JP2017007205A

JP2017007205A - マーキング装置およびマーキング装置用リボンカセット

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Publication number: JP2017007205A
Application number: JP2015124940A
Authority: JP
Inventors: 健治藤井; Kenji Fujii; 博甲斐; Hiroshi Kai; 鷹澄片山; Takasumi Katayama; 理人瀧井; Masato Takii
Original assignee: ECTOR CO Ltd
Current assignee: ECTOR CO Ltd
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】本発明は、マーキング装置およびリボンカセットの提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、供給リールと巻取リールを備えたリボンカセットが着脱自在に装着され、リボンカセットは、その一部にインクリボンをリボンカセットの外部側に案内する第１案内部とインクリボンをリボンカセットの内部側に案内する第２案内部を備え、第１案内部と第２案内部の間にインクリボンを掛け渡すための間隙が形成されたリボンカセットであり、リボンカセットを着脱自在に受ける取付板と、供給リール側の駆動軸および巻取リール側の駆動軸と、取付板から突出形成されてリボンカセット装着時に第１案内部と第２案内部の間に挿入される熱転写ヘッドと、熱転写ヘッドを移動自在に支持し、リボンカセット装着時に第１案内部と第２案内部間に送られたインクリボンに熱転写ヘッドを接近離間する方向に移動させるスライド機構を具備したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、マーキング装置およびマーキング装置用リボンカセットに関する。

マーキング装置は、自動車や建設機械等の自動化された工場においてロット番号等の英数字や合いマークの刻印などに使用されている。
例えば、下記特許文献１には、シリンダーと、シリンダー内で往復運動するピストンと、ピストンを基端側に付勢する弾性部材と、このピストンの往復運動に追従して先端部でワークの表面を打刻するスタイラスとを備えたマーキング装置用振動ペンが開示されている。

この振動ペンを用いて機械部品に印字を行うには、圧縮性流体を利用してピストンおよびスタイラスを振動させ規定位置に打刻し、このスタイラスを振動ペンごと移動させながら必要な位置毎に打刻を繰り返す。この操作により、機械部品の被刻印部に文字、数字、記号などをマーキングすることができる。また、スタイラスを一ヵ所で振動させるとその部分にドットが形成されるので、そのドットを所定のパターンになるように複数形成することにより、いわゆる二次元コードを形成することができる。

特開平１１−９９７９８号公報

上述した従来のマーキング装置はスタイラスの先端を機械部品に打ち付ける打刻によりマーキングを行う装置である。ところが、スタイラスの先端を部品に直接打ち付けて刻印する方式では、例えば、刻印対象物がブラスチック部品などの場合、スタイラスの打刻によって部品そのものを損傷させ、特に薄い対象物の場合に部品を損壊するおそれがある。
このため、プラスチック部品や薄い部品などに対し文字や数字、記号などを印字できる装置の提供が望まれている。
ところで、インクジェットプリンター、レーザープリンター、熱転写方式のプリンターなどの汎用のプリンターは、いずれも印刷紙などの平面に対し印刷はできるものの、樹脂製のガソリンタンクあるいはそれらに類する機構部品などの立体物表面の曲面には印刷できない問題がある。また、レーザマーキング装置は印字対象面の色の影響を受けやすく、黒色樹脂にはマーキングできないという問題がある。このため、レーザマーキングでは樹脂に発色材を混入させる方法が採用されることがあるが、発色材を含まない既存の樹脂にはマーキングできないし、発色材のコストが掛かるという問題がある。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、従来のスタイラスを用いた打刻式のマーキング装置ではなく、対象部品を傷付けるおそれがないマーキング方式として熱転写技術を用いたマーキング装置と該マーキング装置用のリボンカセットを提供することを目的とする。
また、本発明のマーキング装置は、着色した刻印が自由に可能であり、樹脂に対するマーキングが可能であり、曲面マーキング、二次元コードマーキングが可能なマーキング装置および該マーキング装置用リボンカセットの提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のマーキング装置は、供給リールと巻取リールを備え、前記供給リールに未使用のインクリボンを巻回し、使用済みのインクリボンを前記巻取リールに巻き取る構成のリボンカセットが着脱自在に装着されるマーキング装置であって、前記リボンカセットは、その一部に前記供給リールから出されたインクリボンを前記リボンカセットの外部側に案内する第１案内部と該インクリボンを前記リボンカセットの内部側に案内する第２案内部を備え、前記第１案内部の先端側と前記第２案内部の先端側の間に前記インクリボンを掛け渡すための間隙が形成されたリボンカセットであり、前記リボンカセットを着脱自在に受ける取付板と、前記取付板から回転自在に突出形成された供給リール側の駆動軸および巻取リール側の駆動軸と、前記取付板から突出形成されて前記リボンカセット装着時に前記第１案内部と第２案内部の間に挿入される熱転写ヘッドと、前記取付板と前記熱転写ヘッドとの間に介在されて前記熱転写ヘッドを移動自在に支持し、前記リボンカセット装着時に前記第１案内部と第２案内部間に送られた前記インクリボンに前記熱転写ヘッドを接近離間する方向に移動させるスライド機構を具備し、前記取付板がｘ−ｙ可動軸によってｘ方向およびｙ方向に移動自在に支持されたことを特徴とする。

本発明のリボンカセットは、インクリボンが巻回された供給リールと、前記インクリボンを巻き取るための巻取リールと、前記供給リールおよび前記巻取リールをそれぞれ回転自在に収納するカセット本体部を備え、前記カセット本体部内において前記供給リールから出された前記インクリボンを前記カセット本体部内において前記巻取リールに巻き取る間の領域の一部に前記インクリボンの搬送路が設けられ、前記カセット本体縁部の前記搬送路の一部に前記インクリボンを前記カセット本体部の外側に露出させる窓部が形成されるとともに、前記窓部の一側に前記インクリボンを前記カセット本体部の外側に案内する第１案内部が他側に前記インクリボンを前記カセット本体部内に案内する第２案内部が形成され、前記第１案内部の先端と前記第２案内部の先端の間に前記インクリボンが掛け渡されたことを特徴とする。

本発明によれば、インクリボンを用いて熱転写ヘッドによる熱転写方式でマーキング対象物にマーキングができる特徴を有する。このため、従来のレーザー方式ではマーキングできなかった黒色樹脂製のマーキング対象物であっても発色材を使用することなく白色や銀色などの識別可能な色でマーキングできる特徴を有する。また、従来の打刻式のマーキング装置では薄肉で損傷するおそれのあったマーキング対象物であっても対象物を損傷させることなくマーキングができる特徴を有する。例えば、薄肉のプラスチック部品などに対し文字や数字、記号などを印字できる。
また、インクリボンをリボンカセットから引き出して第１案内部と第２案内部の間隙に掛け渡し、第１案内部と第２案内部間に設ける熱転写ヘッドで前記間隙のインクリボンをマーキング対象物に押し付けて文字や数式、記号などを転写できるので、凸部や凹部を有し、マーキングする部位が曲面であるマーキング対象物に対し支障なく文字や数字、記号などを印字できる。

本発明に係るマーキング装置の第１実施形態を備えたシステムの全体構成を示す構成図。同マーキング装置と該装置にリボンカセットを装着した状態を示す斜視図。同マーキング装置に装着されるリボンカセットの一例構成を示すもので一部を透明化して示した斜視図。熱転写テープの構造例を示すもので、（ａ）は染料タイプの一例を示す断面図、（ｂ）は顔料タイプの一例を示す断面図。同マーキング装置の取付板を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はスライド機構の要部を示す部分断面図。同マーキング装置の取付板を備えたペン機構部を斜め上部側から見た斜視図。同マーキング装置の取付板を備えたペン機構部を斜め上部側から見た斜視図。同マーキング装置の取付板を備えたペン機構部を裏面上部側から見た斜視図。同マーキング装置の取付板を備えたペン機構部を裏面上部側から見た斜視図。同マーキング装置の取付板を備えたペン機構部を裏面下部側から見た斜視図。同マーキング装置に設けられている熱転写ヘッドを示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図。同マーキング装置の取付板背面側に設けられているリニアスライド機構の構成を示すもので、（ａ）はスライド枠を上側に移動させた状態を示す略図、（ｂ）はスライド枠を下側に移動させた状態を示す略図。図１３は転写方法を工程順に示すもので、（ａ）はマーキング対象物にインクリボンと熱転写ヘッドを接近させた状態を示す断面図、（ｂ）はマーキング対象物にインクリボンと熱転写ヘッドを接触させた状態を示す断面図、（ｃ）はマーキング対象物にインクリボンの一部を転写した状態を示す断面図。

以下に、本発明の第一実施形態のマーキング装置、並びにリボンカセットの一例について、図面を適宜参照しながら説明する。
本実施形態のマーキング装置１は、図１に示すように、水平面内で任意のｘ方向および該ｘ方向に直角なｙ方向に移動可能なｘ−ｙ可動軸２を備えたｘ−ｙ駆動機構３と、ｘ−ｙ可動軸２に支持されたペン機構部４と、該ペン機構部４に着脱自在に装着されたリボンカセット５を備えてなる。
駆動機構３には位置決め制御部６が接続され、ペン機構部４には転写制御部７が接続されるとともに、位置決め制御部６と転写制御部７との間で信号のやり取りを行うことができる。位置決め制御部６にはシーケンサ等の外部コントローラー８が接続され、マーキング開始信号やマーキング停止信号などの制御信号を外部コントローラー８から入力できる。

例えば、外部コントローラー８から位置決め制御部６にマーキング開始信号を入力すると位置決め制御部６は、ｘ−ｙ位置決め制御信号を駆動機構３に送る。駆動機構３によるペン機構４の位置決めがなされると位置決め制御部６は位置決め完了信号を転写制御部７に送る。転写制御部７はペン機構部４に対し後述するペン上下制御信号を送り、更にインクリボン巻き取り信号を送り、熱転写方式によりマーキング対象物９に刻印できる。

ｘ−ｙ駆動機構３は、ｘ−ｙ可動軸２を水平面内でｘ方向と該ｘ方向に直交するｙ方向に移動自在なスライダーをそれぞれ備えた汎用の駆動機構であり、一般に知られている種々構成のｘ−ｙ駆動機構を適用することができる。
ｘ方向とｙ方向に沿って移動されるｘ−ｙ可動軸２に吊り下げられた状態で以下に詳細に説明するペン機構部４が設けられている。

図２は第１実施形態のペン機構部４の外観を示すもので、このペン機構部４はその上部に取り付けられている支持盤４ａを介しｘ−ｙ可動軸２で吊り持ち支持されるとともに、ペン機構部４の前面側には図３に詳細構造を示すリボンカセット５が装着されている。
リボンカセット５は、薄型の箱状のカセット本体部１１の内側に円環状の供給リール（第１リール）１２と巻取リール（第２リール）１３が左右に離間して収容され、供給リール１２の外周側に未使用のインクリボン１５が巻回され、巻取リール１３の外周側に使用済みのインクリボン１６が巻き取られる。カセット本体部１１は一例として樹脂の成形品からなる。カセット本体部１１は音楽用カセットテープのケースと同等の構造であり、通常はカセット本体部を２つ割りとした構造の成形品をボルト止めして図２、図３に示すように一体化される。

カセット本体部１１において初期状態では未使用のインクリボン１５が全て供給リール１２側に巻回されているが、供給リール１２からインクリボン１５を順次送り出して使用すると、使用済みのインクリボン１６が順次巻取リール１３側に巻き取られる。なお、図３では図面を見やすくするために擬似的に、供給リール１２に未使用のインクリボン１５を最大量巻き付けた状態と巻取リール１３に使用済みのインクリボン１６を最大量巻き付けた状態を同時に示している。このため、実際の初期状態で供給リール１２側に全てのインクリボン１５を巻回した場合、巻取リール１３側には殆どインクリボンが巻回されていない状態となり、逆に巻取リール１３側に全てのインクリボン１６を巻回した場合、供給リール１２側には殆どインクリボン１５が巻回されていない状態となる。

カセット本体部１１は、図３に示す起立状態において正面壁（一面壁）１１ａおよび背面壁（他面壁）１１ｂと側面壁１１ｃ、１１ｄと上面壁１１ｅと底面壁１１ｆとからなる薄型の箱状体である。カセット本体部１１の内側には、互いの中心軸線を平行にして図３に示すように左右に離間配置されている供給リール１２および巻取リール１３が設けられ、供給リール１２および巻取リール１３をそれらの軸方向両側から挟み付けるように正面壁１１ａと背面壁１１ｂが配置されている。側面壁１１ｃ、１１ｄと上面壁１１ｅと底面壁１１ｆは供給リール１２および巻取リール１３の厚みより若干大きな幅に形成され、これらにより供給リール１２と巻取リール１３の周囲が囲まれている。

正面壁１１ａと背面壁１１ｂにおいて供給リール１２の円周部と巻取リール１３の円周部に対向する部分に円形の透孔１７が形成され、各透孔１７の内周部に円筒状の支持部１８がそれぞれカセット本体部１１の内側に向くように突出形成され、一方の支持部１８が供給リール１２の円周部に形成されている周溝に、他方の支持部１８が巻取リール１３の円周部に形成されている周溝にそれぞれ挿入されている。以上の構造により供給リール１２と巻取リール１３はそれぞれ正面壁側の支持部１８と背面壁側の支持部１８に挟まれた状態で個々の周方向に回転自在に支持されている。また、供給リール１２と巻取リール１３の内周部には係合突起１２ａ、１３ａが形成されている。
カセット本体部１１は、一例として、前面壁１１ａの横幅が１１０ｍｍ程度、高さが６０ｍｍ程度、厚さが１０ｍｍ程度の大きさに形成されている。

供給リール１２から送り出されたインクリボン１５はカセット本体部１１の底壁１１ｆに沿って移動され、巻取リール１３側に移動され、巻取リール１３に巻き取られる。このため、カセット本体部１１の底壁１１ｆに沿う領域にインクリボン１５の搬送経路Ｒが策定されている。この搬送経路Ｒの中程に位置する底壁１１ｆの中央部には、インクリボン１５をカセット本体部１１の外側に引き出すための窓部１９が形成されている。
そして、窓部１９の供給リール側の部分に窓部１９の外側に突出された金属製の第１案内部２０が形成され、窓部１９の巻取リール側の部分に窓部１９の外側に突出された金属製の第２案内部２１が形成されている。第１案内部２０と第２案内部２１は、それぞれステンレス鋼材などの強度の高い金属板からなる。

第１案内部２０は、搬送路Ｒに沿ってカセット本体部１１の底壁１１ｆに支持された短冊状の基端片２０ａと、この基端片２０ａの供給リール側の端部に直角に延在された起立片２０ｂと、この起立片２０ｂの先端側において巻取リール側に若干傾斜するように延在された案内片２０ｃとからなる。
第２案内部２０は、搬送路Ｒに沿ってカセット本体部１１の底壁１１ｆに支持された基端片２１ａと、この基端片２１ａの巻取リール側の端部に直角に延在された起立片２１ｂと、この起立片２１ｂの先端側において供給リール側に若干傾斜するように延在された案内片２１ｃとからなる。

第１案内部２０と第１案内部２１において、起立片２０ｂ、２１ｂは互いに平行に配置され、案内片２０ｃと案内片２１ｃはそれらの先端側に向かうにつれて案内片２０ｃ、２１ｃの間隔が小さくされ、案内片２０ｃ、２１ｃの先端部間には、数ｍｍ程度の間隙ｄが形成されている。前記案内片２０ｃ、２１ｃの間の空間Ｓは後述する熱転写ヘッドが配置される空間Ｓとされる。
また、一例として、案内部２０、２１の底壁１１ｆからの突出長さは３０〜３５ｍｍ程度、起立片２０ｂ、２１ｂの間隔は２０ｍｍ程度、間隙ｄは３〜５ｍｍ程度に形成される。

カセット本体部１１の底壁１１ｆにおいて窓部１９の供給リール側の部分には底壁１１ｆを外側に延出させて案内片支持部２２が形成され、窓部１９の巻取リール側の部分には底壁１１ｆを外側に延出させて案内片支持部２３が形成されている。案内片支持部２２には起立片２０ｂを挟み込んで支持する把持部２２ａが形成され、案内片支持部２３には起立片２１ｂを挟み込んで支持する把持部２３ａが形成されている。案内支持部２２の内部側には第１の案内ローラー２５が第１の支持軸２６によって回転自在に設けられ、案内支持部２３の内部側には第２の案内ローラー２７が第２の支持軸２８によって回転自在に設けられている。第１の案内ローラー２５はその周面をインクリボンの搬送経路Ｒと起立片２０ｂに沿うように配置され、第２の案内ローラー２７はその周面をインクリボンの搬送経路Ｒと起立片２１ｂに沿うように配置されている。

供給リール１２から送り出されたインクリボン１５は第１の案内ローラー２５を周回し、ほぼ９０゜方向を変えて起立片２０ｂに沿って案内され、次いで案内片２０ｃの外面に沿って案内されて間隙ｄに至る。インクリボン１５が間隙ｄを通過する際、後述する熱転写ヘッドによってインク部分が使用された後、使用済みのインクリボン１６は、案内片２１ｃから起立片２１ｂに沿って第２の案内ローラー２７に至り、搬送経路Ｒに沿って移動後巻取リール１３に巻き取られるようになっている。
このため、インクリボンの搬送経路Ｒは、供給リール１２に近い側と巻取リール１３に近い側ではカセット本体部１１の底壁１１ｆに沿って延在されるが、カセット本体部１１の中央側において、第１案内部２０と第２案内部２１に沿ってカセット本体部１１の外部側にＶ字状に突出するように延在される。インクリボン１５の詳細構造については後に詳述する。

カセット本体部１１の内部側において供給リール１２から底壁１１ｆに向かってインクリボン１５が引き出される領域近傍にインクリボン案内用の案内軸２９が形成され、案内軸２９の近傍の前面壁１１ａと背面壁１１ｂの一部に丸型の透孔３０が形成されている。また、カセット本体部１１の内部側において底壁１１ｆ近くの搬送路Ｒから巻取リール１２に向かってインクリボン１６が移動される位置に案内軸３１が形成され、案内軸３１の近傍の前面壁１１ａと背面壁１１ｂの一部に丸型の透孔３２が形成されている。これらの透孔３０、３２は後に詳述するペン機構部４に設けられるキャプスタン軸６６を挿通するために設けられている。
カセット本体部１１の底壁１１ｆにおいて透孔３０の近傍部分に挿通孔３３が形成され、透孔３２の近傍部分に挿通孔３４が形成されている。これらの挿通孔３３、３４は後に詳述するペン機構部４に設けられるピンチローラー６８を通過させるために設けられている。

インクリボン１５は一例として図４（ａ）に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂からなるテープ状の基材３６の一面側に、剥離剤層３７と染料層３８と艶出し用のアルミニウム層などの金属蒸着層３９と接着層４０が積層されてなる染料タイプのリボンからなる。また、インクリボン１５の別の例として、基材３６の一面側に剥離剤層３７と顔料層４１と接着層４０が積層された顔料タイプのリボンからなる構成を採用しても良い。基材３６は一例として１０〜１２μｍ程度の厚みのものを用いることができる。
これらの染料タイプのリボンあるいは顔料タイプのリボンはいずれも一般市販の熱転写印刷機用に用いるインクリボンと同等構造であり、従来公知のインクリボンを適用することができる。染料層３８と顔料層４１の色は、白色、黒色、金色、銀色、赤色、青色、緑色など、いずれの色であっても、マーキング対象物９の色に合わせて適宜設定することができる。マーキング対象物９の色が黒色である場合は、白色や銀色を選択することができ、マーキング対象物９の色が白色の場合は、黒色、金色、銀色、赤色、青色、緑色など、いずれの色を選択しても良い。勿論、マーキング対象物９が銀色や金属光沢面などの場合はその表面の色に合わせて人間の肉眼で目立つ色、あるいは、機械判別の場合は判別装置が認識容易な色を適宜選択することができる。前述した染料層３８と顔料層４１の色は、一例であり、一般市販の他の色を選択しても良いのは勿論である。

次に、ペン機構部４の詳細構造について図２、図６〜図１０を元に以下に説明する。
ペン機構部４は全体として図２に示すように片面側が開口した直方体状のケース４５の内部に収容され、その前面側に前述したリボンカセット５が着脱自在に装着される。図６は図２に示すケース４５とリボンカセット５を取り除いた状態のペン機構部４の要部構造を示す斜視図である。
ペン機構部４は、図２、図３に示すような起立状態のリボンカセット５を装着するための取付板４６を有し、その裏面側にベース盤４７に取り付けられたリニア駆動機構（スライド機構）４８が設けられている。
リニア駆動機構４８は、図５あるいは図８〜図１０に示すようにベース盤４７の裏面側に個々に上下に延在するように左右に離間配置された案内レール５０、５０と、これら案内レール５０、５０に沿ってスライド移動自在に設けられた走行体５１を有する。
走行体５１は、案内レール５０、５０に２個ずつスライド移動自在に設けられている移動駒５２と、４つの移動駒５２によって支持された矩形状のスライド枠５３と、このスライド枠５３の内側を通過してスライド枠５３の外側に突出するように設けられた電磁石５５を備えている。

スライド枠５３の内側上部中央に矩形枠から延在された支持板５６に支持された永久磁石板からなる磁石部材５７が設けられ、スライド枠５３の内側下部中央に矩形枠から延在された支持板５８に支持された永久磁石板からなる磁石部材５９が設けられている。
スライド枠５３の中央側であって上下の磁石部材５７、５９の間には鉄芯６０を中心部に挿通した直方体形状のコイル部６１を有する電磁石５５が設けられている。この電磁石５５は、鉄心６０を上下向きとし、鉄心６０の上下端を磁石部材５７、５９の間に配置し、コイル部６１の半分ほどをスライド枠５３の外側に突出させてベース盤４７側に固定されている。
鉄心６０の上下端には厚み１ｍｍ程度の緩衝材６０ａが取り付けられている。また、図面では略されているが、電磁石５５に通電するための通電手段が設けられている。一例として上方の磁石部材５７の下面側はＮ極に着磁され、下方の磁石部材５９の上面側もＮ極に着磁されている。

電磁石５５に通電しない状態では図１２に示すように下の磁石部材５９に鉄心６０の下端が接触しているが、電磁石５５に通電して鉄心６０の上端部をＳ極、鉄心６０の下端部をＮ極にすると、スライド枠５３は下方に移動する。この状態から電磁石５５を逆方向に励磁後、電磁石５５の励磁を解消するとスライド枠５３は上方に移動して鉄芯６０の下端が下方の磁石部材５９に接触する。以上の動作を繰り返し行うと、スライド枠５３を電磁石５５を中心として上下移動させることができる。

ペン機構部４の取付板４６においてその左右両側縁部に位置決め板４６ａが立設され、左右の位置決め板４６ａ、４６ａに挟まれる位置に図２あるいは図３に示す起立状態のリボンカセット５が装着される。リボンカセット５の側壁１１ｃの下部側には位置決め板４６ａの先端部を受けるための凹部１１Ｐが形成されているので、取付板４６に対するリボンカセット５の位置決めができる。
ペン機構部４において、取付板４６の前面側に左右に離間してリール駆動用の駆動軸６２、６３が突出され、各駆動軸６２、６３は取付板４６をその厚み方向に貫通するように設けられている。取付板４６の裏面側であってベース盤４７の一部にリール駆動用のモーター６５が設けられ、このモーター６５の回転駆動力がベース盤４７の内部側に設けられたギヤ機構Ｇを介して前記各駆動軸６２、６３に伝達され、駆動軸６２、６３が回転駆動される。取付板４６において駆動軸６２、６３が突出されている位置は、取付板４６にリボンカセット５を装着した際、リボンカセット５の供給リール１２の中心に駆動軸６２を位置合わせでき、巻取リール１３の中心に駆動軸６３を位置合わせできる位置とされている。

取付板４６の駆動軸６２の下方側に取付板４６の前面側に突出するキャプスタン軸６６が突出され、キャプスタン軸６６は取付板４６をその厚み方向に貫通するように設けられている。このキャプスタン軸６６は先のモーター６５の回転駆動力を利用して回転駆動される。取付板４６においてキャプスタン軸６６が突出されている位置は、取付板４６にリボンカセット５を装着した際、リボンカセット５の透孔３０の中心にキャプスタン軸６６を位置合わせできる位置に設定される。

前記取付板４６において、キャプスタン軸６６の設置位置の下方側に、上下に旋回するスイングアーム６７に支持されてピンチローラー６８が設けられている。このピンチローラー６８は、取付板４６にリボンカセット５を装着した際、スイングアーム６７とともに上下に移動することができ、リボンカセット５の挿通孔３３あるいは挿通孔３４に挿入され、キャプスタン軸６６に接触する。この動作によってキャプスタン軸６６の外周にインクリボン１５が押し付けられるので、キャプスタン軸６６の回転によりインクリボン１５を搬送路Ｒに沿って正確に送り出すことができる。インクリボン１５、１６は駆動軸６２、６３の駆動によっても移動されるが、移動中のインクリボン１５、１６のたるみなどに影響を受けないようにキャプスタン軸６６によって正確に送り出される。

図６に示す取付板４６の前面中央下部側に通風用の矩形状の通風口７０が形成され、この通風口７０の下縁部分に金属製の冷却板７１が取付板４６から直角に外向きに延設されている。また、この冷却板７１の下方に以下に説明する熱転写ヘッド７３が設けられている。
熱転写ヘッド７３は、主に図１１に示すようにアルミニウム製またはステンレス鋼製などの良熱伝導性の矩形金属ブロックからなる下窄まり型の本体部７５と、この本体部７５の後端側に挿入された電熱式のヒーター７６と、本体部７５の先端側に着脱自在に装着されたピン型のスタイラス７７を備えてなる。
本体部７５は、冷却板７１の下方に冷却板７１と所定の間隔をあけ、かつ、取付板４６に対し直角向きに延在されている。取付板４６に起立状態のリボンカセット５を装着した場合、本体部７５の下窄まり型の下縁部分がリボンカセット５の案内片２０ｃ、２１ｃの間の空間部に挿入され、本体部７５の先端側のスタイラス７７が案内片２０ｃ、２１ｃの先端部間の間隙の若干上方に配置される。

本体部７５において、後端部から先端部近くまで延在する挿通穴７５ａにヒーター７６が挿入され、ヒーター７６が挿入されている部分の上方にねじ穴７５ｂ、７５ｂが形成され、これらのねじ穴７５ｂにヒーター固定用のねじ部材７８が螺入されている。本体部７５の先端側に本体部７５を上下に貫通するねじ孔７５ｃが形成され、このねじ孔７５ｃの下部側から下方に突出するようにスタイラス７７が挿入され、ねじ孔７５ｃの上部側に温度計測用の熱電対７９が挿入されている。本体部７５の前面側上下にねじ孔７５ｃに達するねじ孔７５ｄ、７５ｅが形成され、ねじ孔７５ｄに螺入されたねじ軸８０により熱電対７９が固定され、ねじ孔７５ｅに螺入されたねじ軸８１によりスタイラス７７が抜け止めされている。スタイラス７７はねじ軸８１を緩めることにより本体部７５から抜き出すことができるので、必要に応じて交換ができる。

熱転写ヘッド７３の本体部７５は、その上にねじ止めされた断熱材製の支持片８３に取り付けられ、さらにこの支持片８３は取付板４６の裏面側に設けられているスライド枠５３の底部から舌状に延出された接続片８４に取り付けられている。この構造によりスライド枠５３の上下方向への移動に応じて熱転写ヘッド７３も上下方向に移動することができ、同時にスタイラス７７も上下方向に移動することができる。

図６に示す取付板４６の前面中央下部側に通風用の矩形状の通風口７０が形成されているが、この通風口７０の背面側には通風路８５が形成され、この通風路８５がベース盤４７の内側を通過して横方向に延在され、ベース盤４７の一側部側に連通されている。そして、ベース盤４７の一側側部に通風路８５に空気を送る送風ファン８６が設けられている。この送風ファン８６から通風路８５に送風すると、この送風が冷却板７１を冷却し、熱転写ヘッド７３とその周囲を冷却するので、熱転写ヘッド７３の冷却ができる。

図７〜図１０に符号８７で示すものはロータリーエンコーダーである。このロータリーエンコーダー８７には、図示を略したが、取付板４６の一部に設けた透過孔を介して搬送路Ｒに存在するインクリボン１５、１６を検出する光学センサが接続され、インクリボン１５、１６の切断や異常を検知できるように構成されている。

前記構成のマーキング装置１は、取付板４６の前面側にリボンカセット５を装着して使用する。リボンカセット５の供給リール１２側に未使用のインクリボン１５を巻回しているリボンカセット５を用いる。
取付板４６の前面側に図２に示すようにリボンカセット５を装着すると、リボンカセット５の透孔１７、１７に駆動軸６２、６３を挿通できるとともに、第１案内部２０と第２案内部２１との間に熱転写ヘッド７３を挿入することができる。
この状態で第１案内部２０の案内片２０ｃと第２案内部２１の案内片２１ｃの間にスタイラス７７の先端を望ませることができ、案内片２０ｃの先端と案内片２１ｃの先端との間隙部分の若干上方にスタイラス７７の先端を配置できる。
また、マーキング対象物９を案内片２０ｃ、２１ｃの先端下方に設置する。従来の打刻方式のマーキング装置では亀裂を生じるおそれがある薄肉の部品であっても適用することができる。

ここで、外部コントローラー８から位置決め制御部６にマーキング開始信号を入力すると位置決め制御部６は、ｘ−ｙ位置決め制御信号を駆動機構３に送る。
駆動機構３によるペン機構４のｘ−ｙ方向位置決めがなされると、位置決め制御部６は位置決め完了信号を転写制御部７に送る。
転写制御部７はスタイラス７７の上下制御信号を送り、更にインクリボン１５の巻き取り信号を送る。ヒーター７６は図示されていない温度制御器によって常時温度制御されており、本体部７５を目的の温度に加熱し、更にスタイラス７７を目的の温度に加熱することができる。リボンカセット５に収容されているインクリボン１５を熱転写できる温度は２００℃前後であるので、スタイラス７７の先端部が目的の温度になるようにヒーター７６に通電制御し、温度制御器が温度制御を行う。
また、送風ファン８６を作動させて通風路から冷却板７１側に風を送り、本体部７５とスタイラス７７の温度が高くなり過ぎないように温度制御することが望ましい。本体部７５とスタイラス７７の温度制御については熱電対７９の温度計測結果に基づきヒーター７６に対する通電量を調整して制御することができる。

スタイラス７７の上下移動信号により、ペン機構部４は図示略の電源から電磁石５５に通電信号を送り、先に図１２を基に説明したように案内レール５０に沿ってスライド枠５３を下方に移動させる。この動作によってスライド枠５３の下降とともにスタイラス５３も下降するので、案内片２０ｃ、２１ｃ間に露出されているインクリボン１５にスタイラス７７の先端部を押し付け、そのままスタイラス７７を更に押し下げるとインクリボン１５をマーキング対象物９の表面に押し付けることができる。ここでスタイラス７７からマーキング対象物に加える押付力は１００ｇ程度の押付力でよい。

図１３に模式的にこの状態を示すが、２００℃近傍の温度に調節されている図１３（ａ）に示すスタイラス７７の先端を図１３（ｂ）に示すようにインクリボン１５の上から押し付けると、図１３（ｃ）に示すようにマーキング対象物９の表面にインクリボン１５の一部分を転写することができる。スライド枠５３を再び上昇させてスタイラス７７の先端部の位置をインクリボン１５から話すことで次の熱転写動作に移ることができる。
ｘ−ｙ駆動機構３を用いて所望の位置にｘ−ｙ可動軸２を移動させて、スタイラス７７の位置を変更するとともに、インクリボン１５を供給リール１２側から巻取リール１３側に若干移動させて次の熱転写動作の準備を行う。

マーキング対象物９の別の位置にスタイラス７７を移動させたならば、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す順序で順次同等の熱転写動作を行えば、マーキング対象物９の表面に目的の色のドットを転写することができ、このドットを集合させて複数転写することで文字や数字、記号などを印字できる。インクリボン１５において転写を行って使用済みとした領域は使用済みのインクリボン１６となるので、巻取リール１３側に徐々に移動させることができる。
また、マーキング対象物９が立体物であり、表面に凹凸や曲面があったとしても、インクリボン１５をリボンカセット５から引き出して案内片２０ｃ、２１ｃ間の数ｍｍの間隙に露出させ、この領域のインクリボン１５を使用するので、案内片２０ｃ、２１ｃの先端側が到達できる位置であれば、マーキング対象物９の表面に凹凸があったとしても支障なく文字や数字、記号などを印字できる。

このため、一般的な熱転写装置が印刷できない表面凹凸を有する立体物としてのマーキング対象物９であっても支障なく文字や数字、記号などを印字できる。例えば、ピストン、コンロッド、歯車などの機械部品は勿論、樹脂製のガソリンタンクやその他の複雑な形状の部品であっても、薄肉の部品であっても、対象物を傷めることなく目的の色で文字や数字、記号などを印字できる。
また、インクリボン１５は現状において金色や銀色、白色や各黒色は勿論、種々の色の熱転写印刷が可能であるので、黒い樹脂部品など、レーザー印刷ではマーキング対象にできない部品にも文字や数字、記号などを印字できる。例えば黒い樹脂部品の表面に銀色や白色の文字や数字、記号などを印字できるならば、極めてコントラストの高い、識別性の高い高品質のマーキングができる。

インクリボン１５の転写を繰り返すに従い、インクリボン１５を順次使用済みのインクリボン１６として巻取リール１３側に送りスタイラス７７の先端側には常に新しいインクリボン１５を供給しながら熱転写を行うことが好ましい。
また、リボンカセット５は図３に示すように左右対称構造であるので、前面側と背面側を裏返しとして取付板４６に装着し、使用することができる。この場合、カセット５を裏返しすることによりインクリボン１５の幅方向において使用していない領域を利用できる。リボンカセット５を裏返して利用する場合、巻取リール１３と供給リール１２の関係が逆転するので、巻取リール１３側から供給リール１２側にインクリボンを戻しながら利用することができる。このため、リボンカセット５に装着したインクリボン１５を無駄なく使用することができる。

ｄ…間隙、Ｒ…搬送路、Ｓ…空間、１…マーキング装置、２…ｘ−ｙ可動軸、３…ｘ−ｙ駆動機構、４…ペン機構部、５…リボンカセット、６…位置決め制御部、７…転写制御部、８…外部コントローラー、９…マーキング対象物、１１…カセット本体部、１１ａ…前面壁、１１ｂ…背面壁、１１ｃ、１１ｄ…側壁、１１ｅ…天井壁、１１ｆ…底面壁、１２…供給リール、１３…巻取リール、１５、１６…インクリボン、２０…第１案内部、２１…第２案内部、２０ａ、２１ａ…基端片、２０ｂ、２１ｂ…延出片、２０ｃ、２１ｃ…案内片、４６…取付板、４８…リニア駆動機構（スライド機構）、５３…スライド枠、６２、６３…駆動軸、７０…通風口、７３…熱転写ヘッド、７７…スタイラス、８５…通風路、８６…送風ファン。

Claims

供給リールと巻取リールを備え、前記供給リールに未使用のインクリボンを巻回し、使用済みのインクリボンを前記巻取リールに巻き取る構成のリボンカセットが着脱自在に装着されるマーキング装置であって、
前記リボンカセットは、その一部に前記供給リールから出されたインクリボンを前記リボンカセットの外部側に案内する第１案内部と該インクリボンを前記リボンカセットの内部側に案内する第２案内部を備え、前記第１案内部の先端側と前記第２案内部の先端側の間に前記インクリボンを掛け渡すための間隙が形成されたリボンカセットであり、
前記リボンカセットを着脱自在に受ける取付板と、前記取付板から回転自在に突出形成された供給リール側の駆動軸および巻取リール側の駆動軸と、前記取付板から突出形成されて前記リボンカセット装着時に前記第１案内部と第２案内部の間に挿入される熱転写ヘッドと、前記取付板と前記熱転写ヘッドとの間に介在されて前記熱転写ヘッドを移動自在に支持し、前記リボンカセット装着時に前記第１案内部と第２案内部間に送られた前記インクリボンに前記熱転写ヘッドを接近離間する方向に移動させるスライド機構を具備し、
前記取付板がｘ−ｙ可動軸によってＸ方向およびＹ方向に移動自在に支持されたことを特徴とするマーキング装置。
前記熱転写ヘッドが前記取付板の前面側に突出され、前記取付板の裏面側に直線状の案内レールに沿って磁気駆動機構により移動自在にスライド枠が支持され、該スライド枠に前記熱転写ヘッドが接続されて該熱転写ヘッドが前記インクリボンに対し接近離間する方向に移動自在に支持されたことを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
前記熱転写ヘッドにピン型のスタイラスが設けられ、このスタイラスの先端部が前記リボンカセットの前記第１案内部と第２案内部間に位置するインクリボンを前記第１案内部と第２案内部間から外側に押出自在にされたことを特徴とする請求項２に記載のマーキング装置。
前記取付板において前記リボンカセットの第１案内部と第２案内部が配置される部分の近傍に通風口が形成され、前記取付板の裏面側に前記通風口に送風する送風ファンが設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のマーキング装置。
前記通風口の開口部に前記熱転写ヘッドに隣接して延在する冷却板が設けられた請求項４に記載のマーキング装置。
インクリボンが巻回された供給リールと、前記インクリボンを巻き取るための巻取リールと、前記供給リールおよび前記巻取リールをそれぞれ回転自在に収納するカセット本体部を備え、前記カセット本体部内において前記供給リールから出された前記インクリボンを前記カセット本体部内において前記巻取リールに巻き取る間の領域の一部に前記インクリボンの搬送路が設けられ、前記カセット本体縁部の前記搬送路の一部に前記インクリボンを前記カセット本体部の外側に露出させる窓部が形成されるとともに、
前記窓部の一側に前記インクリボンを前記カセット本体部の外側に案内する第１案内部が他側に前記インクリボンを前記カセット本体部内に案内する第２案内部が形成され、
前記第１案内部の先端と前記第２案内部の先端の間に前記インクリボンが掛け渡されたことを特徴とするリボンカセット。
前記第１案内部と前記第２案内部の間に熱転写ヘッドを挿入自在な空間が設けられたことを特徴とする請求項６に記載のリボンカセット。
前記供給リールから前記インクリボンが引き出される領域の近傍であって前記カセット本体部の一部に前記インクリボン案内用のキャプスタン軸を挿通する透孔が形成され、前記カセット本体部の一部であって前記透孔の隣接部分にピントローラー通過用の挿通孔が形成されたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のリボンカセット。