(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に文字，図形等を凹凸面に刻設すると共に比透磁率が高く且つ印字可能な硬度を有する物質で形成した印字体を枠体に着脱自在に配列し、該印字体を磁界領域に取り込んで加熱コイルに発生する交番磁界により印字体自身に渦電流を惹起させる加熱装置を配設し、
該加熱装置を、交流電流を入力し制御回路と電流変換回路とに直流電流を送る電源回路と、発信回路をコントロールする制御回路と、電力変換回路を駆動する発信回路と、共振コンデンサとトランジスタを含み加熱コイルに高周波電流を流す電力変換回路、及び加熱コイルの温度センサと連通して温度を管理する検地回路とから電気回路を配して加熱部を形成し、該制御回路には、発信回路と電力変換回路の個々のトランジスタに対して、スイッチング時間の周期デューティ比を設定して、複数個の印字体に対応して加熱コイルを分設した加熱コイル毎に温度調整自在に加熱装置を形成し、
加熱した印字体を木質材に当接させて焼印することを特徴とする焼印装置。
【請求項２】
印自体を組込んだ枠体と加熱装置を上枠に収め、木質材を止める固定台を下方に配し、該上枠と固定台とに中央にて交差するリンクを渡し、その一端を固定軸に枢着し、他端にスライド溝を穿設して慴動自在な印自体を平行に上下動させる昇降機構を配設した請求項１記載の焼印装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、木質材に文字、図形等を焼印する装置に関し、更に詳細には、メニュ−札、表札、看板等の木質材に文字、図形等を簡便に焼印して趣味性に富んだ表現手段を提供せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、メニュ−札、表札、看板等は、板材に墨、塗料等で書込み、或いはプラスチック板に刻印させる等して作成しているが、その表現手段は陳腐化してしまい、デザイン上の斬新さに欠けるきらいがある。
そこで、本発明者は、これに代わって、木質の板材に焼印する表現手段に着目した。
【０００３】
一方、本発明とは目的を異にするが、従来焼印装置として自動焼印装置（実開昭６０−１９４９６号）があり、その概要は、木材や木製加工品に、産地名、生産者等の表示を行なおうとするもので、被焼印物を搬送する手段と、該搬送する手段によって焼印位置まで搬送された被焼印物に焼目を形成する手段と、印型を加熱する手段とから成り、搬送する手段は間欠駆動して被焼印物を焼印位置まで搬送して一旦停止し焼印終了後再び駆動を開始して排出方向へ移送し、上記焼目を形成する手段は印型を被焼印物に圧接して焼目形成するための降下位置と、該印型を加熱する手段によって加熱するための上昇位置との間で該印型を昇降させる印型昇降機構からなる。
【０００４】
しかし、上記自動焼印装置は、（ａ）その加熱手段がガスバ−ナ−で、印型が上昇した際に、ガスバ−ナ−を当てて印型を加熱し、その保熱力で板材に焼印しようとするものであり、炎を扱うものとして取扱が極めて難しい。（ｂ）又、ガスバ−ナ−では焼印温度が一定せず、外気温や加熱時間によって焼印の焦げ程度が区々になってしまい、鮮明な印字や、ボカシ等の調整が困難である。（ｃ）更に、加熱した印型を圧接する機構の外に、ガス源と着火装置等が必要となり装置が複雑化して、大型化してしまう、等の欠点がある。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、取扱が簡便で、且つ、温度調整が確実にできる焼印装置を開発しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明焼印装置は、表面に文字，図形等を凹凸面に刻設すると共に比透磁率が高く且つ印字可能な硬度を有する物質で形成した印字体を枠体に着脱自在に配列し、該印字体を磁界領域に取り込んで加熱コイルに発生する交番磁界により印字体自身に渦電流を惹起させる加熱装置を配設する。該加熱装置を、交流電流を入力し制御回路と電流変換回路とに直流電流を送る電源回路と、発信回路をコントロールする制御回路と、電力変換回路を駆動する発信回路と、共振コンデンサとトランジスタを含み加熱コイルに高周波電流を流す電力変換回路、及び加熱コイルの温度センサと連通して温度を管理する検地回路とから電気回路を配して加熱部を形成し、該制御回路には、発信回路と電力変換回路の個々のトランジスタに対して、スイッチング時間の周期デューティ比を設定して、複数個の印字体に対応して加熱コイルを分設した加熱コイル毎に温度調整自在に加熱装置を形成し、加熱した印字体を木質材に当接させて焼印することを特徴として構成される。
【０００７】
該加熱装置は、複数個の印字体に対応して加熱コイルを分設し、分設した加熱コイル毎に温度調整自在とするのが好ましい。
【０００８】
又、印字体を組込んだ枠体と加熱装置を上枠に収め、木質材を止める固定台を下方に配し、該上枠と固定台とに中央にて交差するリンクを渡し、その一端を固定軸に枢着し、他端にスライド溝を穿設して慴動自在な移動軸を配して印字体を平行に上下動させる昇降機構を配設するのが好ましい。
【０００９】
【作用】
加熱装置に入電すると、加熱コイルに交番磁界が発生し、その磁界領域に存置した比透磁率が高い物質で形成した印字体に渦電流が惹起され、渦電流と印字体の抵抗とで印字体自身が発熱し、その発熱した印字体を木質材に当接すると、木質材が炭化し、表面の凹凸面に刻設された文字や図形が焼印される。
【００１０】
このとき、複数個の印字体に対して加熱装置の加熱コイルを分設すると、分設した加熱コイル毎に温度調整が可能となり、印字体毎に焼印の濃淡、ボカシ等の変化を与えることができる。
【００１１】
又、印字体を組込んだ枠体と加熱装置を収めた上枠と木質材を止める台を固定台に交差するリンクを渡し、スライド溝を穿設した移動軸を慴動させると、印字体を平行に上下動させることができ、印字体が木質材に平行に当接し、鮮明で正確な焼印が可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を基に本発明焼印装置の実施例を説明すると、本発明装置は、対象となる木質材に焼印するための印字体１０と、その印字体１０を一定配列に固定する為の枠体２０と、該印字体１０を加熱する為の加熱部３０と、該枠体２０と加熱部３０とを収めた上枠４０及び下方に木質材を固定する為の固定台５０と、上記枠体２０に組込まれた印字体１０を木質材に押圧するための昇降機構６０とから成る。
【００１３】
先ず、図２に示す如く、印字体１０は、その材質を後述の加熱部３０による電磁誘導を有効ならしめる為、比透磁率が高く、且つ、印字可能な硬度を有する物質、例えば、鉄、磁性ステンレス等で構成する。鉄は、比透磁率が１００μｓで、電流浸透深さが０．１１ｍｍで、表皮抵抗が８．９×１０−４Ωであり、４３０ステンレスは、比透磁率が１００μｓで、電流浸透深さが０．２８ｍｍで、表皮抵抗が２１．０×１０−４Ωで電磁誘導に適し、且つ、金属体として印字可能な硬度を有する。
該印字体１０の表面１０ａには、ひらがな、カタカナ、ロ−マ字、漢字等の文字、動物、植物等の図形等を表した凹凸面により、メニュ−板、表札、看板等を構成する印字を刻設する。
又、印字体１０の裏側１０ｂは、加熱部の電磁誘導を印字体１０に有効に働かせる為、後述のプレ−ト３１と密接し得る平坦面に形成するのが望ましい。
更に、該印字体１０の寸法は、枠体２０との関係で組替え自在とする為一定寸法に規格化するのが望ましく、厚みは蓄熱量を考慮して決定する。
【００１４】
次に、枠体２０は、上記印字体１０を一定間隔及び配列に固定する為のもので、電磁誘導を避けるよう非磁性体のアルミニウム、セラミックス等で形成するのが好ましく、側面に着脱用の係止部２１を配設する。
該係止部２１は、球形の突起を圧縮バネで出し入れ自在に突設し、一方側壁に嵌合溝を穿設させて、印字体１０を着脱自在に形成する。
【００１５】
更に、加熱部３０は、比透磁率の高い物質で形成した印字体１０に電磁誘導作用を及ぼして印字体１０を直接発熱させようとするもので、先ず、印字体１０に密接する距離にセラミックス等の絶縁体で形成するプレ−ト３１を配し、その裏側で印字体１０が配される箇所に温度センサ３２と加熱コイル３３を配置する。この加熱コイル３３は、比較的大きなものを１個としても良いが、熱効率や焼印の濃度の調整の為には印字体１０の数に対応させて複数個を分設させたものが望ましい（図１参照）。
【００１６】
そして、該加熱コイル３３に電気回路回路３４を連結し、該電気回路３４は、交流電流を入力し制御回路と電源変換回路とに直流電流を送る電源回路３４ａと、発信回路をコントロ−ルする制御回路３４ｂと、電力変換回路を駆動する発信回路３４ｃと、共振コンデンサとトランジスタを含み加熱コイルに高周波電流を流す電力変換回路３４ｄ、及び加熱コイルの温度センサと連通して温度を管理する検地回路３４ｅとから成る（図５参照）。
【００１７】
このとき、加熱コイル３３を印字体１０に対応させて複数個設ける場合には、図６に示す如く、発信回路３４ｃからの信号で駆動されるトランジスタと、加熱コイルの駆動周波数と合致するよう容量を定めた共振コンデンサと、スイッチングの際生じる高圧の逆起電力からトランジスタを守るダイオ−ドを夫々加熱コイルに対応させて電力変換回路を形成する。該制御回路は、発信回路と電力変換回路の個々のトランジスタに対して、スイッチング時間の周期デュ−ティ比を設定する。
【００１８】
上記印字体１０を組込んだ枠体２０と加熱部３０とは、上枠４０に収めて、これを後述の固定台５０との間に昇降機構６０を設けて昇降させ、上枠４０の前部には把手４１を配し、後部には上枠４０を開く為の回転軸４２を配設する（図３参照）。
【００１９】
次に、固定台５０は、対象となるメニュ−札等の木質材を固定するもので、テ−ブル５１の上に、横枠５１ａ，５１ｂをスライド溝５３ａ，５３ｂに沿って移動自在に配設し、ネジ５２ａ，５２ｂで固定し、縦枠５４をスライド溝５６ａ，５６ｂに沿って移動自在に配設し、ネジ５５ａ，５５ｂで固定可能に構成する（図４参照）。
【００２０】
更に、昇降機構６０は、図３に示す如く、上方に配する加熱部３０と枠体２０に組込んだ印字体１０を下方に配する固定台５０に当接させる為の移動機構であり、上方の上枠４０と固定台５０の一側に中央軸６２にて交差するリンク６１ａ，６１ｂを渡し、その一端を固定軸６４ａ、６４ｂに枢着し、他端に復帰バネ６７ａ，６７ｂを介設したスライド溝６６ａ、６６ｂを穿設し、移動軸６５ａ，６５ｂを慴動させて印字体１０を平行に上下動させる昇降機構とする。
【００２１】
次に、本実施例の作用を説明する。本発明焼印装置の対象とするのは、加熱状態に印字体１０が対象物を焼印できるものであれば良いが、一般的には木材、紙、繊維等の木質材で加熱によって焦げ後が陰影を印すものをいい、具体的には、上述の通りメニュ−札、表札、看板、額等を指す。ここでは、メニュ−札を例に説明する。
【００２２】
該板状のメニュ−札Ｓを、所定寸法に裁断し、表面を鉋削して新しい木目を浮彫りにしたものを準備し、一方、該メニュ−札に印字すべき印字体１０を、ひらがな、カタカナ４８文字、漢字等で形成し、一定寸法の型に揃えておく。
【００２３】
次に、該印字体１０を選択して枠体２０の枠に順番に配列し、例えば「うどん５００  」と４桝に並べる。このとき、印字体１０を枠体２０に挿入すれば、側壁が係止部２１を押圧し、側壁の嵌合溝に嵌ったとき圧縮バネが働いて印字体１０を上枠４０に装着する。
【００２４】
一方、メニュ−札Ｓは、固定台５０の横枠５１ａ，５１ｂをスライド溝５３ａ，５３ｂに沿って移動させ、固定用のネジ５２ａ，５２ｂを配し、同様に、縦枠５４もスライド溝５６ａ，５６ｂに沿って移動させ、固定用のネジ５５ａ，５５ｂを夫々メニュ−札の寸法に合致した位置に固定する。
【００２５】
さて次に、加熱部３０の入力スイッチを押すと、電源回路３４ａから制御回路３４ｂに対し直流電流が流れ、該制御回路３４ｂが発信回路３４ｃをコントロ−ルし、該発信回路３４ｃによって電力変換回路３４ｄが駆動し、加熱コイル３３に高周波電流を流す。すると、加熱コイル３３の垂直方向に磁界が発生し、磁界の領域内にある比透磁率の高い物質で形成した印字体１０内に渦電流を惹起させ、その渦電流Ｉと印字体１０の抵抗Ｒとで印字体１０自身が発熱し、例えば印字体１０を鉄とした場合、磁界の浸透深さが０．１１ｍｍで、その表皮抵抗が８．９×１０−４Ωとなり、Ｉ２Ｒのジュ−ル熱が印字体１０自身に直接発生し、最も効率の良い加熱となる。
【００２６】
そうして、把手４１を握り上枠４０を下降させると、交差したリンク６１ａ，６１ｂの移動軸６５ａ，６５ｂがスライド溝６６ａ，６６ｂに沿って移動し、印字体１０を先端にした上枠４０全体が平行状に降下し、最下端で印字体１０が木質材に当接する。すると、その加熱された印字体１０の熱が木質材の当接部を炭化させ、その字体又は図形等焦げ跡を残しいわゆる焼印し、新しい木肌に素朴な焼印による文字等が印され、デザイン上の斬新さが表現される。
【００２７】
このとき、加熱コイル３３に流す電流を調整すれば、印字体１０に発生する渦電流の強さも加減できるので、発生する熱量を調整することができ、木質材の種類や乾燥度合い等に合せて、鮮明な印字を可能とし、又、用途に合せてボカシや濃淡の変化を持たせることもできる。
【００２８】
又、加熱コイル３３を複数個の印字体１０に対応させて分設し、各コイルをドライブする信号のデュ−ティ比をコントロ−ルすると、デュ−ティ比の増加に伴いコイルに流れる平均電流も増大するので、桝毎に印字体１０の発生熱量を変化させることができ、例えば、上から下に向って濃度を淡くしたり、定価の表示だけを淡くする等の桝毎に区分した変化を持たすことができる。
【００２９】
一枚の木質材の焼印が終了したら、固定台５０の枠から取外し、次の新たな木質材を固定台５０の枠内に載置し、上記と同様の操作を繰返すことで連続的に加工ができる。又、文字や図形を変えて異なるメニュ−札を焼印する場合には、印字体１０を交換して、上記操作を繰返せば良く、取替え作業も簡単である。
【００３０】
本実施例は、メニュ−札を例に説明したが、表札、看板、又、額状板体に詩や俳句を焼印することもできる等応用の範囲が広い。
【００３１】
【発明の効果】
以上の構成及び作用に基づく本発明装置は、メニュ−札、表札等に印字することができ、一種の焼印印刷手段を提供するものとなり、これら製品にデザイン上の斬新さを呼び起こすことできるという優れた効果を奏する。その際、炎を用いない安全で取扱の簡便な装置で、且つ、印字体自身を誘導加熱するので熱効率が良いと共に鮮明度や濃淡の調整ができ、更に、印字体の交換が容易である等機能性にも極めて優れた特性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一部縦断側面図。
【図２】本発明装置の印字体を組込んだ枠体の斜視図。
【図３】本発明装置の一部側面図。
【図４】本発明装置の固定台部の一部平面図。
【図５】本発明装置の電気回路を示す回路図。
【図６】本発明装置の電気回路の電力変換回路部を示す回路図。
【符号の説明】
１０  印字体
２０  枠体
３０  加熱部
３１  プレ−ト
３２  温度センサ
３３  加熱コイル
３４  電気回路
４０  上枠
５０  固定台
６０  昇降機構
【図１】
0003605151.tif 000002
【図２】
0003605151.tif 000003
【図３】
0003605151.tif 000004
【図４】
0003605151.tif 000005
【図５】
0003605151.tif 000006
【図６】
0003605151.tif 000007