JP2007075923A - 裁断装置および記録裁断複合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタ１３８の切刃の状態を自動的に検査する裁断装置１０を提供する。
【解決手段】シート状の媒体１７０を裁断する裁断装置１０であって、媒体１７０に対向した位置で、媒体１７０の表面と平行であり且つ搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジ１３０と、媒体１７０に対して進退できるように、且つ、媒体１７０に垂直な回転軸１３２に対して回転できるように、キャリッジ１３０に保持されたカッタ１３８とを備えた裁断装置１０であって、カッタ１３８の切刃を回転軸１３２の回りに能動的に回転させる回転制御部２３０と、カッタ１３８を含む領域の光学的分布を検出して検出信号を出力する受像素子４１０と、受像素子４１０の出力信号からカッタ１３８の欠け、変形または磨耗を検出して警報を発生する検知部４４０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、裁断装置および記録裁断複合装置に関する。より詳細には、すでに画像が記録された媒体に対して、その画像を含む領域を切り抜く作業を実行する裁断装置と、裁断装置を裁断の対象となる媒体に画像を記録する記録装置と一体にした記録裁断複合装置とに関する。

紙、布、樹脂シート等のシート状の媒体から所望の形状の部分片を切り出す、カッティング・マシン、カッティング・プロッタ等と呼ばれる装置がある。この種の装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、Ｘ軸方向に走行するテーブルにより搬送される布地に対して、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に往復移動する主軸頭を備え、テーブルによる布地のＸ方向への搬送と主軸頭のＹ方向の往復移動とを組み合わせて、主軸頭を布地全体にわたって走査させることができる。従って、主軸頭にナイフ（カッタ）を装着することにより、布地から所望の裁断片を切り出すことができる。

また、この種の装置が裁断対象とするのは薄いシート状の媒体なので、刃物の切断抵抗により記録用紙が浮いたり撓んだりする場合があり、このような場合には裁断形状に狂いが生じる。そこで、同文献に記載された装置では、ナイフ（カッタ）の側方に一対の押さえローラを装着して、裁断箇所の直近で布地を押さえつつ裁断している。これにより、裁断により布地がテーブルからずれることがなくなり、所望の形状に従って正確に裁断片を切り出すことができるとされている。

一方、特許文献２には、やはりシート状の記録用紙から所望の裁断片を切り出すことができる作画・カッティング両用プロッタが記載されている。この作画・カッティング両用プロッタも、往復移動する作画ヘッドと、作画ヘッドの往復移動方向に直交する方向に記録用紙を搬送するローラ群とを備え、記録用紙の全面にわたって作画ヘッドを走査させることができる。従って、作画ヘッドに筆記用具を装着した場合は記録用紙上の所望の領域に図形を記録することができ、作画ヘッドに刃物を装着した場合は媒体としての記録用紙から所望の形状の裁断片を切り出すことができる。
特公平７−９０５１１ 特開２００１−２２５２９７

一方、記録装置としていわゆるインクジェットプリンタが普及してきている。この種のプリンタは、旧来の銀塩写真に匹敵する高い記録品質を有しており、用途によっては印刷機にとって替わろうとしている。そこで、インクジェットプリンタで作成した画像を前記した裁断装置によって切り出すことが求められる場合がある。また、インクジェット式の記録部と刃物を用いた裁断部とを組み合わせて記録裁断複合装置を形成することが提案され、実行もされている。

しかしながら、インクジェットプリンタによって記録用紙上に記録された画像は、隙間なく塗布されたインクによって形成されている。また、この種のプリンタで用いられるインクには水性溶媒を用いたものがあり、乾燥に開く程度時間がかかることが判っている。また、インクジェット方式で画像を記録された媒体は、画像に触れても手が汚れない程度に乾燥していても、浸透したインクの溶媒が媒体内にまだ残っている場合がある。このような場合は媒体の強度が一時的に低下しており、刃物の切断抵抗により媒体が容易に変形する。従って、インクジェットプリンタと裁断装置を組み合わせて媒体を加工する場合は、裁断装置の切刃の状態が良好で、切断抵抗が低く保たれていることが強く求められる。

上記課題の解決を目的として、本発明の第１の形態として、シート状の媒体を裁断する裁断装置であって、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、媒体に対向した位置で、媒体の表面と平行であり且つ搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジと、媒体に対して進退できるように、且つ、媒体に垂直な回転軸に対して回転できるように、キャリッジに保持された切刃と切刃を回転軸の回りに能動的に回転させる回転制御部と、切刃を含む領域の光学的分布を検出して検出信号を出力する光センサと、検出信号から切刃の欠け、変形または磨耗を検出して警報を発生する検知部とを備える裁断装置が提供される。これにより、カッタの切刃を良好に維持しながら裁断装置を稼働させることができる。従って、処理速度が向上されるだけではなく、裁断処理の品質も向上される。また、裁断不良により装置が停止する回数が減少されるので、裁断装置が関係する業務全体のスループットを向上させることができる。

また、ひとつの実施形態として、上記裁断装置において、光センサが受像素子であり、検出信号が切刃を撮影した映像信号である。これにより、切刃全体の状態を映像としてとらえ、変形等の発生の有無にとどまらず、発生箇所等の検出に利用することもできる。また、具体的に後述するように、磨耗等によるわずかな変形も検出できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、受像素子が電荷結合素子または相補型金属酸化物半導体素子である。これにより、切刃の状態を、品質の高い映像信号として容易に取り出すことができる。また、いずれの素子も豊富に供給されているので、必要に応じて適切な仕様の受像素子を選択して使用できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、切刃と受像素子との間に、受像素子において撮影される切刃の映像が拡大される拡大光学系をさらに備える。これにより、受像素子により得られる切刃の映像が拡大され、より高い精度で切刃の状態を検知できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、受像素子が撮影する領域を照明する光源を更に備える。これにより、受像素子の感度に依存せずに、精度よく切刃の状態を検査できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、光源が切刃に対して受像素子と反対側に配置され、光源および切刃の間または切刃および受像素子の間に配置された受像素子に対して切刃よりも大きな半透明スクリーンを備える。これにより、切刃の映像をより鮮明に撮影できる。また、廉価な密着センサを使用できるので、裁断装置の製造コストも低減できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、光源が切刃に対して受像素子と同じ側に配置され、受像素子が光源から出射されて切刃により反射された光を撮影する。これにより、切刃に対する光学的な観察に関与する部材をまとめて配置できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、光源がレーザ光源であり、光源と切刃との間に配置された、切刃に照射される光に縞状の分布を形成する回折格子を更に備える。これにより、切刃の変形に限らず、磨耗等による微細な変形も感度よく検出できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、検知部が、切刃が装着された当初に受像素子から得られた映像信号を基準図形情報として格納し、使用後の切刃から得られた映像と比較して切刃の欠け、変形または磨耗を検知する。これにより、切刃の検査を一段と精細に実行できる。

また、他の実施形態として、上記裁断装置において、切刃が有尖片刃器であり、受像素子が、切刃の研磨面が形成されていない面の映像信号を撮影する。これにより、切刃の平坦な面から検査するので、欠損、変形等を高精度に検知できる。

更に、他の実施形態として、上記裁断装置において、光センサが受光素子であり、検出信号が、切刃により一部を遮られた光束の光量の変化を計測する受光素子の出力信号である。これにより、廉価な部材を用いて簡潔な構造で切刃の障害を検出できる。

更に、本発明の第２の形態として、シート状の媒体に画像を記録して記録面を形成する記録部と、媒体から画像を含む領域を切り取る裁断部とを備えた記録裁断複合装置であって、シート状の媒体を裁断する裁断装置であって、裁断部が、媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、媒体に対向した位置で、媒体の表面と平行であり且つ搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジと、媒体に対して進退できるように、且つ、媒体に垂直な回転軸に対して回転できるように、キャリッジに保持された切刃と切刃を回転軸の回りに能動的に回転させる回転制御部と、切刃を含む領域の光学的分布を検出して検出信号を出力する光センサと、検出信号から切刃の欠け、変形または磨耗を検出して警報を発生する検知部とを更に備える記録裁断複合装置が提供される。これにより、記録裁断複合装置においても、カッタの切刃を良好に維持しながら稼働させることができる。従って、記録動作から裁断動作に迅速に移行でき、媒体の処理全体のスループットを向上させることができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ひとつの実施例に係る裁断装置１０全体の形態を示す斜視図である。同図に示すように、この裁断装置１０は、直接に媒体１７０の裁断にあたる機構を納めた筐体１８０と、筐体１８０の前方に装着された装入トレイ１６０と、筐体１８０の後方に装着された排出トレイ１１０とを備え、装入トレイ１６０から装入された媒体１７０に対して筐体１８０の内部で裁断加工して、裁断後の媒体１７０を排出トレイ１１０に送り出す。

筐体１８０の内部には、装入トレイ１６０から媒体１７０を取り込む搬送部と、取り込んだ媒体１７０を裁断する裁断部１００と、裁断された媒体１７０を排出トレイに送り出す排出部とが収容されている。これらの内部機構のうち、搬送部の一部である搬送従動ローラ１４２と、裁断部１００とが図１上に見えている。

搬送従動ローラ１４２は、媒体１７０の下に隠れている搬送ローラに対して媒体１７０を押し付ける。搬送ローラは回転駆動され、自身に押し付けられた媒体１７０を、後方の裁断プラテン１５０上に取り込む。裁断プラテン１５０は、水平で略平坦な上面を有し、載せられた媒体１７０の鉛直方向の位置決めを担う。

裁断プラテン１５０の上方に形成された裁断部１００は、媒体１７０の搬送方向と直交する方向に配置されたガイド軸１２０、１２２と、ガイド軸１２０、１２２を挿通されてガイド軸１２０、１２２に沿って往復移動するキャリッジ１３０とを備えている。

キャリッジ１３０は、図示されていない駆動機構により、ガイド軸１２０、１２２に沿って水平に往復移動する。キャリッジ１３０の下面には、後述するカッタヘッドが装着されている。カッタヘッドは、キャリッジ１３０に対して相対的に上下に移動できるので、裁断プラテン１５０上に位置する媒体１７０に対してカッタヘッドを降下させることにより、カッタヘッドに装着されたカッタ２５０の刃部下端を媒体１７０に貫入させることができる。

上記のような裁断部１００において、搬送部から排出部に向かう媒体１７０の搬送と、キャリッジ１３０の往復移動とを組み合わせることにより、媒体１７０の任意の場所に対してカッタ２５０を貫入させ、裁断させることができる。なお、裁断後の媒体１７０は、図上には見えていない排出部により、筐体１８０の後方に送り出される。

図２は、図１に示した裁断装置１０に装備されたカッタ検査部１１周辺の構造を模式的に示す図である。なお、図示の状態では、裁断キャリッジ１３０が、ガイド軸１２０に沿って移動して、筐体１８０の側壁に近いホームポジションに位置している状態を示している。

同図に示すように、キャリッジ１３０の下面には、円柱形のカッタヘッド１３４が回転軸１３２を介して鉛直な軸の回りに回転自在に懸架されている。また、カッタヘッド１３４の下面には、切刃としてカッタ１３８が装着されている。更に、カッタヘッド１３４の側面には、ギア１３６が形成されている。

また、カッタヘッド１３４は、キャリッジ１３０に対して上下に昇降できる。従って、キャリッジ１３０が媒体１７０に対面した位置にあるときにカッタヘッド１３４を降下させると、カッタ１３８の下端が媒体１７０に貫入する。さらに、この状態でキャリッジ１３０を移動させ、あるいは媒体１７０を搬送させることにより、媒体１７０を裁断できる。

ここで、カッタ１３８の下端に形成された切刃は水平面に対して傾斜している。従って、カッタ１３８の切刃が媒体１７０に貫入する位置は、回転軸１３２の回転の中心を下方に延長した位置からはずれている。このため、このカッタヘッド１３４にはいわゆるキャスタアクションが生じ、裁断部キャリッジ１３０および媒体１７０の相対移動方向に応じて自身の向きを自律的に変化させる。換言すれば、キャリッジ１３０がホームポジョンに復帰したときのカッタ１３８の方向は不定である。

一方、図２に示すようにキャリッジ１３０がホームポジョンに位置しているとき、上記カッタヘッド１３４のギア１３６は、筐体１８０の側壁内部に固定されたモータ２１０に回転駆動されるピニオンギア２２０と噛み合う。このモータ２１０は、回転制御部２３０により制御され、カッタ１３８が後述する検査に適した方向を向くように動作する。

さらに、このカッタ検査部１１は、ホームポジションに位置するカッタ１３８の先端近傍を撮影できる受像素子４１０を含む観察部４００を備えている。観察部４００は、拡大レンズ４２０を介してカッタ１３８の切刃に対面するように配置された受像素子４１０と、受像素子４１０の撮影対象となる領域を照明する光源４３０とを含んでいる。また、受像素子４１０の出力する映像信号は、検知部４４０に結合されている。更に、検知部４４０の出力は、回転制御部２３０および警報発生部４５０に結合されている。

図３は、図２に示した観察部４００から検知部４４０が獲得する映像信号に基づく撮影画像３１を示す図である。同図に示すように、撮影画像３１には、カッタ１３８の映像１３９が映っている。ここでは、映像１３９は、光源４３０から照射された光を反射したカッタ１３８の形状が明るい像として映されている。

ただし、前述のように、ホームポジョンにおけるカッタ１３８の向きは当初は不定である。これに対して、切刃の検査を精度よく実行するには、受像素子４１０およびカッタ１３８が互いに平行な状態であることが望ましい。そこで、回転制御部２３０は、検知部４４０から撮影画像を獲得し、図３中に矢印Ｂ_１、Ｂ_２で示すカッタ１３８の鉛直な境界を映像１３９から抽出する。続いて、まず、矢印Ｂ_１、Ｂ_２で示す境界の間隔が最も狭くなるように、モータ２１０を動作させてカッタヘッド１３４を回転させる。次に、その位置からカッタヘッド１３４を９０°回転させることにより、受像素子４１０およびカッタ１３８を正確に平行にする。

こうしてカッタ１３８が検査に適した向きになると、検知部４４０は、図中に矢印Ａで示す切刃の映像の境界、矢印Ｂ_２で示すカッタ１３８の下端まで延在する方の境界、およびカッタ１３８の映像１３９とを比較する。このとき、カッタ１３８の先端に相当する両境界の延長線の交点と映像１３９との間に、図中に矢印Ｐで指し示す間隙があった場合、カッタ１３８の先端が失われているものと判断して、警報発生部４５０に警報信号を送信する。これらの一連の動作により、カッタ１３８の先端の状態が自動的に判定され、ユーザに判定結果が通知される。

なお、この種の裁断装置１０で用いられるカッタ１３８は、多くの場合、有尖片刃器と呼ばれる形態を有する。即ち、カッタ１３８は、媒体１７０に対して容易に貫入させるために鋭利な先端を形成されている。また、金属板の片面を研磨して切刃を形成している。このめ、カッタ１３８には、平坦面から傾斜した研磨面を有する面と、全体が平坦な面とが表裏をなしている。従って、光学的な観察によってカッタ１３８の劣化を検査する場合は、全体が一様な平面を形成している、研磨面の無い側から観察することが好ましい。また、撮影画像３１における映像１３９の境界を鮮明にする目的で、映像１３９の背景となる領域では、部材の色を濃色とするか、濃色に塗装しておくことが好ましい。

上記観察部４００において、受像素子４１０としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体素子（Ｃ−ＭＯＳセンサ）等を好適に使用できる。また、光源４３０としては発光ダイオードを好適に使用できるが、受像素子４１０の感度が十分に高ければ光源４３０の実装は省略してもよい。更に、警報発生部４５０としては、ランプ、ブザー等とその駆動回路を任意に選択できる。また、裁断装置１０がパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に接続されている場合には、情報処理装置の表示部にメッセージを表示させてもよい。

図４は、他の実施形態に係る観察部４０１のレイアウトを模式的に示す図である。なお、同図において、図２と共通の構成要素には共通の参照符号を付して重複する説明を省いた。

同図に示すように、この観察部４０１では、カッタ１３８を挟んで、受像素子４１０および光源４３０が互いに反対側に配置されている。また、光源４３０およびカッタ１３８の間には、半透明スクリーン４６０が配置されている。従って、受像素子４１０は、明るい半透明スクリーン４６０を背景としたカッタ１３８の映像１３９を撮影する。なお、このような用途に鑑みて、半透明スクリーン４６０の寸法は、受像素子４１０からカッタ１３８を撮影した場合の背景全体を覆うように、カッタ１３８よりも十分に大きいことが望ましい。

図５は、図４に示した観察部４０１の受像素子４１０において得られる撮影画像３２を示す図である。同図に示すように、撮影画像３２では、明るい背景の上にカッタ１３８の映像１３９が暗く映っている。しかしながら、映像１３９の形状は鮮明で、カッタ１３８の先端に相当する境界Ａ、Ｂの延長線の交点と映像１３９との間に、図中に矢印Ｐで指し示す間隙があった場合、カッタ１３８の先端が失われているものと判断される。

図６は、図４に示した観察部４０１の変形例である観察部４０２のレイアウトを模式的に示す図である。同図に示すように、この観察部４０２では、半透明スクリーン４６０が受像素子４１０に密着して配置されている。この場合、図５に示した撮影画像３２と同じ画像が得られ、カッタ１３８の先端形状に対する検査も同じように実行される。ただし、この実施形態では、受像素子４１０が撮影すべき画像が密着した半透明スクリーン４６０上に形成されているので、受像素子４１０として廉価な密着センサを使用することができる。また、拡大レンズ４２０を省略できるので、観察部４０２の実装が容易になる。

図７は、他の実施形態に係る観察部４０３のレイアウトを模式的に示す図である。同図に示すように、この観察部４０３では、受像素子４１０および光源４３０が、カッタ１３８に対して同じ側に配置され、受像素子４１０は、光源４３０から出射されてカッタ１３８で反射された光を受光して撮影する。

更に、この観察部４０３では、光源４３０およびカッタ１３８の間に回折格子スクリーン４７０が配置されている。これにより、光源４３０からカッタ１３８に照射される光には縞状の分布が生じる。このため、カッタ１３８の表面には、その形状に応じた幾何学模様が形成される。なお、この実施形態における光源４３０としてはコヒーレントな光を発生するものが望ましく、レーザダイオードを好ましく使用できる。

図８は、観察部４０３の受像素子４１０において得られる撮影画像３３を示す図である。同図に示すように、この撮影画像３３では、カッタ１３８の映像１３９は、互いに平行な直線状の輝線または陰線の集合として表示される。更に、磨耗等によりカッタ１３８に変形が生じている場合は、画像の一部が変形図形１３７となる。

好ましいひとつの実施形態によると、新しいカッタ１３８が装着された当初に、そのカッタ１３８によって生じた映像１３９を基準図形情報として記録しておき、使用後に再び撮影した映像１３９と比較する。これにより、カッタ１３８の変形を非常に感度良く検出できる。また、この方法では、折損等による変形の他、磨耗等による表面性状の劣化も検出することができる。

図９は、図８に示した場合とは異なる回折格子スクリーン４７０を使用した場合に受像素子４１０で得られる撮影画像３４を示す図である。同図に示すように、カッタ１３８表面に形成される図形は、互いに平行な複数の水平線および鉛直線から構成された格子状の輝線または陰線の集合である。これにより、折損だけではなく、磨耗等による変形をより高精度に検出できる。

図１０は、他の実施形態に係る観察部４０４の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、この観察部４０４は、カッタ１３８を挟んで、カッタ１３８の手前側に光源５１０、コリメートレンズ５２０およびマスクスクリーン５３０を、カッタ１３８の向こう側に集光レンズ５４０および光強度センサ５５０をそれぞれ備えている。また、光強度センサ５５０は、検知部４４０を介して警報発生部４５０に接続されている。

光源５１０から出射された光は、コリメートレンズ５２０によりコリメート光となってカッタ１３８に向かう。ただし、コリメートレンズ５２０およびカッタ１３８の間にはマスクスクリーン５３０が配置されているので、コリメート光のうち、マスクスクリーン５３０の開口を通過してカッタ１３８に向かう。また、光強度センサ５５０の前には集光レンズ５４０が配置されているので、カッタ１３８側から光強度センサ５５０に向かう光は、光強度センサ５５０に効率よく入射される。

ここで、マスクスクリーン５３０の開口はカッタ１３８と同じ形状を有しているので、開口を通過した光束もカッタ１３８と同じ断面形状を有する。従って、カッタ１３８の形状が正常なときは、光束はすべてカッタ１３８に遮られ、光強度センサ５５０には到達しない。一方、カッタ１３８に磨耗あるいは欠け等が生じると、マスクスクリーン５３０およびカッタ１３８の間に間隙が生じる。従って、光束の一部が集光レンズ５４０を介して光強度センサ５５０に到達するので、光強度センサ５５０の出力が上昇する。これにより、検知部４４０はカッタ１３８が変形したことを検知し、警報発生部４５０により警報を発生させる。

なお、図１〜図３を参照して前述したように、観察部４０４の配置されたホームポジョンにおけるカッタ１３８の向きは当初は不定である。これに対して、有効な検知にはマスクスクリーン５３０およびカッタ１３８を互いに平行にしなければならない。そこで、図２に示した回転制御部２３０を利用して、カッタ１３８を回転させながら光強度センサ５５０の出力信号を監視することが好ましい。

このような方法によれば、カッタ１３８を回転させながら光強度センサ５５０出力の低い側のピークを検出値とする単純な制御で有効な検出値を得ることができる。また、光強度センサ５５０は、ＣＣＤ等の受像素子よりも廉価なものを使用できるので、観察部４０４全体を廉価に形成することができる。

図１１は、他の実施形態として、裁断装置に記録装置を組み合わせた記録裁断複合装置２０の構造を概観する斜視図である。同図に示すように、この記録裁断複合装置２０は、下段に配置された裁断部２４と、上段に配置された記録部２２とを積層し、筐体３８０により一体にして形成されている。また、上段の記録部２２から下段の裁断部２４に媒体１７０を搬送するリフトトレイ３６０を筐体３８０の前面に備えている。なお、同図において、図１に示した裁断装置１０と共通の機能を有する要素には、図１と同じ参照符号を付して重複する説明を省いている。

上段の記録部２２では、筐体３８０の後方に装着された給紙トレイ３１０と、搬送ローラ３４０および搬送従動ローラ３４２を含む搬送部と、記録プラテン３５０と、排出従動ローラ３７２を含む排出部とが搬送系を形成している。即ち、媒体１７０としての記録用紙は給紙トレイ３１０に装入され、搬送部により１枚ずつ記録プラテン３５０上に送り込まれ、排出部により筐体３８０の前方に送り出される。

一方、記録プラテン３５０の上方には、媒体１７０の搬送方向と直交するように、互いに平行な一対の水平なガイド軸３２０、３２２が配置されている。また、ガイド軸３２０、３２２を自身に挿通され、記録プラテン３５０上で水平に往復移動できるキャリッジ３３０が配置されている。なお、キャリッジ３３０は、図示されていない駆動手段により駆動される。また、キャリッジ３３０は、一対のガイド軸３２０、３２２を挿通されているので、前方または後方に傾くことがない。

また、キャリッジ３３０は、上方から搭載されたインクカートリッジ３３２と、下面に懸架された記録ヘッド３３４と共に往復移動する。従って、記録プラテン３５０上の媒体１７０に対して下方に向かってインクを吐出できる。従って、前記した搬送系による媒体１７０の搬送方向への移動と、キャリッジ３３０の往復移動を組み合わせることにより、媒体１７０の任意の領域にインクを吐出させて画像を記録することができる。

上記のような記録部２２で画像を記録された媒体１７０は、排出部により、筐体３８０の前面に装着されたリフトトレイ３６０に送り出される。ここで、リフトトレイ３６０は、筐体３８０の前面で、筐体３８０に対する角度を一定に保ったまま、上下に昇降できる。これにより、記録部２２において画像を記録された媒体１７０を、下段の裁断部２４の前方に移動させることができる。即ち、リフトトレイ３６０は、記録部２２に対しては排出トレイとして機能し、裁断部２４に対しては装入トレイとして機能する。なお、リフトトレイ３６０を昇降させる機構は筐体３８０に収容されており、連結部３６２を介してリフトトレイ３６０を変位させる。この昇降機構については、図１２を参照して後述する。

下段の裁断部２４の内部機構は、図１に示した裁断装置１０の内部機構と略共通である。異なる点は、裁断装置１０の装入トレイ１６０が取り除かれ、降下したリフトトレイ３６０がそれに替わる点である。

図１２は、図１１に示した記録裁断複合装置２０の動作を説明する模式図であり、図１１と共通の構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を省いた。

同図に示すように、リフトトレイ３６０は、その端部に形成されたねじ穴に挿通されたボールねじ３６６により支持されている。また、ボールねじ３６６の下端にはボールねじ駆動部３６４が結合されており、ボールねじ３６６を回転駆動できる。従って、ボールねじ駆動部３６４を適宜動作させることにより、リフトトレイ３６０を、図中に矢印Ｅで示すように、上昇または降下させることができる。

上記のようなリフトトレイ３６０を備えた記録裁断複合装置２０において、当初、給紙トレイ３１０に装入された媒体１７０は、搬送ローラ３４０および搬送従動ローラ３４２に挟まれて、記録プラテン３５０上に搬送される。この媒体１７０に対して、キャリッジ３３０の下面に装着された記録ヘッド３３４からインクが下方に向かって吐出され、媒体１７０の上面に画像が形成される。

やがて、上面に画像を記録された媒体１７０の先端は排出部に到達し、排出ローラ３７０および排出従動ローラ３７２に挟まれて、排出トレイを兼ねたリフトトレイ３６０上に排出される。媒体１７０がリフトトレイ３６０上に完全に排出されると、ボールねじ駆動部３６４により駆動されたボールねじ３６６が回転して、リフトトレイ３６０が降下する。降下したリフトトレイ３６０が下部搬送部の高さまで降下すると、搬送ローラ１４０および搬送従動ローラ１４２に挟まれて、画像を記録された媒体１７０は再び筐体３８０内に取り込まれ、裁断プラテン１５０上に搬送される。

こうして裁断部に取り込まれた媒体１７０は、カッタ１３８により裁断され、排出ローラ３９０および排出従動ローラ３９２に挟まれて、排出トレイ１１０上に排出される。これらの記録および裁断を経て排出された媒体１７０は、画像を記録され、且つ、裁断されている。なお、これら裁断部２４における裁断動作は、図１に示した裁断装置と同じ動作である。

以上、実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることは当業者に明らかである。更に、その様な変更または改良を加えた形態が本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

裁断装置１０の全体の形状を示す斜視図。 図１に示した裁断装置１０のカッタ検査部１１を模式的に示す図。 観察部４００の受像素子４１０において得られる撮影画像３１を示す図。 他の実施形態に係る観察部４０１のレイアウトを模式的に示す図。 観察部４０１受像素子４１０において得られる撮影画像３２を示す図。 観察部４０１の変形例である観察部４０２のレイアウトを模式的に示す図。 更に他の実施形態に係る観察部４０３のレイアウトを模式的に示す図。 観察部４０３の受像素子４１０において得られる撮影画像３３を示す図。 観察部４０３の受像素子４１０において得られる他の撮影画像３４を示す図。 他の実施形態に係る観察部４０４のレイアウトを模式的に示す図。 他の実施形態としての記録裁断複合装置２０を示す。 図１１に示す記録裁断複合装置２０の動作を説明する模式図。

符号の説明

１０ 裁断装置、１１ カッタ検査部、２０ 記録裁断複合装置、２２ 記録部、２４ 、１００ 裁断部、３１、３２、３３、３４ 撮影画像、１１０ 排出トレイ、１２０、１２２、３２０、３２２ ガイド軸、１３０、３３０ キャリッジ、１３２ 回転軸、１３４ カッタヘッド、１３６ ギア、１３７ 変形図形、１３８、２５０ カッタ、１３９ 映像、１４０、３４０ 搬送ローラ、１４２、３４２ 搬送従動ローラ、１５０ 裁断プラテン、１６０ 装入トレイ、１７０ 媒体、１８０、３８０ 筐体、２１０ モータ、２２０ ピニオンギア、２３０ 回転制御部、３１０ 給紙トレイ、３３２ インクカートリッジ、３３４ 記録ヘッド、３５０ 記録プラテン、３６０ リフトトレイ、３６２ 連結部、３６４ ボールねじ駆動部、３６６ ボールねじ、３７０、３９０ 排出ローラ、３７２、３９２ 排出従動ローラ、４００、４０１、４０２、４０３、４０４ 観察部、４１０ 受像素子、４２０ 拡大レンズ、４３０、５１０ 光源、４４０ 検知部、４５０ 警報発生部、４６０ 半透明スクリーン、４７０ 回折格子スクリーン、５２０ コリメートレンズ、５３０ マスクスクリーン、５４０ 集光レンズ、５５０ 光強度センサ

Claims (12)

1. シート状の媒体を裁断する裁断装置であって、
   前記媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
   前記媒体に対向した位置で、前記媒体の表面と平行であり且つ前記搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジと、
   前記媒体に対して進退できるように、且つ、前記媒体に垂直な回転軸に対して回転できるように、前記キャリッジに保持された切刃と
   前記切刃を前記回転軸の回りに能動的に回転させる回転制御部と、
   前記切刃を含む領域の光学的分布を検出して検出信号を出力する光センサと、
   前記検出信号から前記切刃の欠け、変形または磨耗を検出して警報を発生する検知部と
   を備える裁断装置。
2. 前記光センサが受像素子であり、前記検出信号が前記切刃を撮影した映像信号である請求項１に記載の裁断装置。
3. 前記受像素子が電荷結合素子または相補型金属酸化物半導体素子である請求項２に記載の裁断装置。
4. 前記切刃と前記受像素子との間に、前記受像素子において撮影される前記切刃の映像が拡大される拡大光学系をさらに備える請求項２または請求項３に記載の裁断装置。
5. 前記受像素子が撮影する領域を照明する光源を更に備える請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の裁断装置。
6. 前記光源が前記切刃に対して前記受像素子と反対側に配置され、前記光源および前記切刃の間または前記切刃および前記受像素子の間に配置された前記受像素子に対して前記切刃よりも大きな半透明スクリーンを備える請求項５に記載の裁断装置。
7. 前記光源が前記切刃に対して前記受像素子と同じ側に配置され、前記受像素子が前記光源から出射されて前記切刃により反射された光を撮影する請求項６に記載の裁断装置。
8. 前記光源がレーザ光源であり、前記光源と前記切刃との間に配置された、前記切刃に照射される光に縞状の分布を形成する回折格子を更に備える請求項７に記載の裁断装置。
9. 前記検知部が、前記切刃が装着された当初に前記受像素子から得られた映像信号を基準図形情報として格納し、使用後の切刃から得られた映像と比較して前記切刃の欠け、変形または磨耗を検知する請求項２から請求項８までのいずれか１項に記載の裁断装置。
10. 前記切刃が有尖片刃器であり、前記受像素子が、前記切刃の研磨面が形成されていない面の映像信号を撮影する請求項２から請求項９までのいずれか１項に記載の裁断装置。
11. 前記光センサが受光素子であり、前記検出信号が、前記切刃により一部を遮られた光束の光量の変化を計測する前記受光素子の出力信号である請求項１に記載の裁断装置。
12. シート状の媒体に画像を記録して記録面を形成する記録部と、前記媒体から前記画像を含む領域を切り取る裁断部とを備えた記録裁断複合装置であって、
    シート状の媒体を裁断する裁断装置であって、
    前記裁断部が、
    前記媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
    前記媒体に対向した位置で、前記媒体の表面と平行であり且つ前記搬送方向と交差する方向に往復移動するキャリッジと、
    前記媒体に対して進退できるように、且つ、前記媒体に垂直な回転軸に対して回転できるように、前記キャリッジに保持された切刃と
    前記切刃を前記回転軸の回りに能動的に回転させる回転制御部と、
    前記切刃を含む領域の光学的分布を検出して検出信号を出力する光センサと、
    前記検出信号から前記切刃の欠け、変形または磨耗を検出して警報を発生する検知部と
    を更に備える記録裁断複合装置。

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