図５に示すように、フランジ部１６ａが設けられた巻取り側ボビン１６を適切に回動させるために、ベース板３０には従動シャフト１４０が立設され、この従動シャフト１４０は、ベース板３０に調整ネジ１４１を介して固定された軸受１４２によって回転自在に保持されている。そして、調整ネジ１４１は、軸受１４２のフランジ部１４２ａに設けられたネジ挿通孔１４２ｂ内に挿入され、微調整が可能な軸受１４２は、調整ネジ１４１とネジ挿通孔１４２ｂを形成する壁面との隙間分だけ上下左右に変位させることができる。

さらに、従動シャフト１４０の外端には、止めピン１４３によって弛み取り用ツマミ１４４が固定され、従動シャフト１４０の内端には、巻取り側ボビン１６の一端側から差し込まれる第３のコア部１４６がネジ１４７と止めピン１４５との協働によりしっかりと固定されている。従って、ツマミ１４４を正転又は逆転させることで、これに追従して第１のコア部１４６を所望の方向に回動させることができる。このような操作は、カートリッジ１３のセッティング時においてフィルムＦの弛みを取る場合に利用される。

また、第３のコア部１４６の外周面には、軸線方向に延在するキー部１４８が一体的に形成され、巻取り側ボビン１６に設けられた貫通孔１４９（図２参照）には、キー部１４８が嵌り込むスプライン溝１４９ａ（図２参照）が形成されている。従って、第３のコア部１４６がボビン１６の一端側から差し込まれると同時に、スプライン溝１４９ａにキー部１４８が嵌め込まれる。このような構成によって、ボビン１６の着脱が容易に達成され、巻取り側ボビン１６と第３のコア部１４６との一体的な回動を可能にする。なお、ボビン１６の端部は、第３のコア部１４６に設けられたフランジ部１４６ａに押し当てられる。

さらに、巻取り側ボビン１６を適切に駆動させるために、様々な駆動機構が設けられている装置本体５０（図１参照）側から駆動シャフト１５１が突出し、駆動シャフト１５１はベアリング（図示せず）を介して装置本体５０に回転自在に取り付けられている。駆動シャフト１５１の先端には、フランジ部１５２ａを有する第４のコア部１５２が止めピン１５３と雌ネジ１５５との協働によって固定され、駆動シャフト１５１の基端には、モータに連結するためのギア部が設けられている。また、第３のコア部１４６に対向して配置された第４のコア部１５２の外周面には、軸線方向に延在するキー部１５４が一体的に形成されている。従って、第４のコア部１５２がボビン１６の他端側から差し込まれ、貫通孔１４９のスプライン溝１４９ａ（図２参照）にキー部１５４が嵌め込まれるので、ボビン１６の着脱が容易に達成される。

このような構成によって、巻取り側ボビン１６と第４のコア部１５２との一体的な回動を可能にし、巻取り側ボビン１６に回転力を付与することができる。なお、第３のコア部１４６と軸受１４２との間に螺旋バネ１５６を配置させることで、フィルムカートリッジ１３を熱転写印刷装置１内に装着する際に、巻取り側ボビン１６の端面を、第３及び第４のコア部１４６，１５２のフランジ部１４６ａ，１５２ａに確実に押し当てることができる。これによって、巻取り側ボビン１６のスラスト方向の位置決めが達成される。

そして、このように装着された巻取り側ボビン１６の回転にフラツキ現象が起こると、横滑りするような蛇行がフィルムＦに生じ易くなり、これによって、印刷ズレが引き起こされる。特に、このフィルムＦは、記録部Ａでの一次転写時に往復動作を行うので、フィルムＦの蛇行は印刷品質に多大な影響を与える。

そこで、比較的短く形成された第４のコア部１５２の先端部には、回転中心軸線Ｌ４に沿って突出する円筒状の凸部１６０が一体的に形成され、比較的長く例えば少なくともボビン１６の全長の半分を超える長さに形成された第３のコア部１４６の先端部には、凸部１６０の差込みを予定して回転中心軸線Ｌ３に沿って陥没する凹部１６１が形成されている。そして、第３のコア部１４６の回転中心軸線Ｌ３と第４のコア部１５２の回転中心軸線Ｌ４とを一致させるように、凸部１６０と凹部１６１とを回転軸線方向Ｌ３，Ｌ４に沿って凹凸嵌合させる。これにより、第３のコア部１４６と第４のコア部１５２とを、回転中心軸線Ｌ３，Ｌ４上で抜き差し自在に一体化させることができる。

よって、フィルムＦを交換する際、ベース板３０に設けられた取っ手を握って、フィルムカートリッジ１３を水平方向に引き出すことで、第４のコア部１５２の凸部１６０から第３のコア部１４６の凹部１６１が外れる。これに対し、フィルムカートリッジ１３を装置本体５０（図１参照）に装填する際、第４のコア部１５２の凸部１６０が第３のコア部１４６の凹部１６１に嵌め込まれる。さらに、第４のコア部１５２の先端には、凸部１６０の先端を先細形状にするような面取り部１６３が形成され、第３のコア部１４６の先端には、凹部１６１の先端が外方に向かって広がるような面取り部１６４が形成されている。従って、面取り部１６３，１６４がガイド面として機能し、前述した凹凸嵌合がスムーズに行われる。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、第１のコア部４６の先端部に凸部を形成し、第２のコア部５２の先端部に凹部を形成して、凹凸嵌合させてもよい。また、第３のコア部１４６の先端部に凸部を形成し、第４のコア部１５２の先端部に凹部を形成して、凹凸嵌合させてもよい。また、凸部と凹部とをスプライン結合させてもよい。

本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の一実施形態を示す正面図である。図１の熱転写印刷装置に適用するフィルムカートリッジを示す断面図である。フィルムカートリッジを示す斜視図である。第１のコア部と第２のコア部との嵌合状態を示す断面図である。第３のコア部と第４のコア部との嵌合状態を示す断面図である。第２のコア部を示す斜視図である。

符号の説明

１…中間転写型熱転写印刷装置、１３…フィルムカートリッジ、１５…供給側ボビン、１６…巻取り側ボビン、２０…プラテンローラ（プラテン）、２１…サーマルヘッド、２３…ヒートローラ、４６…第１のコア部、５２…第２のコア部、６０，１６０…凸部、６１，１６１…凹部、６３，６４，１６３，１６４…面取り部、１４６…第３のコア部、１５２…第４のコア部、Ｆ…フィルム、Ｒ…カラーインクリボン（インクリボン）、Ｓ…カード（記録媒体）、Ｌ１〜Ｌ４…回転中心軸線。

Claims

サーマルヘッドとプラテンとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、前記記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、
前記フィルムの一端が固定されて前記フィルムの繰り出しを行う供給側ボビンと、
前記供給側ボビンの一端から差し込まれると共に、前記供給側ボビンと一体的に回動する第１のコア部と、
前記供給側ボビンの他端から差し込まれると共に、前記第１のコア部に対向して前記供給側ボビンと一体的に回動する第２のコア部と、
前記フィルムの他端が固定されて前記フィルムの巻き取りを行う巻取り側ボビンと、
前記巻取り側ボビンの一端から差し込まれると共に、前記巻取り側ボビンと一体的に回動する第３のコア部と、
前記巻取り側ボビンの他端から差し込まれると共に、前記第３のコア部に対向して前記巻取り側ボビンと一体的に回動する第４のコア部とを備え、
前記第１のコア部の回転中心軸線と前記第２のコア部の回転中心軸線とを一致させるように、前記第１のコア部の先端部と前記第２のコア部の先端部とを凹凸嵌合させ、前記第３のコア部の回転中心軸線と前記第４のコア部の回転中心軸線とを一致させるように、前記第３のコア部の先端部と前記第４のコア部の先端部とを凹凸嵌合させたことを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。
前記凹凸嵌合は、前記回転中心軸線に沿って突出する凸部と、前記回転中心軸線に沿って陥没する凹部との協働によってなされ、前記凸部の先端が先細形状になるような面取り部が、対向する一方の前記コア部の先端に形成され、前記凹部の先端が広がるような面取り部が、対向する他方の前記コア部の先端に形成されていることを特徴とする請求項１記載の中間転写型熱転写印刷装置。