JP2021195181A - プロッタのピンチローラ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンチローラの位置が左右方向のいずれの位置であっても、ピンチローラが一定の押圧力で媒体を押すピンチローラ機構を提供する。【解決手段】カッティングプロッタのフレームに支持されて作業ステージの上方近傍で左右方向に延びるレール１２と、レール１２に移動可能に支持されたスライド部材３１とを備える。作業ステージに対して進退自在となるようにスライド部材３１に支持されたローラブラケット３７と、スライド部材３１とローラブラケット３７との間に設けられてローラブラケット３７を作業ステージに向けて付勢する押圧用ばね５２（ばね部材）とを備える。ローラブラケット３７に水平方向を軸線方向として回転自在に支持されたピンチローラ６とを備えている。【選択図】 図９

Description

本発明は、ピンチローラを媒体に付勢するプロッタのピンチローラ機構に関する。

従来のカッティングプロッタは、例えば特許文献１に記載されているように、被切断媒体を媒体駆動用ローラに押し付けるために複数のピンチローラを備えている。特許文献１に開示されているピンチローラは、円筒状に形成されており、その中空部を貫通する回転軸に軸線方向の位置を変更できるように取付けられている。回転軸は、その軸線が被切断媒体の搬送方向と交差する水平方向（以下においては、この水平方向を左右方向という）に延びる状態でカッティングプロッタのフレームに回転自在に支持されており、ピンチローラと一体に回転する。

このようにピンチローラが回転軸に支持されている従来の一般的なカッティングプロッタは、ピンチローラの回転を許容しながらピンチローラに押圧力を付与するピンチローラ機構を備えている。このピンチローラ機構は、回転軸の両端部をそれぞれ回転自在に支持するとともに媒体駆動用ローラに向けて押す構成が採られている。この種の従来のピンチローラ機構によれば、ピンチローラを被切断媒体に押し付けるための押圧力が回転軸を介してピンチローラに伝達される。

特開２０１７−１８６１０９号公報

上述したように構成された従来のピンチローラ機構では、左右方向の幅が広いカッティングプロッタに使用すると被切断媒体を正確に押さえることができなくなるおそれがあった。この理由は、左右のピンチローラに均等に押圧力を加えることが難しくなるからである。すなわち、複数のピンチローラが左右方向において均等に配置されておらず、例えば左側に偏って配置されていると、回転軸の右側に位置するピンチローラに相対的に大きな押圧力が加えられるようになる。このような場合は、回転軸の右側に位置するピンチローラが他方のピンチローラより強く被切断媒体を押すようになり、被切断媒体を正しく押さえることが難しくなる。

このため、従来のピンチローラ機構では、左右方向の幅が広いカッティングプロッタに使用するとピンチローラに押圧力が均等に加えられないことが原因で被切断媒体を正確に押さえることができなくなる。このような問題は、カッティングプロッタのみならず、シート状の媒体に文字や絵柄を描くペンプロッタでも同様に生じる。

本発明の目的は、ピンチローラの位置が左右方向のいずれの位置であっても、ピンチローラが一定の押圧力で媒体を押すピンチローラ機構を提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係るプロッタのピンチローラ機構は、プロッタのフレームに支持され、シート状の媒体が搬送される作業ステージの上方近傍で前記媒体の搬送方向とは交差する水平方向に延びるレールと、前記レールに前記水平方向へ移動可能に支持されたスライド部材と、前記作業ステージに対して進退自在となるように前記スライド部材に支持されたローラブラケットと、前記スライド部材と前記ローラブラケットとの間に設けられて前記ローラブラケットを前記作業ステージに向けて付勢するばね部材と、前記ローラブラケットに前記水平方向を軸線方向として回転自在に支持されたピンチローラとを備えたものである。

本発明は、前記プロッタのピンチローラ機構において、前記スライド部材は、前記レールの近傍で露出する操作片を有していてもよい。

本発明は、前記プロッタのピンチローラ機構において、前記スライド部材は、前記レールに係合して前記レールに対する移動が規制される係合状態と、前記移動の規制が解除される非係合状態とを切り替え可能なロック機構を有し、前記ロック機構は、前記搬送方向の上流側端部で露出する操作子を操作することにより前記係合状態と前記非係合状態とを切り替えることができるように構成されていてもよい。

本発明は、前記プロッタのピンチローラ機構において、前記レールは、上下方向に延びる縦部と、前記縦部の上端から前記搬送方向の下流側に延びる横部とを有し、前記横部は、上壁と下壁とが上下方向に並ぶ二重壁部を有し、前記スライド部材は、前記下壁に移動自在に支持されていてもよい。

本発明によれば、ばね部材のばね力がローラブラケットを介してピンチローラに伝達される。ばね部材、ローラブラケットおよびピンチローラは、スライド部材とともにレールに対して移動可能である。このため、レールの長手方向であるプロッタの左右方向において、ピンチローラの位置がいずれの位置であっても、ピンチローラが一定の押圧力で媒体を押すピンチローラ機構を提供することができる。

図１は、本発明に係るピンチローラ機構を備えたカッティングプロッタの斜視図である。 図２は、媒体を駆動用ローラとピンチローラとで挟んでいる状態を示す側面図である。 図３は、ピンチローラ機構とレールの一部を斜め前下方から見た斜視図である。 図４は、レールを支持する構造を説明するための模式図である。 図５は、レールの一部を破断して示す斜視図である。 図６は、ピンチローラユニットの斜視図である。 図７は、ピンチローラユニットの分解斜視図である。 図８は、ピンチローラユニットの要部とレールの一部を破断して示す斜視図である。 図９は、ピンチローラユニットとレールの断面図である。 図１０は、ピンチローラユニットの他の実施の形態を示す斜視図である。 図１１は、ピンチローラユニットの他の実施の形態を示す斜視図である。

以下、本発明に係るプロッタのピンチローラ機構の一実施の形態を図１〜図９を参照して詳細に説明する。
図１に示すカッティングプロッタ１は、シート状の媒体２から図形や文字を切り出すもので、媒体２が搬送される作業ステージ３と、図示していないカッティングペンを支持するペンキャリッジ４とを備えている。媒体２は、枚葉式のシートや、ロール状に巻かれたシートなどを用いることができる。

（作業ステージおよびペンキャリッジの説明）
作業ステージ３は、媒体２の搬送方向（図１においては左下から右上に向かう方向）と、搬送方向とは交差する水平方向である左右方向（図１において左上から右下に向かう方向）とに延びるように形成されている。以下においては、媒体２の搬送方向の下流側を後側といい、媒体２の搬送方向の上流側を前側という。
媒体２の搬送は、図２に示すように、媒体２を媒体駆動用ローラ５とピンチローラ６とによって挟んだ状態で媒体駆動用ローラ５を回転させて行なわれる。

ペンキャリッジ４は、カッティングペン（図示せず）を上下方向に駆動する機能を有し、左右方向に移動可能に構成されている。ここでいう上下方向とは、作業ステージ３とは交差する鉛直方向である。
媒体２の切断は、ペンキャリッジ４にカッティングペンを取付け、媒体駆動用ローラ５とピンチローラ６とに媒体２が挟まれた状態で媒体駆動用ローラ５を正転または逆転させるとともに、カッティングペンを媒体２に刺してペンキャリッジ４とともに左右方向に移動させて行われる。

（ピンチローラの概略の説明）
ピンチローラ６は、図３に示すように、後述するピンチローラユニット１１に含まれ、図１に示すように作業ステージ３の上方近傍に位置するレール１２に支持されている。
レール１２は、作業ステージ３の上方近傍で作業ステージ３の左側端部から右側端部に達するように左右方向に延びており、図４に示すように、左右方向の両端部においてカッティングプロッタ１のフレーム１３に支持されている。

レール１２の長手方向の一端部、すなわち図４において左側に位置する一端部は、フレーム１３に支軸１４を介して揺動自在に支持されている。支軸１４は媒体２の搬送方向と平行に延びている。レール１２の長手方向の他端部は、フレーム１３に昇降機構１５を介して支持されている。昇降機構１５は、詳細には図示してはいないが、使用者（図示せず）が操作可能なレバー１６を有し、このレバー１６を操作することによりレール１２が図４中に実線で示す使用位置と、二点鎖線で示す傾斜位置との間で移動するように構成されている。

レール１２が使用位置に位置付けられることによって、レール１２が作業ステージ３と平行になり、媒体２が媒体駆動用ローラ５とピンチローラ６との間に挟み込まれるようになる。レール１２が傾斜位置に位置付けられることによって、レール１２と作業ステージ３との間の間隔が拡がり、媒体２を媒体駆動用ローラ５とピンチローラ６との間を通して通過させることができるようになる。

（レールの説明）
レール１２は、例えば所定の断面形状を有する引き抜き材によって形成することができる。この実施の形態によるレール１２は、図５に示すように、媒体２の搬送方向の上流側（図５において左下側）で上下方向に延びる縦部２１と、この縦部２１の上端から媒体２の搬送方向の下流側に延びる横部２２とを有している。縦部２１と横部２２とは一体に形成されており、レール１２の一端から他端まで途切れることなく一連に延びている。

前記横部２２は、前側（媒体２の搬送方向の上流側）に前側二重壁部２３を有しているとともに、後側に後側二重壁部２４を有している。これらの前側二重壁部２３と後側二重壁部２４は、それぞれレール１２の上面を形成する上壁２３ａ，２４ａと、この上壁２３ａ，２４ａとは下方に離間して上壁２３ａ，２４ａと上下方向に並ぶ下壁２３ｂ，２４ｂとによって構成されている。前側二重壁部２３の下壁２３ｂは、前側の端部において上壁２３ａに接続されて上壁２３ａに支持されている。後側二重壁部２４の下壁２４ｂは、後側の端部において上壁２４ａに接続されて上壁２４ａに支持されている。

この実施の形態による上壁２３ａ，２４ａの下面と二つの下壁２３ｂ，２４ｂは、レール１２の一端からレール１２を長手方向に見た状態において、上に向けて凸になる凸曲面の一部となるような形状に形成されている。
上壁２３ａ，２４ａと下壁２３ｂ，２４ｂとの間の隙間には、図９に示すように、後述するピンチローラユニット１１の摺動片２５が挿入される。

（ピンチローラユニットの説明）
ピンチローラユニット１１は、レール１２と協働して本発明に係るピンチローラ機構２６（図３参照）を構成するものである。この実施の形態によるピンチローラユニット１１は、ピンチローラ６を含む複数の部品を組み合わせて構成されており、図３および図６に示すように、レール１２の上壁２３ａ，２４ａと下壁２３ｂ，２４ｂとの間に挿入される摺動片２５を有するスライド部材３１を備えている。この実施の形態においては一つのピンチローラユニット１１について説明するが、このカッティングプロッタ１には複数のピンチローラユニット１１を設けることができる。

（スライド部材の説明）
スライド部材３１は、図７に示すように、上端部の４箇所にそれぞれ摺動片２５が突設されたスライダ３２と、このスライダ３２から媒体２の搬送方向の上流側に突出するボタンケース３３とを有している。４つの摺動片２５は、それぞれレール１２の下壁２３ｂ，２４ｂに乗せられてこれらの下壁２３ｂ，２４ｂ上で摺動するように構成されている。すなわち、スライド部材３１は、これら４つの摺動片２５を介してレール１２に水平方向（左右方向）へ移動可能に支持されている。

スライダ３２の左右方向の両端部には貫通穴３４とガイド溝３５とがそれぞれ形成され、左右方向の中央部には長方形の穴３６が形成されている。貫通穴３４の開口形状は、上方から見て円形である。ガイド溝３５は、上下方向に延びるように形成されている。貫通穴３４には、図６に示すように、後述するローラブラケット３７のばね用ガイド軸３８が挿入されている。ガイド溝３５には、後述するローラブラケット３７のスライド板３９が挿入される。長方形の穴３６には、図６に示すようにピンチローラ６の上部が挿入される。

（ロック機構の説明）
ボタンケース３３は、図６に示すボタン４１と協働してロック機構４２を構成するもので、ボタン４１を媒体２の搬送方向と平行な方向に移動自在に支持している。ボタンケース３３の前側端部には、図７に示すように、丸穴３３ａが形成されている。
ボタン４１は、図７に示すように円柱状の操作部４１ａと、操作部４１ａより後側に位置するばね受け板４１ｂとを有している。操作部４１ａは、ボタンケース３３の丸穴３３ａに通されてボタンケース３３より前側に突出している。すなわち、ボタン４１は、ロック機構４２の前側の端部（媒体２の搬送方向において上流側の端部）で露出している。この実施の形態においては、ボタン４１が本発明でいう「操作子」に相当する。

ばね受け板４１ｂは、図８に示すように、レール１２の縦部２１に設けられた係合穴４３に後側から係合する半球状の突起４４を有している。係合穴４３は、図１に示すように、レール１２の長手方向の複数の位置にそれぞれ形成されている。また、ばね受け板４１ｂと、ばね受け板４１ｂより後側に位置するボタンケース３３の後壁３３ｂ（図８参照）との間には、図示してはいないが、圧縮コイルばねが圧縮された状態で挿入されている。このため、ばね受け板４１ｂは、圧縮コイルばねのばね力によって縦部２１に向けて付勢されており、突起４４が縦部２１に接触する状態で縦部２１に後側から押し付けられている。

このロック機構４２によれば、縦部２１の係合穴４３に突起４４が係合した係合状態においては、レール１２に対するスライド部材３１の移動が規制される。また、ボタン４１が使用者によって後側に向けて押されると、ばね受け板４１ｂが圧縮コイルばねのばね力に抗して縦部２１から後側に離れ、係合穴４３と突起４４との係合状態が解消される。この非係合状態においては、レール１２に対するスライド部材３１の移動の規制が解除され、スライド部材３１をレール１２に対して左右方向に移動させてピンチローラユニット１１の設置位置を変更することができる。すなわち、ロック機構４２は、レール１２に係合してレール１２に対する移動が規制される係合状態と、この移動の規制が解除される非係合状態とを切り替え可能に構成されている。

（ローラブラケットおよびピンチローラの説明）
ローラブラケット３７は、図７に示すように、左右方向の中央部にピンチローラ６を回転自在に支持する軸受５１を有している。ピンチローラ６は、軸心部に回転軸６ａを有し、ローラブラケット３７に左右方向（水平方向）を軸線方向として回転自在に支持されている。軸受５１は、回転軸６ａの両端部を支持する構成が採られ、上方に向けて開放された断面Ｕ字状の溝５１ａと、溝５１ａを横切る位置に着脱可能に取付けられるカバー５１ｂとを備えている。溝５１ａは、ピンチローラ６の回転軸６ａが回転自在に嵌合する形状に形成されている。
この軸受５１にピンチローラ６が支持されることにより、ピンチローラ６のローラブラケット３７に対する、上下方向、左右方向および前後方向への移動が規制される。

ローラブラケット３７の左右方向の両端部には、ばね用ガイド軸３８とスライド板３９とがそれぞれ上方に向けて立てて設けられている。ばね用ガイド軸３８は、図９に示すように、圧縮コイルばねからなる押圧用ばね５２に通した状態で貫通穴３４に挿入されている。この押圧用ばね５２は、スライダ３２とローラブラケット３７との間に圧縮された状態で保持されている。この実施の形態においては、この押圧用ばね５２が本発明でいう「ばね部材」に相当する。ばね用ガイド軸３８の先端部には、抜け止め用の爪片３８ａが設けられている。

スライド板３９は、スライダ３２のガイド溝３５に上下方向に移動自在に嵌合している。このため、ローラブラケット３７は、作業ステージ３に対して進退自在となるようにスライド部材３１に支持されることになる。

（動作の説明および実施の形態による効果の説明）
このように構成されたピンチローラ機構２６においては、レール１２が図４中に二点鎖線で示す傾斜位置に位置付けられることによって、ピンチローラ６が媒体駆動用ローラ５から上方に離間する。この状態においては、ローラブラケット３７が押圧用ばね５２のばね力でスライド部材３１に対して下方に移動し、ばね用ガイド軸３８の爪片３８ａがスライダ３２に当接する。

そして、媒体２が作業ステージ３の上に載せられている状態でレール１２が図４中に実線で示す使用位置に位置付けられることによって、ピンチローラ６が媒体２を媒体駆動用ローラ５に押し付けるようになる。このとき、ローラブラケット３７が押圧用ばね５２のばね力に抗してスライダ３２に向けて移動し、押圧用ばね５２のばね力がローラブラケット３７を介してピンチローラ６に加えられる。この押圧状態において、ばね力の反力は、スライド部材３１からレール１２に伝えられ、レール１２によって受けられる。このため、このピンチローラ機構２６は、レール１２に対して媒体２を押す。
したがって、この実施の形態によれば、レール１２の長手方向であるカッティングプロッタ１の左右方向において、ピンチローラ６の位置がいずれの位置であっても、ピンチローラ６が一定の押圧力で媒体２を押すピンチローラ機構２６を提供することができる。

左右方向においてピンチローラ６の位置を変えるためには、先ず、レール１２を傾斜位置に移動させ、その状態でピンチローラユニット１１のボタン４１を後側に向けて押す。この押圧操作により突起４４と縦部２１の係合穴４３との係合状態が解除される。そして、ボタン４１を押した状態でスライド部材３１をレール１２に沿って左右方向に移動させ、所望の位置の近傍でボタン４１の押圧を止めてスライド部材３１を所望の位置に向けて移動させる。この移動操作は、所望の位置の近傍で突起４４が縦部２１の係合穴４３に係合するまで行う。このように突起４４が係合穴４３に係合することによって、ピンチローラ６の移動操作が終了する。

この実施の形態によるスライド部材３１は、レール１２に係合してレール１２に対する移動が規制される係合状態と、移動の規制が解除される非係合状態とを切り替え可能なロック機構４２を有している。ロック機構４２は、媒体２の搬送方向の上流側端部で露出するボタン４１を操作することにより係合状態と非係合状態とを切り替えることができるように構成されている。このため、ピンチローラ６の左右方向の位置を変える操作をカッティングプロッタ１の前方から簡単に行うことができる。

この実施の形態によるレール１２は、上下方向に延びる縦部２１と、縦部２１の上端から媒体２の搬送方向の下流側に延びる横部２２とを有している。横部２２は、前側二重壁部２３と後側二重壁部２４とを有している。スライド部材３１は、前側二重壁部２３の下壁２３ｂと後側二重壁部２４の下壁２４ｂとに移動自在に支持されている。
この実施の形態によれば、前側二重壁部２３および後側二重壁部２４がレール１２の実質的な補強部として機能するから、レール１２の剛性を高くすることができる。このため、ピンチローラ６に加えられるばね力の反力をレール１２で確実に受けることできるようになるから、複数のピンチローラ６が左右方向において均等でない位置に取り付けられる場合であっても、ピンチローラ６に加えられる押圧力の差が生じることを防ぐことができる。

（ピンチローラユニットの他の実施の形態）
本発明に係るピンチローラ機構は、図１０および図１１に示すように構成することができる。図１０および図１１において、図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１０に示すピンチローラ機構６１は、上述した実施の形態と同一のレール１２と、上述した実施の形態とは異なるピンチローラユニット６２とによって構成されている。
上述した実施の形態によるピンチローラユニット１１は、ロック機構４２を備えていたが、図１０および図１１に示すピンチローラユニット６２は、ロック機構４２の代わりに操作片６３を備えている。

操作片６３は、使用者が指で摘まんで操作するためのもので、レール１２の近傍で露出するように構成されている。この操作片６３は、図１１に示すようにスライダ３２の前側端部に一体に形成され、図１０に示すようにレール１２の縦部２１の前方に位置付けられている。スライダ３２には、上述した実施の形態で示したボタンケース３３の代わりに操作片６３が設けられている。
この実施の形態による操作片６３は、レール１２の前方で左右方向に延びる前面板６３ａと、この前面板６３ａの左右方向の両端から前方に延びる左右一対の側板６３ｂ，６３ｃとを有している。

図１０および図１１に示すように操作片６３を備えたピンチローラユニットにおいては、レール１２が図４中に二点鎖線で示す傾斜位置に位置付けられている状態で操作片６３を持って左右方向に移動させることにより、レール１２に沿って左右方向にスライドする。このため、このピンチローラユニット６２は、左右方向において任意の位置に配置することができる。このピンチローラユニット６２を使用する場合は、レール１２の縦部２１に係合穴４３は不要である。
このように構成されたピンチローラ機構６１によれば、媒体２のサイズが定形外のサイズであったとしても、ピンチローラユニット６２を媒体２に適した位置に配置してピンチローラ６で媒体２を正しく押さえることが可能になる。

なお、上述した各実施の形態においては本発明をカッティングプロッタ１に適用する例を示したが、本発明は、シート状の媒体に文字や絵柄を描くペンプロッタにも適用することができる。

１…カッティングプロッタ、２…媒体、３…作業ステージ、６…ピンチローラ、１２…レール、１３…フレーム、２１…縦部、２２…横部、２３ａ，２４ａ…上壁、２３ｂ，２４ｂ…下壁、２３…前側二重壁部、２４…後側二重壁部、２６，６１…ピンチローラ機構、３１…スライド部材、３７…ローラブラケット、５２…押圧用ばね（ばね部材）、４１…ボタン（操作子）、４２…ロック機構、６３…操作片。

Claims (4)

1. プロッタのフレームに支持され、シート状の媒体が搬送される作業ステージの上方近傍で前記媒体の搬送方向とは交差する水平方向に延びるレールと、
   前記レールに前記水平方向へ移動可能に支持されたスライド部材と、
   前記作業ステージに対して進退自在となるように前記スライド部材に支持されたローラブラケットと、
   前記スライド部材と前記ローラブラケットとの間に設けられて前記ローラブラケットを前記作業ステージに向けて付勢するばね部材と、
   前記ローラブラケットに前記水平方向を軸線方向として回転自在に支持されたピンチローラとを備えたことを特徴とするプロッタのピンチローラ機構。
2. 請求項１記載のプロッタのピンチローラ機構において、
   前記スライド部材は、前記レールの近傍で露出する操作片を有していることを特徴とするピンチローラ機構。
3. 請求項１記載のプロッタのピンチローラ機構において、
   前記スライド部材は、前記レールに係合して前記レールに対する移動が規制される係合状態と、前記移動の規制が解除される非係合状態とを切り替え可能なロック機構を有し、
   前記ロック機構は、前記搬送方向の上流側端部で露出する操作子を操作することにより前記係合状態と前記非係合状態とを切り替えることができるように構成されていることを特徴とするプロッタのピンチローラ機構。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一つに記載のプロッタのピンチローラ機構において、
   前記レールは、
   上下方向に延びる縦部と、
   前記縦部の上端から前記搬送方向の下流側に延びる横部とを有し、
   前記横部は、上壁と下壁とが上下方向に並ぶ二重壁部を有し、
   前記スライド部材は、前記下壁に移動自在に支持されていることを特徴とするプロッタのピンチローラ機構。

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