JPH0788106B2 - カード彫刻方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直交方向へ順にずれるライン状に彫刻対象物
を撮像走査し、これにより検出された映像信号に応答す
る先細の針で、走査ラインに対応する彫刻ラインに沿っ
て針に対して相対的に移動するカード面のインク層剥離
を行うことにより、彫刻対象物をカード面に転写させる
カード彫刻方法及び装置に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕

この種の彫刻によれば、周知のように証明書用、クレジ
ットカード用等の種々のカードに、文字、顔写真等を表
示することが可能である。しかしながら、彫刻機の動作
速度は水平なカード面に対する針の昇降速度で制限さ
れ、１彫刻ラインの最短彫刻時間と、１画面を構成する
ライン数との積が１画面を彫刻する最短所要時間とな
る。一方、顔写真等の転写表示には、1mm当り５ライン
程度の密度で十分であるが、複雑な漢字を表示しようと
すると1mm当り10ライン程度が必要になる。つまり、密
度が２倍になれば単純に計算すると、2²倍、即ち５ライ
ン/mmに比べ10ライン/mmになると４倍の彫刻時間が必要
になる。

よって、本発明は、画面の単位面積当りの彫刻ライン数
を増加させることなく、高解像度の彫刻を可能にする冒
頭に述べた類のカード彫刻方法及び装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、この目的を達成するために、第１図に示すよ
うに、カード面12に対して相対的にＸ軸方向に移動する
針11を、隣り合う２本ずつの走査ライン2n−１及び2n番
目（ｎ＝１、２、３…）の同時の両映像信号の加算信号
レベルに応じてＺ軸方向（カード面が水平であれば垂直
方向）に下降させる。また、両映像信号の互の減算信号
の極性に応じて針11を、カード面12に沿って彫刻ライン
13の基準位置に対して交差方向であるＹ軸方向のいずれ
かの方向へシフトさせ、この基準又はシフト位置におい
てＺ軸方向の下降量に対応した幅でインク層の剥離を行
わせた。

このＹ軸方向のシフトは、針を駆動するヘッドを、カー
ド面12に向けて針11を下降させる昇降ヘッド部及び彫刻
ラインの基準位置の両側にシフトさせるシフトヘッド部
より構成して行うことが考えられる。

隣り合う２本ずつの走査ラインの映像信号を検出する撮
像走査は、２個の光センサの並置或はTVカメラの２本分
の走査ビーム等により行う。

〔作用〕

第２図に示すように、2n−１番目の映像信号ａ及びＹ軸
方向例えば下方に隣合う2n番目の映像信号ｂが、共に例
えば黒レベル（クロス線で示す）の場合、これらの加算
信号ａ＋ｂ及び減算信号ａ−ｂは共に“0"レベルとなっ
て、針11はＺ軸方向（図に向かう方向）及びＹ軸方向
（図に沿って上下方向）に共に駆動されず、カード面12
のインクは剥離されない（第２図の第１欄参照）。

2n−１番目の映像信号ａが白（無地で示す）に対応して
“1"の飽和レベルであり、2n番目の映像信号ｂが黒に対
応して“0"の場合、加算信号ａ＋ｂが“1"レベルとなる
ことにより、針11は対応する量だけＺ軸方向に下降する
と共に、減算信号ａ−ｂが“1"レベルであることによ
り、針11は基準位置からＹ軸方向である上方の限界位置
までシフトすることにより、上方へ最大にシフトした位
置で基準幅だけ黒のインクが剥離されて白が露出する
（同図第２欄）。

映像信号ａ、ｂが前述の第２欄と逆の場合、減算信号ａ
−ｂが“−1"であることにより、基準位置から下方へ最
大変位量だけシフトした位置で基準幅の剥離が行われる
（同図第３欄）。

映像信号ａ、ｂが共に“1"の場合、加算信号ａ＋ｂは
“2"レベル、減算信号ａ−ｂは“0"となり、基準位置で
より大きくＺ軸方向に下降して基準幅のほぼ２倍の最大
幅に剥離される（同図第４欄）。

映像信号ａが中間的な明度（斜線で示す）に対応して
“0.5"レベルであり、映像信号ｂが“0"の場合、加算信
号ａ＋ｂ及び減算信号ａ−ｂは共に“0.5"となり、針11
は最大シフト量よりも小さな対応する量だけ上方にシフ
トして対応する基準幅より狭い幅だけ剥離される（同図
第５欄）。

映像信号ａが“0.5"、映像信号ｂが“1"の場合、加算信
号ａ＋ｂ、減算信号ａ−ｂはそれぞれ“1.5"及び“−0.
5"であり、基準位置よりも対応する量だけ最大変位量よ
りも小さく下方にシフトした位置で基準幅よりも対応す
る量だけ幅広く剥離される（同図第６欄）。

映像信号ａ、ｂが共に“0.5"の場合、加算信号ａ＋ｂ、
減算信号ａ−ｂはそれぞれ“1"及び“0"であり、基準位
置で基準幅の剥離が行われる（同図第７欄参照）。

このように、同図第２〜４欄では、走査ライン２本分の
２値の映像信号が、連続的に或は網目彫刻のドット式に
１本の彫刻ラインがＹ軸方向に１回ずれるごとに２本の
走査ラインを解像した状態で彫刻される。また、同図第
５〜７欄に示すように、映像信号が中間値を取り場合に
も、少なくともマクロ的には両走査ラインを解像し、し
かも映像信号レベルに対応して変化するコントラストの
彫刻を行う。尚、インク及びカード地色が逆、或は白黒
以外の他の明度差を有する場合も作用は同様である。

〔発明の実施例〕

第３図は本発明の実施例によるカード彫刻装置を示すも
ので、同図において被撮像部分20及び地色が白で黒イン
クを成層されたプラスチックのカード26が、0.2mmピッ
チでライン状に移動する共通の水平テーブル（図示せ
ず）上に配置されている。21、21aは、このようなテー
ブルと協働してライン走査式の撮像装置を構成する光セ
ンサであり、0.1mm離間した２本の走査ラインを同時に
光走査するように並置されている。

22、22aはそれぞれの映像信号を増幅する増幅器、23は
双方の増幅された映像信号を加算する加算回路、24はこ
れらの映像信号の一方から他方を減算する減算回路、2
5、25aはこれらのアナログの加算及び減算信号を電力増
幅する増幅器である。

30は、カード26の表面のインク層を剥離させる先細の針
27をほぼ垂直（Ｚ軸方向）及び図でみてほぼ水平左右方
向（Ｙ軸方向）に変位駆動するヘッドである。この針
は、周知のように、Ｙ軸方向両側及びＸ軸移動方向の片
面がテーパ状になり、かつ2mm径の基部の先端に取付け
られた超鋼材より製作されている。また、ヘッド30は、
針27を把持するチャック31を垂直方向に支持し、かつ水
平方向に弾性を呈するピン32と、このピンの上端部に固
定された鉄片33に取付けられて増幅器25に後続するソレ
ノイド35が、固定磁石34と協働することによりピン32を
カード26の表面に対して昇降させるようになった電磁式
の昇降ヘッド部36と、ピン32に連結したアクチュエータ
37で側方からＹ軸方向シフトを行わせるように増幅器25
aに後続する同様な構造のシフトヘッド部36aとから構成
されている。

彫刻に際して、被撮像部分20がライン方向に移動する
と、光センサ21、21aが１番目と２番目の0.1mm間隔の走
査ラインを同時に走査し、被撮像部分20の彫刻対象物に
対する双方の映像信号が加算及び減算されてヘッド部3
6、36aに供給される。これにより、両信号の加算信号レ
ベルに応じて、針27は下降させられると共に、光センサ
21の受光量が光センサ21aのものよりも大きいとその差
に対応した量だけ図で見て左側に彫刻ラインの基準位置
からシフトさせられて、対応する位置に対応する幅だけ
白が露出される。逆に、光センサ21aの検出量が光セン
サ21よりも大きいと、その差に対応する量だけ右側にシ
フトさせられる。このように、0.1mm幅の２本の走査ラ
インの映像信号に対して１本の彫刻ラインが解像しつつ
転写を行う。同様にして、次の0.2mmずれた３番目、４
番目の走査ラインの映像信号が、２番目の彫刻ラインで
表示される。以下、彫刻ラインがずれるごとに２本分の
走査ラインが順に彫刻され、通常のライン彫刻速度で彫
刻したとしても彫刻時間は従来の半分になる。

第４図ａは、このような10走査ライン・５彫刻ライン/m
mのカード彫刻装置により、24本分の走査ラインの画面
範囲の「鷙」の字を通常のライン彫刻速度で彫刻した例
を拡大して示す。第４図ｂは、従来通りに10走査ライン
・10彫刻ライン/mmにより彫刻した比較例を示す。両図
において、点線は彫刻ラインの経路及び実線は各彫刻ラ
インの彫刻可能範囲を示す。即ち、このような複雑な漢
字でもほぼ同精度に解像して表示することができる。ち
なみに、第４図ｃ及びｄは、５走査ライン・５彫刻ライ
ン/mmで彫刻した比較例であり、走査ライン位置が互に
0.1mmだけＹ軸方向にずれている場合である。

尚、この装置は、ノイズ除去のためにしきい値レベルを
越えた映像信号を飽和させた２値の映像信号或はライン
がドット式に移動する場合に対しても同様な動作を行
う。

第５図は、撮像装置としてTVカメラ40を用いた別の実施
例を示す。この場合、後続する信号処理回路41におい
て、彫刻対象物を所定本数の走査ラインがカバーし、か
つ隣り合う２本の走査ビームの同時の映像信号が、加算
手段及び減算手段に出力されるように処理される。この
場合、彫刻対象物は静止のままでよい。

さらに、映像信号は予め撮像したものを記憶しているメ
モリから供給することも考えられ、場合によっては加算
・減算処理しておくことも考えられる。

〔発明の効果〕

以上、本発明による針が通常の直線の彫刻ラインに対し
て交差方向にシフトするラインシフト彫刻方式もしくは
通常の彫刻ライン方向、その交差方向及びカード面方向
の３次元彫刻方式により、同じ彫刻ライン密度の彫刻時
間が少なくとも1/2に短縮することが可能になる。これ
により、従来動作時間上で問題があった針（カッタ）式
カード彫刻装置が、今後は一層普及するものと期待され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を説明する図、第２図はその作用
を説明する図、第３図は本発明の１実施例による彫刻装
置の概略構成を示す図、第４図ａは同実施例の彫刻例を
示す図、第４図ｂ、ｃ及びｄは比較例並びに第５図は別
の実施例の概略構成を示す図である。 11、27…針、12…カード面、13…彫刻ライン、20…被撮
像部分、26…カード、36…昇降ヘッド部、36a…シフト
ヘッド部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】彫刻対象物をＹ軸方向へ順に所定量ずらし
   つつＸ軸方向へライン状に撮像走査し、この走査により
   検出された映像信号に応答して駆動される先細の針で、
   走査ラインに対応するＸ軸方向の彫刻ラインに沿って相
   対的に移動するカード面に成層されたインク層を剥離さ
   せるカード彫刻方法において、 隣り合う２本ずつの走査ラインの同時に発生する双方の
   映像信号の加算信号のレベルに応じて針をカード面に向
   けてＺ軸方向に下降させると共に、前記双方の映像信号
   の互の減算信号の極性に応じて前記針を、彫刻ラインの
   基準位置に対してＹ軸方向のいずれかの側へシフトさせ
   ることにより、 この基準又はシフト位置でＺ軸方向の前記下降量に対応
   した幅のインク層の剥離を行わせることを特徴とするカ
   ード彫刻方法。
2. 【請求項２】彫刻対象物を撮像装置でＹ軸方向へ順に所
   定量ずらしつつＸ軸方向へライン状に撮像走査し、検出
   された映像信号に応答するヘッドにより駆動される先細
   の針で、走査ラインに対応するＸ軸方向の彫刻ラインに
   沿ってヘッドに対して相対的に移動するカード面に成層
   されたインク層を剥離させるカード彫刻装置において、 隣り合う２本ずつの走査ラインの映像信号を同時に入力
   として、これらの両信号を加算する加算手段と、前記両
   信号を互に減算する減算手段とを備えると共に、 ヘッドが、前記加算手段より出力された加算信号のレベ
   ルに応じて針をカード面に向けてＺ軸方向に下降させる
   昇降ヘッド部及び前記減算手段により出力された減算信
   号の極性に応じて前記針を彫刻ラインの基準位置からＹ
   軸方向のいずれかの側にシフトさせるシフトヘッド部よ
   り構成されたことを特徴とするカード彫刻装置。