JP2022030393A - 連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットと板金のそれぞれの吸着面が互いに平行でない場合でもカッティングヘッドとインクヘッドとの連結が良好となる連結装置を提供すること。【解決手段】延設されたレール上で移動自在に配設された第１の部材２８と、レール上で第１の部材２８にレールの伸長方向に並設されるとともにレール上を移動自在に配設された第２の部材２４と、第１の部材２８の第２の部材２４側に設置されたマグネット３２と、第２の部材２４の第１の部材２８側に設置された着板金３４と、を有し、マグネット３２と板金３４とを吸着・離反させることで第１の部材２８および第２の部材２４を連結・分離する連結装置において、第１の部材２８とマグネット３２との間に介設される変形自在な可変性部材３６を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、連結装置、特に画像作成および切り抜き装置に用いられる連結装置に関する。

画像作成および切り抜き装置は、記録紙などのメディアに対して印刷を行うためのインクヘッドと、当該メディアを切断するためのカッティングヘッドとを有する。インクヘッドとカッティングヘッドは、マグネットで構成された連結装置を介して連結・分離自在な構成になっている。

カッティングヘッドは、駆動モーターの駆動によりワイヤーを介して直動レール上を独立して移動可能に構成され、インクヘッドは、連結装置を介してカッティングヘッドと連結することにより、カッティングヘッドとともに直動レール上を移動可能になっている。

画像作成する際には、カッティングヘッドとインクヘッドとを連結して、カッティングヘッドおよびインクヘッドを移動させながらメディアに対して印刷を行う。カッティングする際には、カッティングヘッドとインクヘッドとを分離させ、カッティングヘッドのみを移動させながらメディアに対してカッティングを行う。

連結装置は、カッティングヘッドとインクヘッドの一方のヘッドに配設されたマグネットと、他方のヘッドに配設された板金とにより構成される。ヘッド同士の連結は、マグネットと板金とを吸着させることにより行われる。ヘッド同士の分離は、駆動モーターに所定量の電流を供給することにより、ワイヤーを介してマグネットの吸着力に抗してカッティングヘッドを移動させ、インクヘッドとカッティングヘッドとを分離するようにしている（特許文献１参照）。

特開２０１７-７４６３４号公報

一方のヘッドに配設されたマグネットおよび他方のヘッドに配設された板金のそれぞれの接触面（吸着面）が良好な対向状態、例えば互いに平行であれば、マグネットの吸着力によって２つのヘッドは良好に連結される。すなわち、インクヘッドとカッティングヘッドとは良好な連結力を持って結合される。しかし、一方の接触面が他方の接触面に対して良好な対向状態ではない状態、例えば互いに平行ではなく接触面が角度を為している場合は、レール上を２つのヘッドが摺動するように構成されているため、その角度は修正されず、マグネットの吸着力は十分ある場合でもヘッド同士の連結力が弱くなるという問題がある。連結力が弱い場合は、画像作成および切り抜き装置の稼働中に２つのヘッドが意図せずに分離され、正常な動作に支障をきたす場合が起こり得る。

すなわち、マグネットの板金との接触面と、板金のマグネットとの接触面と、は、製作上の理由で、および取付け上の理由で、完全に平行にすることが難しいのが現状である。一方で、それぞれの接触面が多少の角度を為している場合でも、マグネットの吸着力を大きくすれば十分の連結力が得られるが、マグネットの吸着力を大きくすることはマグネットのコストの増加、ヘッドの重量の増加などをもたらし実際的ではない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグネットと板金のそれぞれの吸着面が平行でない場合でもカッティングヘッドとインクヘッドとの結合が良好となる連結装置を提供することにある。

本発明に係る連結装置は、延設されたレール上で移動自在に配設された第１の部材と、前記レール上で前記第１の部材に前記レールの伸長方向に並設されるとともに前記レール上を移動自在に配設された第２の部材と、前記第１の部材の前記第２の部材側に設置されたマグネットと、前記第２の部材の前記第１の部材側に設置された着磁性部材と、を有し、前記マグネットと前記着磁性部材とを吸着・離反させることで前記第１の部材および前記第２の部材を連結・分離する連結装置において、前記第１の部材と前記マグネットとの間または前記第２の部材と前記着磁性部材との間に介設される変形自在な可変形部材を備えることを特徴とする。

上記連結装置によれば、レール上を移動する第１の部材および第２の部材が、第１の部材に設置されたマグネットと第２の部材に設置された着磁性部材との吸着により連結される際に、第１の部材とマグネットとの間または第２の部材と着磁性部材との間の可変性部材の存在により、常に良好な吸着状態が確保される。例えば、マグネットと柔軟性部材の互いの吸着部が確実に良好な対向状態とはなっていない状況でも、吸着時に可変性部材が変形することにより、良好な対向状態に変化し、吸着状態は良好な状態で安定する。なお、可変性部材は種々の物や機構で構成することができる。

本発明の連結装置によれば、レール上を摺動する第１の部材および第２の部材が、第１の部材に配設されたマグネットと第２の部材に配設された着磁性部材とにより常に良好な連結力を発揮するので、これを用いた画像作成および切り抜き装置は、安定した連結状態で稼働させることができることから安定性や信頼性の向上が図られる。

本発明の連結装置の第１の実施の形態に係り、画像作成および切り抜き装置の概略構成図である。 図１の画像作成および切り抜き装置のインクヘッドとカッティングヘッドの説明図である。 図２のインクヘッドとカッティングヘッドの分解斜視図である。 図２のインクヘッドとカッティングヘッドが連結した場合の説明図である。 本発明の連結装置の第２の実施の形態に係り、インクヘッドとカッティングヘッドが連結した場合の説明図である。

以下、画像作成および切り抜き装置に用いられる本発明の連結装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の連結装置の第１の実施の形態に係り、本発明の連結装置を採用した画像作成および切り抜き装置１０の概略構成図である。画像作成および切り抜き装置１０は、記録紙などのメディア２６に対して、印刷を行うためのインクヘッド２８と、印刷が終わった記録紙をカッティングするためのカッティングヘッド２４とを有している。本実施の形態では、第１の部材としてインクヘッド２８を、第２の部材としてカッティングヘッド２４を想定している。

画像作成および切り抜き装置１０は、基台部材１２に支持され、主走査方向に延在して配設されたベース部材１４を備えている。

ベース部材１４の左右両端には、左側方部材１６Ｌと右側方部材１６Ｒとがそれぞれ配設され、左側方部材１６Ｌと右側方部材１６Ｒを連結する中央壁１８の壁面に、主走査方向に延在してガイドレール２０が配設されている。

また、中央壁１８の壁面に平行して主走査方向に移動自在にワイヤー２２が配設されており、このワイヤー２２に、ガイドレール２０上を摺動自在に配設されたカッティングヘッド２４が固定して配設されている。ワイヤー２２は、駆動モーター４４によりその動作が制御される。

したがって、カッティングヘッド２４は、駆動モーター４４の駆動により、ワイヤー２２を介してガイドレール２０上を主走査方向に移動可能な構成となっている。

さらに、カッティングヘッド２４の右方側には、ガイドレール２０に摺動自在にインクヘッド２８が配設されており、カッティングヘッド２４とインクヘッド２８とは、連結装置３０を介して連結・分離自在な構成となっている。

なお、カッティングヘッド２４およびインクヘッド２８は、ベース部材１４上に位置するメディアたるシート２６に対向するように配設されている。

上述した画像作成および切り抜き装置１０の全体の動作は、右側方部材１６Ｒ内に搭載されたマイクロコンピューター（図示していない）によって制御されており、シート２６は図１において主走査方向と直交する副走査方向の後方側から前方側に搬送される。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係り、連結装置の説明図である。画像作成および切り抜き装置１０の上方向から見た図になっており、インクヘッド２８およびカッティングヘッド２４のワイヤー２２およびガイドレール２０との接続態様については省略している。図３は、連結装置３０の分解斜視図である。ここで、連結装置３０は、マグネット３２、着磁性材料である板金３４およびゴム部材３６を有して構成される。ゴム部材３６は、変形自在な可変性部材であり、弾性部材で構成されている。本実施の形態では、第１の部材としてインクヘッド２８を第２の部材としてカッティングヘッド２４を想定している。

本実施の形態では、マグネット３２は、インクヘッド２８の左方側に配設され、また、板金３４は、カッティングヘッド２４の右方側に配設されており、マグネット３２とインクヘッド２８の間にはゴム部材３６が装着されている。すなわち、第１の部材（インクヘッド２８）の第２の部材（カッティングヘッド２４）側にマグネット３２が設置され、第２の部材（カッティングヘッド２４）の第１の部材（インクヘッド２８）側に着磁性部材である板金３４が設置されている。

マグネット３２は、円筒形の永久磁石であり、例えばネオジム磁石が好適である。大きさはインクヘッド２８の左側面よりも小さく、厚さは５ｍｍ程度である。マグネット３２の中心には孔３２ａが形成されており、この孔３２ａに雄ネジ３８が通され、この雄ネジ３８がインクヘッド２８の左側面に形成された雌ネジ２８ｂに螺合して、マグネット３２がインクヘッド２８に固定される。雄ネジ３８の頭部はマグネット３２の吸着面３２ｂと面一になるように構成されている。

板金３４は、四角形の平板でありマグネット３２の大きさより大きく、マグネット３２に吸着（着磁）可能な材料により構成され、マグネット３２の吸着面３２ｂと対向配置される。板金３４は、カッティングヘッド２４の右側面に取り付けられるが、この取り付けは、ネジ留め固定、接着固定など通常の固定方法が用いられる。本実施の形態では図示していないが板金３４はカッティングヘッド２４の右側面にネジ留め固定されている。

弾性部材としてのゴム部材３６は、円環状であり、マグネット３２の直径より小さく、容易に変形できるように弾性率が選択されている。より具体的には、マグネット３２に通される雄ネジ３８の外径と同じ内径を有し、外径は５ｍｍ程度である。

図４は、インクヘッド２８とカッティングヘッド２４が連結する前後の様子を示す説明図である。図４（ａ）は、連結する前、図４（ｂ）は連結した後について示す。ここでは、一例として、マグネット３２はインクヘッド２８の左側面２８ａに正しく、すなわちマグネット３２の吸着面３２ｂは主走査方向と直角に取り付けられているが、カッティングヘッド２４の板金３４の吸着面３４ａは主走査方向と直角ではなく、角度θを為して取り付けられた場合に付いて示している。

この様な場合、本発明のゴム部材３６が存在していないと、マグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４ａとは平行にならず、マグネット３２と板金３４の一部は吸着するが、マグネット３２と板金３４の間には隙間が残ることとなる。そのような状況では、マグネット３２の吸着力が十分あっても、板金３４とはいわば点または線接触の状態なので、マグネット３２と板金３４との吸着力は弱いもの、すなわちインクヘッド２８とカッティングヘッド２４との連結力は弱いものとなり、正常に画像作成および切り抜き装置１０が作動しない。

本発明の連結装置３０では、図４（ｂ）に示すように、マグネット３２の吸着面３２ｂとは反対側に挿入されたゴム部材３６により、マグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４とａが互いに平行になるようにゴム部材３６が変形する。したがって、マグネット３２と板金３４との接触面積が大きくなり、カッティングヘッド２４とインクヘッド２８との連結力は強くなる。すなわち、ゴム部材３６が上述の角度θに合わせて変形し、マグネット３２を角度付けすることでマグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４ａとが互いに平行となる。したがって、インクヘッド２８とカッティングヘッド２４の連結力は常に良好な状態を保持する。

本実施の形態の連結装置３０によれば、マグネット３２がインクヘッド２８にゴム部材３６を挟んでネジ留め固定されている。したがって、ゴム部材３６は中心で固定されるので、マグネット３２は、主走査方向視で雄ネジ３８を中心にして、３６０度に亘りどの角度でも主走査方向に変位することが可能であり、マグネット３２の吸着面３２ｂを板金３４の吸着面３４ａに対して容易に平行にすることができる。したがって、インクヘッド２８とカッティングヘッド２４の連結力は常に良好な状態を保持する。

特に、可変形部材であり弾性部材としてのゴム部材３６の外径は、マグネット３２の直径より小さく設定されているので、ゴム部材３６の全体が変形する。よって、ゴム部材３６の外径がマグネット３２の外径と同一または大きい場合に比べて、主走査方向における変位量を大きくできるので、マグネット３２による角度付けを行い易い。これにより、マグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４ａとを互いに平行な状態で連結させることができる。

図５は、本発明の連結装置の第２の実施の形態を示す説明図である。第１の実施の形態と異なる点は、弾性部材であるゴム部材３６が、マグネット３２側ではなく板金３４側に装着されている点にある。

本実施の形態では、ゴム部材３６は平板状であり、カッティングヘッド２４の右側面２４ａに接着固定されている。そして板金３４は、ゴム部材３６に接着固定されている。ゴム部材３６は、弾性率が適切に選択され、大きさは板金３４よりも小さく、板金３４に主走査方向から印加される変位を吸収することが可能に構成されている。

この構成によっても、例えば図５（ａ）に示すように、マグネット３２がインクヘッド２８の左側面２８ａに、斜めに取り付けられた場合であっても、板金３４の吸着面３４ａとは反対側にあるゴム部材３６がその傾きを吸収し、マグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４ａとが平行になるように変形する。したがって、カッティングヘッド２４とインクヘッド２８との連結力は良好なものとなる。

また、ゴム部材３６の大きさを板金３４より小さくしたので、ゴム部材３６の全体が変形し、主走査方向における変位量を大きくできるので、板金３４による角度付けを行い易い。これにより、マグネット３２の吸着面３２ｂと板金３４の吸着面３４ａとを互いに平行な状態で連結させることができる。

また、実施の形態で図示していないが、可変形部材として、弾性部材であるゴム部材に代わって、例えば、スポンジなどのプラスチック樹脂を用いることによっても、第１の部材と第２の部材との良好な連結力を実現することができる。

また、実施の形態では図示していないが、第１の部材とマグネットとの間または第２の部材と着磁性部材との間に介設する可変形部材の代りに、種々の機構を用いることも可能である。例えば、第１の部材にマグネットを柔軟支持する機構を用いて設置することができる。着磁性部材の板金についても、第２の部材に板金を柔軟支持する機構を用いて設置することができる。この構成においても、第１の部材と第２の部材との良好な連結力が得られる。そのような機構として、例えば揺動支持機構や点支持機構などが挙げられる。

本実施の形態では、可変形部材として、弾性部材であるゴム部材を用いたが、その他、上述したように樹脂製のスポンジなどを用いることも可能である。

本実施の形態では、インクヘッド２８を第１の部材、カッティングヘッド２４を第２の部材としたが、カッティングヘッド２４を第１の部材、インクヘッド２８を第２の部材としてもよい。また、インクヘッド２８にマグネット３２が取り付けられているが、カッティングヘッド２４に取り付けられてもよい。

すなわち、第１の部材はインクヘッド２８又はカッティングヘッド２４のいずれか一方に該当し、第２の部材は、インクヘッド２８又はカッティングヘッド２４のいずれか他方に該当する。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、可変形部材としての弾性部材は、円環状のゴム部材、平板状のゴム部材を例示したが、これに限定されない。また、形状も５角形状、６角形状であっても良い。マグネットについても、円筒形のものを示したがこれに限定されず、平板状であっても良い。

１０ 画像作成および切り抜き装置
１２ 基台部材
１４ ベース部材
１６Ｌ 左側方部材
１６Ｒ 右側方部材
１８ 中央壁
２０ ガイドレール
２２ ワイヤー
２４ カッティングヘッド（第２の部材）
２６ メディア（記録紙）
２８ インクヘッド（第１の部材）
２８ａ 左側部
２８ｂ 雌ネジ
３０ 連結装置
３２ マグネット
３４ 板金（着磁性部材）
３６ ゴム部材（可変形部材、弾性部材）
４４ 駆動モーター

Claims (3)

1. 延設されたレール上で移動自在に配設された第１の部材と、前記レール上で前記第１の部材に前記レールの伸長方向に並設されるとともに前記レール上を移動自在に配設された第２の部材と、前記第１の部材の前記第２の部材側に設置されたマグネットと、前記第２の部材の前記第１の部材側に設置された着磁性部材と、を有し、前記マグネットと前記着磁性部材とを吸着・離反させることで前記第１の部材および前記第２の部材を連結・分離する連結装置において、
   前記第１の部材と前記マグネットとの間または前記第２の部材と前記着磁性部材との間に介設される変形自在な可変形部材を備えることを特徴とする連結装置。
2. 前記可変形部材は、弾性部材で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の連結装置。
3. 前記可変性部材の外径は、前記マグネットまたは前記着磁性部材の外径より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の連結部材。

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