JP6399308B2 - サーマル加工機 - Google Patents

Description

本発明は、印判等の加工対象物に印面を形成するサーマル加工機に関する。

サーマル加工機は、多孔質材などの加工対象物にサーマルヘッドを当接させ、それらを相対移動させながらサーマルヘッドの発熱素子を選択的に発熱駆動することで、加工対象物に所望の印面を形成する熱加工処理を行う装置である（例えば、特許文献１参照）。サーマル加工機により印面加工した多孔質材を、ホルダに取り付けられたインク含浸体に装着することで、印判が組み立てられる。近年では、顧客の注文に応じた様々な印面パターンやサイズの印判を加工できる汎用性や、誰もが店頭で加工ができる利便性などがサーマル加工機に求められている。そのため、例えば印判の種類（角型、丸型など）やそれらの加工サイズに適合した複数型式のアタッチメントを予め準備し、多孔質材を設置した専用のアタッチメントをサーマル加工機に装填して印面加工が行われている。

特開２０１４−４３０９２号公報

上述した従来のサーマル加工機では、様々な種類及び加工サイズ（これらを加工対象物の「タイプ」という。）の加工対象物に印面加工ができる一方で、各タイプに専用のアタッチメントを準備する必要があった。また、印判のタイプに適合しないアタッチメントを、ユーザ（印判の発注者や販売店員などを含む）が誤って加工装置に装填してしまう虞がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、単一のアタッチメントのみを使用して、様々な種類及び加工サイズの加工対象物の印面加工に対応可能なサーマル加工機を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、印面が形成される加工対象物がアダプタ部材を介して設置されるアタッチメントと、前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、前記加工対象物が、前記アタッチメントに形成された基準面と前記アダプタ部材に形成された傾斜面との間で挟持される、ことを特徴とするサーマル加工機である。

このようなサーマル加工機によれば、アタッチメントに形成された基準面とアダプタ部材に形成された傾斜面との間で加工対象物が挟持されることで、様々なタイプの加工対象物を単一のアタッチメントに設置することができ、汎用性が向上する。また、アタッチメントにおけるアダプタ部材の位置に基づいて、加工対象物の外形寸法が特定でき、加工サイズや加工開始位置などを決定することができる。

サーマル加工機は、前記アダプタ部材の前記傾斜面が、前記アタッチメントの幅方向中心に向けて互いに間隔が狭められるように傾斜する２つの当接面からなることが好ましい。２つの当接面が加工対象物の２箇所で当接することで、加工対象物を安定的に保持することができる。また、アダプタ部材のコンパクト化が図られる。

サーマル加工機は、前記制御手段が、前記アタッチメントにおける前記アダプタ部材の相対位置に基づいて、前記加工対象物のタイプを特定することが好ましい。これにより、間違った加工対象物の設置や加工操作ミスなどを事前に防止することができる。

前記アタッチメントには、幅方向中央位置で搬送方向に延びるスリット孔が形成され、このスリット孔を介して前記アダプタ部材を検出する光センサにより、前記アタッチメントにおける前記アダプタ部材の相対位置が検出されることが好ましい。これにより、光センサが非接触にアダプタ部材の相対位置を検出し、したがって不必要な接触によるアタッチメントの位置ずれなどが発生せず、加工対象物とサーマルヘッドとの相対的位置関係の精度を保つことができる。

サーマル加工機は、前記アダプタ部材の両端部が前記アタッチメントの所定位置で嵌合することが好ましい。また、前記アダプタ部材の両端部が嵌合する前記アタッチメントの前記所定位置に、対応する加工対象物のタイプを示すタイプコードが印刷されていることが好ましい。これにより、アダプタ部材がアタッチメントの所定位置にしっかりと固定される。そして、ユーザにとっては、アタッチメントのどの位置にアダプタ部材を嵌合させるかが一瞥してわかり、利便性が向上する。

また、本発明は、ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、印面が形成される加工対象物が設置されるアタッチメントと、前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、前記アタッチメントには、前記加工対象物が設置された状態で、該加工対象物の一の側面が当接する壁面を有する設置部が形成され、前記設置部には、前記加工対象物の前記一の側面とは反対側の面に向けて弾性的に付勢され、該反対側の面に当接して該加工対象物を保持する、少なくとも１つの保持体が備えられている、ことを特徴とするサーマル加工機である。

前記設置部には、前記加工対象物の前記反対側の面に直交する他の側面に向けて弾性的に付勢され、該他の側面に当接して該加工対象物を保持する第２の保持体が更に備えられていてもよい。

また、本発明は、ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、印面が形成される加工対象物が設置されるアタッチメントと、前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、前記アタッチメントには、寸法が異なる前記加工対象物の一の側面にそれぞれ適合する幅を有して階段状に広くなる、複数の段溝を有する設置部が形成され、前記加工対象物が、該加工対象物に適合する何れかの前記段溝に嵌合し、前記一の側面が該段溝の基準壁面に当接した状態で前記アタッチメントに設置され、前記設置部には、前記加工対象物の前記一の側面とは反対側の面に向けて弾性的に付勢される保持体が備えられている、ことを特徴とするサーマル加工機である。

サーマル加工機は、前記制御手段が、前記アタッチメントにおける前記保持体の位置に基づいて、前記加工対象物のタイプを特定することが好ましい。

本発明に係るサーマル加工機によれば、単一のアタッチメントのみを使用して、様々なタイプの加工対象物に印面を加工することができる。また、現在設置されている加工対象物を特定することができる。したがって、高い汎用性及び利便性を兼ね備えたサーマル加工機を提供することができる。

一実施形態によるサーマル加工機の外観図である。 図１のサーマル加工機の概略構成を示すブロック図である。 図１のサーマル加工機に備えられるサーマルヘッドのヘッド面及びその側面を示す二面図である。 加工対象物の例である、角型の多孔質印体の外観斜視図、平面図、側面図及びその断面図である。 一実施形態によるアタッチメントの平面図である。 図５のアタッチメントに使用されるアダプタ部材を示す平面図及び側面図である。 図５のアタッチメントに多孔質印体が設置された例を示す平面図である。 図５のアタッチメントに別の多孔質印体が設置された例を示す平面図である。 図５のアタッチメントに更に別の多孔質印体が設置された例を示す平面図である。 版下データ、階調画像データ、駆動量データ及び多孔質材断面を例示する図である。 図５のアタッチメントにおけるアダプタ部材の相対位置に基づいて、加工対象物のタイプを特定する例を説明するための図である。 加工対象物のタイプとアダプタ部材の嵌合位置（相対位置）との関係を例示する表である。 サーマル加工機における印面加工処理を例示するフローチャートである。 サーマル加工機による印面加工動作を説明するための図である。 多孔質印判の組み立てを説明するための平面図、側面図及び断面図である。 他の実施形態によるアタッチメントの平面図である。 更に別の実施形態によるアタッチメントの平面図である。

図１は、本発明の一実施形態によるサーマル加工機１０を示す外観図である。また、図２は、サーマル加工機１０の概略構成を示すブロック図である。サーマル加工機１０は、様々なタイプの印判の多孔質印体１０１を加工対象物として、設置された多孔質印体１０１の表面に印面を形成する装置である。より具体的には後述するが、サーマル加工機１０は、サーマルヘッド１２と多孔質印体１０１とを当接させた状態で、これらを相対移動させながらサーマルヘッド１２の各発熱素子１２ａを選択的に発熱駆動して多孔質材を溶融固化することで、多孔質印体１０１の表面に１ラインずつ印面を熱加工する。ここで「当接」とは、サーマルヘッド１２の高さ位置と加工対象物（多孔質印体１０１）の表面の高さ位置とが一致していることを意味する。サーマルヘッド１２からの輻射熱で多孔質材が加熱溶融するのであれば、ミクロの間隙を有してサーマルヘッド１２と多孔質材とが対向する状態も「当接」に含まれる。また、樹脂フィルム等を介在させてサーマルヘッド１２からの熱が多孔質材に伝導する状態も、概念上「当接」に含まれる。また「相対移動」とは、サーマルヘッド１２の位置を固定して多孔質印体１０１を移動させてもよいし、多孔質印体１０１の位置を固定してサーマルヘッド１２を移動させてもよい。本明細書では、サーマルヘッド１２の位置を固定して多孔質印体１０１を移動させる前者の態様のサーマル加工機１０について説明する。

図１に示すように、サーマル加工機１０の前面部には、ユーザがサーマル加工機１０を操作するためのタッチパネル２１やテンキー２２などが設けられている。タッチパネル２１には、例えばサーマル加工機１０への操作入力画面や、装置の動作状態（準備完了、アタッチメント装填、データ読取、印字加工、アタッチメント排出、エラーその他）又は現在設置されている加工対象物のタイプ（種類及び加工サイズ）などの情報を示す文字などが表示される。また、図示はしていないが、サーマル加工機１０の背面部には、インターネットなどのネットワークに接続するための通信用コネクタや電源用コネクタなどが設けられている。
なお、サーマル加工機１０は、図示しない外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用の端末装置などに、操作入力や表示などのヒューマンインタフェース機能や、内部の制御装置１１の一部の処理機能を持たせて動作するものでもよい。

図２に示すように、制御装置１１には、上述のタッチパネル２１やテンキー２２の他に、サーマルヘッド１２を熱駆動する熱駆動手段１３と、サーマルヘッド１２を昇降させる昇降機構１４と、トレイ１５及びアタッチメント５０を搬入・搬出させる搬送機構１６と、アタッチメント５０に設置される加工対象物（多孔質印体１０１）及び後述するアダプタ部材１２０を読み取る読取センサ１８Ｓ、１８Ｄなどが接続されている。

多孔質印判の印面部材である多孔質印体１０１は、例えば図５に示されるような専用のアタッチメント５０に設置される。サーマル加工機１０は、アタッチメント５０を載置して搬送する手段であるトレイ１５を備え、サーマル加工機１０内部に設けた搬送機構１６が、多孔質印体１０１及びアタッチメント５０を着脱可能な排出位置と、内部の収容位置との間で往復搬送するように構成されている。また、搬送機構１６は、多孔質印体１０１とサーマルヘッド１２とを当接させた状態でこれらを相対移動させる手段でもある。

ここで、図３は、サーマルヘッド１２のヘッド面及びその側面を示す二面図である。同図に示されるように、サーマルヘッド１２のヘッド面（多孔質印体１０１に当接して印面加工する面）には、ライン状に等間隔に複数の発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・が配列されている。発熱素子１２ａ、１２ａの配列間隔、言い換えると１つの発熱素子１２ａのサイズは、印面加工の理論上の最小加工画素サイズに相当する。サーマルヘッド１２における発熱素子１２ａのドット密度を、例えば３００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）程度とすることができる。サーマルヘッド１２は、制御装置１１の制御の下で、１ラインの加工周期時間内に熱駆動手段１３が各発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・に対し選択的に電流を流すことで、多孔質印体１０１に１ラインの印面を形成する。また、サーマルヘッド１２は、制御装置１１の制御の下で、昇降機構１４により加工対象物に接近及び離間する位置に移動制御される。

また、図４（ａ）は、加工対象物の一例として角型の多孔質印体１０１の外観斜視であり、図４（ｂ）、（ｃ）はその平面図と側面図であり、図４（ｄ）は多孔質印体１０１のＡ−Ａ断面図である。これらの図に示されるように、角型の多孔質印体１０１は、上面開口を塞ぐように多孔性膜１０２が張られた四角囲状の枠体１０３と、枠体１０３内に装着されるインク含浸体１１０と、印体を安定させるため、インク含浸体１１０を保持するように枠体１０３の下面側に取り付けられる受台部材１０４とを備えている。

ここで印体に関して「上面」又は「表面」とは印面が形成される側の面を指し、「下面」又は「裏面（背面）」とは印面が形成される面の反対側の面、つまりアタッチメントに設置される側の面を指す。かかる形状の枠体１０３は、熱変形が小さい例えば熱可塑性樹脂によりモールド成形される。なお、加工対象の多孔質印体１０１は、前面開口を塞ぐ多孔性膜とインクを含浸できる多孔質材とが、枠体１０３の中に予め２層に充填されるものでもよい。

多孔性膜１０２の材料は、サーマルヘッド１２により表面が加熱溶融し固化できる多孔質材であれば特に限定されない。この多孔質材の原材料として、例えばスチレン系、塩化ビニル系、オレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系の熱可塑性エストラマーを用いることができる。多孔性を得るためには、加熱加圧ニーダー、加熱ロール等により、デンプン、食塩、硝酸ナトリウム、炭酸カルシウム等の充填材と原材料樹脂とを混練し、シート状にして冷却後、水又は希酸水にて前記充填材を溶出する。この方法により作製される多孔質材の溶融温度は原材料樹脂と同じである。また、顔料、染料、無機質等の副成分を樹脂に添加することで、多孔質材の溶融温度の調整が可能である。本実施形態による多孔質材の溶融温度は７０℃〜１２０℃である。

多孔性膜１０２の気孔率及び気孔径は、混練される溶解物質の粒径やそれらの含有量により調整することができる。本実施形態による多孔性膜１０２の気孔率は５０％〜８０％であり、気孔径は１μｍ〜２０μｍである。多孔性膜１０２を２層構造にし、下層（後面側）の気孔率を５０μｍ〜１００μｍとしてもよい。印面加工の対象物である多孔質印体１０１は、多孔性膜１０２が枠体１０３の前面開口の周縁部（前端面）に熱融着されて作成される。

また、サーマルヘッド１２を直接、多孔質印体１０１の表面に接して発熱素子１２ａを駆動させると、加熱溶融した多孔質材がサーマルヘッド１２に溶着し、摩擦力の増大や製版不良を引き起こすという不都合がある。これらの問題を解決するために、多孔質印体１０１とサーマルヘッド１２との間に樹脂フィルム（不図示）を介在させてもよい。このような樹脂フィルムは、多孔質印体１０１に用いられている多孔質材よりも融点が高い耐熱性や、印面にしわなどを生じさせない低摩擦性及び平滑性を有していることが要求される。この樹脂フィルムとして、例えば、セロハン、アセテート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリイミドなどのポリフィルムを用いることができる。このような樹脂フィルムを介在させることにより、多孔質材に発生するしわの防止の他にサーマルヘッド１２に残留する余熱の影響も少なくすることができる。

次に、サーマル加工機１０に装填されるアタッチメント５０を説明する。アタッチメント５０には、様々なタイプの加工対象物である多孔質印体１０１が、アダプタ部材１２０を介して設置される。ここで、図５は、本発明の一実施形態によるアタッチメント５０の平面図である。図５に示す実施形態では、アタッチメント５０の本体には、上面５０ａに対して低く窪んだ位置に平坦な設置面５１ｅを有する印体設置部５１が形成されている。印体設置部５１は、基準壁面５１ａ、側壁面５１ｂ、５１ｂを有して、平面視直方形の溝部として形成されている。

ここで、本実施形態のアタッチメント５０の搬送方向は、図５における上下方向である。特に図５の上方向を、アタッチメント５０がサーマル加工機１０の内部に向かう「搬入方向」ということがあり、特に図５の下方向を、アタッチメント５０がサーマル加工機１０から外部に向かう「搬出方向」ということがある。
また、本明細書において「幅方向」とは、搬送方向に直交する方向をいう。図５によれば、印体設置部５１の基準壁面５１ａは、搬送方向に直交している（つまり、基準壁面５１ａの法線が搬送方向の直線に一致している。）。また、各側壁面５１ｂと基準壁面５１ａとは、直交して形成されている。

印体設置部５１の設置面５１ｅには、その幅方向中央位置で搬送方向に長く延びるスリット孔５２が形成されている。詳細は後述するが、このスリット孔５２を介して、透過型の光センサである読取センサ１８Ｓ、１８Ｄにより、アダプタ部材１２０の位置や加工対象物（多孔質印体１０１）の設置状態が検出される。そして、アタッチメント５０におけるアダプタ部材１２０の相対的な位置に基づいて、そのアタッチメント５０に設置されている多孔質印体１０１のタイプが特定される。また、設置面５１ｅには、タイプの異なる加工対象物の設置目安となるように、加工可能なタイプの加工対象物の外形を縁取ったマーク５３、５３、・・・が付されてもよい。

また、印体設置部５１の側壁面５１ｂ、５１ｂには、次に説明するアダプタ部材１２０の両端部を嵌合させてその位置決めをするための、複数の被嵌合溝５４、５４、・・・が形成されている。また、各被嵌合溝５４の近くには、対応する加工対象物のタイプを示すタイプコードが印刷されてもよい。これにより、アダプタ部材１２０がアタッチメント５０の所定位置に固定されるとともに、どの被嵌合溝５４にアダプタ部材１２０を嵌合させるかが一瞥してわかり、利便性が向上する。

ここで、図６（ａ）はアダプタ部材１２０の平面図であり、図６（ｂ）はアタッチメント５０の断面が示された、アダプタ部材１２０の側面図である。アダプタ部材１２０は、図６（ａ）に示すように、フランジ部１２１と、フランジ部１２１の一面に接続し、それぞれ左右対称三角形の保持部１２２ｌ、１２２ｒとを有して、これらが一体に形成された部材である。各保持部１２２ｌ、１２２ｒは、アタッチメント５０の幅方向中心に向けて、互いに漸次間隔が狭められるように傾斜する平坦な当接面１２３ｌ、１２３ｒを有している。フランジ部１２１は、幅方向において対向する２つの被嵌合溝５４、５４の間隔に対応する長さを有している。図６（ｂ）に示されるように、アダプタ部材１２０は、フランジ部１２１の両端部１２１ｌ、１２１ｒが、印体設置部５１の幅方向両側の何れかの被嵌合溝５４、５４に嵌合することで、アタッチメント５０の所定の位置に設置される。

図７は、角型で３５×７０ｍｍの多孔質印体１０１ａがアタッチメント５０に設置された例である。図７に示されるように、アダプタ部材１２０は、そのフランジ部１２１の両端部が、タイプコード “３５”と印刷された被嵌合部５４ａ、５４ａで嵌合している。これにより、多孔質印体１０１ａが、アタッチメント５０に形成された基準壁面５１aと、アダプタ部材１２０の傾斜する２つの当接面１２３ｌ、１２３ｒとの間で挟持され保持されている。

図８は、角型で４０×８０ｍｍの多孔質印体１０１ｂがアタッチメント５０に設置された例である。また、図９は、丸型で直径が４０ｍｍの多孔質印体１０１ｃがアタッチメント５０に設置された例である。図７〜図９の例でわかるように、アタッチメント５０の印体設置部５１には、加工対象物のタイプに応じて予め定められる位置や向き（例えば図５に示されるマーク５３を参照）で、異なるタイプの加工対象物を設置することができる。

これにより、アタッチメントを取り換えることなく、同一のアタッチメント５０を用いて、様々なタイプ（種類、サイズ）の多孔質印体１０１に対応することができる。したがって、サーマル加工機１０の汎用性が向上する。
また、アダプタ部材１２０が、アタッチメント５０の幅方向中心に向けて互いに間隔が狭められるように傾斜する２つの当接面１２３ｌ、１２３ｒを有している。対称形の２つの当接面１２３ｌ、１２３ｒが、多孔質印体１０１の２つの角部に均等に当接することで、多孔質印体１０１を保持する安定性が向上する。また、アダプタ部材１２０をコンパクトに形成することができる。
また、外形寸法が定型化されている加工対象物のタイプ（種類及び加工サイズ）と、加工対象物を保持するアダプタ部材１２０の嵌合位置（被嵌合溝５４、５４、・・・）との関係は１対１となっており、アダプタ部材１２０の嵌合位置を検出することで、定型化された加工対象物の外形寸法の他に、その種類（角型か丸型かなど）、加工サイズ、加工開始位置、加熱高さ位置などを特定することもできる。

次に、サーマル加工機１０に備えられる各制御手段とともに、その動作を説明する。なお、顧客が発注する印判の印面イメージデータ（「版下データ」ともいう。）は、専用のエディタソフトで作成され、例えばインターネットを経由してサーマル加工機１０の記憶手段にロードすることができる。また、スキャナやカメラ等で読み取ったイメージデータをサーマル加工機１０に取り込み、サーマル加工機１０やそれに接続する端末装置で動作する編集ソフトを用いて印面パターンデータを加工してもよい。

（階調補正手段）
制御装置１１にロードされる印面イメージデータは、２値（モノクロ）のビットマップ形式で記憶されている。例えば、印判の印字部分（捺印部）に相当する、いわゆる「黒」の画素値が「１」であり、非印字部分（非捺印部）に相当する、いわゆる「白」の画素値が「０」である。加工しようとする印面パターンを表すこの２値の版下データを「モノクロ画像データ」という。サーマル加工機１０における印面加工の基本的な動作は、サーマルヘッド１２の発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・を選択的に発熱駆動させ、サーマルヘッド１２に当接している多孔質印体１０１の表面を加熱溶融し固化することで、多孔質印体１０１の表面に多孔性を滅失させた非捺印部を形成することである。したがって、基本的には、制御装置１１はモノクロ画像データに従ったオン・オフ制御を行うことで印面を加工することが可能である。

しかし、このような２値のモノクロ画像データに従った単純なオン・オフ制御では、非捺印部の縁の位置でサーマルヘッド１２に蓄熱した残留熱が、近隣の捺印部の領域にまで伝導するという問題がある。その結果として、印字の輪郭部分の多孔性（インクの浸透性）が一部失われ、印字の輪郭が本来の画像データよりも狭くなる又は変形する等の不都合が生じる場合があった。そのような印字の変形を防ぐため、本実施形態においては、制御装置１１が、モノクロ画像データを例えば８ビット（２５６階調）の階調を有する階調画像データに補正する階調補正手段を備えている。

階調補正手段は、例えば図１０に示すようにモノクロ画像データの印字部分（捺印部）と非印字部分（非捺印部）との境界領域（白黒の値が反転する領域）で画素値が段階的に単調変化するように補正した階調画像データを作成する。なお、ここでいう「単調変化」には、モノクロ画像データに基づいて階調画像データが非線形に補正される場合も含まれる。

（駆動量変換手段）
制御装置１１に備えられる駆動量変換手段は、補正された１ラインごとの階調画像データを、サーマルヘッド１２の各発熱素子の駆動量のデータに変換する。このとき、駆動量変換手段は、発熱素子の駆動量を算出するに際して、発熱素子の駆動量と多孔性（インクの浸透性）との間の非線形な相関特性を考慮してもよい。

ここで、多孔性を定量的に示す指標であるインクの浸透比率を、熱加工する前の初期の多孔質材の気孔率を１（１００％）とし、最大駆動量Ｄｑｍａｘで発熱素子を駆動して熱加工した後の多孔質材の気孔率を０（０％）として標準化した場合の比率として定義することができる。多孔質材は、加熱溶融に伴い若干収縮し及び熱伝導率等が変化するため、発熱素子の駆動量とインクの浸透比率とは必ずしも比例しない。そのため、予め実験等で測定された発熱素子の駆動量とインクの浸透比率との非線形な相関特性データを、制御装置１１の記憶手段に予め記憶しておくことが好ましい。
なお、上述の階調補正手段が、発熱素子の駆動量とインクの浸透比率と間の上述の非線形な相関特性を考慮して、階調画像データを作成してもよい。

（加工対象物特定手段）
制御装置１１に備えられる加工対象物特定手段は、アタッチメント５０におけるアダプタ部材１２０の相対位置に基づいて、加工対象物のタイプを特定する。ここで、図１１に例示するように、アタッチメント５０の搬送方向における読取センサ１８Ｓ、１８Ｄと原点センサ１９との距離Ｄ０は固定である。加工対象物特定手段は、アタッチメント５０を原点方向に搬送する工程において、読取センサ１８Ｓ、１８Ｄがアダプタ部材１２０のフランジ部１２１を検出した位置から、原点センサ１９がトレイ１５又はアタッチメント５０の端部を検出する位置までの搬送距離Ｄ１を測定し、これらの距離の差分Ｄ０−Ｄ１を演算することで、アタッチメント５０におけるアダプタ部材１２０の相対位置Ｄｐを得ることができる。

なお、読取センサは、フォトダイオード１８Ｓ及びフォトディテクタ１８Ｄの対からなる透過型の光センサであることが好ましい。すなわち、フォトダイオード１８Ｓから放射された光が、アダプタ部材１２０のフランジ部１２１で遮光されて、フォトディテクタ１８Ｄが光を感知しないことで、アダプタ部材１２０が検出される。また、読取センサは、フランジ部１２１による光の反射を感知する反射型の光センサであってもよい。透過型又は反射型の光センサである読取センサが非接触にアダプタ部材１２０の相対位置を検出することで、不必要な接触によるアタッチメント５０の位置ずれなどが発生せず、加工対象物とサーマルヘッド１２との相対的位置関係の精度を保つことができる。
また、原点センサ１９としては、トレイ１５の端部が接触することによってオンする機械式のスイッチセンサや、その端部による光の遮断又は反射を感知する光センサを用いることができる。

図１２は、加工対象物のタイプとアダプタ部材１２０の嵌合位置（相対位置Ｄｐ）との関係を例示している。図１２に例示されるように、加工対象物のタイプとアダプタ部材１２０の相対位置Ｄｐとは１対１に対応している。加工対象物特定手段は、アタッチメント５０を原点方向に搬送する工程において、アダプタ部材１２０の嵌合位置を検出することにより、その相対位置Ｄｐに基づいて現在設置されている加工対象物のタイプ（種類及び加工サイズ）を一義的に特定することができる。

（加工制御手段）
次に、制御装置１１に備えられる加工制御手段による印面加工処理を説明する。ここで、図１３は、加工制御手段による印面加工処理を例示するフローチャートである。また、図１４は、サーマル加工機１０の印面加工動作を説明するための図である。なお、加工制御手段は、次に説明する搬送制御手段、昇降制御手段及び発熱駆動制御手段を含んでいる。

まず、ユーザ（印判の発注者や販売店員などを含む）は、印面を加工しようとする多孔質印体１０１をアタッチメント５０の所定位置に設置し、アダプタ部材１２０を介して多孔質印体１０１をアタッチメント５０に保持する。そして、タッチパネル２１などを介してトレイ１５の排出操作が行われると（ステップＳ１１）、搬送制御手段が搬送機構１６を制御して、トレイ１５を図１４（ａ）に示される排出位置に搬送する（ステップＳ１２）。そして、ユーザは、排出されたトレイ１５に、多孔質印体１０１が設置されたアタッチメント５０を装填する。なお、ユーザは、アタッチメント５０をトレイ１５に装填した後に、多孔質印体１０１及びアダプタ部材１２０をアタッチメント５０に設置してもよいし、既にトレイ１５に装填されているアタッチメント５０に対して、多孔質印体１０１及びアダプタ部材１２０を設置してもよい。

そして、タッチパネル２１などを介して搬入操作が行われると（ステップＳ１３）、搬送制御手段が搬送機構１６を制御して、アタッチメント５０の搬入動作を開始させる。アタッチメント５０を原点方向に搬送する搬入工程において、例えば図１４（ｂ）で示される搬入位置で、読取センサ１８Ｓ、１８Ｄにより、アダプタ部材１２０（詳細にはフランジ部１２１）が検出される（ステップＳ１５）。

次のステップＳ１６では、読取センサ１８Ｓ、１８Ｄにより、多孔質印体１０１のアタッチメント５０への設置状態が検査される。多孔質印体１０１がアタッチメント５０に設置されていないか、又は正しく設置されていなければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、ステップＳ１８でタッチパネル２１などにエラーが表示され、トレイ１５が排出位置に戻される。これにより、ユーザに、加工対象物のアタッチメント５０への設置を促すことができる。

搬送制御手段が更にトレイ１５を搬入し、図１４（ｃ）で示される最奥の位置では、アタッチメント５０の端部が原点センサ１９をオンし、これにより搬送における原点が検出される（ステップＳ１９）。そして、その原点位置で、搬送制御手段がアタッチメント５０の搬入動作を一旦停止する（ステップＳ２０）。

上述したように、加工対象物特定手段は、読取センサ１８Ｓ、１８Ｄ及び原点センサ１９間の固定距離Ｄ０と、読取センサ１８Ｓ、１８Ｄによりアダプタ部材１２０を検出した搬入位置及び原点位置間の搬送距離Ｄ１との差分から、アタッチメント５０におけるアダプタ部材１２０の位置Ｄｐを演算し、それに基づいて現在設置されている多孔質印体１０１のタイプ（種類と加工サイズ）を特定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１で特定されたタイプ情報は、サーマル加工機１０のタッチパネル２１などに表示されてもよい。続くステップＳ２２では、サーマル加工機１０にロードされている印面イメージデータのタイプ情報と、アダプタ部材１２０の位置Ｄｐから特定されたタイプ情報との整合性が判断される。もし、これらの情報に整合性がなければ（ステップＳ２２：ＮＯ）、タッチパネル２１などにエラーが表示され（ステップＳ２３）、トレイ１５が排出位置に戻される（ステップＳ１２）。これにより、ユーザに操作のやり直しを促すことができる。このように、加工を開始する前に、多孔質印体１０１と印面イメージデータのミスマッチなどを発見でき、間違った多孔質印体１０１の設置や加工操作ミスなどを事前に防止することができる。

タイプ情報に整合性があり、正しい多孔質印体１０１がセットされていると判断された場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、加工制御手段は、特定した多孔質印体１０１の種類と加工サイズとに基づいて、印面の加工開始位置と、加熱高さ位置とを決定する（ステップＳ２４）。そして、搬送制御手段が搬送機構１６を制御して、多孔質印体１０１を加工開始位置に搬送する（ステップＳ２５）。多孔質印体１０１が加工開始位置に搬送された後、昇降制御手段が昇降機構１４を制御して、サーマルヘッド１２を加熱高さ位置に下降させる（ステップＳ２６）。図１４（ｄ）に示されるように、この段階で、サーマルヘッド１２が多孔質印体１０１の加工開始位置表面に当接する。

次のステップＳ２７では、発熱駆動制御手段が１ラインの駆動量データに従って熱駆動手段１３をＰＷＭ制御し、サーマルヘッド１２の発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・を選択的に発熱駆動する。これにより多孔質印体１０１が１ラインだけ熱加工される。そして、ステップＳ２８において、搬送制御手段が搬送機構１６を制御して、多孔質印体１０１を搬出方向（図１４（ｄ）の矢印方向）へ１ライン幅だけ移動させる。ステップＳ２７とステップＳ２８の処理が繰り返されることにより、多孔質印体１０１を１ラインずつ印面加工する。そして、ステップＳ２９の判断で最終ラインの加工が終了したとき（図１４（ｅ））、昇降制御手段が昇降機構１４を制御してサーマルヘッド１２を待機位置まで上昇させ、搬送制御手段が搬送機構１６を制御してトレイ１５を排出位置に搬送する（ステップＳ３０）。

ユーザは、排出されたトレイ１５からアタッチメント５０を取り出し、印面が加工形成された多孔質印体１０１を得ることができる。なお、ユーザは、アタッチメント５０をトレイ１５に装填した状態、つまり、アタッチメント５０をトレイ１５から取り出さずに、加工済みの多孔質印体１０１を得てもよい。そして、図１５に示すように、多孔質印体１０１に装着されているインク含浸体１１０にインクを含浸させ、受台部材１０４を介在させてホルダ１１２を取り付けることにより、ユーザは注文に応じた独自の印面パターンを有する多孔質印判１００を組み立てることができる。

［アタッチメントの他の実施形態］
図１６は、他の実施形態によるアタッチメント６０の平面図である。アタッチメント６０の本体には、上面６０ａに対して低く窪んだ位置に平坦な設置面６１ｅを有する印体設置部６１が形成されている。印体設置部６１は、搬送方向に直交し、互いに平行な面を有する基準壁面６１ａ及び対向壁面６１ｃと、これら壁面６１ａ、６１ｃに直交する側壁面６１ｂ、６１ｂとを有する、平面視四角形の溝部である。

アタッチメント６０の印体設置部６１には、様々なサイズの多孔質印体１０１が、その一つの側面を基準壁面６１ａに当接させた状態で設置することができる。アタッチメント６０には、押圧バネ６３ｌ、６３ｒ、６５により、それぞれ多孔質印体１０１の他の側面に向けて弾性的に付勢される保持体６２ｌ、６２ｒ、６４が設けられている。多孔質印体１０１の３つの側面が、押圧バネ６３ｌ、６３ｒ、６５によって付勢される保持体６２ｌ、６２ｒ、６４により押圧されて、印体設置部６１の定められた位置に保持されることとなる。これにより、単一のアタッチメント６０に、様々なサイズの多孔質印体１０１を設置することができる。

また、加工対象物特定手段は、アタッチメント６０における保持体６２ｌ、６２ｒ、６４の位置を検出することにより、多孔質印体１０１の縦横の外形寸法などのタイプ及び加工開始位置を特定することができる。なお、保持体６２ｌ、６２ｒ、６４の位置を検出するために、押圧バネ６３ｌ、６３ｒ、６５の伸びを、図示しない光センサやストロークセンサを用いて検出してもよい。

図１７は、更に別の実施形態によるアタッチメント７０の平面図である。アタッチメント７０の本体には、上面７０ａよりも低い位置の中間面７１ｅが形成されている。その中間面７１ｅよりも更に低い位置の設置面７１ｆを有して形成される印体設置部７１は、寸法が異なる多孔質印体１０１の一の側面にそれぞれ適合するように、中心から両幅方向に向かって階段状に広くなる、複数の段溝を有する印体設置部７１が形成されている。

更に詳しく説明すると、搬送方向に直交する、例えば第１の基準壁面７２ａ、第２の基準壁面７３ａ、第３の基準壁面７４ａは、アタッチメント７０の搬入方向に向かって段階的に長くなるように形成され、これら基準壁面７２ａ、７３ａ、７４ａの各長さは、それぞれ外形寸法が異なる角型の多孔質印体１０１の一辺を嵌合できる程度となっている。第１の基準壁面７２ａの幅方向両端には、その基準壁面７２ａに直交して搬入方向に立ち上がる側壁面７２ｂ、７２ｂが形成されている。同様に、第２の基準壁面７３ａの幅方向両端には、その基準壁面７３ａに直交して搬入方向に立ち上がる側壁面７３ｂ、７３ｂが形成され、第３の基準壁面７４ａの幅方向両端には、その基準壁面７４ａに直交して搬入方向に立ち上がる側壁面７４ｂ、７４ｂが形成されている。

つまり、本実施形態によるアタッチメント７０には、印体設置部７１として、少なくとも、第１の基準壁面７２ａを有する第１の段溝と、第２の基準壁面７３ａを有する第２の段溝と、第３の基準壁面７４ａを有する第３の段溝とが、中間面７１ｅから窪んだ設置面７１ｆを有して形成されている。また、アタッチメント７０には、図１７に示されるように、外形が例えば長円形印判の多孔質印体に対応して、その円弧状の側面を嵌合可能な半円状壁面７５を有する縁溝や、多孔質印体の四隅に嵌合可能なコーナ壁面７６を有する縁溝が形成されてもよい。

なお、アタッチメント７０に形成される段溝の幅寸法やその数は、印面加工に対応可能な多孔質印体の外形寸法や種類数に応じて適宜変更することができる。

ここで、図１７には、上記第２の段溝に、多孔質印体１０１が嵌合した状態が例示されている。アタッチメント７０には、押圧バネ７９により、多孔質印体１０１の基準壁面７３ａとは反対側の面に向けて弾性的に付勢される保持体７８が設けられている。例えば上記第２の段溝に嵌合した多孔質印体１０１は、当該段溝の両側壁面７３ｂ、７３ｂによって幅方向（図１７では左右方向）の移動が規制され、且つ、押圧バネ７９によって付勢される保持体７８と基準壁面７３ａとにより挟持されて、当該第２の段溝に保持される。多孔質印体１０１は、いくつかの定型化された異なる寸法を有しているが、当該多孔質印体に適合する何れかの段溝又は縁溝に嵌合し、その一の側面が該段溝や縁溝の壁面に当接した状態で、アタッチメント７０に設置することができる。これにより、単一のアタッチメント７０に、様々な種類やサイズの多孔質印体１０１を設置することができる。

また、多孔質印体１０１は定型化された外形寸法を有しているため、加工対象物特定手段は、アタッチメント７０における保持体７８の位置を検出することにより、多孔質印体１０１が嵌合している溝の位置、加工サイズなどのタイプ及び加工開始位置を特定することができる。なお、保持体７８の位置を検出する際に、押圧バネ７９の伸びを、図示しない光センサやストロークセンサなどを用いて検出してもよい。

１１ 制御装置
１２ サーマルヘッド
１２ａ 発熱素子
１３ 熱駆動手段
１４ 昇降機構
１５ トレイ
１６ 搬送機構
１８Ｓ、１８Ｄ 読取センサ
１９ 原点センサ
２１ タッチパネル
２２ テンキー
５０ アタッチメント
５１ 印体設置部
５１ａ 基準壁面
５１ｂ 側壁面
５１ｅ 設置面
５２ スリット孔
５４ 被嵌合溝
１００ 多孔質印判
１０１ 多孔質印体
１０２ 多孔性膜
１０３ 枠体
１２０ アダプタ部材
１２１ フランジ部
１２２ｌ、１２２ｒ 保持部
１２３ｌ、１２３ｒ 当接面

Claims (10)

1. ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   印面が形成される加工対象物がアダプタ部材を介して設置されるアタッチメントと、
   前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、
   前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、
   前記加工対象物が、前記アタッチメントに形成された基準面と前記アダプタ部材に形成された傾斜面との間で挟持される、ことを特徴とするサーマル加工機。
2. 前記アダプタ部材の前記傾斜面が、前記アタッチメントの幅方向中心に向けて互いに間隔が狭められるように傾斜する２つの当接面からなる、請求項１に記載のサーマル加工機。
3. 前記制御手段が、前記アタッチメントにおける前記アダプタ部材の相対位置に基づいて、前記加工対象物のタイプを特定する、請求項１又は２に記載のサーマル加工機。
4. 前記アタッチメントには、幅方向中央位置で搬送方向に延びるスリット孔が形成され、このスリット孔を介して前記アダプタ部材を検出する光センサにより、前記アタッチメントにおける前記アダプタ部材の相対位置が検出される、請求項３に記載のサーマル加工機。
5. 前記アダプタ部材の両端部が前記アタッチメントの所定位置で嵌合する、請求項１〜４の何れか１項に記載のサーマル加工機。
6. 前記アダプタ部材の両端部が嵌合する前記アタッチメントの前記所定位置に、対応する加工対象物のタイプを示すタイプコードが印刷されている、請求項５に記載のサーマル加工機。
7. ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   印面が形成される加工対象物が設置されるアタッチメントと、
   前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、
   前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、
   前記アタッチメントには、前記加工対象物が設置された状態で、該加工対象物の一の側面が当接する壁面を有する設置部が形成され、
   前記設置部には、前記加工対象物の前記一の側面とは反対側の面に向けて弾性的に付勢され、該反対側の面に当接して該加工対象物を保持する、少なくとも１つの保持体が備えられている、ことを特徴とするサーマル加工機。
8. 前記設置部には、前記加工対象物の前記反対側の面に直交する他の側面に向けて弾性的に付勢され、該他の側面に当接して該加工対象物を保持する第２の保持体が更に備えられている、請求項７に記載のサーマル加工機。
9. ライン状に配置された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   印面が形成される加工対象物が設置されるアタッチメントと、
   前記アタッチメントを内部に搬入し、前記アタッチメントに設置された前記加工対象物と前記サーマルヘッドとを当接させた状態でこれらを相対移動させる搬送手段と、
   前記搬送手段による前記相対移動を制御しながら前記サーマルヘッドの各発熱素子を選択的に発熱駆動して、前記加工対象物に印面を形成する加工処理を行う制御手段と、を備え、
   前記アタッチメントには、寸法が異なる前記加工対象物の一の側面にそれぞれ適合する幅を有して階段状に広くなる、複数の段溝を有する設置部が形成され、
   前記加工対象物が、該加工対象物に適合する何れかの前記段溝に嵌合し、前記一の側面が該段溝の基準壁面に当接した状態で前記アタッチメントに設置され、
   前記設置部には、前記加工対象物の前記一の側面とは反対側の面に向けて弾性的に付勢される保持体が備えられている、ことを特徴とするサーマル加工機。
10. 前記制御手段が、前記アタッチメントにおける前記保持体の位置に基づいて、前記加工対象物のタイプを特定する、請求項７又は９に記載のサーマル加工機。
    

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