JP6443833B2 - 印面加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、印判又はラベルシート等の加工対象物に印面を形成する印面加工装置に関する。

印面加工装置は、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）。印面加工装置により印面が加工された多孔質材は、ホルダーに取り付けられたインク含浸体に装着され、これにより顧客が発注した印面パターンを有する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又はラベルシートなどを加工できる汎用性や、誰もが店頭で加工操作ができる利便性などが印面加工装置に求められている。そのため、例えば印判やラベルシートなどの加工対象物の種類やそれらの印面加工サイズに適合した複数型式の専用アタッチメントを予め準備し、加工対象物を設置したアタッチメントを印面加工装置に装填して加工対象物の印面加工が行われている。

本発明に関連する先行技術として、例えば特許文献２には、テープカートリッジに収納されている印字テープに印字を形成するラベル作成装置が開示されている。この種のテープカートリッジは消耗品であり、カートリッジの交換時期に現在使用しているカートリッジの型式の情報をテープエンドに印字するため、特許文献２のラベル作成装置では、カートリッジ本体にその属性（テープの幅や色など）を検出させるためのスイッチ孔が形成されている。

特開２０１４−４３０９２号公報 特開２０１３−９５０４８号公報

上述した専用のアタッチメントに加工対象物を設置して印面加工を行う印面加工装置では、様々なタイプの加工対象物に印面加工ができる一方で、印面加工しようとする対象物のタイプに適合しないアタッチメントや、顧客が発注した加工対象物の種類やサイズとは異なる型式のアタッチメントを、ユーザ（顧客本人も含む）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、専用のアタッチメントに加工対象物を設置して印面加工を行う印面加工装置であって、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや加工操作ミスを防止できる等の、高い汎用性及び利便性を兼ね備えた印面加工装置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、印面が形成される予定の加工対象物が設置される専用のアタッチメントと、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、を備える印面加工装置であって、前記アタッチメントの本体には、前記加工対象物が設置されたときに当該加工対象物の一部で遮られる切欠溝が形成され、前記アタッチメントが搬入された位置で読取手段が前記切欠溝の状態を読み取ることで、前記加工対象物の前記アタッチメントへの設置状態が検査されることを特徴とする印面加工装置である。

この構成の印面加工装置によれば、アタッチメントが搬入された位置で読取手段が前記切欠溝の状態を読み取ることで、加工対象物のアタッチメントへの設置状態も検査することができる。このため、加工対象物を設置しないでアタッチメントを印面加工装置に装填した場合や、加工対象物がアタッチメントに正しく設置されない状態で印面加工装置に装填した場合に加工開始を防ぐことができる。したがって、加工操作ミス等を事前に防止し、ユーザの利便性も向上する。

本発明の印面加工装置によれば、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや、顧客発注したものとは異なる加工操作ミス等を防止することができる。したがって、汎用性及び利便性が高い印面加工装置を提供することができる。

印面加工装置を含む印面加工システムの全体の構成を示す外観図である。 印面加工装置の概略構成を示すブロック図である。 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。 アタッチメントに設置される多孔質印体の外観を示す斜視図である。 アタッチメントに設置される多孔質印体を示す断面図である。 熱加工時の多孔質印体の断面図である。 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。 多孔質印体用のアタッチメントの正面図である。 加工対象物のタイプに対応して予め定められるドットパターンを例示する図である。 読取手段の実施形態を示す図である。 読取手段の他の実施形態を示す図である。 読取手段の更に他の実施形態を示す図である。 読取手段が加工対象物の設置状態を検査する実施形態を示す図である。 印面が加工された多孔質印体から多孔質印判を組み立てる方法を説明するための図である。 印面加工装置における印面加工処理を示すフローチャートである。 印面加工装置における印面加工動作を説明するための図である。 印面加工装置における印面加工動作を更に説明するための図である。 他の実施形態による印面加工動作を説明するための図である。

（印面加工システムの全体構成の説明）
以下、本発明に係る印面加工装置の具体的な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、印面加工装置１０を含む印面加工システムの全体の構成を示す外観図である。図１に示すように、印面加工装置１０には、ユーザ（操作者及び顧客を含む）が操作するための入力操作手段としての端末装置９０が通信可能に接続されている。図１には、端末装置９０としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の例が図示されている。但しＰＣ以外にも、印面加工装置１０との通信が可能でありユーザが入力操作可能な手段を備えるものであれば特に制限はなく、例えばタブレットＰＣやスマートフォンなどの携帯端末装置の利用も可能である。また、端末装置の代わりに、例えばタッチパネル式のコンピュータが印面加工装置１０に一体的に接続されるシステムでもよい。

顧客が発注する印判の印面パターンは、端末装置９０で動作する例えばエディタソフトで作成され、その作成された印面パターンデータ（版下データ、モノクロ画像データ）が印面加工装置１０に転送される。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端末装置９０に取り込み、専用のソフトウェアを用いて印面パターンデータを作成してもよい。また、予め顧客がウェブサイト上のホストサーバに印面パターンデータをアップロードしておき、加工業者がその印面パターンデータを端末装置９０にダウンロードして、印面加工装置１０による加工を行ってもよい。

本実施形態の印面加工装置１０により印面を形成することができる加工対象物の１つは、例えば図１に示される多孔質印体１０１である。後述するように、この多孔質印体１０１は、印面加工装置１０により印面パターンが加工形成された後に、ホルダー１１２に取り付けられたインク含浸体１１０に装着され、これにより顧客の注文に応じた印面パターンを有する多孔質印判１００が組み立てられる（図１２参照）。また、印面加工装置１０により印面を形成できる加工対象物は、図示しないラベルシートでもよい。このように、本実施形態の印面加工装置１０により印面を形成することができる加工対象物としては、少なくとも印判及びラベルシートがある。そして、加工対象物のそれぞれの種類毎に複数の印面加工サイズを選択することができる。そのため、加工対象物のタイプに応じて専用に製造された複数型式のアタッチメント５０が予め準備されている。ここで、加工対象物の「タイプ」とは、上述した「種類」及びそれに対応する印面の「加工サイズ」を含むことを意味する。

（印面加工装置の説明）
次に、加工対象物の種類として印判である多孔質印体１０１を例に、印面加工装置１０本体の説明を行なう。印面加工装置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、１ラインずつ印面を形成する装置である。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構造の実施形態が説明されている。

印面加工装置１０には、アタッチメント５０を搬送する手段であるトレイ１５が備えられている。トレイ１５は、印面加工装置１０内部に設けた搬送機構１６（図２参照）により、アタッチメント５０を着脱可能な排出位置と印面加工装置１０内の収容位置との間で往復搬送される。印面加工装置１０の前面部には、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）や加工対象物のタイプ（種類及びサイズ）などを文字等で表示する表示部１８、及び、各種操作をするための操作スイッチなどが設けられている。また、印面加工装置１０の背面部には、図示はしないが、端末装置９０と通信接続するための例えばＵＳＢ、Ｄ−ＳＵＢ又はイーサネット（登録商標）などの通信用コネクタ及び電源供給用コネクタなどが設けられている。

図２は、本実施形態による印面加工装置１０の概略構成を示すブロック図である。印面加工装置１０は、複数の発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・を有するサーマルヘッド１２と、多孔質印体１０１を設置するアタッチメント５０と、アタッチメント５０に設置された多孔質印体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搬送機構１６と、搬送機構１６による移動を制御しながらサーマルヘッド１２の発熱素子１２ａ、１２ａ、・・・を発熱駆動して、多孔質印体１０１の表面に印面を形成する熱加工制御処理を行う制御装置１１と、を備えている。

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。

ここで、図４は、アタッチメント５０に設置される多孔質印体１０１の外観を示す斜視図、図５はその断面図である。図４及び図５に示されるように、多孔質印体１０１は、四角囲状の枠体１０３と、この枠体１０３の前面開口を塞ぐように張られる多孔性膜１０２とを有して形成される。ここで「前面」又は「表面」とは印面が形成される側の面を指し、「後面」又は「裏面」とは印面が形成される反対側の面を指す。枠体１０３の後面開口は前面開口よりも広く形成され、図５に示されるように枠体１０３内に凹段部１０６が形成されている。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。

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。

図６は熱加工時の多孔質印体１０１の断面図である。図５及び図６に示されるように、多孔質印体１０１は、枠体１０３の後面側から凹段部１０６を台座５１の凸段部５２に嵌合することで、アタッチメント５０に設置される。多孔質印体１０１がアタッチメント５０の台座５１に設置された状態では、多孔性膜１０２の裏面と凸段部５２の表面との水平位置が一致し、好ましくは接触する。つまり、多孔質印体１０１の枠体１０３が台座５１に保持されるとともに、多孔性膜１０２の裏面を凸段部５２の表面で受ける構造となっている。台座５１に設置された多孔質印体１０１の表面にサーマルヘッド１２を当接させ、サーマルヘッド１２のラインに対して直交する方向に多孔質印体１０１を移動させることにより、１ラインずつ印面の加工が行われる。

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。

サーマルヘッド１２の１つの発熱素子１２ａを駆動させたときの発熱量Ｑは、下記の数式（１）で表される。
Ｑ＝ｋ×Ｉ×ｔ ・・・（１）
ここで、ｋは熱変換効率係数、Ｉは駆動電流、ｔは駆動時間である。数式（１）によれば、発熱素子の発熱量Ｑは、駆動電流と駆動時間との積である駆動量Ｄｑ（Ｄｑ＝Ｉ×ｔ）に比例する。

図７に示すように、端末装置９０のメモリに記憶される印面パターンを表す版下データは、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。印面加工装置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を発熱駆動させ、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て印字部分（捺印部）の発熱素子を駆動せず（Ｄｑ＝０）、非印字部分（非捺印部）の発熱素子を駆動する（Ｄｑ＝Ｄｑｍａｘ）、いわばオン・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、本実施形態の端末装置９０においては、モノクロ画像データに基づいて、例えば８ビット（２５６階調）の階調を有する階調画像データを作成する階調データ作成手段が備えられている。

例えば端末装置９０に備えられる階調データ作成手段は、図７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。そして、制御装置１１に備えられる駆動量変換手段は、作成された階調画像データを、サーマルヘッド１２の各発熱素子１２ａの駆動量のデータに変換する。駆動量変換手段は、発熱素子１２ａの駆動量Ｄｑを算出するに際し、発熱素子１２ａの駆動量と多孔性（インクの浸透性）との相関特性を考慮することができる。

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（Ｄｑ＝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が、端末装置９０又は制御装置１１のメモリ（例えばＲＯＭ１９ｂ等）に記憶されている。

なお、階調データ作成手段は、モノクロ画像データに基づいて、上述の非線形な相関特性（発熱素子の駆動量とインクの浸透比率の関係）を考慮して補正した諧調画像データを作成してもよい。この場合、諧調画像データの諧調値と発熱素子１２ａの駆動量とが比例する関係を有する諧調画像データを作成することで、制御装置１１の駆動量変換手段は、階調画像データから直接的に（具体的には非線形な補正処理等を行わずに）駆動量データを得ることができる。

制御装置１１に備えられる発熱駆動制御手段は、熱駆動手段１３をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御して、サーマルヘッド１２の各発熱素子１２ａに対し駆動量データに従った発熱駆動量Ｄｑの制御を行うことで、多孔質印体１０１に１ラインずつ印面を形成する。ここでＰＷＭ制御とは、発熱素子１２ａに流す駆動電流の振幅を一定にし、そのパルス時間幅（デューティー比）を制御することで、発熱素子１２ａへの駆動量Ｄｑを制御する方式である。なお、発熱素子１２ａに印可する電圧振幅を一定にして、ＰＷＭ制御により発熱駆動量Ｄｑを制御してもよい。

本実施形態の印面加工装置１０によれば、上述した階調データ作成手段、駆動量変換手段及び発熱駆動制御手段を適用し、印字を装飾する目的で、捺印部の輪郭やロゴマークなどに階調を持たせた印面加工も可能である。この場合、グラデーションなどの装飾がされた印面のパターンデータ（版下データ）が、予め階調値を有するものでもよい。

次に、印面加工装置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、多孔質印体１０１など、印面加工装置１０の加工対象物が設置される。図８は、多孔質印体１０１用のアタッチメント５０の正面図である。アタッチメント５０の本体上面には、多孔質印体１０１の裏面側と嵌合する台座５１が形成されている。また、アタッチメント５０本体の一部に、設置される予定の加工対象物のタイプに応じて予め定めたドットパターンの穴５３、５３、・・・がアタッチメント５０本体を貫通して一列に形成されている。また、アタッチメント５０の端部から台座５１の一部にまでＵ字状に切り欠かれた切欠溝５５が形成されている。

図９には、加工対象物のタイプに対応して予め定められるドットパターンの例が示される。加工対象物のタイプ及び／又はアタッチメント５０の型式を識別させるためのドットパターンは、穴５３、５３、・・・とブランク５４、５４、・・・との組み合わせからなる配列パターンである。ここで「ブランク」とは、ドットパターンのうち、アタッチメント５０本体に穴が形成されていない領域を意味する。図９を参照して分かるように、例えば図８に示される穴５３、５３、・・・のドットパターンはバイナリ表記で‘０１０１１’であるから、加工対象物の種類が「印判」であって、加工サイズが「１５×３０ｍｍ」用のアタッチメント型式「４」が識別できる。

印面加工装置１０には、アタッチメント５０が装填された位置で、穴５３、５３、・・・のドットパターンを読み取る読取手段が備えられている。アタッチメント５０が「装填された位置」とは、排出されたトレイ１５にアタッチメント５０を置いた位置、又は、印面加工装置１０内にアタッチメント５０を若干搬入した位置（第１の搬入位置）の何れでもよい。また、この読取手段は、図１０Ａに示すように、例えばアタッチメント５０の下方から光を放射するフォトダイオード１７Ｓと、アタッチメント５０の上方でフォトダイオード１７Ｓに対向配置されるフォトディテクタ１７Ｄとから構成することができる（透過型光センサ）。アタッチメント５０の上方にフォトダイオード１７Ｓを設け、アタッチメント５０の下方にフォトディテクタ１７Ｄを設ける構成でもよい。例えば穴パターンのドット数が５個であるならば、各穴５３及びブランク５４の位置に対応する５対のフォトダイオード１７Ｓ及びフォトディテクタ１７Ｄからなる光センサが設けられる。この透過型光センサの読取手段の構成によれば、フォトダイオード１７Ｓが放射し穴５３を通過した光がフォトディテクタ１７Ｄで検出される。一方、フォトダイオード１７Ｓが放射した光がブランク５４で遮断されると、フォトディテクタ１７Ｄでは光が検出されない。

また、他の実施形態としては、図１０Ｂに示すように、ブランク５４、５４、・・・のパターンを読み取るために、アタッチメント５０の下方にフォトダイオード１７Ｓ及びフォトディテクタ１７Ｄの対をそれぞれ設けてもよい（反射型光センサ）。この反射型光センサの読取手段の構成によれば、フォトダイオード１７Ｓが放射しブランク５４の表面で反射した光が隣接するフォトディテクタ１７Ｄで検出される。一方、フォトダイオード１７Ｓが放射した光が穴５３を通過すると、隣接するフォトディテクタ１７Ｄでは光が検出されない。

透過型又は反射型の光センサ１７Ｓ、１７Ｄによれば非接触にドットパターン５３、５４を読み取ることができる。このため、ドットパターン５３、５４を読み取るための不必要な接触によるアタッチメント５０の位置ずれなどは発生せず、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。

更に他の実施形態として、穴５３、５３、・・・とブランク５４、５４、・・・のパターンを読み取るために、図１０Ｃに示すようなマイクロスイッチ１７ｍ、１７ｍ、・・・を読取手段として設けることもできる（機械式スイッチ）。

また、印面加工装置１０に備えられる上述した読取手段である光センサ１７Ｓ、１７Ｄは、アタッチメント５０が加工開始の位置又は搬入位置で、加工対象物のアタッチメント５０への設置状態を検査する機能も兼ねている。すなわち、アタッチメント５０の本体には、台座５１の一部にまで切り欠かれた切欠溝５５が形成されており、加工対象物である多孔質印体１０１が台座５１に設置されたときに多孔質印体１０１の一部で切欠溝５５が遮られる。図１１に示すように、光センサ１７Ｓ、１７Ｄが、この切欠溝５５の状態を読み取ることで、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。つまり、フォトダイオード１７Ｓから切欠溝５５に放射される光が多孔質印体１０１の一部で遮られ、フォトディテクタ１７Ｄにより検出されなければ、加工対象物がアタッチメント５０に正常に設置されていると判断できる。

この構成によれば、アタッチメント５０のドットパターン５３、５４を読み取る読取手段（光センサ１７Ｓ、１７Ｄ）が、加工対象物のアタッチメント５０への設置状態も検査することができる。このため、加工対象物を設置しないままでアタッチメント５０を印面加工装置１０に装填した場合や、加工対象物がアタッチメント５０に正しく設置されない状態で装填した場合にも加工開始を防ぐことができる。したがって、加工操作ミス等を事前に防止してユーザの利便性を向上させることができる。また、読取手段（光センサ１７Ｓ、１７Ｄ）は、アタッチメント５０のドットパターン５３、５４の読み取りと、加工対象物の設置状態の検査の２つの機能を兼ねるので、印面加工装置１０の全体構造を簡素化することもできる。

（印面加工方法の説明）
次に、本実施形態の印面加工装置１０を用いた印面加工方法を、多孔質印判１００の製造を例にして説明する。
１．ユーザが行う操作
先ず、ユーザ（顧客を含む）は、作成したい印判の印面パターンのデータ（モノクロの版下データ）を、端末装置９０を介して入力する。印面パターンデータは、端末装置９０で動作する専用のエディタソフトで作成してもよい。また、予めユーザが作成したテキストデータを端末装置９０に入力してもよい。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端末装置９０に取り込む方法でもよい。そして、端末装置９０で動作する専用のヒューマンインターフェースソフトの指示に従って、加工対象の種類（印判又はラベルシート）や加工サイズ等のタイプ情報を入力する。入力された印面パターンのモノクロ画像データ及び加工対象物のタイプ情報は、端末装置９０内のメモリに記憶される。

次に、ユーザは、多孔質印体１０１をアタッチメント５０の台座５１に設置し、装置１０から排出されたトレイ１５にアタッチメント５０を置く。そして、アタッチメント５０の装填操作が行われると、トレイ１５が印面加工装置１０内に搬入され、アタッチメント５０が収容される。そして、印面加工装置１０において所定の初期処理が行われた後に、自動的に多孔質印体１０１の印面加工処理が行われる。

印面加工処理が完了するとトレイ１５が自動的に排出される。ユーザは、アタッチメント５０をトレイ１５から取り出して、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。図１２に示すように、印面が加工形成された多孔質印体１０１に、インク含浸体１１０及びホルダー１１２を装着することにより、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が得られる。

２．印面加工装置における加工処理
次に、図１３、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、印面加工装置１０における加工処理動作を説明する。主に図１３のフローチャートに示される印面加工装置１０における印面加工処理は、制御装置１１に備えられるＣＰＵが、ＲＯＭ１９ｂ等の記憶手段に格納されているプログラムに従って実行する演算処理により実現される。

先ず、トレイ１５の排出操作が受け付けられると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、次のステップＳ１１で、制御装置１１に備えられる搬送制御手段が、搬送機構１６を制御してトレイ１５を排出位置に搬送する。そして、ユーザによりトレイ１５にアタッチメント５０が装填される（図１４Ａ（ａ））。搬送制御手段は、トレイ１５の搬入操作に応じてトレイ１５を第１の搬入位置に搬入し（図１４Ａ（ｂ））、光センサ１７Ｓ、１７Ｄにより、アタッチメント５０に形成されている穴５３、５３、・・・のドットパターンを読み取る（ステップＳ１２）。なお、アタッチメント５０をトレイ１５に置いた位置（排出位置）又はアタッチメント５０を更に内部に収容した位置（例えば後述する原点位置又はその近傍）で穴５３、５３、・・・のドットパターンが読み取られてもよい。

続くステップＳ１３では、制御装置１１が、読み取ったドットパターンに基づいて、装填されているアタッチメント５０の型式及びアタッチメント５０に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）を特定する。特定された加工対象物のタイプ情報は、印面加工装置１０の表示部１８に表示してもよい。また、ステップＳ１４では、端末装置９０に入力された加工対象物のタイプ情報と、アタッチメント５０のドットパターンから特定されたアタッチメント５０の型式及び／又は加工対象物の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Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１５で表示部１８にエラーを表示し、アタッチメント５０の収容を拒否することができる。このように、加工を開始する前であるアタッチメント５０が装填された時点で、読取手段（光センサ１７Ｓ、１７Ｄ）がドットパターンを読み取り、加工対象物のタイプを特定することができる。このため、加工操作ミス等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ると判断されると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１６で、制御装置１１の搬送制御手段が搬送機構１６を制御して、トレイ１５及びアタッチメント５０が印面加工装置１０内の更に途中の搬入位置である第２の搬入位置に搬入する。なお、ステップＳ１３のドットパターンに基づく加工対象物のタイプの特定の処理と、ステップＳ１４のタイプ情報の整合性の判断の処理を、後述する原点位置若しくはその近傍に収容された位置で行ってもよい。この場合、タイプ情報に整合性がなければ、トレイ１５を排出位置に戻してもよい。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。

ステップＳ１７では、トレイ１５及びアタッチメント５０が印面加工装置１０にあり、読取手段であるフォトディテクタ１７Ｄにより、加工対象物である多孔質印体１０１のアタッチメント５０への設置状態が検査される（図１４Ａ（ｃ））。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で表示部１８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。

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されれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、次のステップＳ２１で、端末装置９０に備えられる階調データ作成手段は、モノクロ画像データから階調画像データを作成する。例えば、階調データ作成手段は、モノクロ画像データの値が白黒反転する境界領域において、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。そしてステップＳ２２では、制御装置１１の駆動量変換手段が、階調画像データを変換して各発熱素子１２ａの駆動量データを作成する。
なお、ステップＳ２１において階調データ作成手段が、予め測定された発熱素子の駆動量とインクの浸透比率の非線形な相関関係を考慮して、モノクロ画像データから階調画像データを作成してもよい。又はステップＳ２２において、駆動量変換手段が、該非線形な相関関係を考慮して階調画像データから駆動量データを作成してもよい。

次のステップＳ２３では、トレイ１５及びアタッチメント５０が最も奥に搬入された位置（第３の搬入位置；原点位置）にあり、この位置で原点センサ３０がオンし、これにより搬送の原点が設定される（図１４Ａ（ｄ））。原点センサ３０は、トレイ１５又はアタッチメント５０が接触することによって光の遮断を感知する光センサを用いることができる。なお、図１４Ａ（ａ）に示すトレイ１５及びアタッチメント５０が外側に排出された位置（排出位置）を原点としてもよい。そして次のステップＳ２４で、制御装置１１は、穴５３のドットパターンから特定した加工対象物の種類と加工サイズの情報に基づいて加工開始位置を決定する。そして、ステップＳ２５で搬送制御手段が搬送機構１６を制御し、決定した加工開始位置に多孔質印体１０１を移動させる。

加工対象物である多孔質印体１０１が加工開始位置に移動した後、ステップＳ２６では、制御装置１１が、穴５３のドットパターンから特定した加工対象物の種類の情報に基づいて、サーマルヘッド１２の加熱高さ位置を決定する。ここで「加熱高さ位置」とは、サーマルヘッド１２が多孔質印体１０１に当接する高さ位置に相当する。そして、ステップＳ２７では、制御装置１１が昇降機構１４を制御して、サーマルヘッド１２を決定した加熱高さ位置に下降させる。この段階で、サーマルヘッド１２が加工開始位置にある多孔質印体１０１に当接する（図１４Ｂ（ｅ））。

ステップＳ２８では、制御装置１１の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、次のステップＳ２９において、制御装置１１の搬送制御手段は、搬送機構１６を制御して多孔質印体１０１を搬出方向へ１ライン幅だけ移動させる。制御装置１１は、ステップＳ２８とステップＳ２９の処理を繰り返すことにより、多孔質印体１０１を１ラインずつ印面加工する（図１４Ｂ（ｆ））。そして、ステップＳ３０の判断で最終ラインの加工が終了したとき（図１４Ｂ（ｇ））、ステップＳ３１でトレイ１５を排出位置に搬送される。これにより、ユーザは、印面パターンが形成された多孔質印体１０１を取得することができる。

なお、図１５に示すように、多孔質印体１０１を搬入方向へ移動させながら印面加工を行ってもよい。すなわち、制御装置１１は、原点を設定後に加工開始位置（図１５では右端）を決定し、搬送機構１６を制御して決定した加工開始位置に多孔質印体１０１を移動させる（図１５（ａ））。そして、制御装置１１は、搬送機構１６を制御して多孔質印体１０１を１ラインずつ搬入方向へ移動させながらＰＷＭ制御によりサーマルヘッド１２の発熱素子１２ａを発熱駆動する（図１５（ｂ））。多孔質印体１０１の最終ライン（図１５では左端）の加工終了により、印面加工が完了となる（図１５（ｃ））。

本実施形態による印面加工装置１０によれば、装填されたアタッチメント５０の穴５３若しくはブランク５４、又はこれらの組み合わせからなるドットパターンに基づいて、アタッチメント５０に設置されている加工対象物のタイプを特定することができる。例えば顧客が発注した加工対象物の種類やサイズとは異なる型式のアタッチメントを、誤って印面加工装置に装填しまっても加工開始を防ぐことができる。このため、加工対象物に適合しないアタッチメントの装填ミスや加工操作ミス等を事前に防止することができる。したがって、印面加工装置１０は、高い汎用性及び利便性を兼ね備えることができる。

以上、本発明に係る印面加工装置の好ましい実施形態を説明したが、本発明の技術的思想は、ここで説明された実施形態に限定して解釈されるべきではない。当業者は、本発明の要旨又は技術思想から逸脱しない範囲で、この実施形態を適宜、変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を伴う印面加工装置及び関連する周辺技術は、本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１０ 印面加工装置
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
１７Ｓ、１７Ｄ 読取手段（光センサ）
３０ 原点センサ
５０ アタッチメント
５１ 台座
５３ 穴
５４ ブランク
５５ 切欠溝
９０ 端末装置
１００ 多孔質印判
１０１ 多孔質印体
１０２ 多孔性膜
１０３ 枠体
１１２ ホルダー
１１０ インク含浸体

Claims (1)

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、
   印面が形成される予定の加工対象物が設置される専用のアタッチメントと、
   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、を備える印面加工装置であって、
   前記アタッチメントの本体には、前記加工対象物が設置されたときに当該加工対象物の一部で遮られる切欠溝が形成され、前記アタッチメントが搬入された位置で読取手段が前記切欠溝の状態を読み取ることで、前記加工対象物の前記アタッチメントへの設置状態が検査されることを特徴とする印面加工装置。
   

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