打刻ヘッド及び打刻装置
【課題】打刻ピンの待機位置を変化させることなく、かつ、打刻ピンの加工を行うことなく、被打刻物の載置面と打刻ピンの先端との距離を適正範囲内に収めることができる打刻ヘッド及び打刻装置を提供する。
【解決手段】打刻ピン３３の先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッド３０である。打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢する復帰ばね１１３と、その付勢力に抗して打刻ピン３３に押圧力を与える駆動手段４０とが配設されるケーシング３１と、ケーシング３１に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、打刻ピン３３を被打刻物に向けて突出させる支持部材３２とを備えている。ケーシング３１と支持部材３２との間に介在するシート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心（キャリッジへの取付位置）と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ（ｍｍ）を調整可能とされている。
【解決手段】打刻ピン３３の先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッド３０である。打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢する復帰ばね１１３と、その付勢力に抗して打刻ピン３３に押圧力を与える駆動手段４０とが配設されるケーシング３１と、ケーシング３１に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、打刻ピン３３を被打刻物に向けて突出させる支持部材３２とを備えている。ケーシング３１と支持部材３２との間に介在するシート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心（キャリッジへの取付位置）と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ（ｍｍ）を調整可能とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打刻ヘッド及び打刻装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の管理やトレーサビリィティの向上を実現するため、工業製品などの被打刻物の表面を打刻ヘッドに配設された複数の打刻ピンを用いて直接打刻して複数のドットを形成し、例えば、ＱＲコード（登録商標）や、データマトリックスなどに代表される二次元コードや文字を直接描画又は刻印する打刻装置が注目されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図８に示すように、このような打刻装置１２０では、打刻ピンを有する打刻ヘッド１３０をキャリッジと呼ばれるＸ移動体２４に取り付け、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させることで被打刻物１００に多様なパターンでドットを施している。
【０００４】
即ち、図８において、Ｘ移動体２４は、Ｘ軸方向に延びるように配設されたＸガイド５１Ａ，５１Ｂによって、Ｙ軸方向に移動するＹ移動体２３に取り付けられ、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動し、図示しない送りネジがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ移動体２３とともにＹ軸方向に移動する。
【０００５】
このような打刻装置１２０において、図９に示すように、打刻ピン３３は、打刻ヘッド１３０内の所定位置に下端が接触した復帰ばね１１３により上方に付勢されている。そして、電磁ソレノイド１４３などの駆動手段を用い、打刻ピン駆動レバー１１４（アーマチュア）と呼ばれる板状の部材を用いて、先端が円錐状に形成された打刻ピン３３に復帰ばね１１３の付勢力に抗する押圧力を与えることで、打刻ピン３３の先端部を被打刻物１００に押し当て、被打刻物１００の表面に、例えば二次元コードなどを構成するドットを刻印している。
【０００６】
図９に示すように、打刻ピン３３が復帰ばね１１３により一方向に付勢されると共に、打刻ピン３３は、その基端部３３ａ（大径部）が打刻ピン駆動レバー１１４に当接し、上方への移動が規制されている。この位置を、打刻ピン３３の待機位置とする。さらに、打刻ピン駆動レバー１１４は、その先端部で打刻ピン駆動レバー１１４の上部に配された打刻ピン駆動レバー規制部１１９に当接し、上方への移動が規制されている。この位置を打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置とする。そして、この状態から、駆動手段及び打刻ピン駆動レバー１１４によって打刻ピン３３に押圧力を与えることで、打刻ピン３３が打刻ヘッド１３０から突出し、被打刻物１００の表面にドットが形成される。この打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置が変化すると、復帰ばね１１３の伸張量が変化し、打刻ピン３３への付勢力も変化するとともに、打刻ピン３３に与えられる押圧力も変化する。
【０００７】
こうした打刻装置１２０では、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃ（ｍｍ）（図９参照）を一定に保つ必要がある。距離Ｌｃが大きくなり過ぎると、打刻ピン移動ストロークが不足して、被打刻物１００の表面のドットが浅くなってしまい、逆に距離Ｌｃが小さくなり過ぎると、被打刻物１００の表面のドットが深くなってしまう。そして打刻品質が低下してしまう。被打刻物１００がプラスチックなどの脆弱な材質である場合には、打刻ピン３３による衝撃が強くなりすぎ、被打刻物１００が損傷する場合がある。
【０００８】
このように、打刻装置１２０では、距離Ｌｃを規定範囲内に収める必要がある。そのためには、図９に示すように、打刻ヘッド１３０ごとにキャリッジ取り付け位置（キャリッジ取付孔の中心）と打刻ピン３３の下端との距離Ｌａ（ｍｍ）を調整する必要がある。ところが、打刻ヘッド１３０では、打刻ピン３３自体の長さのばらつき、打刻ヘッド１３０を構成する部品の加工精度、又は、打刻ヘッド１３０の組み立て精度によって、この距離Ｌａ（ｍｍ）が異なるようになる。
【０００９】
具体的には、図９に示すように、打刻ピン３３の待機位置における打刻ピン駆動レバー１１４の先端部の−Ｚ側の端面から、キャリッジへの取り付け孔の中心までの距離Ｌｅ（ｍｍ）は、打刻ヘッド１３０を構成する部品の加工精度や、打刻ヘッド１３０の組み立て精度によって、打刻ヘッド１３０ごとに異なっている。また、打刻ピン３３の長さのばらつきによって、打刻ピン３３の待機位置における打刻ピン駆動レバー１１４の先端部の−Ｚ側の端面から、打刻ピン３３の先端までの距離Ｌｆ（ｍｍ）も打刻ヘッド１３０ごとに異なるようになる。
【００１０】
この距離Ｌｅと距離Ｌｆによって、前記した距離Ｌａ（ｍｍ）（＝距離Ｌｆ−距離Ｌｅ）が決定されるが、上述したように距離Ｌｅも距離Ｌｆもばらついているので、距離Ｌａもばらついてしまい、上述した距離Ｌｃが規定範囲から外れてしまう場合がある。
【００１１】
このような不具合の対策として、打刻装置１２０において、打刻ヘッド１３０を新しいものに交換したときには、その都度、距離Ｌｃを規定範囲内に収めるために、被打刻物１００のＺ軸方向の位置を変更したり、打刻ピン駆動レバー１１４が打刻ピン３３を押圧し始める位置を変更することが考えられる。また、打刻ピン３３の長さのばらつきを後加工で修正することが考えられる。例えば、打刻ヘッド１３０を組み立てた後に、打刻ピン３３の先端を研磨加工などによって、一定の位置に揃えることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−２７６６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、打刻ピン駆動レバー１１４が打刻ピン３３を押圧し始める位置を変更するのでは、上述した打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置が変化することになる。このため、打刻ピン３３に与えられる押圧力が変化するので、被刻印物１００におけるドットの刻印状態が不均一となってしまう。このプロセスを以下に詳細に説明する。
【００１４】
図９に示すように、打刻ピン駆動レバー１１４の下面には可動ヨーク１１６が固定されており、電磁ソレノイド１４３によってヨークケース１１７が励磁されることで、可動ヨーク１１６がヨークケース１１７に引き付けられる。そして、可動ヨーク１１６が、打刻ヘッド１３０内の、ヨークケース１１７の度当たり部１１７ａに当接することで、下方への移動が規制される。この移動が規制された状態の打刻ピン駆動レバー１１４の位置を打刻ピン駆動レバー１１４の度当たり位置とする。
【００１５】
打刻ヘッド１３０では、打刻ピン駆動レバー規制部１１９のＺ軸方向の位置を変えることで、この打刻ピン駆動レバー１１４の度当たり位置と待機位置との関係が複数の打刻ヘッド１３０間で一定になるように調整されている。つまり、このときの打刻ピン駆動レバー１１４が待機位置から度当たり位置まで移動する際に打刻ピン駆動レバー１１４の先端が移動する距離を静ストローク長Ｌｓ（mm）とすると、この静ストローク長Ｌｓが、複数の打刻ヘッド１３０間で一定となるように調整されている。
【００１６】
打刻ピン駆動レバー１１４が移動するに伴って、打刻ピン３３も移動する。そして、打刻ピン駆動レバー１１４がヨークケース１１７に引き付けられる際の加速度に応じて、打刻ピン３３には慣性力が働くため、打刻ピン駆動レバー１１４は、度当たり部１１７ａによってそれ以上の移動を規制された後も僅かに移動を続けるが、その後、復帰ばね１１３の付勢力によって、当該移動が規制された状態に復帰する。このとき、僅かに移動した位置から移動が規制された位置までの打刻ピン３３の移動量を、以下、「打刻ピン移動ストローク」とする。
【００１７】
打刻ピン駆動レバー１１４と、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部が、図９に示す状態よりも上方に位置している場合、度当たり部１１７ａと、可動ヨーク１１６の下端との距離は、図９に示す状態よりも長くなり、静ストローク長Ｌｓは長くなる。一方、打刻ピン駆動レバー１１４と、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部が、図９に示す状態よりも下方に位置している場合、度当たり部１１７ａと、可動ヨーク１１６の下端との距離は、図９に示す状態よりも短くなり、静ストローク長Ｌｓは短くなる。
【００１８】
電磁ソレノイド１４３によってヨークケース１１７が励磁された場合、度当たり部１１７ａと可動ヨーク１１６の下端との距離によって、打刻ピン駆動レバー１１４がヨークケース１１７に引き付けられる力が異なる。具体的には、度当たり部１１７ａと可動ヨーク１１６の下端との距離が長い場合は、打刻ピン駆動レバー１１４が引き付けられる力が弱く、それと逆に、短い場合は強い。従って、静ストローク長Ｌｓが長い場合は、打刻ピン３３に与える押圧力は弱くなるので、打刻ピン３３に働く慣性力は小さくなり、打刻ピン移動ストロークは小さくなる。一方、静ストローク長Ｌｓが短い場合は、打刻ピン３３に与える押圧力が強くなるので、打刻ピン３３に働く慣性力は大きくなり、打刻ピン移動ストロークは大きくなる。
【００１９】
このように、静ストローク長Ｌｓが長いと、打刻ピン移動ストロークが小さくなり、被打刻物１００表面のドットが浅くなる。それとは逆に、静ストローク長Ｌｓが短いと、打刻ピン移動ストロークが大きくなり、被打刻物１００の表面のドットが深くなる。そのため、この場合は、ドットの深さが所定の値になるように、電磁ソレノイド１４３の励磁条件を変えてバランスをとる必要が生じる。
【００２０】
即ち、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置を変更すると、静ストローク長Ｌｓが変化し、電磁ソレノイド１４３の励磁条件も調整しなければならなくなるため、打刻ヘッド１３０の調整が煩雑になる。従って、この待機位置は変えないことが望ましい。
【００２１】
また、打刻ピン３３は、先端部が円錐形状などに形成されているが、円錐形状を保ったまま、距離Ｌａ（ｍｍ）を規定範囲内に収めるために打刻ピン３３の先端部を研磨加工などで切り揃えることは非常に困難である。
【００２２】
また、打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置を変更するために、例えば、図９に示すように、打刻ピン駆動レバー規制部１１９に配設したシート１１９ａに対して、新たなシート１１９ｂを追加することが考えられるが、この場合には、打刻ヘッド１３０を分解する必要がある。しかし、打刻ヘッド１３０を構成する部品はブロック化されていないので、それぞればらばらになってしまう。
【００２３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、打刻ピンの待機位置を変化させることなく、かつ、打刻ピンの加工を行うことなく、被打刻物の載置面と打刻ピンの先端との距離を適正範囲内に収めることができる打刻ヘッド及び打刻装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る打刻ヘッドは、
打刻ピンの先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッドであって、
前記打刻ピンを一方向に付勢する付勢手段と、その付勢力に抗して前記打刻ピンに押圧力を与える駆動手段と、前記打刻ピンとが配設される第１部分と、
前記第１部分に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、前記打刻ピンを保持する第２部分とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に介在させる離隔部材を異なる大きさのものに変更することによって、前記キャリッジへの取付位置と打刻ピンの先端との距離を調整可能とされている、
ことを特徴とする。
【００２５】
前記第１部分と前記第２部分は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されていることが好ましい。
【００２６】
前記付勢手段は、一端部が前記第１部分の一部に当接し、他端部が前記打刻ピンの一部に当接するように当該第１部分に配設されていることが好ましい。
【００２７】
前記打刻ピンは、先端部が円錐形状又は楔状に形成されたワイヤ状部材であり、かつ、前記付勢手段は、前記ワイヤ状部材に挿通されているコイルばねであり、該コイルばねは、打刻ピンの基端に位置する大径部に当接するように第１部分に配設されていることが好ましい。
【００２８】
前記第１部分及び前記第２部分とは、それらの間に離隔部材を介在させた状態で、ボルト止めによって組み立てられることが好ましい。
【００２９】
本発明の第２の観点に係る打刻装置は、
複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドと、該打刻ヘッドを被刻印物に対して移動可能に支持すると共に、前記打刻ヘッドから前記打刻ピンを突出させ、被打刻物を打刻させるキャリッジと、を備える打刻装置であって、
前記打刻ヘッドとして、前記した打刻ヘッドを用いる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、打刻ピンの待機位置を変化させることなく、かつ、打刻ピンの加工を行うことなく、被打刻物の載置面と打刻ピンの先端との距離を適正範囲内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る打刻装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る打刻ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２の−Ｚ方向から観た矢視図であり、（ｂ）は、シート状部材の底面図である。
【図４】図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図６】シート状部材の厚さを変更したときの打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図７】シート状部材の厚さを変更したときの打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図８】打刻装置の構造及び動作を説明する模式図である。
【図９】打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係る打刻ヘッド及び打刻装置を図面を参照して説明する。
【００３３】
図１に示す本実施形態の打刻装置２０は、被打刻物の表面に複数のドットから構成される二次元コードや文字などを形成する。打刻装置２０は、ベース部材２１、ベース部材２１に対してＹ軸に沿って移動可能に設けられたＹ移動体２３、Ｙ移動体２３に対してＸ軸に沿って移動可能に設けられたＸ移動体２４、Ｘ移動体２４にホルダ２５を介して取り付けられた打刻ヘッド３０、及び打刻装置２０の電気的な制御を行うドライバ２６を備えている。本実施形態では、Ｘ移動体２４が打刻ヘッド３０をＸ軸に沿って移動させるキャリッジとなる。
【００３４】
ベース部材２１は、長手方向をＸ軸方向としＸＹ平面に平行な板状の第１平板部２１ａと、長手方向をＸ軸方向としＸＺ平面に平行な板状の第２平板部２１ｂからなる断面Ｌ字状の部材である。また、このベース部材２１に形成された第１平板部２１ａの＋Ｙ側端部には、長手方向をＸ軸方向とする支持プレート２２が固定されている。
【００３５】
支持プレート２２の−Ｙ側の面と、ベース部材２１に形成された第２平板部２１ｂの＋Ｙ側の面とはほぼ平行になっている。そして、支持プレート２２とベース部材２１の第２平板部２１ｂの間には、一端部が支持プレート２２に固定されると共に、他端部が第２平板部２１ｂに固定され、長手方向をＹ軸方向とする長尺円柱状のＹガイド５２Ａ，５２Ｂがそれぞれ架設されている。
【００３６】
Ｙ移動体２３は、Ｘ軸方向を長手方向とする板状の移動部２３ａと、移動部２３ａの＋Ｘ側端部及び−Ｘ側端部から−Ｚ方向へ延びる一対の支持部２３ｂとからなる部材である。また、Ｙ移動体２３の移動部２３ａの中央部には、Ｙ軸方向に貫通する円形開口２３ｃが形成され、この円形開口２３ｃの＋Ｘ側及び−Ｘ側には円形開口２３ｄがそれぞれ形成されている。そして、Ｙ移動体２３の一対の支持部２３ｂの間には、両端部が一対の支持部２３ｂにそれぞれ固定された、長手方向をＸ軸方向とする長尺円柱状のＸガイド５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ架設されている。
【００３７】
上述のように構成されたＹ移動体２３は、移動部２３ａの円形開口２３ｄにそれぞれ挿入された１組のＹガイド５２Ａ，５２Ｂによって、ベース部材２１に対してＹ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３８】
また、Ｙ移動体２３の移動部２３ａに形成された円形開口２３ｃには、ベース部材２１の第２部分２１ｂ、及び支持プレート２２に、＋Ｙ側端部及び−Ｙ側端部が回転可能に支持された送りネジ６０Ｙが螺合されている。Ｙ移動体２３は、送りネジ６０ＹがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ軸方向に移動する。
【００３９】
Ｘ移動体２４は、Ｚ軸方向を長手方向とする直方体状の部材である。このＸ移動体２４の中央部にはＸ軸方向に貫通する円形開口２４ａが形成され、この円形開口２４ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側には円形開口２４ａを挟むように一対の円形開口２４ｂが形成されている。
【００４０】
上述のように構成されたＸ移動体２４は、一対の円形開口２４ｂにそれぞれ挿入されたＸガイド５１Ａ，５１Ｂによって、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。
【００４１】
また、Ｘ移動体２４に形成された円形開口２４ａには、両端部がＹ移動体２３の一対の支持部２３ｂによって回転可能に支持された送りネジ６０Ｘが螺合されている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動する。
【００４２】
以下、本発明の実施形態に係る打刻装置２０の打刻ヘッド３０を図面を参照して詳細に説明する。図２は、打刻ヘッド３０を−Ｘ、−Ｙ、＋Ｚ側から観た斜視図である。図３（ａ）は、打刻ヘッド３０を−Ｚ側から観た図であり、図３（ｂ）は、シート状部材３０ａを−Ｚ側から観た底面図である。図４は、打刻ヘッド３０の断面図であり、打刻ヘッド３０の中心を通りＸＺ平面に平行な断面である。
【００４３】
図１〜図４に示されるように、本実施形態の打刻ヘッド３０は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されている第１部分及び第２部分からなるセパレート（分離）型構造を採用しており、第１部分としてのケーシング３１と、ケーシング３１に接合されると共に打刻装置２０のＸ移動体２４（キャリッジ）に支持される、第２部分としての支持部材３２と、を備える。第１部分としてのケーシング３１と、第２部分としての支持部材３２とは、互いに独立した構造となっており、それぞれ独立して扱うことが可能である。
【００４４】
図２〜図４に示されるように、打刻ヘッド３０は、さらに、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在されるシート状部材３０ａと、ケーシング３１の構成部材を固定するＵ字状の固定ばね３１ｃと、長さが相互に等しい複数本（９本）の打刻ピン３３と、コイルばねからなり、打刻ピン３３に付勢力を与える復帰ばね（付勢手段）１１３と、打刻ピン３３を押圧するための打刻ピン駆動レバー１１４と、円柱形状の可動ヨーク１１６と、ソレノイド４３と、を備える。
【００４５】
シート状部材３０ａは、厚さが均一なシート状の部材であって所謂スペーサとしての機能を有しており、圧力が付与されても厚さの変化の少ない硬質な材料、例えば、金属、硬質樹脂、硬質ゴム、硬質の紙材料などからなる。
【００４６】
図４に示されるように、打刻ピン３３は、−Ｚ側の先端部が先細りになるように円錐形状又は楔状に形成されるとともに、基端部３３ａがそれ以外の部分である本体よりも大径に形成されたワイヤ状部材である。
【００４７】
また、打刻ピン駆動レバー１１４は、長尺状の部材であり、打刻ヘッド３０の中央部に位置する先端部で打刻ピン３３の基端部３３ａと当接することで当該打刻ピン３３を押圧し、各打刻ピン３３を基準位置から−Ｚ側（下方）に移動させるものである。打刻ピン駆動レバー１１４には、電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなる可動ヨーク１１６の＋Ｚ側の先端部が例えばカシメ加工により一体に固定されている。
【００４８】
ケーシング３１は、図２及び図４に示されるように、基材となるベース部材１１５、ソレノイド４３が配置されるコアを有するヨークケース１１７、可動ヨーク１１６を収容するヨークプレート１１８、打刻ピン駆動レバー１１４を保持するレバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ３１ａの天板であるレバーホルダ天板３１ｂによって構成されている。
【００４９】
ベース部材１１５は、図４に示されるように、ヨークケース１１７、ヨークプレート１１８、レバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ天板３１ｂを支えるものであり、中央部がその他の円盤状の部分から有底円筒状に突出形成され、凹部３１ｈを形成している。また、ベース部材１１５の円盤状の部分には、Ｘ軸方向に並ぶ一対の嵌合凸部１１５ｐが下方（−Ｚ方向）に向けて突出形成されている。そして、ベース部材１１５の側部に突出形成された一対の突起で両端部が固定された固定ばね３１ｃによって、ベース部材１１５に対して、ヨークケース１１７、ヨークプレート１１８、レバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ天板３１ｂが一体に固定されて、独立したケーシング３１を形成している。
【００５０】
図２、図３（ａ）及び図４に示されるように、ケーシング３１には、複数本（９本）の打刻ピン３３と、各打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢する複数個（９個）の復帰ばね１１３と、その付勢力に抗して各打刻ピン３３のそれぞれに押圧力を与える複数個（９個）の駆動手段４０が収容（配設）されている。なお、駆動手段４０は、それぞれ、打刻ピン駆動レバー１１４、可動ヨーク１１６、及びソレノイド４３から構成される。
【００５１】
復帰ばね１１３は、それぞれ打刻ピン３３に挿通され、復帰ばね１１３の一端部は、ベース部材１１５の凹部３１ｈの底面に＋Ｚ側から当接し、他端部は、打刻ピン３３の基端部３３ａの−Ｚ側の端面に当接している。そしてこの状態で、各復帰ばね１１３は、打刻ピン３３に対して＋Ｚ方向に付勢力を付与している。
【００５２】
打刻ピン駆動レバー１１４は、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部(先端部)と反対側の端部（後端部）が図示しない保持機構によってレバーホルダ３１ａ内で保持されており、これによって打刻ピン駆動レバー１１４はＺ軸方向に揺動することが可能となっている。なお、保持機構は、例えばレバーホルダ天板３１ｂと、打刻ピン駆動レバー１１４の端部との間に設けた板ばね等によって構成される。
【００５３】
打刻ピン３３は、復帰ばね１１３により、＋Ｚ方向に付勢され、打刻ピン３３の基端部３３ａが打刻ピン駆動レバー１１４と当接した後、復帰ばね１１３の付勢力によって、打刻ピン駆動レバー１１４とともに上方へ移動するが、打刻ピン駆動レバー１１４は、その先端部で打刻ピン駆動レバー規制部１１９（図４及び図９参照）に当接することで、上方への移動が規制される。この規制された状態での打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の位置が、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置となる。
【００５４】
ヨークケース１１７には、可動ヨーク１１６が配設される位置に対応して円柱形状のコアが設けられており、このコアを中心としてソレノイド４３が配置される。ヨークケース１１７は、コアがソレノイド４３によって励磁されることで可動ヨーク１１６を引きつけ、打刻ピン駆動レバー１１４を基準位置から−Ｚ方向（下方）へ揺動させるものである。
【００５５】
ヨークプレート１１８は、閉じた磁路を形成するためのものであり、例えば、電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなる。
【００５６】
一方、支持部材３２は、そのＺ方向の端部にＸＹ平面に平行に形成され、ケーシング３１との接合に用いられる接合プレート３２ａと、接合プレート３２ａに直交し、かつＸＺ平面に平行な取付プレート３２ｃと、接合プレート３２ａの中央部にＺ方向に延びるように形成され、取付プレート３２ｃの中心部を通過する四角箱状の打刻ピン保持部３２ｄとが一体化されて構成されている。接合プレート３２ａの上面（＋Ｚ方向に形成された面）は平坦とされている。
【００５７】
接合プレート３２ａには、３本のボルト３２ｂが−Ｚ方向から螺合されている。また、接合プレート３２ａには、打刻ピン保持部３２ｄを間に挟み、かつＸ軸方向に並ぶ一対の嵌合孔３２ｈが貫通形成されている。
【００５８】
また、取付プレート３２ｃには、打刻ピン保持部３２ｄを間に挟み、かつＸ軸方向に並ぶ一対のキャリッジ取付孔３２ｅが貫通形成されている。
【００５９】
また、打刻ピン保持部３２ｄは、複数本の打刻ピン３３および打刻ピンガイド板１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを収納しており、この比較的長尺となる打刻ピン３３は、打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄによって支持されている。打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄは、ガイド用のガイド孔が貫通された平板材であり、打刻ピン３３は、このガイド孔に挿通され、打刻ピン保持部３２ｄ内においてＺ軸に沿うように一定の姿勢を維持している。
【００６０】
そして、支持部材３２は、複数の打刻ピン３３を、それらの先端部を支持部材３２から突出させた状態で、Ｚ軸に沿って移動可能に支持し、各打刻ピン３３を被打刻物１００に向けて突出させる。詳しくは、各打刻ピン３３は、打刻ピン保持部３２ｄの−Ｚ側の端部（先端部）に配置された打刻ピンガイド板１１５ｄのガイド孔を挿通し、被打刻物１００に向けて突出する。
【００６１】
図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、シート状部材３０ａの中央部には、小幅部と大幅部が中心を一致させて連通したスリット状の孔３０ｃが形成されており、そのスリット状の孔３０ｃのＸ軸方向の両脇には当該孔３０ｃよりも小さく、かつ該孔３０ｃと同様な形状の一対のスリット状の孔３０ｂが形成されている。
【００６２】
図２に示されるように、シート状部材３０ａは、孔３０ｃの小幅部、一対の孔３０ｂの大幅部が前述した３本のボルト３２ｂにＹ軸方向に沿うように嵌合されることで、ケーシング３１と支持部材３２との間で、ＸＹ平面に平行な方向に移動不能に支持される。また、孔３０ｃの大幅部には、打刻ピン保持部３２ｄが嵌合し、一対の孔３０ｂの小幅部には、ケーシング３１のベース部材１１５の一対の嵌合凸部１１５ｐが挿通される。
【００６３】
そして、打刻ヘッド３０を組み立てるには、図２に示すように、まず、ケーシング３１と支持部材３２との間にシート状部材３０ａを介在させる。そして、支持部材３２の接合プレート３２ａの一対の嵌合孔３２ｈに、ケーシング３１の嵌合凸部１１５ｐを嵌合させた状態で、支持部材３２の接合プレート３２ａに螺合した３本のボルト３２ｂを、ケーシング３１のベース部材１１５に設けられたボルト穴（図示せず）にそれぞれ螺合固定する。
【００６４】
なお、詳細には、シート状部材３０ａは、図２に示すように、ケーシング３１のベース部材１１５の中央部に−Ｚ方向に突出するように形成され、図４に示すように、端面が平坦とされた円環状の突起部１１５ｑと、支持部材３２の接合プレート３２ａの上面との間に挟持されている。この結果、シート状部材３０ａによって円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との距離が決定されている。
【００６５】
図１に戻り、打刻ヘッド３０は、支持部材３２において、打刻装置２０のＸ移動体２４の＋Ｙ側の面に固定されたＵ字状のホルダ２５によって支持される。詳しくは、図２及び図４を参照して、支持部材３２の一対のキャリッジ取付孔３２ｅにそれぞれボルト（図示せず）が挿通され、そのボルトがＵ字状のホルダ２５に螺合固定されることで、打刻ヘッド３０は、その支持部材３２においてＸ移動体２４（キャリッジ）に取り付けられる。
【００６６】
本実施形態の打刻ヘッド３０は、以上のように構成され、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在した離隔部材としてのシート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心（打刻ヘッド３０のキャリッジへの取付位置）と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ（ｍｍ）（図５〜図７参照）を調整可能としている点に特徴を有する。
【００６７】
図５〜図７は、図４に示す領域Ｂで示される駆動手段４０の構造及びその動作を模式的に示すものである。
【００６８】
図５に示されるように、ソレノイド４３への電流の供給がない状態では、打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢している復帰ばね１１３の付勢力により、図中破線で示すように、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４がそれぞれ待機位置にある。
【００６９】
そして、ソレノイド４３に外部の電源から電流が供給され、励磁されると、ヨークケース１１７とヨークプレート１１８とを磁化する。ヨークケース１１７のコアが磁化されると、図中実線で示すように、可動ヨーク１１６が−Ｚ方向に引き付けられるため、それに伴い、打刻ピン駆動レバー１１４の先端部は−Ｚ方向へ回動する。そして、打刻ピン駆動レバー１１４の先端部が−Ｚ方向に回動するのに伴って、図中実線で示すように、打刻ピン駆動レバー１１４によって打刻ピン３３の基端部３３ａが−Ｚ方向に押圧され、打刻ピン３３も−Ｚ方向に移動し、被打刻物１００を打刻する。
【００７０】
一方、ソレノイド４３への電流の供給が中断されると、ヨークケース１１７のコアによる可動ヨーク１１６の引きつけが解除され、打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢している復帰ばね１１３の付勢力により、図中破線で示すように、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４がそれぞれの待機位置に復帰する。
【００７１】
次に、本実施形態におけるシート状部材３０ａを用いた、距離Ｌａの調整方法について説明する。ここで、実際にはケーシング３１のＺ軸方向の寸法における組み立て精度や加工精度によるばらつきと打刻ピン３３の長さばらつきとを含んで調整を行うが、説明を簡単にするために、ケーシング３１のＺ軸方向の寸法は一定とし、打刻ピン３３の長さのみがばらついている場合を想定して説明する。
【００７２】
ここで、打刻ピン３３は、長さが異なる３種の３３ｌ、３３ｍ、３３ｓのものがあるとし、それぞれの長さは３３ｌ＞３３ｍ＞３３ｓという関係にあるとする。そして、３３ｌが配設された打刻ヘッド３０ｌを図５に、３３ｍが配設された打刻ヘッド３０ｍを図６に、３３ｓが配設された打刻ヘッド３０ｓを図７にそれぞれ示す。
【００７３】
図５では、シート状部材３０ａには厚さが最も厚いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面とが離間している。ここで、図５におけるキャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ＝Ｌａｌ（ｍｍ）とする。
【００７４】
図６では、シート状部材３０ａには図５に示すものより厚さが薄いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との間の距離が短くなる。このときの距離Ｌａ＝Ｌａｍ（ｍｍ）とすると、Ｌａｌ＝Ｌａｍとなる。このように、打刻ピン３３の長さに応じて、距離Ｌａが一定となるようシート状部材３０ａの厚さを決定している。
【００７５】
図７では、シート状部材３０ａには厚さが図６に示すものよりさらに薄いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との間の距離が、図６に示すものよりも短くなっている。このときの距離Ｌａ＝Ｌａｓとすると、Ｌａｌ＝Ｌａｍ＝Ｌａｓとなる。このように、打刻ピン３３の長さに応じて、距離Ｌａが一定となるようシート状部材３０ａの厚さを決定している。
【００７６】
なお、実際にシート状部材３０ａの厚さを決定する方法について以下に説明する。
即ち、まず、ケーシング３１と支持部材３２間に、シート状部材３０ａを介在させない状態で、ケーシング３１と支持部材３２をボルト３２ｂを用いて固定し、打刻ヘッド３０を組み立てる。
【００７７】
次に、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａを測定する。本実施形態の打刻ヘッド３０は、打刻ピン３３を９本備えているので、９本全部について距離Ｌａを測定する。
【００７８】
得られたデータから、最大となる距離Ｌａ（ｍａｘ）と、最小となる距離Ｌａ（ｍｉｎ）とを選択し、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａが、距離Ｌａ（medium）＝（Ｌａ（ｍａｘ）＋Ｌａ（ｍｉｎ））／２となるように、シート状部材３０ａの厚さを決定する。
【００７９】
上述した方法によれば、ケーシング３１と支持部材３２間に挟まれたシート状部材３０ａの厚さを変えることで、ケーシング３１のＺ軸方向の長さのばらつきが相殺され、距離Ｌａが打刻ピン３３の長さのばらつきの範囲内で調節可能となる。このような方法で距離Ｌａを調節すれば、ケーシング３１を構成する複数の部品のＺ軸方向の寸法ばらつきが距離Ｌａに累積されて反映されてしまう不具合が回避できる。
【００８０】
なお、打刻装置１２０においては、通常、被打刻物１００の載置面から打刻ヘッド１３０の取り付け位置までの距離Ｌｂ（ｍｍ）は規定範囲内で管理されているので、打刻ピン３３の先端と被打刻物１００の載置面との距離Ｌｃ（ｍｍ）を規定範囲に収めるには、距離Ｌａ（＝Ｌｂ−Ｌｃ）のばらつきのみを管理すればよいことになる。
【００８１】
本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａのばらつきを低減させることができる。このため、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃは、被打刻物１００のＺ軸方向の位置のばらつきの範囲内において、安定したものとなる。そのため被打刻物１００の表面のドットの深さをほぼ一定にすることができるので、打刻品質が向上する。
【００８２】
また、図５〜図７に示したように、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在されるシート状部材３０ａの厚さをどのように変えても、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変のままである。これはシート状部材３０ａを用いて、ケーシング３１と支持部材３２との離間距離を調整することで、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃを調整しているためである。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の打刻ヘッド３０は、互いに独立したケーシング３１及び支持部材３２と、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在する離隔部材とにより構成される。さらに、この離隔部材は、厚さが均一なシート状部材３０ａから構成している。このため、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａを調整することができる。このため、打刻装置２０において、打刻ヘッド３０を新しいものに交換したときに、距離Ｌａが規定範囲内にない場合には、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することのみで、規定範囲内に収めることが可能となる。それとともに、ケーシング３１と支持部材３２とは独立して構成されているので、シート状部材３０ａをそれらの間に介在させて距離Ｌａを調整しても円環状の突起部１１５ｑの下面と接合プレート３２ａの上面との距離が変わるのみで、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変である。このため、ソレノイド４３の励磁条件が変わることがなく、打刻ヘッド３０の調整が容易となる。
【００８４】
また、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、距離Ｌａが規定範囲内の値に入るように、予めシート状部材３０ａの厚さを変えておけば、打刻装置２０において、打刻ヘッド３０を新しいものに交換する際に距離Ｌａを調整する必要がなくなるので、打刻ヘッド３０の交換が容易化される。
【００８５】
さらに、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２とは独立して構成されているので、シート状部材３０ａを交換しても、ケーシング３１と支持部材３２との距離が変わるのみで、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変であるから、ソレノイド４３の励磁条件が変わることがなく、打刻ピン３３に与えられる押圧力が変化することはない。
【００８６】
しかも、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２は、３本のボルト３２ｂで固定され、シート状部材３０ａは、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在しているだけである。このため、例えば、打刻ヘッド３０をケーシング３１と支持部材３２とに分離し、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに交換後、３本のボルト３２ｂを使用して打刻ヘッド３０を組み立てることのみで容易に距離Ｌａを調整することができる。
【００８７】
そして、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２とが独立して構成されているとともに、それぞれがブロック化されているので、分離が容易な上に、それぞれを構成する部品がばらばらになることがないので、シート状部材３０ａを容易に交換することができる。
【００８８】
本実施形態では、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在される離隔部材をシート状部材３０ａから構成した。しかしこれに限られず、離隔部材は、異なる大きさのものをケーシング３１と支持部材３２との間に介在させることで、ケーシング３１と支持部材３２との距離（円環状の突起部１１５ｑと接合プレート３２ａの上面との距離）を精度よく調整できるものであれば、ブロック状など、その他の形状の部材が使用できることは勿論である。
【００８９】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９０】
２０ 打刻装置
２４ Ｘ移動体（キャリッジ）
３０ 打刻ヘッド
３０ａ シート状部材（離隔部材）
３１ ケーシング（第１部分）
３１ａ レバーホルダ
３１ｂ レバーホルダ天板
３１ｈ 凹部
３２ 支持部材（第２部分）
３２ｂ ボルト
３２ｅ キャリッジ取付孔
３３ 打刻ピン（ワイヤ状部材）
３３ａ 基端部（大径部）
４０ 駆動手段
４３ ソレノイド
１１３ 復帰ばね（コイルばね）
１１４ 打刻ピン駆動レバー
１１５ ベース部材
１１６ 可動ヨーク
１１７ ヨークケース
１１８ ヨークプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打刻ヘッド及び打刻装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の管理やトレーサビリィティの向上を実現するため、工業製品などの被打刻物の表面を打刻ヘッドに配設された複数の打刻ピンを用いて直接打刻して複数のドットを形成し、例えば、ＱＲコード（登録商標）や、データマトリックスなどに代表される二次元コードや文字を直接描画又は刻印する打刻装置が注目されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図８に示すように、このような打刻装置１２０では、打刻ピンを有する打刻ヘッド１３０をキャリッジと呼ばれるＸ移動体２４に取り付け、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させることで被打刻物１００に多様なパターンでドットを施している。
【０００４】
即ち、図８において、Ｘ移動体２４は、Ｘ軸方向に延びるように配設されたＸガイド５１Ａ，５１Ｂによって、Ｙ軸方向に移動するＹ移動体２３に取り付けられ、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動し、図示しない送りネジがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ移動体２３とともにＹ軸方向に移動する。
【０００５】
このような打刻装置１２０において、図９に示すように、打刻ピン３３は、打刻ヘッド１３０内の所定位置に下端が接触した復帰ばね１１３により上方に付勢されている。そして、電磁ソレノイド１４３などの駆動手段を用い、打刻ピン駆動レバー１１４（アーマチュア）と呼ばれる板状の部材を用いて、先端が円錐状に形成された打刻ピン３３に復帰ばね１１３の付勢力に抗する押圧力を与えることで、打刻ピン３３の先端部を被打刻物１００に押し当て、被打刻物１００の表面に、例えば二次元コードなどを構成するドットを刻印している。
【０００６】
図９に示すように、打刻ピン３３が復帰ばね１１３により一方向に付勢されると共に、打刻ピン３３は、その基端部３３ａ（大径部）が打刻ピン駆動レバー１１４に当接し、上方への移動が規制されている。この位置を、打刻ピン３３の待機位置とする。さらに、打刻ピン駆動レバー１１４は、その先端部で打刻ピン駆動レバー１１４の上部に配された打刻ピン駆動レバー規制部１１９に当接し、上方への移動が規制されている。この位置を打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置とする。そして、この状態から、駆動手段及び打刻ピン駆動レバー１１４によって打刻ピン３３に押圧力を与えることで、打刻ピン３３が打刻ヘッド１３０から突出し、被打刻物１００の表面にドットが形成される。この打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置が変化すると、復帰ばね１１３の伸張量が変化し、打刻ピン３３への付勢力も変化するとともに、打刻ピン３３に与えられる押圧力も変化する。
【０００７】
こうした打刻装置１２０では、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃ（ｍｍ）（図９参照）を一定に保つ必要がある。距離Ｌｃが大きくなり過ぎると、打刻ピン移動ストロークが不足して、被打刻物１００の表面のドットが浅くなってしまい、逆に距離Ｌｃが小さくなり過ぎると、被打刻物１００の表面のドットが深くなってしまう。そして打刻品質が低下してしまう。被打刻物１００がプラスチックなどの脆弱な材質である場合には、打刻ピン３３による衝撃が強くなりすぎ、被打刻物１００が損傷する場合がある。
【０００８】
このように、打刻装置１２０では、距離Ｌｃを規定範囲内に収める必要がある。そのためには、図９に示すように、打刻ヘッド１３０ごとにキャリッジ取り付け位置（キャリッジ取付孔の中心）と打刻ピン３３の下端との距離Ｌａ（ｍｍ）を調整する必要がある。ところが、打刻ヘッド１３０では、打刻ピン３３自体の長さのばらつき、打刻ヘッド１３０を構成する部品の加工精度、又は、打刻ヘッド１３０の組み立て精度によって、この距離Ｌａ（ｍｍ）が異なるようになる。
【０００９】
具体的には、図９に示すように、打刻ピン３３の待機位置における打刻ピン駆動レバー１１４の先端部の−Ｚ側の端面から、キャリッジへの取り付け孔の中心までの距離Ｌｅ（ｍｍ）は、打刻ヘッド１３０を構成する部品の加工精度や、打刻ヘッド１３０の組み立て精度によって、打刻ヘッド１３０ごとに異なっている。また、打刻ピン３３の長さのばらつきによって、打刻ピン３３の待機位置における打刻ピン駆動レバー１１４の先端部の−Ｚ側の端面から、打刻ピン３３の先端までの距離Ｌｆ（ｍｍ）も打刻ヘッド１３０ごとに異なるようになる。
【００１０】
この距離Ｌｅと距離Ｌｆによって、前記した距離Ｌａ（ｍｍ）（＝距離Ｌｆ−距離Ｌｅ）が決定されるが、上述したように距離Ｌｅも距離Ｌｆもばらついているので、距離Ｌａもばらついてしまい、上述した距離Ｌｃが規定範囲から外れてしまう場合がある。
【００１１】
このような不具合の対策として、打刻装置１２０において、打刻ヘッド１３０を新しいものに交換したときには、その都度、距離Ｌｃを規定範囲内に収めるために、被打刻物１００のＺ軸方向の位置を変更したり、打刻ピン駆動レバー１１４が打刻ピン３３を押圧し始める位置を変更することが考えられる。また、打刻ピン３３の長さのばらつきを後加工で修正することが考えられる。例えば、打刻ヘッド１３０を組み立てた後に、打刻ピン３３の先端を研磨加工などによって、一定の位置に揃えることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−２７６６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、打刻ピン駆動レバー１１４が打刻ピン３３を押圧し始める位置を変更するのでは、上述した打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置が変化することになる。このため、打刻ピン３３に与えられる押圧力が変化するので、被刻印物１００におけるドットの刻印状態が不均一となってしまう。このプロセスを以下に詳細に説明する。
【００１４】
図９に示すように、打刻ピン駆動レバー１１４の下面には可動ヨーク１１６が固定されており、電磁ソレノイド１４３によってヨークケース１１７が励磁されることで、可動ヨーク１１６がヨークケース１１７に引き付けられる。そして、可動ヨーク１１６が、打刻ヘッド１３０内の、ヨークケース１１７の度当たり部１１７ａに当接することで、下方への移動が規制される。この移動が規制された状態の打刻ピン駆動レバー１１４の位置を打刻ピン駆動レバー１１４の度当たり位置とする。
【００１５】
打刻ヘッド１３０では、打刻ピン駆動レバー規制部１１９のＺ軸方向の位置を変えることで、この打刻ピン駆動レバー１１４の度当たり位置と待機位置との関係が複数の打刻ヘッド１３０間で一定になるように調整されている。つまり、このときの打刻ピン駆動レバー１１４が待機位置から度当たり位置まで移動する際に打刻ピン駆動レバー１１４の先端が移動する距離を静ストローク長Ｌｓ（mm）とすると、この静ストローク長Ｌｓが、複数の打刻ヘッド１３０間で一定となるように調整されている。
【００１６】
打刻ピン駆動レバー１１４が移動するに伴って、打刻ピン３３も移動する。そして、打刻ピン駆動レバー１１４がヨークケース１１７に引き付けられる際の加速度に応じて、打刻ピン３３には慣性力が働くため、打刻ピン駆動レバー１１４は、度当たり部１１７ａによってそれ以上の移動を規制された後も僅かに移動を続けるが、その後、復帰ばね１１３の付勢力によって、当該移動が規制された状態に復帰する。このとき、僅かに移動した位置から移動が規制された位置までの打刻ピン３３の移動量を、以下、「打刻ピン移動ストローク」とする。
【００１７】
打刻ピン駆動レバー１１４と、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部が、図９に示す状態よりも上方に位置している場合、度当たり部１１７ａと、可動ヨーク１１６の下端との距離は、図９に示す状態よりも長くなり、静ストローク長Ｌｓは長くなる。一方、打刻ピン駆動レバー１１４と、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部が、図９に示す状態よりも下方に位置している場合、度当たり部１１７ａと、可動ヨーク１１６の下端との距離は、図９に示す状態よりも短くなり、静ストローク長Ｌｓは短くなる。
【００１８】
電磁ソレノイド１４３によってヨークケース１１７が励磁された場合、度当たり部１１７ａと可動ヨーク１１６の下端との距離によって、打刻ピン駆動レバー１１４がヨークケース１１７に引き付けられる力が異なる。具体的には、度当たり部１１７ａと可動ヨーク１１６の下端との距離が長い場合は、打刻ピン駆動レバー１１４が引き付けられる力が弱く、それと逆に、短い場合は強い。従って、静ストローク長Ｌｓが長い場合は、打刻ピン３３に与える押圧力は弱くなるので、打刻ピン３３に働く慣性力は小さくなり、打刻ピン移動ストロークは小さくなる。一方、静ストローク長Ｌｓが短い場合は、打刻ピン３３に与える押圧力が強くなるので、打刻ピン３３に働く慣性力は大きくなり、打刻ピン移動ストロークは大きくなる。
【００１９】
このように、静ストローク長Ｌｓが長いと、打刻ピン移動ストロークが小さくなり、被打刻物１００表面のドットが浅くなる。それとは逆に、静ストローク長Ｌｓが短いと、打刻ピン移動ストロークが大きくなり、被打刻物１００の表面のドットが深くなる。そのため、この場合は、ドットの深さが所定の値になるように、電磁ソレノイド１４３の励磁条件を変えてバランスをとる必要が生じる。
【００２０】
即ち、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置を変更すると、静ストローク長Ｌｓが変化し、電磁ソレノイド１４３の励磁条件も調整しなければならなくなるため、打刻ヘッド１３０の調整が煩雑になる。従って、この待機位置は変えないことが望ましい。
【００２１】
また、打刻ピン３３は、先端部が円錐形状などに形成されているが、円錐形状を保ったまま、距離Ｌａ（ｍｍ）を規定範囲内に収めるために打刻ピン３３の先端部を研磨加工などで切り揃えることは非常に困難である。
【００２２】
また、打刻ピン駆動レバー１１４の待機位置を変更するために、例えば、図９に示すように、打刻ピン駆動レバー規制部１１９に配設したシート１１９ａに対して、新たなシート１１９ｂを追加することが考えられるが、この場合には、打刻ヘッド１３０を分解する必要がある。しかし、打刻ヘッド１３０を構成する部品はブロック化されていないので、それぞればらばらになってしまう。
【００２３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、打刻ピンの待機位置を変化させることなく、かつ、打刻ピンの加工を行うことなく、被打刻物の載置面と打刻ピンの先端との距離を適正範囲内に収めることができる打刻ヘッド及び打刻装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る打刻ヘッドは、
打刻ピンの先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッドであって、
前記打刻ピンを一方向に付勢する付勢手段と、その付勢力に抗して前記打刻ピンに押圧力を与える駆動手段と、前記打刻ピンとが配設される第１部分と、
前記第１部分に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、前記打刻ピンを保持する第２部分とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に介在させる離隔部材を異なる大きさのものに変更することによって、前記キャリッジへの取付位置と打刻ピンの先端との距離を調整可能とされている、
ことを特徴とする。
【００２５】
前記第１部分と前記第２部分は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されていることが好ましい。
【００２６】
前記付勢手段は、一端部が前記第１部分の一部に当接し、他端部が前記打刻ピンの一部に当接するように当該第１部分に配設されていることが好ましい。
【００２７】
前記打刻ピンは、先端部が円錐形状又は楔状に形成されたワイヤ状部材であり、かつ、前記付勢手段は、前記ワイヤ状部材に挿通されているコイルばねであり、該コイルばねは、打刻ピンの基端に位置する大径部に当接するように第１部分に配設されていることが好ましい。
【００２８】
前記第１部分及び前記第２部分とは、それらの間に離隔部材を介在させた状態で、ボルト止めによって組み立てられることが好ましい。
【００２９】
本発明の第２の観点に係る打刻装置は、
複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドと、該打刻ヘッドを被刻印物に対して移動可能に支持すると共に、前記打刻ヘッドから前記打刻ピンを突出させ、被打刻物を打刻させるキャリッジと、を備える打刻装置であって、
前記打刻ヘッドとして、前記した打刻ヘッドを用いる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、打刻ピンの待機位置を変化させることなく、かつ、打刻ピンの加工を行うことなく、被打刻物の載置面と打刻ピンの先端との距離を適正範囲内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る打刻装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る打刻ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２の−Ｚ方向から観た矢視図であり、（ｂ）は、シート状部材の底面図である。
【図４】図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図６】シート状部材の厚さを変更したときの打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図７】シート状部材の厚さを変更したときの打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【図８】打刻装置の構造及び動作を説明する模式図である。
【図９】打刻ヘッドの構造及び動作を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態に係る打刻ヘッド及び打刻装置を図面を参照して説明する。
【００３３】
図１に示す本実施形態の打刻装置２０は、被打刻物の表面に複数のドットから構成される二次元コードや文字などを形成する。打刻装置２０は、ベース部材２１、ベース部材２１に対してＹ軸に沿って移動可能に設けられたＹ移動体２３、Ｙ移動体２３に対してＸ軸に沿って移動可能に設けられたＸ移動体２４、Ｘ移動体２４にホルダ２５を介して取り付けられた打刻ヘッド３０、及び打刻装置２０の電気的な制御を行うドライバ２６を備えている。本実施形態では、Ｘ移動体２４が打刻ヘッド３０をＸ軸に沿って移動させるキャリッジとなる。
【００３４】
ベース部材２１は、長手方向をＸ軸方向としＸＹ平面に平行な板状の第１平板部２１ａと、長手方向をＸ軸方向としＸＺ平面に平行な板状の第２平板部２１ｂからなる断面Ｌ字状の部材である。また、このベース部材２１に形成された第１平板部２１ａの＋Ｙ側端部には、長手方向をＸ軸方向とする支持プレート２２が固定されている。
【００３５】
支持プレート２２の−Ｙ側の面と、ベース部材２１に形成された第２平板部２１ｂの＋Ｙ側の面とはほぼ平行になっている。そして、支持プレート２２とベース部材２１の第２平板部２１ｂの間には、一端部が支持プレート２２に固定されると共に、他端部が第２平板部２１ｂに固定され、長手方向をＹ軸方向とする長尺円柱状のＹガイド５２Ａ，５２Ｂがそれぞれ架設されている。
【００３６】
Ｙ移動体２３は、Ｘ軸方向を長手方向とする板状の移動部２３ａと、移動部２３ａの＋Ｘ側端部及び−Ｘ側端部から−Ｚ方向へ延びる一対の支持部２３ｂとからなる部材である。また、Ｙ移動体２３の移動部２３ａの中央部には、Ｙ軸方向に貫通する円形開口２３ｃが形成され、この円形開口２３ｃの＋Ｘ側及び−Ｘ側には円形開口２３ｄがそれぞれ形成されている。そして、Ｙ移動体２３の一対の支持部２３ｂの間には、両端部が一対の支持部２３ｂにそれぞれ固定された、長手方向をＸ軸方向とする長尺円柱状のＸガイド５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ架設されている。
【００３７】
上述のように構成されたＹ移動体２３は、移動部２３ａの円形開口２３ｄにそれぞれ挿入された１組のＹガイド５２Ａ，５２Ｂによって、ベース部材２１に対してＹ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３８】
また、Ｙ移動体２３の移動部２３ａに形成された円形開口２３ｃには、ベース部材２１の第２部分２１ｂ、及び支持プレート２２に、＋Ｙ側端部及び−Ｙ側端部が回転可能に支持された送りネジ６０Ｙが螺合されている。Ｙ移動体２３は、送りネジ６０ＹがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ軸方向に移動する。
【００３９】
Ｘ移動体２４は、Ｚ軸方向を長手方向とする直方体状の部材である。このＸ移動体２４の中央部にはＸ軸方向に貫通する円形開口２４ａが形成され、この円形開口２４ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側には円形開口２４ａを挟むように一対の円形開口２４ｂが形成されている。
【００４０】
上述のように構成されたＸ移動体２４は、一対の円形開口２４ｂにそれぞれ挿入されたＸガイド５１Ａ，５１Ｂによって、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。
【００４１】
また、Ｘ移動体２４に形成された円形開口２４ａには、両端部がＹ移動体２３の一対の支持部２３ｂによって回転可能に支持された送りネジ６０Ｘが螺合されている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動する。
【００４２】
以下、本発明の実施形態に係る打刻装置２０の打刻ヘッド３０を図面を参照して詳細に説明する。図２は、打刻ヘッド３０を−Ｘ、−Ｙ、＋Ｚ側から観た斜視図である。図３（ａ）は、打刻ヘッド３０を−Ｚ側から観た図であり、図３（ｂ）は、シート状部材３０ａを−Ｚ側から観た底面図である。図４は、打刻ヘッド３０の断面図であり、打刻ヘッド３０の中心を通りＸＺ平面に平行な断面である。
【００４３】
図１〜図４に示されるように、本実施形態の打刻ヘッド３０は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されている第１部分及び第２部分からなるセパレート（分離）型構造を採用しており、第１部分としてのケーシング３１と、ケーシング３１に接合されると共に打刻装置２０のＸ移動体２４（キャリッジ）に支持される、第２部分としての支持部材３２と、を備える。第１部分としてのケーシング３１と、第２部分としての支持部材３２とは、互いに独立した構造となっており、それぞれ独立して扱うことが可能である。
【００４４】
図２〜図４に示されるように、打刻ヘッド３０は、さらに、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在されるシート状部材３０ａと、ケーシング３１の構成部材を固定するＵ字状の固定ばね３１ｃと、長さが相互に等しい複数本（９本）の打刻ピン３３と、コイルばねからなり、打刻ピン３３に付勢力を与える復帰ばね（付勢手段）１１３と、打刻ピン３３を押圧するための打刻ピン駆動レバー１１４と、円柱形状の可動ヨーク１１６と、ソレノイド４３と、を備える。
【００４５】
シート状部材３０ａは、厚さが均一なシート状の部材であって所謂スペーサとしての機能を有しており、圧力が付与されても厚さの変化の少ない硬質な材料、例えば、金属、硬質樹脂、硬質ゴム、硬質の紙材料などからなる。
【００４６】
図４に示されるように、打刻ピン３３は、−Ｚ側の先端部が先細りになるように円錐形状又は楔状に形成されるとともに、基端部３３ａがそれ以外の部分である本体よりも大径に形成されたワイヤ状部材である。
【００４７】
また、打刻ピン駆動レバー１１４は、長尺状の部材であり、打刻ヘッド３０の中央部に位置する先端部で打刻ピン３３の基端部３３ａと当接することで当該打刻ピン３３を押圧し、各打刻ピン３３を基準位置から−Ｚ側（下方）に移動させるものである。打刻ピン駆動レバー１１４には、電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなる可動ヨーク１１６の＋Ｚ側の先端部が例えばカシメ加工により一体に固定されている。
【００４８】
ケーシング３１は、図２及び図４に示されるように、基材となるベース部材１１５、ソレノイド４３が配置されるコアを有するヨークケース１１７、可動ヨーク１１６を収容するヨークプレート１１８、打刻ピン駆動レバー１１４を保持するレバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ３１ａの天板であるレバーホルダ天板３１ｂによって構成されている。
【００４９】
ベース部材１１５は、図４に示されるように、ヨークケース１１７、ヨークプレート１１８、レバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ天板３１ｂを支えるものであり、中央部がその他の円盤状の部分から有底円筒状に突出形成され、凹部３１ｈを形成している。また、ベース部材１１５の円盤状の部分には、Ｘ軸方向に並ぶ一対の嵌合凸部１１５ｐが下方（−Ｚ方向）に向けて突出形成されている。そして、ベース部材１１５の側部に突出形成された一対の突起で両端部が固定された固定ばね３１ｃによって、ベース部材１１５に対して、ヨークケース１１７、ヨークプレート１１８、レバーホルダ３１ａ、及びレバーホルダ天板３１ｂが一体に固定されて、独立したケーシング３１を形成している。
【００５０】
図２、図３（ａ）及び図４に示されるように、ケーシング３１には、複数本（９本）の打刻ピン３３と、各打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢する複数個（９個）の復帰ばね１１３と、その付勢力に抗して各打刻ピン３３のそれぞれに押圧力を与える複数個（９個）の駆動手段４０が収容（配設）されている。なお、駆動手段４０は、それぞれ、打刻ピン駆動レバー１１４、可動ヨーク１１６、及びソレノイド４３から構成される。
【００５１】
復帰ばね１１３は、それぞれ打刻ピン３３に挿通され、復帰ばね１１３の一端部は、ベース部材１１５の凹部３１ｈの底面に＋Ｚ側から当接し、他端部は、打刻ピン３３の基端部３３ａの−Ｚ側の端面に当接している。そしてこの状態で、各復帰ばね１１３は、打刻ピン３３に対して＋Ｚ方向に付勢力を付与している。
【００５２】
打刻ピン駆動レバー１１４は、打刻ピン３３の基端部３３ａとの当接部(先端部)と反対側の端部（後端部）が図示しない保持機構によってレバーホルダ３１ａ内で保持されており、これによって打刻ピン駆動レバー１１４はＺ軸方向に揺動することが可能となっている。なお、保持機構は、例えばレバーホルダ天板３１ｂと、打刻ピン駆動レバー１１４の端部との間に設けた板ばね等によって構成される。
【００５３】
打刻ピン３３は、復帰ばね１１３により、＋Ｚ方向に付勢され、打刻ピン３３の基端部３３ａが打刻ピン駆動レバー１１４と当接した後、復帰ばね１１３の付勢力によって、打刻ピン駆動レバー１１４とともに上方へ移動するが、打刻ピン駆動レバー１１４は、その先端部で打刻ピン駆動レバー規制部１１９（図４及び図９参照）に当接することで、上方への移動が規制される。この規制された状態での打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の位置が、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置となる。
【００５４】
ヨークケース１１７には、可動ヨーク１１６が配設される位置に対応して円柱形状のコアが設けられており、このコアを中心としてソレノイド４３が配置される。ヨークケース１１７は、コアがソレノイド４３によって励磁されることで可動ヨーク１１６を引きつけ、打刻ピン駆動レバー１１４を基準位置から−Ｚ方向（下方）へ揺動させるものである。
【００５５】
ヨークプレート１１８は、閉じた磁路を形成するためのものであり、例えば、電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなる。
【００５６】
一方、支持部材３２は、そのＺ方向の端部にＸＹ平面に平行に形成され、ケーシング３１との接合に用いられる接合プレート３２ａと、接合プレート３２ａに直交し、かつＸＺ平面に平行な取付プレート３２ｃと、接合プレート３２ａの中央部にＺ方向に延びるように形成され、取付プレート３２ｃの中心部を通過する四角箱状の打刻ピン保持部３２ｄとが一体化されて構成されている。接合プレート３２ａの上面（＋Ｚ方向に形成された面）は平坦とされている。
【００５７】
接合プレート３２ａには、３本のボルト３２ｂが−Ｚ方向から螺合されている。また、接合プレート３２ａには、打刻ピン保持部３２ｄを間に挟み、かつＸ軸方向に並ぶ一対の嵌合孔３２ｈが貫通形成されている。
【００５８】
また、取付プレート３２ｃには、打刻ピン保持部３２ｄを間に挟み、かつＸ軸方向に並ぶ一対のキャリッジ取付孔３２ｅが貫通形成されている。
【００５９】
また、打刻ピン保持部３２ｄは、複数本の打刻ピン３３および打刻ピンガイド板１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを収納しており、この比較的長尺となる打刻ピン３３は、打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄによって支持されている。打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄは、ガイド用のガイド孔が貫通された平板材であり、打刻ピン３３は、このガイド孔に挿通され、打刻ピン保持部３２ｄ内においてＺ軸に沿うように一定の姿勢を維持している。
【００６０】
そして、支持部材３２は、複数の打刻ピン３３を、それらの先端部を支持部材３２から突出させた状態で、Ｚ軸に沿って移動可能に支持し、各打刻ピン３３を被打刻物１００に向けて突出させる。詳しくは、各打刻ピン３３は、打刻ピン保持部３２ｄの−Ｚ側の端部（先端部）に配置された打刻ピンガイド板１１５ｄのガイド孔を挿通し、被打刻物１００に向けて突出する。
【００６１】
図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、シート状部材３０ａの中央部には、小幅部と大幅部が中心を一致させて連通したスリット状の孔３０ｃが形成されており、そのスリット状の孔３０ｃのＸ軸方向の両脇には当該孔３０ｃよりも小さく、かつ該孔３０ｃと同様な形状の一対のスリット状の孔３０ｂが形成されている。
【００６２】
図２に示されるように、シート状部材３０ａは、孔３０ｃの小幅部、一対の孔３０ｂの大幅部が前述した３本のボルト３２ｂにＹ軸方向に沿うように嵌合されることで、ケーシング３１と支持部材３２との間で、ＸＹ平面に平行な方向に移動不能に支持される。また、孔３０ｃの大幅部には、打刻ピン保持部３２ｄが嵌合し、一対の孔３０ｂの小幅部には、ケーシング３１のベース部材１１５の一対の嵌合凸部１１５ｐが挿通される。
【００６３】
そして、打刻ヘッド３０を組み立てるには、図２に示すように、まず、ケーシング３１と支持部材３２との間にシート状部材３０ａを介在させる。そして、支持部材３２の接合プレート３２ａの一対の嵌合孔３２ｈに、ケーシング３１の嵌合凸部１１５ｐを嵌合させた状態で、支持部材３２の接合プレート３２ａに螺合した３本のボルト３２ｂを、ケーシング３１のベース部材１１５に設けられたボルト穴（図示せず）にそれぞれ螺合固定する。
【００６４】
なお、詳細には、シート状部材３０ａは、図２に示すように、ケーシング３１のベース部材１１５の中央部に−Ｚ方向に突出するように形成され、図４に示すように、端面が平坦とされた円環状の突起部１１５ｑと、支持部材３２の接合プレート３２ａの上面との間に挟持されている。この結果、シート状部材３０ａによって円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との距離が決定されている。
【００６５】
図１に戻り、打刻ヘッド３０は、支持部材３２において、打刻装置２０のＸ移動体２４の＋Ｙ側の面に固定されたＵ字状のホルダ２５によって支持される。詳しくは、図２及び図４を参照して、支持部材３２の一対のキャリッジ取付孔３２ｅにそれぞれボルト（図示せず）が挿通され、そのボルトがＵ字状のホルダ２５に螺合固定されることで、打刻ヘッド３０は、その支持部材３２においてＸ移動体２４（キャリッジ）に取り付けられる。
【００６６】
本実施形態の打刻ヘッド３０は、以上のように構成され、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在した離隔部材としてのシート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心（打刻ヘッド３０のキャリッジへの取付位置）と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ（ｍｍ）（図５〜図７参照）を調整可能としている点に特徴を有する。
【００６７】
図５〜図７は、図４に示す領域Ｂで示される駆動手段４０の構造及びその動作を模式的に示すものである。
【００６８】
図５に示されるように、ソレノイド４３への電流の供給がない状態では、打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢している復帰ばね１１３の付勢力により、図中破線で示すように、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４がそれぞれ待機位置にある。
【００６９】
そして、ソレノイド４３に外部の電源から電流が供給され、励磁されると、ヨークケース１１７とヨークプレート１１８とを磁化する。ヨークケース１１７のコアが磁化されると、図中実線で示すように、可動ヨーク１１６が−Ｚ方向に引き付けられるため、それに伴い、打刻ピン駆動レバー１１４の先端部は−Ｚ方向へ回動する。そして、打刻ピン駆動レバー１１４の先端部が−Ｚ方向に回動するのに伴って、図中実線で示すように、打刻ピン駆動レバー１１４によって打刻ピン３３の基端部３３ａが−Ｚ方向に押圧され、打刻ピン３３も−Ｚ方向に移動し、被打刻物１００を打刻する。
【００７０】
一方、ソレノイド４３への電流の供給が中断されると、ヨークケース１１７のコアによる可動ヨーク１１６の引きつけが解除され、打刻ピン３３を＋Ｚ方向に付勢している復帰ばね１１３の付勢力により、図中破線で示すように、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４がそれぞれの待機位置に復帰する。
【００７１】
次に、本実施形態におけるシート状部材３０ａを用いた、距離Ｌａの調整方法について説明する。ここで、実際にはケーシング３１のＺ軸方向の寸法における組み立て精度や加工精度によるばらつきと打刻ピン３３の長さばらつきとを含んで調整を行うが、説明を簡単にするために、ケーシング３１のＺ軸方向の寸法は一定とし、打刻ピン３３の長さのみがばらついている場合を想定して説明する。
【００７２】
ここで、打刻ピン３３は、長さが異なる３種の３３ｌ、３３ｍ、３３ｓのものがあるとし、それぞれの長さは３３ｌ＞３３ｍ＞３３ｓという関係にあるとする。そして、３３ｌが配設された打刻ヘッド３０ｌを図５に、３３ｍが配設された打刻ヘッド３０ｍを図６に、３３ｓが配設された打刻ヘッド３０ｓを図７にそれぞれ示す。
【００７３】
図５では、シート状部材３０ａには厚さが最も厚いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面とが離間している。ここで、図５におけるキャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａ＝Ｌａｌ（ｍｍ）とする。
【００７４】
図６では、シート状部材３０ａには図５に示すものより厚さが薄いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との間の距離が短くなる。このときの距離Ｌａ＝Ｌａｍ（ｍｍ）とすると、Ｌａｌ＝Ｌａｍとなる。このように、打刻ピン３３の長さに応じて、距離Ｌａが一定となるようシート状部材３０ａの厚さを決定している。
【００７５】
図７では、シート状部材３０ａには厚さが図６に示すものよりさらに薄いものが使用されており、それに対応して、円環状の突起部１１５ｑの−Ｚ側の端面と接合プレート３２ａの＋Ｚ側の端面との間の距離が、図６に示すものよりも短くなっている。このときの距離Ｌａ＝Ｌａｓとすると、Ｌａｌ＝Ｌａｍ＝Ｌａｓとなる。このように、打刻ピン３３の長さに応じて、距離Ｌａが一定となるようシート状部材３０ａの厚さを決定している。
【００７６】
なお、実際にシート状部材３０ａの厚さを決定する方法について以下に説明する。
即ち、まず、ケーシング３１と支持部材３２間に、シート状部材３０ａを介在させない状態で、ケーシング３１と支持部材３２をボルト３２ｂを用いて固定し、打刻ヘッド３０を組み立てる。
【００７７】
次に、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａを測定する。本実施形態の打刻ヘッド３０は、打刻ピン３３を９本備えているので、９本全部について距離Ｌａを測定する。
【００７８】
得られたデータから、最大となる距離Ｌａ（ｍａｘ）と、最小となる距離Ｌａ（ｍｉｎ）とを選択し、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａが、距離Ｌａ（medium）＝（Ｌａ（ｍａｘ）＋Ｌａ（ｍｉｎ））／２となるように、シート状部材３０ａの厚さを決定する。
【００７９】
上述した方法によれば、ケーシング３１と支持部材３２間に挟まれたシート状部材３０ａの厚さを変えることで、ケーシング３１のＺ軸方向の長さのばらつきが相殺され、距離Ｌａが打刻ピン３３の長さのばらつきの範囲内で調節可能となる。このような方法で距離Ｌａを調節すれば、ケーシング３１を構成する複数の部品のＺ軸方向の寸法ばらつきが距離Ｌａに累積されて反映されてしまう不具合が回避できる。
【００８０】
なお、打刻装置１２０においては、通常、被打刻物１００の載置面から打刻ヘッド１３０の取り付け位置までの距離Ｌｂ（ｍｍ）は規定範囲内で管理されているので、打刻ピン３３の先端と被打刻物１００の載置面との距離Ｌｃ（ｍｍ）を規定範囲に収めるには、距離Ｌａ（＝Ｌｂ−Ｌｃ）のばらつきのみを管理すればよいことになる。
【００８１】
本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａのばらつきを低減させることができる。このため、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃは、被打刻物１００のＺ軸方向の位置のばらつきの範囲内において、安定したものとなる。そのため被打刻物１００の表面のドットの深さをほぼ一定にすることができるので、打刻品質が向上する。
【００８２】
また、図５〜図７に示したように、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在されるシート状部材３０ａの厚さをどのように変えても、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変のままである。これはシート状部材３０ａを用いて、ケーシング３１と支持部材３２との離間距離を調整することで、被打刻物１００の載置面と打刻ピン３３の先端との距離Ｌｃを調整しているためである。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の打刻ヘッド３０は、互いに独立したケーシング３１及び支持部材３２と、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在する離隔部材とにより構成される。さらに、この離隔部材は、厚さが均一なシート状部材３０ａから構成している。このため、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することによって、キャリッジ取付孔３２ｅの中心と打刻ピン３３の先端との距離Ｌａを調整することができる。このため、打刻装置２０において、打刻ヘッド３０を新しいものに交換したときに、距離Ｌａが規定範囲内にない場合には、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに変更することのみで、規定範囲内に収めることが可能となる。それとともに、ケーシング３１と支持部材３２とは独立して構成されているので、シート状部材３０ａをそれらの間に介在させて距離Ｌａを調整しても円環状の突起部１１５ｑの下面と接合プレート３２ａの上面との距離が変わるのみで、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変である。このため、ソレノイド４３の励磁条件が変わることがなく、打刻ヘッド３０の調整が容易となる。
【００８４】
また、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、距離Ｌａが規定範囲内の値に入るように、予めシート状部材３０ａの厚さを変えておけば、打刻装置２０において、打刻ヘッド３０を新しいものに交換する際に距離Ｌａを調整する必要がなくなるので、打刻ヘッド３０の交換が容易化される。
【００８５】
さらに、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２とは独立して構成されているので、シート状部材３０ａを交換しても、ケーシング３１と支持部材３２との距離が変わるのみで、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４の各待機位置は不変であるから、ソレノイド４３の励磁条件が変わることがなく、打刻ピン３３に与えられる押圧力が変化することはない。
【００８６】
しかも、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２は、３本のボルト３２ｂで固定され、シート状部材３０ａは、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在しているだけである。このため、例えば、打刻ヘッド３０をケーシング３１と支持部材３２とに分離し、シート状部材３０ａを異なる厚さのものに交換後、３本のボルト３２ｂを使用して打刻ヘッド３０を組み立てることのみで容易に距離Ｌａを調整することができる。
【００８７】
そして、本実施形態の打刻ヘッド３０によれば、ケーシング３１と支持部材３２とが独立して構成されているとともに、それぞれがブロック化されているので、分離が容易な上に、それぞれを構成する部品がばらばらになることがないので、シート状部材３０ａを容易に交換することができる。
【００８８】
本実施形態では、ケーシング３１と支持部材３２との間に介在される離隔部材をシート状部材３０ａから構成した。しかしこれに限られず、離隔部材は、異なる大きさのものをケーシング３１と支持部材３２との間に介在させることで、ケーシング３１と支持部材３２との距離（円環状の突起部１１５ｑと接合プレート３２ａの上面との距離）を精度よく調整できるものであれば、ブロック状など、その他の形状の部材が使用できることは勿論である。
【００８９】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９０】
２０ 打刻装置
２４ Ｘ移動体（キャリッジ）
３０ 打刻ヘッド
３０ａ シート状部材（離隔部材）
３１ ケーシング（第１部分）
３１ａ レバーホルダ
３１ｂ レバーホルダ天板
３１ｈ 凹部
３２ 支持部材（第２部分）
３２ｂ ボルト
３２ｅ キャリッジ取付孔
３３ 打刻ピン（ワイヤ状部材）
３３ａ 基端部（大径部）
４０ 駆動手段
４３ ソレノイド
１１３ 復帰ばね（コイルばね）
１１４ 打刻ピン駆動レバー
１１５ ベース部材
１１６ 可動ヨーク
１１７ ヨークケース
１１８ ヨークプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打刻ピンの先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッドであって、
前記打刻ピンを一方向に付勢する付勢手段と、その付勢力に抗して前記打刻ピンに押圧力を与える駆動手段と、前記打刻ピンとが配設される第１部分と、
前記第１部分に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、前記打刻ピンを保持する第２部分とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に介在させる離隔部材を異なる大きさのものに変更することによって、前記キャリッジへの取付位置と打刻ピンの先端との距離を調整可能とされていることを特徴とする打刻ヘッド。
【請求項２】
前記第１部分と前記第２部分は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の打刻ヘッド。
【請求項３】
前記付勢手段は、一端部が前記第１部分の一部に当接し、他端部が前記打刻ピンの一部に当接するように当該第１部分に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の打刻ヘッド。
【請求項４】
前記打刻ピンは、先端部が円錐形状又は楔状に形成されたワイヤ状部材であり、かつ、前記付勢手段は、前記ワイヤ状部材に挿通されているコイルばねであり、該コイルばねは、打刻ピンの基端に位置する大径部に当接するように第１部分に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の打刻ヘッド。
【請求項５】
前記第１部分及び前記第２部分とは、それらの間に離隔部材を介在させた状態で、ボルト止めによって組み立てられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の打刻ヘッド。
【請求項６】
複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドと、該打刻ヘッドを被刻印物に対して移動可能に支持すると共に、前記打刻ヘッドから前記打刻ピンを突出させ、被打刻物を打刻させるキャリッジと、を備える打刻装置であって、
前記打刻ヘッドとして、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の打刻ヘッドを用いることを特徴とする打刻装置。
【請求項１】
打刻ピンの先端部で被打刻物を打刻する打刻ヘッドであって、
前記打刻ピンを一方向に付勢する付勢手段と、その付勢力に抗して前記打刻ピンに押圧力を与える駆動手段と、前記打刻ピンとが配設される第１部分と、
前記第１部分に接合されるとともに、打刻装置のキャリッジに取り付けられた状態で、前記打刻ピンを保持する第２部分とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に介在させる離隔部材を異なる大きさのものに変更することによって、前記キャリッジへの取付位置と打刻ピンの先端との距離を調整可能とされていることを特徴とする打刻ヘッド。
【請求項２】
前記第１部分と前記第２部分は、それぞれ複数の部品が一体化して構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の打刻ヘッド。
【請求項３】
前記付勢手段は、一端部が前記第１部分の一部に当接し、他端部が前記打刻ピンの一部に当接するように当該第１部分に配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の打刻ヘッド。
【請求項４】
前記打刻ピンは、先端部が円錐形状又は楔状に形成されたワイヤ状部材であり、かつ、前記付勢手段は、前記ワイヤ状部材に挿通されているコイルばねであり、該コイルばねは、打刻ピンの基端に位置する大径部に当接するように第１部分に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の打刻ヘッド。
【請求項５】
前記第１部分及び前記第２部分とは、それらの間に離隔部材を介在させた状態で、ボルト止めによって組み立てられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の打刻ヘッド。
【請求項６】
複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドと、該打刻ヘッドを被刻印物に対して移動可能に支持すると共に、前記打刻ヘッドから前記打刻ピンを突出させ、被打刻物を打刻させるキャリッジと、を備える打刻装置であって、
前記打刻ヘッドとして、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の打刻ヘッドを用いることを特徴とする打刻装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８８３８９（Ｐ２０１１−８８３８９Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４４８０８（Ｐ２００９−２４４８０８）
【出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
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