JP6425026B2 - 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、ユーザ（印判の発注者や販売店員などを含む）は、複数のアタッチメントのなかから、印面を加工しようとする加工対象物に適合したアタッチメントをその都度選択する必要があり、作業が煩雑であるとともに、誤ったアタッチメントを加工装置に装填してしまう虞もあった。

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、様々な加工サイズ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の前記加工対象物が設置される側の面には、該面上の任意の位置で前記加工対象物を嵌合可能とし、且つ該加工対象物を検出可能とする複数の検出スイッチが、格子状に直交する各交点位置にそれぞれ配置されている、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、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、加工対象物をアタッチメントの任意の位置に設置でき、利便性も向上する。

また、前記加工対象物の前記アタッチメントに設置される側の対角に位置する少なくとも２箇所の隅部には、前記検出スイッチにそれぞれ嵌合する浅孔嵌合部が形成され、前記加工対象物が前記アタッチメントに設置された状態で前記浅孔嵌合部が前記検出スイッチに嵌合することにより該検出スイッチがオンし、オンした前記検出スイッチの位置に基づいて、少なくとも前記アタッチメントにおける前記加工対象物の設置位置を特定することができる。また、前記オンした検出スイッチの位置に基づいて、前記加工対象物の加工サイズを更に特定することもできる。

また、サーマル加工機は、前記加工対象物の前記アタッチメントに設置される側の、前記浅孔嵌合部が形成される少なくとも２箇所の隅部と異なる隅部には、前記浅孔嵌合部よりも深い孔を有して前記検出スイッチに嵌合する深孔嵌合部が形成され、前記加工対象物が前記アタッチメントに設置された状態では、前記深孔嵌合部が嵌合する前記検出スイッチのオフ状態が維持されることが好ましい。

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、様々な加工サイズの加工対象物に印面を加工することができる。また、現在アタッチメントに設置されている加工対象物の設置状態や加工サイズなど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平面図、背面図及び断面図である。 一実施形態によるアタッチメントの平面図及び断面図である。 図５のアタッチメントに多孔質印体が設置された状態を示す平面図及び断面図である。 図５のアタッチメントに様々な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様々な多孔質印体が設置された例を更に示す平面図である。 図５の検出スイッチのデータを読み取るための回路例を示すブロック図である。 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。 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。

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、アタッチメント５０に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。

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などに示されるアタッチメント５０に設置される。詳細は後述するが、アタッチメント５０の多孔質印体１０１が設置される側の面には、その任意の位置で多孔質印体１０１を嵌合可能とし、且つ、多孔質印体１０１の設置状態を検出可能とする複数の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８が、格子状に直交する各交点位置にそれぞれ配置されている。

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多孔質印体１０１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、サーマルヘッド１２を昇降させる昇降機構１４、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並びにアタッチメント５０に設けられる検出スイッチＳＷ１ｍ、ＳＷ２ｍ、ＳＷ３ｍ、・・・からデータを読み取る読取回路１８などが接続されている。なお、図２には、第ｍ列目（ｍは任意の整数）の検出スイッチが図示されている。ただし、本実施形態のアタッチメント５０には、例えば図５に示される９行×８列の合計７２個の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８が設けられており、後述するようにこの読取回路１８によって全ての検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の状態（オン・オフデータ）が読み取られ、そのデータが制御装置１１に出力されるように構成されている。

また、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。

次に、図４（ａ）は、加工対象物の一例として角型の多孔質印体１０１の平面図であり、図４（ｂ）はその多孔質印体１０１の背面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）及び（ｂ）のIVｃ−IVｃ線で切断した場合の多孔質印体１０１の断面図である。これらの図に示されるように、角型の多孔質印体１０１は、四角形の囲状の枠体１０３を備え、この枠体１０３の上面側の凹部１０３ａにインク含浸体１１０が装着される。そして、インク含浸体１１０が装着された凹部１０３ａを塞ぐように、多孔性膜１０２が、枠体１０３の上面に張られている。

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、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。

特に図４（ｂ）に示されるように、多孔質印体１０１の裏面側、つまりアタッチメント５０に設置される面側には、四角形の対角線上にある２箇所の隅部に、浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂが形成されている。また、同じく多孔質印体１０１の裏面側には、上記浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂと異なる対角線上の２個所の隅部に、深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂが形成されている。浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂは、アタッチメント５０の検出スイッチＳＷｎｍ（ここで、ｎは、第ｎ行目の検出スイッチを示す例えば１〜９の整数であり、ｍは、第ｍ列目の検出スイッチを示す例えば１〜８の整数である。）に嵌合した状態で、当該嵌合した検出スイッチＳＷｎｍをオンさせる程度の比較的浅い孔１０６ａｈ、１０６ｂｈを有している。一方、深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂは、検出スイッチＳＷｎｍに嵌合しても、当該嵌合した検出スイッチＳＷｎｍのオフ状態が維持される比較的深い孔１０７ａｈ、１０７ｂｈを有している。多孔質印体１０１の横幅方向における浅孔嵌合部１０６ａの孔１０６ａｈと深孔嵌合部１０７ｂの孔１０７ｂｈとの間隔、及び、縦幅方向における浅孔嵌合部１０６ａの孔１０６ａｈと深孔嵌合部１０７ａの孔１０７ａｈとの間隔は、それぞれ、次に説明する検出スイッチＳＷ１１〜Ｓ９８（例えば図５参照）のピッチの整数倍となっている。

図５を参照して、アタッチメント５０及びアタッチメント５０に設けられる検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８を更に詳細に説明する。なお、ここで、本実施形態のアタッチメント５０の「搬送方向」とは、図５における上下方向を指す。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、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。

図５（ａ）に示すように、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を有する印体設置部５１が形成されている。印体設置部５１の設置面５１ａには、当該設置面５１ａ上の任意の位置で多孔質印体１０１を嵌合可能とし、且つ、多孔質印体１０１を検出可能とする複数の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８が、格子状に直交する各交点位置にそれぞれ配置されている。図５（ｂ）に示すように、例えば１つの検出スイッチＳＷ９１は、設置面５１ａから突出する円筒部６１と、円筒部６１内で上下する可動片６２とを備える。可動片６２は、スプリング６３により常時上方に付勢されている。検出スイッチＳＷ９１は、通常時にはマイクロスイッチ６４がオフであり、可動片６２がスプリング６３の付勢力に抗して下方に押されると、移動した可動片６２の基端部がマイクロスイッチ６４をオンするように構成されている。なお、他の検出スイッチも検出スイッチＳＷ９１と同一の構造である。

多孔質印体１０１の裏面の浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂの各孔１０６ａｈ、１０６ｂｈ、及び、深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂの各孔１０７ａｈ、１０７ｂｈは、検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の各円筒部６１が挿入して嵌合可能な程度の直径を有している。すなわち、多孔質印体１０１は、浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂ及び深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂが、アタッチメント５０の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の何れかに嵌合し、これにより設置面５１ａの任意の位置に安定的に設置することができる。

図６（ａ）は、一例として、多孔質印体１０１がアタッチメント５０の印体設置部５１の搬出方向端部中央に設置された状態を示す平面図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIｂ−VIｂ線で切断した場合の断面図である。多孔質印体１０１がアタッチメント５０の図６（ａ）に示す位置に設置された状態では、浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂが検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７に嵌合することにより、これら検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７がオンする。つまり、浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂの孔１０６ａｈ、１０６ｂｈの底部が、検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７の各可動片６２を下方に移動させ、これらのマイクロスイッチ６４がオンする。一方、深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂの孔１０７ａｈ、１０７ｂｈは、浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂの孔１０６ａｈ、１０６ｂｈよりも深く形成されている。そのため、深孔嵌合部１０７ａ、１０７ｂが検出スイッチＳＷ８２、ＳＷ９７に嵌合しても、これら検出スイッチＳＷ８２、ＳＷ９７の各可動片６２は孔１０７ａｈ、１０７ｂｈの底部に接触せず、オフ状態が維持される。

多孔質印体１０１の対角に位置する浅孔嵌合部１０６ａ、１０６ｂが嵌合することによりオンした検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７の各位置に基づいて、アタッチメント５０の設置面５１ａ上における多孔質印体１０１の設置位置を特定することができる。また、オンしている検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７の各位置を結ぶ対角線Ｄに基づいて、定型化された多孔質印体１０１の加工サイズを特定することもできる。更に、オンした検出スイッチＳＷ９２、ＳＷ８７の各位置から特定した多孔質印体１０１の設置位置と加工サイズとの情報に基づいて、当該多孔質印体１０１の印面の加工開始位置及び加工終了位置も特定することができる。

なお、アタッチメント５０の設置面５１ａの面積と設置される加工対象物のサイズとの間には一定の制限はあるものの、それらが許容される範囲で、例えば図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように様々な加工サイズの多孔質印体１０１、１０１’、１０１’’を縦横任意の位置に設置することができる。また、図８（ａ）に例示するようにアタッチメント５０の設置面５１ａの任意の位置に１つの多孔質印体１０１を設置できるだけでなく、図８（ｂ）に例示するように複数の多孔質印体１０１、１０１、１０１を設置面５１ａに同時に設置することができる。また、図８（ｃ）に例示するように、サイズが異なる複数の多孔質印体１０１、１０１’’’を設置面５１ａに同時に設置することもできる。

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。

（スイッチデータ読取手段）
サーマル加工機１０の制御装置１１は、各検出スイッチＳＷ１１〜Ｓ９８からオン・オフのスイッチ信号を個別に読み取ってもよいし、例えば図９のブロック図に示すように、読取回路１８が、検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８のオン・オフデータを、スキャン方式で読み取る構成を採用してもよい。

例えば図９のスキャン方式の実施形態によれば、制御装置１１が検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の状態を読み取るステップで、読取回路１８が検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の行数ｎに相当する例えば９回の周期的なスキャン信号をスイッチング回路７１に出力する。スイッチング回路７１は、スキャン信号を受信する毎に（ｎ＝１、２、・・・、９）、順次、ｎ行目の検出スイッチＳＷｎ１、ＳＷｎ２、・・・、ＳＷｎ８に電流を供給する。すなわち、第１回目（ｎ＝１）のスキャン信号が出力されると、スイッチング回路７１は、第１行目の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１８のみに電流を供給し、第２回目（ｎ＝２）のスキャン信号が出力されると、スイッチング回路７１は、第２行目の検出スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２８のみに電流を供給するというように、行数（ｎ＝９）回、繰り返し出力先を切り換える。

同時にラッチ回路７２には、スキャン信号に同期してセット／リセット信号が入力される。すなわち、第１回目（ｎ＝１）のスキャン信号が出力されると、ラッチ回路７２は、第１行目の検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１８の情報を捕捉（ラッチ）し読取回路１８に出力する。スキャン信号が立ち下がると、ラッチ回路７２が捕捉した情報がリセットされ、次の第２回目（ｎ＝２）のスキャン信号が出力されると、同様に第２行目の検出スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２８の情報をラッチして読取回路１８に出力する。このように読取回路１８は、第１行目から第９行目までスキャンして、全ての検出スイッチＳＷ１１〜ＳＷ９８の状態を示すオン・オフデータを読み取っている。

（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、多孔質印体１０１がアタッチメント５０に設置されオンした検出スイッチＳＷｎｍ、ＳＷｎ’ｍ’の各位置に基づいて、アタッチメント５０の設置面５１ａ上における多孔質印体１０１の設置位置を特定する。また、加工対象物特定手段は、オンしている検出スイッチＳＷｎｍ、ＳＷｎ’ｍ’の各位置を結ぶ対角線Ｄに基づいて、定型化された多孔質印体１０１の種類や加工サイズを特定する。

（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１１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１２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の任意の位置に設置する。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１２（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１２（ｂ）で示される搬入位置で、制御装置１１のスイッチデータ読取手段が、読取回路１８を介して、検出スイッチＳＷ１１〜９８の状態を示すオン・オフデータを読み取る（ステップＳ１５）。

次のステップＳ１６では、上述したスイッチデータ読取手段で読み取られた検出スイッチＳＷ１１〜９８からのオン・オフデータから、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。制御装置１１は、検出スイッチＳＷ１１〜９８のうち、少なくとも２個の検出スイッチがオン状態であると認識すると、多孔質印体１０１がアタッチメント５０に正しく設置されていると判断する（ステップＳ１６：ＹＥＳ）。検出スイッチＳＷ１１〜９８の何れもオフであるとき、又は、１個ないしは奇数個の検出スイッチがオンしている場合には、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いと判断する（ステップＳ１６：ＮＯ）。その場合には、タッチパネル２１などにエラーが表示され（ステップＳ１７）、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、多孔質印体１０１のアタッチメント５０への設置を促すことができる。

次のステップＳ１８では、上述した加工対象物特定手段が、オン状態の検出スイッチＳＷｎｍ、ＳＷｎ’ｍ’の各位置に基づいて多孔質印体１０１の設置位置や種類を特定する。また、加工対象物特定手段は、オン状態の検出スイッチＳＷｎｍ、ＳＷｎ’ｍ’の各位置を結ぶ対角線の長さに基づいて多孔質印体１０１の加工サイズを特定する。

ステップＳ１８で特定された情報は、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Ｓ１９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、検出スイッチＳＷｎｍ、ＳＷｎ’ｍ’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Ｓ１９：ＮＯ）、タッチパネル２１などにエラーが表示され（ステップＳ２０）、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。

搬送制御手段が更にトレイ１５を搬入し、図１２（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Ｓ２１）。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Ｓ２２）。

次に、加工制御手段は、特定した多孔質印体１０１の設置位置と整合性が得られたタイプ情報とに基づいて、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Ｓ２３）。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Ｓ２４）。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Ｓ２５）。図１２（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Ｓ２６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Ｓ２７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１２（ｄ）の矢印方向）へ１ライン幅だけ移動させる。ステップＳ２６とステップＳ２７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Ｓ２８の判断で最終ラインの加工が終了したとき（図１２（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Ｓ２９）。

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１３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、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。

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
１８ 読取回路
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 設置面
６１ 円筒部
６２ 可動片
６３ スプリング
６４ マイクロスイッチ
７１ スイッチング回路
７２ ラッチ回路
１００ 多孔質印判
１０１ 多孔質印体
１０２ 多孔性膜
１０３ 枠体
１０６ａ、１０６ｂ 浅孔嵌合部
１０７ａ、１０７ｂ 深孔嵌合部
１１０ インク含浸体
１１２ ホルダ
Ｄ 多孔質印体の対角線
ＳＷ１１〜ＳＷ９８ 検出スイッチ

Claims (5)

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の前記加工対象物が設置される側の面には、該面上の任意の位置で前記加工対象物を嵌合可能とし、且つ該加工対象物を検出可能とする複数の検出スイッチが、格子状に直交する各交点位置にそれぞれ配置されている、ことを特徴とするサーマル加工機。
2. 前記加工対象物の前記アタッチメントに設置される側の対角に位置する少なくとも２箇所の隅部には、前記検出スイッチにそれぞれ嵌合する浅孔嵌合部が形成され、
   前記加工対象物が前記アタッチメントに設置された状態で前記浅孔嵌合部が前記検出スイッチに嵌合することにより該検出スイッチがオンし、オンした前記検出スイッチの位置に基づいて、少なくとも前記アタッチメントにおける前記加工対象物の設置位置が特定される、請求項１に記載のサーマル加工機。
3. 前記オンした検出スイッチの位置に基づいて、前記加工対象物の加工サイズが更に特定される、請求項２に記載のサーマル加工機。
4. 前記加工対象物の前記アタッチメントに設置される側の、前記浅孔嵌合部が形成される少なくとも２箇所の隅部と異なる隅部には、前記浅孔嵌合部よりも深い孔を有して前記検出スイッチに嵌合する深孔嵌合部が形成され、
   前記加工対象物が前記アタッチメントに設置された状態では、前記深孔嵌合部が嵌合する前記検出スイッチのオフ状態が維持される、請求項２又は３に記載のサーマル加工機。
5. 前記アタッチメントには、同一又は異なる加工サイズの前記加工対象物が、同時に複数設置可能である、請求項１〜４の何れか１項に記載のサーマル加工機。
   

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