JP2021024103A - 保持装置、印刷装置、定着装置及び印刷システム - Google Patents

保持装置、印刷装置、定着装置及び印刷システム Download PDF

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Abstract

【課題】布地に生じる応力を比較的小さくしながら、布地を保持する。【解決手段】本発明の保持装置は、ベース部材と、ベース部材に支持され、布地を平坦な状態で載置するとともに、布地の余剰部分を縁部から延出させる載置部材と、載置部材に対し着脱可能で、載置部材の外周を囲む枠体を有し、載置部材への装着時に、布地の余剰部分を枠体に沿わして押し下げる外周カバー部材と、ベース部材と載置部材の間に配置され、枠体に沿って押し下げられた布地の余剰部分を枠体に向けて押圧する押圧手段と、を備える。また、載置部材の縁部は、R面取りされた形状を有し、押圧手段は、布地の余剰部分を少なくとも対向する2方向に押圧して、布地を載置部材の上に張力を与えて保持する。【選択図】図4

Description

本発明は、保持装置、印刷装置、定着装置及び印刷システムに関する。
布地(Tシャツなどの加工品を含む。)に画像を付与する画像付与システムとして、布地を保持するカセットと、布地に印刷する装置と、布地を加熱する装置とを備えるものが知られている(特許文献1など)。この画像付与システムでは、布地を本体とは別体のカセット(布地保持部材)にセットすることで、システム全体の小型化を図っている。
本発明は、布地に生じる応力を比較的小さくしながら、布地を保持する保持装置の提供を目的とする。
上記課題は、布地を保持する保持装置であって、ベース部材と、前記ベース部材に支持され、前記布地を載置する載置部材と、前記載置部材に対し着脱可能で、前記載置部材の外周部に位置する枠体を有する外周カバー部材と、前記ベース部材と前記載置部材の間に配置され、前記布地の前記載置部材に載置されていない部分を前記枠体の対向部に向けて2方向に押圧する押圧手段と、を備える保持装置によって解決される。
本発明の保持装置は、押圧手段が布地の載置部材に載置されていない部分を外周カバー部材の枠体の対向部に押圧して保持する。したがって本発明の保持装置は、布地に生じる応力を比較的小さくしながら、布地を保持できる。
カセット(布地保持部材)を用いる、布地へ画像を印刷する工程を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカセットの外観斜視説明図である。 図2のカセットの外周カバーを開いた状態の斜視説明図である。 (a)は、図2のカセットの短手方向に沿う断面説明図であり、(b)は部分拡大図である。 図2のカセットの短手方向に沿う断面説明図(その2)である。 本発明の一実施形態に係るカセットにおける、布地へ画像を印刷する工程を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカセットに布地を保持させる手順を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る印刷装置の外観斜視説明図である。 図8の印刷装置の全体構成を説明する斜視説明図である。 図9とは異なる方向から見た斜視説明図である。 カセットとステージの構成を説明する斜視説明図である。 カセットをステージに装着するときの斜視説明図である。 カセットをステージに装着するときの模式的説明図である。 カセットを印刷装置の装置本体に装着して装置電源をオフ状態にしたときの形態の説明に供する外観斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の一例の外観斜視説明図である。 図15の定着装置の内部構成を説明する説明図である。 定着を行っているときのカセット周りの短手方向に沿う断面説明図である。 定着装置の変形例を示す断面説明図である。
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
図1は、カセット(布地保持部材)を用いる、布地へ画像を印刷する工程を示す模式図である。布地Sへ画像を印刷する工程は、次のように行われる。まず、(a)カセットプラテン12に布地Sを被せる。次に、(b)カセットフレーム14を降ろし、カセットフレーム14とカセットプラテン12との間に布地Sを挟む。続いて、(c)印刷装置により、布地Sに画像を付与した後、定着装置のヒータ16にて画像(インク)を定着させる。そして、(d)カセットから布地Sを取り出せば、作業完了である。
しかし、この方式では、図1(c)に矢印で示すように、カセットプラテン12のエッジ(縁)の部分において応力集中(形状変化部で局所的に応力が増大すること)が発生し易い。その状態で加熱(定着)処理されると、図1(d)に矢印で示すように、布地Sに折り癖や曲がり癖といった塑性変形の痕跡が残るおそれがある。
この塑性変形は、ポリエステル繊維(化学繊維の一種で、Tシャツなどの素材に広く用いられる)などで顕著に現れる。ポリエステル樹脂は、力を加えた状態で加熱されると熱変形を生じ、冷却後もその変形が元に戻らないという性質が有るためである。そのため、布地に塑性変形を生じさせずに、画像を印刷及び定着できる技術が求められている。
以下の実施形態では、布地に生じる応力を比較的小さくしながら、布地を保持する保持装置について説明する。
図2は、本発明の一実施形態に係るカセットの外観斜視説明図であり、図3は、図2のカセットの外周カバーを開いた状態の斜視説明図である。図4(a)は、図2のカセットの短手方向に沿う断面説明図であり、(b)は部分拡大図である。図5は、図2のカセットの短手方向に沿う断面説明図(その2)である。
図2、3に示すように、カセット200は、ベース部材であるカセットベース201と、カセットベース201に支持される載置部材であるプラテン部材300と、プラテン部材300に対し着脱可能な外周カバー部材であるプラテン外周カバー202とを備える。
図4に示すように、プラテン部材300は、支持部311によりカセットベース201に支持されるプラテン構造体302と、布地400を保持する面を構成する断熱部材301とで構成される。断熱部材301は、後述する定着装置5による加熱に対して耐熱性を有する。
プラテン部材300の断熱部材301は、平坦な平面であるとともに、図4(b)に拡大して示すように、その縁部301aがR面取りされた形状を有する。断熱部材301は、布地400の画像が付与される部分を平坦な状態で載置するとともに、布地400の余剰部分400aを縁部301aから延出させる。なお、「延出させる」とは、延び出た状態にすることを意味する。
ここで、布地400の余剰部分400aとは、プラテンの載置部と接していない(布地400の)部分である。例えばTシャツの前面に記録を行う場合において、両袖や襟口、すそなどが該当する。余剰部分400aは、互いに反対を向く少なくとも2方向で縁部301aから延出させているが、4方向に延出させてもよい。
先の図3に示すように、カセットベース201には、プラテン外周カバー202がヒンジ203で矢印方向に開閉可能(又は着脱可能)に設けられている。プラテン外周カバー202は、プラテン部材300の外周を囲む(外周部に位置する)枠体202aを有する。
なお、プラテン外周カバー202は、その前後、左右などに対向している部分(対向部)を有していれば、必ずしもプラテン部材300の外周を囲んでいなくてもよい。
また、図4に示すように、カセット200の本体は、カセットベース201とプラテン部材300の間に配置された押圧手段305と、それら押圧手段305の押圧力を解除する押圧解除手段である加圧解除レバー308とを備える。
押圧手段305は、布地400の余剰部分400aに当接する加圧部材306と、加圧部材306を付勢する弾性体であるバネ307とを有し、プラテンの載置部から垂れ下がった、載置部と接していない部分400aを、枠体202aに向けて押圧する。
すなわち、押圧手段305は、プラテン外周カバー202の前後、左右などに対向している部分(対向部)に向けて、載置部と接していない部分400aを少なくとも2方向に押圧する。
ここで、本実施形態のカセット200は、先の図1のカセットとは異なり、プラテン部材300(又は断熱部材301)上にある布地400を、プラテン外周カバー202で押さえ込んでいないことに注意されたい。
一方、加圧解除レバー308は、図5に示すように、矢印方向にスライドされることで、押圧手段305を押し戻し、押圧手段305の押圧力を解除できる。ここで、加圧解除レバー308は、両側が連動して移動可能なように構成してもよい。
なお、押圧手段305及び加圧解除レバー308は、図中左右方向に一対となっているが、これに限定されない。紙面の垂直方向にもう1つ対となった押圧手段305及び加圧解除レバー308を設けてもよい。この場合、布地400の、4方向に延出させた余剰部分400aのそれぞれを、押圧手段305が枠体202aに向けて押圧できるため、有利である。
図6は、本発明の一実施形態に係るカセットにおける、布地へ画像を印刷する工程を示す模式図である。布地へ画像を印刷する工程は、次のように行われる。まず、(a)プラテン部材300に布地400を被せる。その際、布地400の余剰部分400aは、プラテン部材300の縁部301aから延出している。
次に、(b)プラテン外周カバー202を降ろし(装着し)、布地400の余剰部分400aを、プラテン外周カバー202の枠体202aに沿わして押し下げる。その際、押圧手段305は、枠体202aのそれぞれ対向する面に向けて余剰部分400aを押圧する。したがって、布地400の画像が付与される部分Pは、断熱部材301の上に張力が与えられた状態で保持される。また、断熱部材301の縁部301aはR面取りされた形状を有するため、応力集中が生じにくい。
本実施形態のカセット200は、この状態で布地400に画像を付与することを意図している。布地400の画像が付与される部分Pが、張力をもってプラテン部材300に載置されているため、印刷ずれやインクの着弾ずれを防止できる。
続いて、(c)印刷装置により、布地400に画像を付与した後、定着装置のヒータ16にて画像(インク)を定着させる。その際、先の図5で示したように、加圧解除レバー308により、押圧手段305の押圧力を解除した状態で、加熱処理(定着処理)行う。このように、本実施形態のカセット200は、この状態で布地400を加熱することを意図している。
そして、(d)定着後にカセット200から布地400を取り出せば、作業完了である。本実施形態のカセット200は、布地400への張力を開放した状態で加熱処理できるので、布地400に塑性変形の痕跡が生じることを防止できる。
図7は、本発明の一実施形態に係るカセットに布地を保持させる手順を示す模式図である。まず、(a)カセット200を用意し、(b)プラテン外周カバー202を矢印方向に向けて開く。続いて、(c)プラテン部材300に布地400を被せ、(d)プラテン外周カバー202を降ろせば、カセット200に布地400を保持させることができる。
このように、本実施形態のカセット200は、先の図1で示した従来のカセットとほぼ同様な手順で、カセット200に布地400を保持させることができる。
(変形例)
図4などに示したように、本実施形態のプラテン部材300の断熱部材301は、その縁部301aがR面取りされた形状を有する。これに替えて/加えて、縁部301aのみをゴム、スポンジなどの弾性素材を用いてもよい。特に、耐熱性のあるシリコーンゴムが望ましい。
また、縁部301aの部分を、プラテン部材300(断熱部材301)と別体としてもよい。この場合、縁部301aの部分を消耗品として扱うことができる。
次に、本発明に係る布地に画像を付与する装置(印刷システム)を構成する本発明に係る印刷装置の一例について図8ないし図10を参照して説明する。
図8は、本発明の一実施形態に係る印刷装置の外観斜視説明図である。図9は、図8の印刷装置の全体構成を説明する斜視説明図であり、図10は、図9とは異なる方向から見た斜視説明図である。
印刷装置1は、装置本体100内に、カセット200を着脱可能に保持して進退移動する受け部材であるステージ111と、ステージ111で保持されたカセット200に保持されている布地400に画像を印刷する印刷手段112とを備える。
ステージ111は、装置本体100に対して矢印A方向(送り方向)に移動可能に保持された搬送構造体113上に設けられている。ここでは、装置本体100の底部筐体部114に矢印A方向に沿って搬送ガイド部材115が配置され、搬送構造体113のスライダ部116が搬送ガイド部材115によって移動可能に保持されている。
印刷手段112は、ステージ111に対して矢印B方向(主走査方向)に移動するキャリッジ121と、キャリッジ121に搭載されたヘッド122とを備えている。キャリッジ121は、矢印B方向に沿って配置されたガイド部材123で移動可能に保持され、駆動モータ124によってタイミングベルト125などの走査機構部を介して矢印B方向に往復移動される。ヘッド122は液体吐出ヘッドを用いて、インクを布地表面に吐出して画像の形成を行っているが、これに限るものではない。
この印刷装置1においては、カセット200に布地400をセットした状態で、装置本体100内のステージ111にカセット200を装着して保持する。そして、ステージ111の矢印A方向への移動とヘッド122の矢印B方向への往復移動を繰り返すことで、布地400に所要の画像を印刷する。
次に、カセットを印刷装置に対して装着する構成について図11ないし図13を参照して説明する。図11は、カセットとステージの構成を説明する斜視説明図であり、図12はカセットをステージに装着するときの斜視説明図である。そして、図13はカセットをステージに装着するときの模式的説明図である。
装置本体100のステージ111には、ステージ111の移動方向である矢印A方向と直交する方向の両側部に、ガイドレール部131、131が設けられている。一方、カセット200の両側部には、ガイドレール部131が移動可能(スライド可能)に嵌まり合う溝部211が設けられている。
また、ステージ111には、ステージ111の移動方向である矢印A方向と直交する方向の両側部に、凹形状部132、132が設けられている。凹形状部132の矢印A方向における位置は、ガイドレール部131と溝部211の移動終端位置(スライド終端位置)である。一方、カセット200には、ステージ111の凹形状部132に嵌まり合う凸形状部212が設けられている。これらの凸形状部212と凹形状部132とで、カセット200をスライドさせてステージ111上にセットした後にカセット200とステージ111とを互いに固定する手段を構成している。
このように構成したので、布地400をプラテン部材300に保持したカセット200を装置本体100のステージ111に装着するときには、図12に示すように、ステージ111の移動方向(矢印A方向)に沿う方向である矢印C方向から、カセット200をステージ111にスライドして装着する。
このときのカセット200の装着手順は、図13に示すように、次のとおりである。
まず、二点鎖線のカセット200Aで示すように、カセット200の前端部をステージ111上に乗せる。そして、破線のカセット200Bで示すように、カセット200を矢印C方向にスライドさせながらステージ111のガイドレール部131にカセット200の溝部211を嵌め合わせながら押し込む。
そして、実線のカセット200Cで示すように、カセット200を終端位置まで押し込むことで、カセット200の凸形状部212がステージ111の凹形状部132に嵌め合わさり、カセット200のステージ111への装着が完了する。
このとき、カセット200をステージ111の移動方向からステージ111に装着することができるので、カセット200をステージ111の直上からステージ111に装着する構成に比べて、ステージ111全体を装置本体100から外まで移動させて露出させる必要がなく、装置の小型化を図れる。
次に、カセットを印刷装置の装置本体に装着して装置電源をオフ状態にしたときの形態について図14を参照して説明する。図14は同説明に供する外観斜視説明図である。
印刷装置1の装置本体100の電源をオフ状態にする指令を受けたときには、カセット200を図14に示すように、カセット200の手前側(装着方向前側)と装置本体100の前面側とが平面視でほぼ同じ位置なるまでステージ111を移動させた後、電源をオフ状態にする。
これにより、待機時の設置スペースを小さくすることができる。
次に、本発明に係る布地に画像を付与する装置(印刷システム)を構成する加熱による定着装置の一例について図15ないし図17を参照して説明する。図15は、本発明の一実施形態に係る定着装置の外観斜視説明図である。図16は、図15の定着装置の内部構成を説明する説明図であり、図17は、定着を行っているときのカセット周りの短手方向に沿う断面説明図である。
定着装置5は、布地を加熱する装置であり、装置本体500内に、前述した印刷装置1にセットするカセット200を着脱自在に装着する受け部材501と、カセット200のプラテン部材300に保持されている布地400を加熱しながら加圧する接触型加熱手段であるヒートプレス部521とを備えている。定着のためにヒートプレス部521の温度は130度以上、好ましくは150度以上の高温が必要となる。
この場合、プラテン部材300の断熱部材301は、定着装置5のヒートプレス部521による加熱温度(定着温度)に対して耐熱性を有している。
このようにプラテン部材300の布地と接する面を断熱材料で形成することで、布地を加熱する熱がプラテン構造体302やカセット200内に逃げることがなく、効率のよい加熱が可能となる。
断熱部材301の材質としてはシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの材質からなる耐熱性スポンジゴムや各種耐熱樹脂、フェルト、珪酸カルシウム板、カルホン、カルライト、石膏ボード、メラミンスポンジ、グラスウール、ガラスなどが利用できる。また、プラテン構造体302はプラテン平坦に保つための硬度とある程度の耐熱性が求められるため、金属板やガラス板などが適している。なお、断熱部材301とプラテン構造体302は別体ではなく一つの部品としてもよい。
また、図17に示すように、ヒートプレス部521は、プラテン部材300の布地400を保持する領域内(プラテン構造体302の領域内)よりも大きくしてもよい。
また、定着装置5の装置本体500の前面側に、開閉可能なカバー502と、操作部504が設けられている。操作部504は、カバー502が閉じられないと操作を行うことができない位置に設けられている。ここでは、カバー502は前倒し形態として、操作部504を装置本体500の前面下部に配置している。
これにより、カセット装着作業時に作業者が誤って操作部504に接触し、ヒートプレス部521が駆動して作業者に接触するような事態の発生を防止することができる。
受け部材501とカセット200との着脱構造は、印刷装置1の受け部材であるステージ111とカセット200との着脱構造と同じ構成である。
この定着装置5内に布地400をセットするときには、前述した印刷装置1から画像が印刷された布地400を保持するカセット200を取り出し、図16に示すように矢印E方向にカバー502を開く。そして、定着装置5の受け部材501に、図15に示す矢印D方向からカセット200を挿入して保持させる。ここでは、カセット200を受け部材501に対してスライドさせてセットする。
そして、図17に示すように、ヒートプレス部521を矢印F方向に下降させて、ヒートプレス部521をプラテン部材300に保持されている画像が印刷された布地400に押し付けて加熱する。
このように、布地400を保持するカセット200は、印刷装置1と定着装置5で共用可能である。
これにより、印刷した布地400を印刷したときの状態のまま保持して定着装置5にセットすることができ、布地400を持ち運んでも皺が寄ったり、一部が重なったりして印刷面が乱れることはなく、布地400のセット作業の作業性が向上する。
このとき、カセット200の布地400を保持するプラテン部材300は、定着装置5による加熱に対して耐熱性を有しているので、プラテン部材300が熱によって変形などすることがない。
またこの定着装置5ではヒートプレス部521を用いた構成で記載しているが、これに限らず、例えば布地に対して非接触で加熱を行う構成であってもよい。具体的には、布地の表面から2〜3mm程度の近接した位置に板状のヒータを設け、布地表面を放射加熱で加熱して定着を行ってもよい。
(変形例)
図18は、定着装置の変形例を示す断面説明図である。なお、説明のため一部の部品を省略して描いている。
図18に示すように、定着装置5aは、加圧解除用の解除部材である凸部525を有する。この定着装置5aに、布地400をプラテン部材300に保持したカセット200を装着する際、凸部525が加圧解除レバー308を矢印方向にスライドさせ、押圧手段305を押し戻し、押圧手段305の押圧力を解除する。
このように、カセット200の定着装置5aへの装着と連動して、押圧手段305の押圧力を解除できるため、ユーザによる加圧解除操作忘れを防ぐことができ、有利である。
本実施形態では印刷装置1のカセット200を定着装置5と共用する場合を記載しているが、これに限るものではない。例えば布地の毛羽立ちを抑える目的で印刷前に布地の表面を熱プレスする前処理を行う場合があるが、このような場合であればカセット200を前処理装置(これも「布地を加熱する装置」である。)と印刷装置で共用としてもよい。また前処理装置、印刷装置、定着装置のそれぞれの処理を一貫して同じカセット200を用いて処理してもよい。
また、印刷装置1と定着装置5などを並べて配置し、カセット200を共用して連続処理を行ってもよい。カセット200を共用することで装置間のつなぎを自動化することも可能となる。またカセット200を用いて小型化を図ることにより、印刷装置1や定着装置5といった複数の装置を一つの筐体の中に一体に設け、印刷システムを構成することも可能である。
なお、上記説明では印刷システムを構成する印刷装置について説明しているが、常に、布地を加熱する装置とともにシステムを構成している必要はなく、印刷装置単独であっても、布地を加熱する装置と布地保持部材を共用できればよい。
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。
1 印刷装置
5、5a 定着装置
12 カセットプラテン
14 カセットフレーム
16 ヒータ
100 (印刷装置の)装置本体
111 ステージ(受け部材)
112 印刷手段
113 搬送構造体
114 底部筐体部
115 搬送ガイド部材
116 スライダ部
121 キャリッジ
122 ヘッド
123 ガイド部材
124 駆動モータ
125 タイミングベルト
131 ガイドレール部
132 凹形状部
200 カセット(保持装置)
201 カセットベース(ベース部材)
202 プラテン外周カバー(外周カバー部材)
202a 枠体
203 ヒンジ
211 溝部
212 凸形状部
300 プラテン部材
301 断熱部材
301a 縁部
302 プラテン構造体
305 押圧手段
306 加圧部材
307 バネ
308 加圧解除レバー
311 支持部
400、S 布地
400a 余剰部分
500 (定着装置の)装置本体
501 受け部材
502 カバー
504 操作部
521 ヒートプレス部
525 凸部
特開2017−202681号公報

Claims (11)

  1. 布地を保持する保持装置であって、
    ベース部材と、
    前記ベース部材に支持され、前記布地を載置する載置部材と、
    前記載置部材に対し着脱可能で、前記載置部材の外周部に位置する枠体を有する外周カバー部材と、
    前記ベース部材と前記載置部材の間に配置され、前記布地の前記載置部材に載置されていない部分を前記枠体の対向部に向けて2方向に押圧する押圧手段と、
    を備える保持装置。
  2. 前記載置部材の縁部は、R面取りされた形状を有することを特徴とする請求項1に記載の保持装置。
  3. 前記載置部の縁部は、弾性素材で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の保持装置。
  4. 前記押圧手段は、前記布地の前記載置部材に載置されていない部分を少なくとも対向する2方向に押圧する加圧部材と、前記加圧部材を付勢する弾性体とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の保持装置。
  5. 前記押圧手段の押圧力を解除する押圧解除手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の保持装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保持装置を着脱可能に保持する受け部材と、
    前記布地に画像を付与する印刷手段と、
    を備えることを特徴とする印刷装置。
  7. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保持装置を備え、
    前記布地に画像を付与する際に、前記保持装置は、前記布地を前記載置部の上に張力を与えて保持することを特徴とする請求項6に記載の印刷装置。
  8. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保持装置を着脱可能に保持する受け部材と、
    前記布地を加熱して画像を定着する加熱手段と、
    を備えることを特徴とする定着装置。
  9. 請求項5に記載の保持装置を備え、
    前記布地に画像を定着する際に、前記保持装置は、張力を解除して、前記布地を前記載置部の上に保持することを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
  10. 前記保持装置の装着時に、前記押圧解除手段を作動する凸部を備えることを特徴とする請求項9に記載の定着装置。
  11. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保持装置と、
    請求項6又は7に記載の印刷装置と、
    請求項8乃至10のいずれか一項に記載の定着装置と、
    を備え、
    前記保持装置は、前記布地を保持したままで、前記印刷装置と前記定着装置との両方に共用されることを特徴とする印刷システム。
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