JP6685795B2 - 加工物作製装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工物作製装置に関する。詳しくは、被加工物に対して、印刷、箔押し、および、切断を行うことで所望な加工物を作製する加工物作製装置に関する。

従来から、立体物などの被加工物に対して、印刷、箔押し、および、切断の各工程を行うことで所望な加工物を作製することが行われている。このような加工物を作製する際、まず、被加工物に印刷を行い、印刷が行われた被加工物に対して箔押しを行う。そして、印刷および箔押しが行われた被加工物を切断する。

印刷、箔押し、および切断を行う際には、それぞれ専用の装置で行われる。被加工物に対して印刷を行う際には、例えば、特許文献１に開示された印刷装置が使用される。被加工物に対して箔押しを行う際には、例えば、特許文献２に開示された箔押し装置が使用される。また、被加工物に対して切断を行う際には、例えば、特許文献３に開示されたカッティング装置が使用される。ここで、上記専用の装置とは、例えば、印刷装置、箔押し装置、および、カッティング装置のことである。

特開２０１３−１００４号公報 特開２０１３−２２０５３６号公報 特開２０１４−４６３３１号公報

ところで、所望な加工物を作製する際、作業者は、印刷、箔押し、および切断の各工程を行う際に、それぞれ専用の装置に被加工物を配置する必要があった。各専用の装置に被加工物を配置する際、所定の位置に被加工物を適切に配置する必要があった。仮に、所定の位置からずれた位置に被加工物を配置した場合、印刷位置のずれ、箔押しの位置のずれ、および、切断位置のずれが生じ、所望な加工物を作製することができないおそれがあった。また、作業者にとって、印刷装置、箔押し装置、および、カッティング装置のそれぞれにおいて、所定の位置に被加工物を適切に配置するという作業は、煩わしい作業であった。

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、被加工物に対して、印刷、箔押し、および切断の各工程を行うことで、所望な加工物を作製する装置において、被加工物を適切な位置に配置する作業を減らすことが可能な加工物作製装置を提供することである。

本発明に係る加工物作製装置は、被加工物に対して、印刷、箔押しおよび切断を行う装置である。前記加工物作製装置は、ベース部と、テーブルと、テーブル移動機構と、第１ガイドレールと、インクヘッドと、第２ガイドレールと、箔押しヘッドと、カッティングヘッドと、移動機構とを備えている。前記ベース部は、印刷を行う第１領域と、箔押しおよび切断を行う第２領域とを有する。前記テーブルには、前記被加工物が載置される。前記テーブル移動機構は、前記第１領域から前記第２領域に向かう方向である第１方向に前記テーブルを移動させる。前記第１ガイドレールは、前記第１領域において、第２方向に延びている。前記インクヘッドは、前記第１ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記テーブルに載置された前記被加工物に対してインクを吐出する。前記第２ガイドレールは、前記第２領域において、第３方向に延びている。前記箔押しヘッドは、前記第２ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記被加工物に箔フィルムが載置された状態で、前記箔フィルムを前記被加工物に押し付ける。前記カッティングヘッドは、前記第２ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記テーブルに載置された前記被加工物を切断する。前記移動機構は、前記第２領域において、第４方向に前記第２ガイドレールを移動させる。

上記加工物作製装置によれば、第１領域においてテーブルに載置された被加工物に対して、インクヘッドによってインクが吐出されることで、印刷が行われる。印刷が行われた後、テーブル移動機構によって、テーブルは被加工物が載置された状態で第２領域に移動する。そして、第２領域において、テーブルに載置された被加工物に対して、箔押しヘッドによる箔押し、および、カッティングヘッドによる切断が行われる。よって、１つの装置で、印刷、箔押しおよび切断を行うことができる。

上記加工物作製装置では、同一のテーブル上において、被加工物に対して印刷、箔押しおよび切断が行われる。被加工物に対して加工をする際、最初に作業者によってテーブルに対する被加工物の位置決めが行われ後に、作業者による当該位置決めは行われない。よって、例えば、印刷、箔押し、および、切断をそれぞれ専用の装置で行うことと比較して、テーブルに対する被加工物の位置決めを行う回数を減らすことができる。したがって、各工程において位置決めを行うことの煩わしさを軽減することができる。

本発明によれば、被加工物に対して、印刷、箔押し、および切断の各工程を行うことで、所望な加工物を作製する装置において、被加工物を適切な位置に配置する作業を減らすことができる。

実施形態に係る加工物作製装置を示す平面図である。 ベース部を示す概念図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における断面図である。 第１キャリッジ、インクヘッドおよび紫外線照射ランプを模式的に示した正面図である。 加工物作製装置のブロック図である。 テーブルが第２領域に配置された状態を示す図であり、加工物作製装置を示す平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面における断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の一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。

図１は、加工物作製装置１００を示す平面図である。以下の説明では、加工物作製装置１００を正面（第２領域２１ｂ側）から見たときに、加工物作製装置１００から遠ざかる方を前方、近づく方を後方とする。また、左、右、上、下とは、加工物作製装置１００を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、加工物作製装置１００の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。また、図面中の符号Ｘは主走査方向を示している。主走査方向Ｘは、左右方向である。符号Ｙは、副走査方向Ｙを示している。ここでは、副走査方向Ｙは、主走査方向Ｘと平面視において直交している。副走査方向Ｙは、前後方向である。符号Ｚは、高さ方向、すなわち、上下方向を示している。ただし、主走査方向Ｘ、副走査方向Ｙおよび高さ方向Ｚは特に限定されず、加工物作製装置１００の形態に応じて適宜に設定可能である。本実施形態では、副走査方向Ｙが本発明の「第１方向」および「第４方向」に対応し、主走査方向Ｘが本発明の「第２方向」および「第３方向」に対応する。

本実施形態に係る加工物作製装置１００は、図１に示すように、被加工物５に対して、印刷、箔押し、および、切断を行うことによって、所望の加工物を作製する装置である。加工物作製装置１００では、１つの装置で、被加工物５に対して、印刷、箔押し、および、切断を行うことが可能である。

被加工物５は、立体物である。被加工物５は、例えば、スマートフォンケースの材料となるものである。被加工物５に対して、印刷、箔押し、および、切断を行うことによって、スマートフォンケースが作製される。例えば、被加工物５は、樹脂によって形成されたものである。しかしながら、被加工物５を形成する材料の種類は特に限定されない。

加工物作製装置１００は、ベース部１１を備えている。図２は、ベース部１１の概念図である。図２に示すように、ベース部１１は、加工物作製装置１００の土台となる部材である。ベース部１１の形状は特に限定されないが、例えば、ベース部１１は、水平方向に延びた板状の部材である。本実施形態では、ベース部１１上において、被加工物５に対して、印刷、箔押し、および切断が行われる。ここでは、印刷、箔押し、および切断が行われる領域のことを作製領域２１と称する。ここでは、ベース部１１は、第１領域２１ａと、第２領域２１ｂとを有している。第１領域２１ａは、被加工物５に対して印刷を行う領域であり、いわゆる印刷領域である。第２領域２１ｂは、被加工物５に対して、箔押しおよび切断を行う領域である。第１領域２１ａは、第２領域２１ｂの後方に位置する領域である。ただし、第１領域２１ａと第２領域２１ｂの位置は特に限定されない。例えば、第１領域２１ａは、第２領域２１ｂの前方に位置していてもよいし、第２領域２１ｂの左方または右方に位置していてもよい。このように、本実施形態では、印刷は、箔押しおよび切断とは別の領域で行われ、箔押しと、切断とは同じ領域で行われる。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における断面図である。図４は、第１キャリッジ３４、インクヘッド３６および紫外線照射ランプ３８ａ、３８ｂを模式的に示した正面図である。図５は、加工物作製装置１００のブロック図である。次に、印刷を行う領域である第１領域２１ａに配置される部材および機構などについて説明する。図１に示すように、加工物作製装置１００は、第１ガイドレール３２と、第１キャリッジ３４と、インクヘッド３６（図４参照）と、紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂと、第１ヘッド駆動機構４４とを備えている。

第１ガイドレール３２は、インクヘッド３６における主走査方向Ｘへの移動をガイドするものである。第１ガイドレール３２は、第１領域２１ａにおいて、主走査方向Ｘに延びている。本実施形態では、ベース部１１の領域のうち第１領域２１ａ内の前部には、ベース部１１から上方に延びた第１支持部材４１が設けられている。第１支持部材４１は、ベース部１１に対して固定されている。第１支持部材４１は、主走査方向Ｘに延びた部材である。図３に示すように、第１支持部材４１の中央部分の下部には、後述するテーブル５０が通過する通過孔４１ａが形成されている。ここでは、第１ガイドレール３２は、図１に示すように、第１支持部材４１の前面に支持されている。第１ガイドレール３２は、第１支持部材４１を介して、ベース部１１に固定されている。

第１キャリッジ３４は、インクヘッド３６（図４参照）および紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂを主走査方向Ｘに搬送するものである。第１キャリッジ３４は、第１ガイドレール３２に摺動自在に設けられている。第１キャリッジ３４は、第１ガイドレール３２に係合している。第１キャリッジ３４は、第１ガイドレール３２に沿って主走査方向Ｘへの移動が可能である。図４に示すように、第１キャリッジ３４には、インクヘッド３６が設けられている。

本実施形態では、複数のインクヘッド３６が第１キャリッジ３４に設けられている。ここでは、インクヘッド３６の数は「６」であるが、インクヘッド３６の数は特に限定されない。複数のインクヘッド３６は、主走査方向Ｘに並んで配置されている。インクヘッド３６は、被加工物５に向かって紫外線硬化インクを吐出するものである。詳しくは、図示は省略するが、インクヘッド３６の裏面には、複数のノズルが形成されている。インクヘッド３６では、このノズルから下方に向かって紫外線硬化インクが吐出される。ここで、「紫外線硬化インク」とは、紫外線を照射させることによって硬化するインクのことである。以下の説明において、紫外線硬化インクのことを単に「インク」とも称する。

図示は省略するが、複数のインクヘッド３６には、それぞれインクカートリッジ３９（図１参照）が接続されている。ここでは、インクヘッド３６と、インクカートリッジ３９とは、インクチューブ（図示せず）によって接続されている。図１に示すように、インクカートリッジ３９は、複数設けられており、それぞれ色が異なるインクが収容されている。そのため、複数のインクヘッド３６からそれぞれ異なるインクが吐出される。本実施形態では、ベース部１１の左後部であって、第１領域２１ａの左後部には、インクカートリッジ収容部４２が設けられている。インクカートリッジ収容部４２は、第１ガイドレール３２よりも左方に設けられている。ただし、インクカートリッジ収容部４２の位置は特に限定されない。例えば、インクカートリッジ収容部４２は、第１支持部材４１と一体となっていてもよい。複数のインクカートリッジ３９は、インクカートリッジ収容部４２に収容されている。

本実施形態では、図４に示すように、第１キャリッジ３４には、紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂが設けられている。紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂは、インクヘッド３６から吐出されたインクを硬化させる紫外線を発するものである。紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂは、被加工物５に吐出された紫外線硬化インクを硬化させる。ここでは、紫外線照射ランプ３８ａは、第１キャリッジ３４の左部であって、インクヘッド３６よりも左方に配置されている。紫外線照射ランプ３８ｂは、第１キャリッジ３４の右部であって、インクヘッド３６よりも右方に配置されている。紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂ、複数のインクヘッド３６は、主走査方向Ｘに並ぶように配置されている。

第１キャリッジ３４、インクヘッド３６および紫外線照射ランプ３８ａ、３８ｂは、一体となって、第１ガイドレール３２に沿って主走査方向Ｘに移動する。本実施形態では、図１に示すように、第１キャリッジ３４には、第１ヘッド駆動機構４４が接続されている。第１ヘッド駆動機構４４は、第１キャリッジ３４を第１ガイドレール３２に沿って主走査方向Ｘに移動させる機構である。第１ヘッド駆動機構４４が駆動することによって、第１キャリッジ３４の主走査方向Ｘへの移動に伴い、インクヘッド３６、紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂは、主走査方向Ｘに移動する。なお、第１ヘッド駆動機構４４の種類は特に限定されない。例えば、第１ヘッド駆動機構４４は、モータおよびカム機構などによって構成されている。

次に、図１に示すように、第１領域２１ａから第２領域２１ｂに移動可能なテーブル５０およびテーブル５０に関連した部材および機構について説明する。本実施形態では、加工物作製装置１００は、テーブル５０と、吸引装置５５（図３参照）と、第１テーブル移動機構５１と、第２テーブル移動機構５２（図３参照）とを備えている。

テーブル５０は、被加工物５に対して、印刷、箔押し、および、切断を行う際に、被加工物５を支持する台である。テーブル５０は、被加工物５が載置された状態で、被加工物５を副走査方向Ｙ（矢印Ａ１の方向）に搬送するものである。テーブル５０は、ベース部１１上の作製領域２１（図２参照）に配置されている。テーブル５０は、第１ガイドレール３２およびインクヘッド３６（図４参照）よりも下方に配置されている。テーブル５０は、平面視において、ベース部１１における主走査方向Ｘの中央部分に配置されている。テーブル５０は、平板状の部材であり、平面視において矩形状の部材である。しかしながら、テーブル５０の形状は特に限定されない。本実施形態では、図３に示すように、テーブル５０に載置された被加工物５に向かって、インクヘッド３６はインクを吐出する。そして、紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂは、テーブル５０に載置された被加工物５に吐出されたインクに向かって紫外線を照射することによって、被加工物５に吐出されたインクを硬化させる。

本実施形態では、図示は省略するが、テーブル５０には、複数の微小な孔が形成されている。テーブル５０の下方には、吸引装置５５が配置されている。吸引装置５５は、テーブル５０に形成された上記微小な孔を通じて、テーブル５０の上方の空気をテーブル５０の下方に向かって吸引することで、テーブル５０に載置された被加工物５をテーブル５０に向かって吸引する。このことによって、被加工物５をテーブル５０に密着させることができる。よって、被加工物５がテーブル５０から浮き上がることに起因して、印刷が歪むこと、箔押しの位置がずれること、切断の位置がずれることを抑制することができる。なお、吸引装置５５の具体的な構成は特に限定されない。例えば、図示は省略するが、吸引装置５５は、ファンと、当該ファンに接続されたモータを備え、モータが回転することで、ファンが回転し、被加工物５をテーブル５０に向かって吸引してもよい。

テーブル５０は、副走査方向Ｙ（前後方向）、および、高さ方向Ｚ（上下方向）に移動可能に構成されている。本実施形態では、図１に示すように、第１テーブル移動機構５１によって、テーブル５０が副走査方向Ｙ（矢印Ａ１の方向）に移動する。また、図３に示すように、第２テーブル移動機構５２によって、テーブル５０が高さ方向Ｚ（矢印Ａ２の方向）に移動する。以下、第１テーブル移動機構５１および第２テーブル移動機構５２について説明する。

本実施形態では、第１テーブル移動機構は、本発明の「テーブル移動機構」の一例である。第１テーブル移動機構５１は、図１に示すように、テーブルガイドレール６０と、搬送部材６４と、駆動モータ６７（図５参照）とを備えている。テーブルガイドレール６０は、副走査方向Ｙに延びている。テーブルガイドレール６０は、第１テーブルガイドレール６１と、第２テーブルガイドレール６２を備えている。すなわち、本実施形態では、テーブルガイドレール６０の数は２つである。第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２は、副走査方向Ｙに延びている。第１テーブルガイドレール６１と第２テーブルガイドレール６２とは平行に配置されている。第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２は、ベース部１１に支持されている。本実施形態では、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２は、第１領域２１ａから第２領域２１ｂに亘るようにして配置されている。言い換えると、第１テーブルガイドレール６１の前端および第２テーブルガイドレール６２の前端は、第２領域２１ｂに配置されている。第１テーブルガイドレール６１の後端および第２テーブルガイドレール６２の後端は、第１領域２１ａに配置されている。

搬送部材６４は、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２に対して摺動自在に設けられている。本実施形態では、搬送部材６４は、平板６４ａと、第１筒状部６４ｂと、第２筒状部６４ｃとを有している。平板６４ａは、主走査方向Ｘに延びたものである。図３に示すように、平板６４ａには、他の部材（例えば、高さ調整部材６８）を介して、テーブル５０が載置される。第１筒状部６４ｂおよび第２筒状部６４ｃは、中空の筒状のものである。第１筒状部６４ｂは、平板６４ａの左端に設けられ、第２筒状部６４ｃは、平板６４ａの右端に設けられている。第１筒状部６４ｂには、第１テーブルガイドレール６１が摺動自在に挿入されている。第２筒状部６４ｃには、第２テーブルガイドレール６２が摺動自在に挿入されている。図５に示すように、駆動モータ６７は、テーブル５０を副走査方向Ｙに移動させる駆動源である。駆動モータ６７は、例えば、搬送部材６４に接続され、搬送部材６４を介してテーブル５０に接続されている。図３に示すように、テーブル５０は、駆動モータ６７の駆動によって、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２に沿って、搬送部材６４が移動することで、テーブル５０が副走査方向Ｙに移動する。以上のように、第１テーブル移動機構５１によって、テーブル５０は、第１領域２１ａから第２領域２１ｂに向かって移動可能であり、また、第２領域２１ｂから第１領域２１ａに向かって移動可能である。

第２テーブル移動機構５２は、テーブル５０を高さ方向Ｚ（矢印Ａ２の方向）に移動させる機構である。第２テーブル移動機構５２における、テーブル５０を高さ方向Ｚに移動させる具体的な構成は、特に限定されない。例えば、第２テーブル移動機構５２は、高さ調整部材６８と、駆動モータ６９（図５参照）とを備えている。テーブル５０は、高さ調整部材６８を介して、駆動モータ６９に接続されている。高さ調整部材６８は、テーブル５０の底面に設けられており、高さが可変な部材である。また、高さ調整部材６８は、搬送部材６４に載置されている。例えば、高さ調整部材６８は、上下に重なる２つの部材から構成され、上下に重なる２つの部材の重なり度合いが変更されることで、高さが変わるものである。駆動モータ６９は、高さ調整部材６８に接続されており、駆動することで、高さ調整部材６８の高さを調整する。その結果、高さ調整部材６８の高さが変更されることによって、テーブル５０の高さが調整される。

次に、箔押しおよび切断を行う領域である第２領域２１ｂに配置される部材について説明する。図６は、テーブル５０が第２領域２１ｂに配置された状態を示す図であり、加工物作製装置１００を示す平面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面における断面図である。図６に示すように、加工物作製装置１００は、Ｙレール７０と、第２ガイドレール７３と、第２キャリッジ７４と、箔押しヘッド７６と、カッティングヘッド７８と、第２ヘッド駆動機構７９ａと、第３ヘッド駆動機構７９ｂとを備えている。

Ｙレール７０は、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８における副走査方向Ｙへの移動をガイドする部材である。Ｙレール７０は、副走査方向Ｙに延びている。本実施形態では、Ｙレール７０は、第１Ｙレール７１と、第２Ｙレール７２とを有している。すなわち、Ｙレール７０の数は、２つである。第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２は、第２領域２１ｂにおいて、副走査方向Ｙに延びた部材である。第１Ｙレール７１は、第２Ｙレール７２の左方に配置されている。第１Ｙレール７１と第２Ｙレールは、平行に配置されている。本実施形態では、第１Ｙレール７１は、テーブル５０、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２よりも左方に配置され、第２Ｙレール７２は、テーブル５０、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２よりも右方に配置されている。第１Ｙレール７１と第２Ｙレール７２との間に、第１テーブルガイドレール６１および第２テーブルガイドレール６２が配置されている。

本実施形態では、ベース部１１上における第２領域２１ｂの左部であって、第１テーブルガイドレール６１よりも左方には、左固定部材４５が設けられている。また、ベース部１１上における第２領域２１ｂの右部であって、第２テーブルガイドレール６２よりも右方には、右固定部材４６が設けられている。左固定部材４５および右固定部材４６は、副走査方向Ｙに延びた部材である。ここでは、図７に示すように、左固定部材４５の上端、および、右固定部材４６の上端は、それぞれテーブル５０の表面よりも上方に位置している。本実施形態では、左固定部材４５に第１Ｙレール７１が支持され、右固定部材４６に第２Ｙレール７２が支持されている。第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２は、テーブル５０の表面よりも上方に配置されている。

図６に示すように、第２ガイドレール７３は、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８における主走査方向Ｘへの移動をガイドするものである。第２ガイドレール７３は、第２領域２１ｂにおいて、主走査方向Ｘに延びた部材である。本実施形態では、第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に対して摺動自在に、第２支持部材４７が配置されている。図７に示すように、第２支持部材４７は、主走査方向Ｘに延びた部材である。第２支持部材４７の左部が第１Ｙレール７１と係合する。第２支持部材４７の右部が第２Ｙレール７２と係合する。本実施形態では、第２ガイドレール７３は、第２支持部材４７に支持されている。そのため、第２ガイドレール７３は、第２支持部材４７を介して、第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に係合している。

図６に示すように、第２キャリッジ７４は、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を主走査方向Ｘに搬送するものである。第２キャリッジ７４は、第２ガイドレール７３に摺動自在に設けられている。第２キャリッジ７４は、第２ガイドレール７３に係合している。第２キャリッジ７４は、第２ガイドレール７３に沿って主走査方向Ｘへの移動が可能である。第２キャリッジ７４には、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が設けられている。

箔押しヘッド７６は、被加工物５に対して箔押しを行うものである。例えば、箔押しをする際、被加工物５上に箔フィルム８を配置する。この箔フィルム８は、フィルムと、フィルムに付着した箔とを有する。「箔」とは、金属を薄く打ち延ばしたものであり、例えば、金箔、銀箔などのことである。箔フィルム８に対して熱が加えられることによって、フィルムから箔が剥がれ、箔が被加工物５に付着する。

なお、箔押しヘッド７６の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、箔押しヘッド７６は熱転写ヘッドである。ここでは、図７に示すように、箔押しヘッド７６は、熱発生装置８１と、押圧部８２とを備えている。熱発生装置８１は、箔押しヘッド７６の押圧部８２に熱を付与する装置である。押圧部８２は、箔フィルム８を被加工物５に押圧する部位である。ここでは、押圧部８２は、箔押しヘッド７６の下部に設けられている。

カッティングヘッド７８は、被加工物５を切断するものである。ここでは、カッティングヘッド７８は、箔押しヘッド７６の右方に設けられている。なお、カッティングヘッド７８の具体的な構成は特に限定されない。本実施形態では、カッティングヘッド７８は、被加工物５に対してレーザを照射することによって、被加工物５を切断するものである。カッティングヘッド７８は、レーザ発生装置８５と、照射部８６とを備えている。レーザ発生装置８５は、被加工物５に照射するレーザを発生させる装置である。レーザ発生装置８５は、被加工物５に向かうようなレーザを発生させる。照射部８６は、レーザ発生装置８５によって発生されたレーザが通過する部位である。例えば、照射部８６は、カッティングヘッド７８の底面に形成された開口である。レーザ発生装置８５によって発生されたレーザは、照射部８６を通過して、被加工物５の切断したい部分を照射する。レーザが照射された部分は、切断される。

箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、主走査方向Ｘ（左右方向）、および、副走査方向Ｙ（前後方向）に移動可能に構成されている。本実施形態では、第２ヘッド駆動機構７９ａによって、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、主走査方向Ｘに移動する。また、第３ヘッド駆動機構７９ｂによって、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、副走査方向Ｙに移動する。

第２ヘッド駆動機構７９ａは、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を第２ガイドレール７３に沿って、主走査方向Ｘに移動させる機構である。本実施形態では、第２ヘッド駆動機構７９ａは、第２ガイドレール７３に摺動自在な第２キャリッジ７４に接続されている。第２ヘッド駆動機構７９ａが駆動することによって、第２キャリッジ７４が主走査方向Ｘに移動する。第２キャリッジ７４の主走査方向Ｘへの移動に伴い、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、主走査方向Ｘに移動する。なお、第２ヘッド駆動機構７９ａの具体的な構成は特に限定されない。例えば、第２ヘッド駆動機構７９ａは、モータおよびカム機構などによって構成されていてもよい。

第３ヘッド駆動機構７９ｂは、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を、第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に沿って、副走査方向Ｙ（矢印Ａ３の方向）に移動させる機構である。本実施形態では、上述のように、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、第２キャリッジ７４を介して第２ガイドレール７３に係合している。そして、第２キャリッジ７４は、第２支持部材４７を介して、第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に係合している。ここでは、第３ヘッド駆動機構７９ｂは、第２ガイドレール７３に接続されている。なお、第３ヘッド駆動機構７９ｂは、第２支持部材４７に接続されていてもよい。第３ヘッド駆動機構７９ｂが駆動することによって、第２ガイドレール７３が第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に沿って副走査方向Ｙに移動する。第２ガイドレール７３の副走査方向Ｙへの移動に伴い、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、副走査方向Ｙに移動する。なお、第３ヘッド駆動機構７９ｂの具体的な構成は特に限定されない。例えば、第３ヘッド駆動機構７９ｂは、駆動モータおよびカム機構などによって構成されていてもよい。

なお、本実施形態では、加工物作製装置１００は、第２領域２１ｂにおいて、副走査方向Ｙに第２ガイドレール７３を移動させる移動機構８８を備えている。移動機構８８は、上述したＹレール７０（第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２）と、第３ヘッド駆動機構７９ｂによって構成されている。

図５に示すように、本実施形態に係る加工物作製装置１００は、制御装置９０を備えている。制御装置９０は、印刷、箔押し、および、切断に関する制御を行う装置である。制御装置９０の構成は特に限定されない。例えば、制御装置９０は、コンピュータであり、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという。）と、ＣＰＵが実行するプログラムなどが格納されたＲＯＭと、ＲＡＭなどを備えていてもよい。

制御装置９０は、第１キャリッジ３４に接続された第１ヘッド駆動機構４４に接続されている。制御装置９０は、第１ヘッド駆動機構４４の駆動を制御することで、第１キャリッジ３４、インクヘッド３６および紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂにおける主走査方向Ｘへの移動を制御する。また、制御装置９０は、複数のインクヘッド３６および紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂに接続されている。制御装置９０は、テーブル５０に載置された被加工物５に、複数のインクヘッド３６がインクを吐出するそれぞれのタイミングなどを制御する。また、制御装置９０は、被加工物５に吐出されたインクに対して、紫外線照射ランプ３８ａおよび３８ｂが紫外線を照射するタイミングなどを制御する。

制御装置９０は、第１テーブル移動機構５１の駆動モータ６７、第２テーブル移動機構５２の駆動モータ６９、および、吸引装置５５に接続されている。制御装置９０は、第１テーブル移動機構５１の駆動モータ６７を制御することによって、テーブル５０の副走査方向Ｙへの移動を制御する。制御装置９０は、第２テーブル移動機構５２の駆動モータ６９を制御することによって、テーブル５０の高さ方向Ｚへの移動を制御する。また、制御装置９０は、吸引装置５５の駆動を制御することによって、テーブル５０に載置された被加工物５をテーブル５０に吸着させるタイミングなどを制御する。

制御装置９０は、第２ヘッド駆動機構７９ａおよび第３ヘッド駆動機構７９ｂに接続されている。制御装置９０は、第２ヘッド駆動機構７９ａの駆動を制御することによって、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８の主走査方向Ｘへの移動を制御する。制御装置９０は、第３ヘッド駆動機構７９ｂの駆動を制御することによって、第２ガイドレール７３の副走査方向Ｙへの移動を制御することで、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８の副走査方向Ｙへの移動を制御する。また、制御装置９０は、箔押しヘッド７６の熱発生装置８１、および、カッティングヘッド７８のレーザ発生装置８５に接続されている。制御装置９０は、被加工物５に箔フィルム８を載置した状態において、熱発生装置８１を制御、および、箔押しヘッド７６の押圧部８２が箔フィルム８を押圧させるタイミングを制御することで、被加工物５に箔フィルム８を熱転写させるタイミングを制御する。制御装置９０は、レーザ発生装置８５によるレーザが発せられるタイミングを制御することで、カッティングヘッド７８による被加工物５の切断に関する制御を行う。

次に、加工物作製装置１００において、被加工物５に対して、印刷、箔押し、および切断を行うことで、所望な加工物を作製する手順について説明する。本実施形態では、加工物作製装置１００は、印刷、箔押し、切断の順に行う。

まず、作業者は、図１に示すように、テーブル５０に被加工物５を載置する。このとき、作業者は、テーブル５０に対する被加工物５の位置決めを行う。次に、制御装置９０は、被加工物５が載置されたテーブル５０の全体が第１領域２１ａに位置するように、第１テーブル移動機構５１によって、テーブル５０を移動させる。このとき、テーブル５０の前部が第１ガイドレール３２の下方に位置する。このように、テーブル５０の全体が第１領域２１ａに位置した状態で、テーブル５０に載置された被加工物５に対して印刷を行う。

被加工物５に対する印刷では、まず、インクヘッド３６が主走査方向Ｘに移動し、インクヘッド３６が被加工物５の上方に位置したとき、インクヘッド３６から被加工物５に向かってインクが吐出される。そして、被加工物５に吐出されたインクに紫外線照射ランプ３８ａ、３８ｂから紫外線が照射され、被加工物５に吐出されたインクが硬化することで、１スキャン分の印刷が終了する。このように、１スキャン分の印刷が終了した後、テーブル５０は、第１テーブル移動機構５１によって前方に移動する。その後、次のスキャン分の印刷が行われる。

以上のようにして、被加工物５に対する印刷が行われると、次に、被加工物５に対して箔押しが行われる。箔押しを行う際、まず、図６に示すように、被加工物５が載置されたテーブル５０の全体が第２領域２１ｂに位置するように、第１テーブル移動機構５１は、テーブル５０を副走査方向Ｙに移動させる。なお、このとき、例えばテーブル５０の後部の上方には、第２ガイドレール７３が位置している。すなわち、第２ガイドレール７３は、第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２の後部に配置されている。本実施形態では、箔押しをするにあたって、被加工物５に箔フィルム８を事前に配置する。テーブル５０に載置された被加工物５に対して箔押しヘッド７６が主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙに相対的に移動する。そして、被加工物５に対して箔押しする部分において、箔押しヘッド７６が下方に下がって、熱発生装置８１によって熱が付与された押圧部８２が箔フィルム８を被加工物５に押し付けることで、該当部分に箔押しを行う。なお、本実施形態では、箔押しをする際、テーブル５０は移動しない。第２ガイドレール７３が第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に沿って副走査方向Ｙに移動し、かつ、箔押しヘッド７６が第２ガイドレール７３に沿って主走査方向Ｘに移動することで、被加工物５に対して箔押しヘッド７６が主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙに相対的に移動する。

このようにして、被加工物５に対する箔押しが行われると、次に、被加工物５に対して切断が行われる。切断は、箔押しをする際と同じ第２領域２１ｂで行われる。ここでは、テーブル５０に載置された被加工物５に対してカッティングヘッド７８が主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙに相対的に移動する。そして、被加工物５に対して切断する部分に向かって、カッティングヘッド７８のレーザ発生装置８５からレーザが発せられる。このとき、レーザは、照射部８６を通過して、被加工物５の切断する部分に照射される。そして、レーザが照射された部分は切断される。なお、本実施形態では、切断を行う際、箔押しをする際と同様に、テーブル５０は移動しない。第２ガイドレール７３が第１Ｙレール７１および第２Ｙレール７２に沿って副走査方向Ｙに移動し、かつ、カッティングヘッド７８が第２ガイドレール７３に沿って主走査方向Ｘに移動することで、被加工物５に対してカッティングヘッド７８が主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙに相対的に移動する。以上のようにして、カッティングヘッド７８によって発せられたレーザによって被加工物５が切断されることによって、所望の加工物が作製される。

以上、本実施形態では、図１に示すように、第１領域２１ａにおいてテーブル５０に載置された被加工物５に対して、インクヘッド３６によってインクが吐出されることで、印刷が行われる。印刷が行われた後、図６に示すように、第１テーブル移動機構５１によって、テーブル５０は、被加工物５が載置された状態で第２領域２１ｂに移動する。そして、第２領域２１ｂにおいて、テーブル５０に載置された被加工物５に対して、箔押しヘッド７６による箔押し、および、カッティングヘッド７８による切断が行われる。よって、１つの装置で、印刷、箔押しおよび切断を行うことができる。

本実施形態では、被加工物５に対して加工をする際、最初に作業者によってテーブル５０に対する被加工物５の位置決めが行われ後に、作業者による当該位置決めは行われない。よって、例えば、印刷、箔押し、および、切断をそれぞれ専用の装置で行うことと比較して、テーブル５０に対する被加工物５の位置決めを行う回数を減らすことができる。したがって、工程ごとに位置決めを行うことの煩わしさを軽減することができる。

本実施形態では、第１テーブル移動機構５１は、テーブルガイドレール６０と、搬送部材６４と、駆動モータ６７（図５参照）とを備えている。テーブルガイドレール６０は、第１領域２１ａから第２領域２１ｂに亘ってベース部１１に配置され、副走査方向Ｙに延びている。搬送部材６４は、テーブルガイドレール６０に摺動自在に設けられ、テーブル５０が載置されるものである。駆動モータ６７は、搬送部材６４に接続され、駆動することで、搬送部材６４を副走査方向Ｙに移動させるものである。このことによって、テーブル５０は、搬送部材６４に載置された状態で、副走査方向Ｙに延びたテーブルガイドレール６０に沿って移動する。よって、テーブル５０を副走査方向Ｙに移動させ易い。

本実施形態では、テーブルガイドレール６０は、副走査方向Ｙに延びた第１テーブルガイドレール６１と、第１テーブルガイドレール６１に対して平行に配置された第２テーブルガイドレール６２を有している。このことによって、テーブル５０は、２つのテーブルガイドレール６１、６２によって支持されている。よって、テーブル５０が高さ方向Ｚに回転することを抑制することができる。

本実施形態では、移動機構８８は、Ｙレール７０と、第３ヘッド駆動機構７９ｂを備えている。Ｙレール７０は、第２領域２１ｂにおいて主走査方向Ｘに延びている。Ｙレール７０には、第２ガイドレール７３が摺動自在に設けられている。第３ヘッド駆動機構７９ｂは、第２ガイドレール７３に接続され、第２ガイドレール７３を副走査方向Ｙに移動させるものである。このことによって、第２ガイドレール７３がＹレール７０に沿って移動することで、第２ガイドレール７３に摺動自在に設けられた箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、Ｙレール７０に沿って副走査方向Ｙに移動する。また、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、第２ガイドレール７３に沿って、主走査方向Ｘに移動可能である。したがって、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙに、テーブル５０に対して相対的に移動させることができる。

また、本実施形態では、Ｙレール７０は、副走査方向Ｙに延びた第１Ｙレール７１と、第１Ｙレール７１に対して平行に配置された第２Ｙレール７２とを有している。このことによって、第２ガイドレール７３は、２つのＹレール７１、７２によって支持されている。よって、第２ガイドレール７３、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が高さ方向Ｚに回転することを抑制することができる。

本実施形態では、インクヘッド３６が第１ヘッド駆動機構４４によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第２ヘッド駆動機構７９ａによって移動する方向は、同一の方向であり、ここでは、主走査方向Ｘである。このことによって、インクヘッド３６、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を同一の方向に移動させることができるため、制御が容易である。

本実施形態では、テーブル５０が第１テーブル移動機構５１によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が移動機構８８によって移動する方向とは、同一の方向であり、ここでは、副走査方向Ｙである。このことによって、被加工物５に対して箔押しおよび切断を行う際、テーブル５０を第２領域２１ｂで停止させ、Ｙレール７０に沿って、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８を副走査方向Ｙに移動させることで、テーブル５０に対して副走査方向Ｙに相対的に移動させることができる。

本実施形態では、第１キャリッジ３４は、第１ガイドレール３２に係合し、図４に示すように、第１キャリッジ３４には、インクヘッド３６が設けられている。図６に示すように、第２キャリッジ７４は、第２ガイドレール７３に係合し、第２キャリッジ７４には、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が設けられている。このことによって、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、同じ第２キャリッジ７４によって、副走査方向Ｙに移動する。よって、部品点数を削減することができる。

本実施形態では、図７に示すように、カッティングヘッド７８は、被加工物５に照射するレーザを発生させるレーザ発生装置８５と、レーザ発生装置８５によって発生されたレーザが通過する照射部８６とを備えている。このことによって、レーザによって被加工物５を切断することができる。

なお、本実施形態では、印刷、箔押し、および、切断の各工程を行うことで、被加工物５を加工し、所望な加工物を作製していた。しかしながら、本実施形態に係る加工物作製装置１００は、印刷、箔押し、および、切断を行う各工程のうち何れかの工程を省略することが可能である。例えば、箔押しの工程を省略し、被加工物５に対して印刷および切断の各工程を行うことによって、加工物を作製してもよい。

本実施形態では、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８は、１つのキャリッジ７４に設けられ、一体となって主走査方向Ｘに移動していた。しかしながら、箔押しヘッド７６とカッティングヘッド７８は、別々のキャリッジに設けられていてもよい。すなわち、箔押しヘッド７６とカッティングヘッド７８は、別々に主走査方向Ｘに移動するようなものであってもよい。

本実施形態では、図１に示すように、テーブル５０の副走査方向Ｙへの移動をガイドするテーブルガイドレール６０の数は、第１テーブルガイドレール６１と第２テーブルガイドレール６２の２つであった。しかしながら、テーブルガイドレール６０の数は特に限定されない。例えば、テーブルガイドレール６０の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

本実施形態では、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が係合する第２ガイドレール７３の副走査方向Ｙへの移動をガイドするＹレール７０の数は、第１Ｙレール７１と第２Ｙレール７２の２つであった。しかしながら、Ｙレール７０の数は特に限定されず、例えば、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

本実施形態では、インクヘッド３６が第１ヘッド駆動機構４４によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第２ヘッド駆動機構７９ａによって移動する方向は、同一の方向であり、ここでは、主走査方向Ｘであった。しかしながら、インクヘッド３６が第１ヘッド駆動機構４４によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第２ヘッド駆動機構７９ａによって移動する方向は、異なっていてもよい。第１ガイドレール３２が延びた方向と、第２ガイドレール７３が延びた方向は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、インクヘッド３６が第１ヘッド駆動機構４４によって移動する方向が主走査方向Ｘであり、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第２ヘッド駆動機構７９ａによって移動する方向は、主走査方向Ｘに対して斜めに延びた方向であってもよい。

本実施形態では、テーブル５０が第１テーブル移動機構５１によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が移動機構８８の第３ヘッド駆動機構７９ｂによって移動する方向は、同一の方向であり、ここでは、副走査方向Ｙであった。しかしながら、テーブル５０が第１テーブル移動機構５１によって移動する方向と、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第３ヘッド駆動機構７９ｂによって移動する方向は、異なっていてもよい。テーブルガイドレール６０が延びた方向と、Ｙレール７０が延びた方向は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、テーブル５０が第１テーブル移動機構５１によって移動する方向が副走査方向Ｙであり、箔押しヘッド７６およびカッティングヘッド７８が第３ヘッド駆動機構７９ｂによって移動する方向は、副走査方向Ｙに対して斜めに延びた方向であってもよい。

５ 被加工物
１１ ベース部
２１ａ 第１領域
２１ｂ 第２領域
３２ 第１ガイドレール
３６ インクヘッド
５０ テーブル
５１ 第１テーブル移動機構（テーブル移動機構）
７３ 第２ガイドレール
７６ 箔押しヘッド
７８ カッティングヘッド
７９ｂ 第３ヘッド駆動機構
８８ 移動機構
１００ 加工物作製装置

Claims (10)

1. 被加工物に対して、印刷、箔押しおよび切断を行う加工物作製装置であって、
   印刷を行う第１領域と、箔押しおよび切断を行う第２領域とを有するベース部と、
   前記被加工物が載置されるテーブルと、
   前記第１領域から前記第２領域に向かう方向である第１方向に前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
   前記第１領域において、第２方向に延びた第１ガイドレールと、
   前記第１ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記テーブルに載置された前記被加工物に対してインクを吐出するインクヘッドと、
   前記第２領域において、第３方向に延びた第２ガイドレールと、
   前記第２ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記被加工物に箔フィルムが載置された状態で、前記箔フィルムを前記被加工物に押し付ける箔押しヘッドと、
   前記第２ガイドレールに摺動自在に設けられ、前記テーブルに載置された前記被加工物を切断するカッティングヘッドと、
   前記第２領域において、第４方向に前記第２ガイドレールを移動させる移動機構と、
   を備えた、加工物作製装置。
2. 前記テーブル移動機構は、
   前記ベース部に配置され、前記第１方向に延びたテーブルガイドレールと、
   前記テーブルガイドレールに摺動自在に設けられ、前記テーブルが載置される搬送部材と、
   前記搬送部材に接続され、前記搬送部材を前記第１方向に移動させる駆動モータと、
   を備えた、請求項１に記載された加工物作製装置。
3. 前記テーブルガイドレールは、
   前記第１方向に延びた第１テーブルガイドレールと、
   前記第１テーブルガイドレールに対して平行に配置された第２テーブルガイドレールと、
   を有する、請求項２に記載された加工物作製装置。
4. 前記移動機構は、
   前記第２領域において前記第４方向に延び、前記第２ガイドレールが摺動自在に設けられたＹレールと、
   前記第２ガイドレールに接続され、前記第２ガイドレールを前記第４方向に移動させる駆動モータと、
   を備えた、請求項１から３までの何れか一つに記載された加工物作製装置。
5. 前記Ｙレールは、
   前記第４方向に延びた第１Ｙレールと、
   前記第１Ｙレールに対して平行に配置された第２Ｙレールと、
   を有する、請求項４に記載された加工物作製装置。
6. 前記第２方向と前記第３方向とは、同一の方向である、請求項１から５までの何れか一つに記載された加工物作製装置。
7. 前記第１方向と前記第４方向とは、同一の方向である、請求項１から６までの何れか一つに記載された加工物作製装置。
8. 前記第１ガイドレールに係合し、前記インクヘッドが設けられた第１キャリッジを備えた、請求項１から７までの何れか一つに記載された加工物作製装置。
9. 前記第２ガイドレールに係合し、前記箔押しヘッドおよび前記カッティングヘッドが設けられた第２キャリッジを備えた、請求項１から８までの何れか一つに記載された加工物作製装置。
10. 前記カッティングヘッドは、
    前記被加工物に照射するレーザを発生させるレーザ発生装置と、
    前記レーザ発生装置によって発生されたレーザが通過する照射部と、
    を備えた、請求項１から９までの何れか一つに記載された加工物作製装置。

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