(57)【要約】【課題】彫刻ヘッドに搭載されているスタイラス調整機構を、専用工具を用いることなく一般のオペレータが簡単に調整操作できるようにする。【解決手段】彫刻電気信号に基づいて振動する振動取出部２６が前方に突設されているソレノイド２８と、該振動取出部２６の振動が伝達されるスタイラスホルダ３０とを備え、該スタイラスホルダに保持されるスタイラス３２に前記振動を伝達し、対向配置される被彫刻媒体を彫刻する彫刻ヘッドが搭載されている画像彫刻装置において、前記ソレノイドの前側を、ベース部材２４の取付面に固定する板ばね部材３４と、前記ソレノイドの後側を支持すると共に、該後側を前記ベース部材２４の取付面に略直交する方向に移動させるスタイラス調整ねじ３８と、前記ベース部材の上方で、該調整ねじ３８を操作する調整操作部１８と、を含むスタイラス調整機構が、前記彫刻ヘッドに備えらえている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
彫刻電気信号に基づいて振動する振動取出部が前方に突設されているソレノイドと、該振動取出部の振動が伝達されるスタイラスホルダとを備え、該スタイラスホルダに保持されるスタイラスに前記振動を伝達し、対向配置される被彫刻媒体を彫刻する彫刻ヘッドが搭載されている画像彫刻装置において、
前記ソレノイドの前側を、ベース部材の取付面に固定する板ばね部材と、
前記ソレノイドの後側を支持すると共に、該後側を前記ベース部材の取付面に略直交する方向に移動させるスタイラス調整部と、
前記ベース部材の上方で、該調整部を操作する調整操作部と、を含むスタイラス調整機構が、前記彫刻ヘッドに備えらえていることを特徴とする画像彫刻装置。
【請求項２】
彫刻時に前記被彫刻媒体に当接させ、該被彫刻媒体と前記スタイラスとの間隔を規定する押え足の高さを微調整する押え足調整部と、
前記ベース部材の上方で、該調整部を操作する調整操作部と、を含む押え足調整機構が、前記彫刻ヘッドに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の画像彫刻装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像彫刻装置、特に彫刻ヘッドに取付けられている彫刻針により、被彫刻媒体の表面に画像や文字を彫刻する際に適用して好適な画像彫刻装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パスポートやカード等の被彫刻媒体に画像彫刻を施して偽造防止や美的価値の付与に用いられる画像彫刻装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような画像彫刻装置は、画像を電気信号に変換した画像データに基づいて微細彫刻を行ない、写真や図形等の画像を媒体上に生成するもので、その外観を図１に示すように彫刻針（スタイラス）を駆動する彫刻ヘッド１００と、被彫刻媒体と彫刻ヘッド１００を相対的に移動させ、スタイラスで被彫刻媒体の表面を微細に削ることにより平面画像を現出させる駆動部とにより構成されている。
【０００４】
このような画像彫刻装置では、例えば被彫刻媒体はＸ軸駆動テーブル９０の基準面上に載置固定された状態で、左右方向に画像長さに応じて往復運動されると共に、Ｙ軸駆動テーブル９２及びＺ軸駆動機構（図示せず）によりそれぞれ前後方向及び上下方向の各運動を行なう彫刻ヘッド１００が有するスタイラスを画像信号に基づいて振動させることにより、被彫刻媒体の対象面に画像を生成する。
【０００５】
図２には、従来の彫刻ヘッド１００の一例を示す。この彫刻ヘッド１００は、フレーム１０１を有し、このフレーム１０１の底面部にはフロート板１０２が板ばね１０３及び１１３を介して連結されていると共に、該フロート板１０２には彫刻ソレノイド１０４が取り付けられている。
【０００６】
この彫刻ソレノイド１０４には、画像データに基づく電気信号が印加され、磁界変化が誘発されることに伴う微細振動が振動取出部１０５の先端に固定されている接続駒１０５Ａ及び連結線１０６を介して針ホルダ１０７に伝達され、該ホルダ１０７に保持されているスタイラス（針）１０８を振動させることが可能になっている。
【０００７】
又、この彫刻ヘッド１００では、彫刻する際に被彫刻媒体の表面に対するスタイラス１０８の基準高さを規定するための押え足１０９が、そのホルダ１１０に支持され、固定されている。
【０００８】
図中符号１１１は、スタイラス高さ（針高さ）調整ねじであり、ソレノイド１０４の前端のＬ字状脚部を固定する取付ねじ１１２を支点に、該調整ねじ１１１により彫刻ソレノイド１０４の後端の脚部を上下動させることにより、前方に突出して固定されている接続駒１０５Ａを介してスタイラス１０８の高さをミクロン単位で微調整するものである。
【０００９】
又、上記押え足１０９も適切な高さに調整する必要があるため、図３に拡大して示すように押え足ホルダ１１０の孔に挿通された該足１０９を調整ねじ１１４により固定することにより、任意高さ位置に調整可能になっている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−８６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の彫刻ヘッドは、前記図２、図３に示されているように、彫刻ヘッド１００の下部に、押え足１０９の位置調整部１１４及び彫刻深さを決める針位置調整部１１１があるため、以下の問題があった。
【００１２】
（１）画像を彫刻中、即ち彫刻ヘッド１００を駆動するＹ軸テーブルやカード等を移動させるＸ軸テーブルが動いているときには、スタイラス１０８の深さ、押え足１０９の高さはいずれも調節操作ができない。オペレータは、彫刻中の画像を観察しながら画像の彫刻条件を調節したい場合があるが、従来は不可能であった。
【００１３】
（２）彫刻深さは通常数十ミクロンであり、最適画像へのスタイラス１０８及び押え足１０９の高さ調整は、更に微小な調整作業を必要とし、従来の方法では熟練と長時間の手間を要する作業が必要であった。
【００１４】
（３）狭隘な機構部に対する微小調整作業であるため、丸棒レンチや六角レンチ等の専用工具等が必要であった。
【００１５】
（４）特に押え足の高さは、最適状態に調整ができたとしても、その状態を崩すと再現することが困難である。但し、スタイラス１０８は彫刻作業に従って磨耗していくため適宜交換し、その都度調整する必要があるのに対し、押え足１０９の調整頻度は少ない。
【００１６】
（５）調整部位が構造機構の奥まった位置にあるため、一般のオペレータが操作して構わない箇所と、エンジニアが対応しなければならない箇所の区別が不明確であった。
【００１７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、調整頻度が高い彫刻針の高さ調整を、専用工具を用いることなく、一般のオペレータでも簡単に行なうことができる画像彫刻装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、彫刻電気信号に基づいて振動する振動取出部が前方に突設されているソレノイドと、該振動取出部の振動が伝達されるスタイラスホルダとを備え、該スタイラスホルダに保持されるスタイラスに前記振動を伝達し、対向配置される被彫刻媒体を彫刻する彫刻ヘッドが搭載されている画像彫刻装置において、前記ソレノイドの前側を、ベース部材の取付面に固定する板ばね部材と、前記ソレノイドの後側を支持すると共に、該後側を前記ベース部材の取付面に略直交する方向に移動させるスタイラス調整部と、前記ベース部材の上方で、該調整部を操作する調整操作部と、を含むスタイラス調整機構が、前記彫刻ヘッドに備えられたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１９】
本発明は、又、前記画像彫刻装置において、彫刻時に前記被彫刻媒体に当接させ、該被彫刻媒体と前記スタイラスとの間隔を規定する押え足の高さを微調整する押え足調整部と、前記ベース部材の上方で、該調整部を操作する調整操作部と、を含む押え足調整機構が、前記彫刻ヘッドに備えられるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スタイラスがホルダ等を介して連結されている振動取出部に近いソレノイド前側を、ベース部材に固定する板ばねを支点として、ソレノイド後側を上下動させることにより、スタイラス高さを微小調整できるようにすると共に、その調整操作部をベース部材の上方に設けるようにしたので、専用工具を使用することなく、一般のオペレータでも容易にスタイラスの高さを調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図４は、本発明に係る一実施形態の画像彫刻装置の外観を示す概略斜視図である。
【００２３】
本実施形態の画像彫刻装置は、制御装置等が格納されている装置本体２と、その上方に被彫刻媒体を載置固定してＸ軸方向（横方向）に往復移動させるＸ軸テーブル３と、該Ｘ軸テーブル３に対してＹ軸テーブル（明示せず）により前後方向に、Ｚ駆動機構により上下方向に移動され、被彫刻媒体の表面を彫刻する彫刻ヘッド１０とを備えている。
【００２４】
図５には、上記彫刻ヘッド１０の外観を、図６には図５からカバーを外した内部機構部を、それぞれ拡大して示す。
【００２５】
この彫刻ヘッド１０は、フレーム１２を有し、該フレーム１２に取付けられているカバー１１より上の彫刻ヘッド上部に押え足調整用摘み１４、そのロックレバー１６及びスタイラス調整用摘み１８等の一般のオペレータが操作する調整操作部が設置されている。又、これら各摘み１４、１８の周囲には目盛り板２０が付設され、各摘みを回転操作した場合の回転量が目視で確認できるようになっている。なお、図６において符号２１は、彫刻屑を吸引除去するための真空チューブである。
【００２６】
又、フレーム１２には、前記図２に示した従来の場合と同様に、板ばね２２を介してフロート板（ベース部材）２４が連結されている。
【００２７】
このフロート板２４には、図７に拡大して示すように、従来と同様に入力される彫刻電気信号に基づいて振動する振動取出部２６が前方に突設されているソレノイド２８が設置されていると共に、該振動取出部２６の上下方向の振動が、該取出部２６に接続駒２６Ａを介して固定されているワイヤからなる連結線２６Ｂの下端部に固定されたスタイラスホルダ３０に伝達されるようになっている。
【００２８】
このスタイラスホルダ３０は、フロート板２４の下面にねじ止めされている固定ブロック３０Ａに、支持ばね３０Ｂを介して振動可能に支持されていると共に、該スタイラスホルダ３０の下端部に保持されているスタイラス３２に前記振動取出部２６の振動を伝達し、対向配置される被彫刻媒体（図示せず）を彫刻するようになっている。なお、前記振動取出部２６は、ソレノイド２８により振動されるアーマチュア（振動子）の一部を突出させたもので、接続駒２６Ａで連結線２６Ｂとねじで一体に固定されている。
【００２９】
本実施形態においては、前記ソレノイド２８の前側（振動取出部側）を、フロート板２４の取付面（上面）に固定する板ばね部材３４と、前記ソレノイドの後側を、ジョイント板３６を介して支持すると共に、該後側を前記取付面にほぼ直交する方向に微小移動させるスタイラス調整ねじ（調整部）３８と、前記フロート板２４の上方で該調整ねじ３８を回転させる前記摘み（操作部）１８とを含むスタイラス調整機構が備えられている。なお、図示は省略するが、上記調整ねじ３８はフロート板２４に形成されている雌ねじ部に螺入され、その回転により進退動可能になっている。
【００３０】
このスタイラス調整機構について詳述する。
【００３１】
前記板ばね部材３４は、図８に誇張して模式的に示すように、フロート板２４の上面に裏面が接触され、該フロート板２４の裏側からねじで固定される肉厚の中央固定部３４Ａと、その両側で前端から途中まで深い切込で分割され、取付時には裏面がフロート板２４の上面から浮き上がる肉薄の板ばね部２４Ｂとで形成されている。ソレノイド２８の前側は、前記図２に示したものと同様に、両側板部が外側にＬ字形状に折り曲げられた脚部２８Ａが、フロート板２４に固定された板ばね部材３４の板ばね部３４Ｂにねじで固定されている。
【００３２】
ソレノイド２８の後側は、同様に両側板部が外側に折り曲げられたＬ字形状の脚部２８Ｂに、前記ジョイント板３６の一端部がねじで固定されている。又、このジョイント板３６の他端部には、前記調整ねじ３８の軸部３８Ａが挿通され、該調整ねじ３８の回転に伴ってその段部３８Ｂにより該ジョイント板３６は下方に押し下げられると共に、逆方向の回転に伴ってフロート板２４との間に介在されたばね４０により上方に押し上げられるようになっている。
【００３３】
又、この調整ねじ３８の軸部３８Ａは、フロート板２４の上方に延長され、その上端部には前記摘み（調整操作部）１８が取り付けられ、彫刻ヘッド１０の上部で調整操作が可能になっている。
【００３４】
以上の構成からなるスタイラス調整機構において、スタイラス３２の高さを下げて彫刻深さを深くしたい場合は、調整用摘み１８を反時計方向に回し、ジョイント板３６を上昇させる。これにより、ジョイント板３６に固定されているソレノイド２８の後側が上昇するため、該ソレノイド２８は前記板ばね部材３４を中心に時計方向に回転し、スタイラス３２の位置が下降する。
【００３５】
このとき、図７に示されるように、板ばね部材３４と調整ねじ３８の距離Ｌ１は、板ばね部材３４とスタイラス３２の距離Ｌ２に対して大きくしてあるため、スタイラス調整ねじ３８の１回転による下降量が、ねじピッチ×（Ｌ２／Ｌ１）としてスタイラス３２に反映されるため、微小な移動下降量が得られることになり、ミクロン単位で該スタイラス３２の高さを微調整することが可能となる。
【００３６】
次に、前記彫刻ヘッド１０が備えている押え足調整機構について、図９、図１０を参照して説明する。
【００３７】
押え足５０の高さを調整する押え足調整軸５２は、前記フロート板２４に固定され、その下端側が裏側に延びているブロック５４に支持されている。このブロック５４には、図中上下方向に移動可能なスライド軸５６が挿通されている。
【００３８】
このスライド軸５６の下端部には、斜め方向に穿設された孔に、押え足５０が挿通されると共に、下端側から螺入されるねじ５６Ａにより、該押え足５０に当接されている鋼球５６Ｂを押し込み、抑え付けることにより強固に固定され、その先端部がブロック５４に形成されている溝部５４Ａから外側に突出されている。押え足５０は、この溝部５４Ａに嵌合され、スライド軸５６を中心とする回転が規制されている。
【００３９】
このスライド軸の上端部には雌ねじ５６Ｃが切ってあり、この雌ねじ５６Ｃに調整軸５２の下端部（先端部）にピッチＰ１で形成されている第１ねじ部５２Ａが螺入されている。又、この調整軸５２には、スライド軸５６の上端に近接する位置に第１スナップリング５２Ｂが固定され、該スナップリング５２Ｂはブロック５４との間に介在されている第１ばね５８により上方に付勢され、第１ねじ部５２Ａのバックラッシの発生が防止されている。
【００４０】
第１ねじ部５２Ａより上方に位置するブロック５４の上部には雌ねじ部材６０が固定され、この雌ねじ部材６０には前記調整軸５２の中間部にピッチＰ２で形成されている第２ねじ部５２Ｃが螺合されている。更に、この調整軸５２には、第２ねじ部５２Ｃより上方位置に第２スナップリング５２Ｄが固定され、該リング５２Ｄが雌ねじ部材６０との間に介在されている第２ばね６２により上方に付勢され、同様に第２ねじ部５２Ｃのバックラッシの発生が防止されている。
【００４１】
本実施形態では、調整軸５２に形成されている先端部の第１ねじ部５２ＡのピッチＰ１と、その中腹部の第２ねじ部５２ＣのピッチＰ２との間に差があり、いわゆる差動送りが可能になっており、その上端部には前記調整摘み（操作部）１４が取り付けられ、彫刻ヘッド１０の上部で調整操作が可能になっている。
【００４２】
又、このブロック５４には、挿通されているスライド軸５６に斜め上方から交又するロック孔５４Ｂが穿設され、該ロック孔５４Ｂには上方から螺入されるロック軸６４の下端部が侵入可能になっており、該ロック軸６４の上端には前記ロックレバー１６が取り付けられている。
【００４３】
そして、ロック孔５４Ｂには、図示されているように鋼球６４Ａが充填され、ロックレバー１６を回転させてロック軸６４を下方に押し込むことにより、該鋼球６４Ａをスライド軸５６の外周面に強力に押し付けることが可能となり、該スライド軸５６の上下動を停止させ、固定することから、調整軸５２の高さ調整をロックすることが可能となっている。
【００４４】
以上の構成からなる押え足調整機構において、ロックレバー１６を緩めてロック状態を解除し、調整用摘み１４を回して押え足調整軸５２を回転することによりスライド軸５６を上下に移動可能とする。この押え足調整軸５２の回転による移動量は、該調整軸５２に形成してある前記第１ねじ部５２Ａと第２ねじ部５２Ｃの２つの同じピッチの差分となる。
【００４５】
即ち、例えば、調整軸５２を右に１回転させると、該調整軸５２はブロック５４に対して第２ねじ部５２Ｃにより１ピッチ（Ｐ２）前進する。その際、同時に調整軸５２の先端部の第１ねじ部５２Ａは、スライド軸５６の上端部にねじ込まれるため、第１ねじの１ピッチ（Ｐ１）分上方に引き戻される。
【００４６】
その結果、スライド軸５６をブロック５４に対してピッチＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）分だけ前進させることが可能となる。因にＰ２＝０．７ｍｍ、Ｐ１＝０．５ｍｍであるとすると、調整軸５２の１回転につき、押え足５０の実際の下降高さＰ＝０．２ｍｍとすることが可能となる。
【００４７】
このように、ねじの差動送りとねじのガタを一方向に寄せるバックラッシ防止用の第１、第２ばね５８、６２の組み合わせにより、特殊な微小ピッチのねじを使うことなく、再現性のある調整を実現することができる。高さ調整後に、ロックレバー１６を締めることにより、押え足５０は設定した高さに安定して維持することができる。
【００４８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４９】
（１）画像彫刻深さやカード等の媒体の厚さの違いによる調整が、彫刻ヘッド１０の上部で容易に操作できる。一般のオペレータの操作部分が１箇所に集められ、明瞭に解るようになっているため操作性が向上する。
【００５０】
（２）画像等の彫刻中、即ちＸ軸テーブル、Ｙ軸テーブルが動いているときでも、スタイラス深さ、押え足高さのいずれの調整操作をも行なうことができる。従って、オペレータが、彫刻中の画像を観察しながら画像彫刻の状態を調節することができる。
【００５１】
（３）最適な画像のスタイラス及び押え足の高さ調整は、極めて微小調整が必要であるが、熟練や長時間の手間が不要になり、専用工具等も不要であると共に、最適状態に調整ができれば再現も容易である。
【００５２】
以上詳述した本発明の具体的な構成は、前記実施形態に示したものに限定されない。
【００５３】
例えば、押え足調整機構は、２つのねじによる差動送りに限らず、図１１に示すようにマイクロメータヘッド６６を組み込んだものでも良く、又、ロック機構は偏心カム６８により押え部材７０をスライド軸５６に押え付けるようにしたものであってもよい。
【００５４】
更に、図１２、図１３に示すように、押え足を取り付けるスライド軸５６を角形状にし、回転を防止するようにしてもよく、又、ロック機構には鋼球ではなく押え部材７０を組み込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来の画像彫刻装置の概要を示す平面図
【図２】従来の画像彫刻装置に搭載されている彫刻ヘッドの内部機構を示す斜視図
【図３】上記彫刻ヘッドが備えている押え足を拡大して示す斜視図
【図４】本発明に係る一実施形態の画像彫刻装置の外観を示す斜視図
【図５】本実施形態の画像彫刻装置に搭載されている彫刻ヘッドの外観を示す斜視図
【図６】上記彫刻ヘッドの内部機構を示す斜視図
【図７】上記彫刻ヘッドが備えているスタイラス調整機構を拡大して示す側面図
【図８】上記彫刻ヘッドが備えているソレノイドを固定する板ばね部材を模式的に示す斜視図
【図９】上記彫刻ヘッドが備えている押え足調整機構を示す一部断面図を含む側面図
【図１０】上記押え足調整機構を示す概略斜視図
【図１１】押え足調整機構の変形例を示す断面図
【図１２】押え足調整機構の他の変形例を示す部分断面図
【図１３】上記図１２の押え足調整機構を示す斜視図
【符号の説明】
【００５６】
１０…彫刻ヘッド
１２…フレーム
１４…押え足調整摘み（操作部）
１６…ロックレバー
１８…スタイラス調整用摘み（操作部）
２０…目盛り板
２２…フロート板ばね
２４…フロート板（ベース部材）
２６…振動取出部
２６Ａ…接続駒
２６Ｂ…連結線
２８…ソレノイド
３０…スタイラスホルダ
３２…スタイラス
３４…板ばね部材
３６…ジョイント板
３８…調整ねじ
４０…ばね
５０…押え足
５２…押え足調整軸
５２Ａ…第１ねじ部
５２Ｃ…第２ねじ部
５４…ブロック
５６…スライド軸
５８…第１ばね
６０…雌ねじ部材
６２…第２ばね
６４…ロック軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006289823.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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