JP3587288B2 - カッティング機能付き装置におけるカッター昇降機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートを任意の形状に切断するカッティングプロッターやプリンター等、カッティング機能を有する装置で用いられるカッター昇降機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シートを任意の形状に切断するために、カッティングプロッター等のカッティング機能を備えた装置が用いられている。このような装置においては、カッターをシートに圧接させカッティングする位置とシートから離し上昇させる位置との間で上下移動させることが必要である。このため、専用のアクチュエーターを設けてカッターを昇降することが行われている。
【０００３】
しかしながら、このアクチュエーターによるとコストが高くなるという問題や、昇降機構の構造が複雑になるという問題が生じている。
このため、コストを安価にし、かつ構造を簡単にできる昇降機構として、米国特許登録番号５４３６６４６号公報に開示されているような技術も開発されている。
【０００４】
すなわち、この昇降機構は図８ないし図１０に示したように、プラテン１上を左右に移動するキャリッジ２の左右両側に端部を突出させた状態で、カム３が左右に移動可能に設けられている。また、キャリッジ２の一方側面にはカッター保持箱４が設けられ、その内部にばね５によって下方に付勢された状態で上下移動可能になった移動部６を介して、カッター７が取り付けられている。
【０００５】
上記移動部６にはピン８が突設され、カム３にはこのピン８をガイドするガイド穴９が穿設されている。したがって、カム３の左右の端部３ａ，３ｂをそれぞれ押圧することにより、ピン８とガイド穴９の係合位置が変わってカッター７を上昇させたり下降させたりすることができるというものである。なお、このカム３の左右端部の押圧は、キャリッジ２をプラテン１の両側の側面１０，１１側にそれぞれ移動させ、カム３を側面１０，１１に押圧することにより行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなカッティング機能付き装置においては、必ずしもカムの両端部をキャリッジの両側から突出させることができない場合がある。
例えば、キャリッジに、カッターだけでなく筆記具も設け、カッティングの外に描画もできるようにしたい場合等には、一方にはカムを突出させることができない場合が生じてくる。
【０００７】
また、両側にカムが突出しているとその分、プラテン上におけるカッティング可能な範囲が狭くなるという問題もある。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、キャリッジの他方の側面にカッター以外の部材等を取り付けることができ、かつ、プラテン上におけるカッティングの範囲を狭めることなく、さらに、安価で構造が簡単なカッティング機能付き装置におけるカッターの昇降機構の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明にかかるカッティング機能付き装置におけるカッターの昇降機構は、プラテン上を左右に移動するキャリッジに、回転体の一端側を回転自在に取り付けるとともに、左右にスライド可能なスライド部材をばねで一方に付勢した状態で取り付けている。
【０００９】
そして、上記スライド部材には係合ピンを突設し、回転体にはその係合ピンがスライド係合可能なカム穴を穿設してスライド部材の移動により回転体の他端側が上下移動するようにしている。また、回転体の他端側下部に押圧ローラとカッターを配設し、上記プラテンの一方の側面にはスライド部材の端部に当接する当接部を設け、他方側の底面には逃がし穴を設けている。
【００１０】
したがって、上記キャリッジをプラテンの一方側に移動させると、スライド部材が当接部に当接しばねに抗して移動する。これによって回転体の他端側が下降して押圧ローラがプラテン上のシートに圧接すると、その反力により係合ピンがカム穴縁部に圧接し、その下降状態が維持される。このため、カッティングが可能となる。
【００１１】
また、カッティングが終了すると、キャリッジをプラテンの他方側に移動させ、押圧ローラを逃がし穴に位置させる。その結果、係合ピンとカム穴縁部の圧接が解除され、ばねの付勢力によって、スライド部材が移動し回転体の他端側が上昇する。このため、押圧ローラおよびカッターもシートの上方に移動しカッティングができない状態になる。
【００１２】
さらに、上記押圧ローラの支持部を回転体の本体部分から突設された弾性片で構成すこともできる。これによって、移動するキャリッジに振動が生じても、押圧ローラはその振動に影響されることなく、シート表面への適性な圧接状態を維持できるようになる。
【００１３】
また、カッターの刃先の位置を、不使用時には、押圧ローラの下端から突出しないようにして作業者がカッターに触れて怪我をすることを防止することができる。この場合でも、シートの切断時には、押圧ローラの押圧により弾性片が撓みカッターの刃先が押圧ローラの下端より下側に突出するようになる。このため、適性なカッティングが行えるようになる。
【００１４】
なお、この発明において、カッティング機能付き装置とは、カッティングプロッターのように単にカッティング機能のみを備えた装置だけでなく、プリンターのように作図機能にカッティング機能が加わった装置も含むものとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態によるカッター昇降機構を備えたカッティングプロッター２０の要部を簡略化して示している。このカッティングプロッター２０では、シート２１がセットされるプラテン２２上に所定間隔を保って、複数の駆動ロール（図では隠れて見えない）が一列に配設されている。
【００１６】
そして、シート２１の両側に対応する駆動ロールの上方には、一対のピンチロール２３がばねによって駆動ロールに弾接した状態で配設されている。このため、駆動ロールを正逆方向に回転駆動させることによりシート２１を前後に移動させることができる。
【００１７】
また、プラテン２２の上方には、レール２４がプラテン２２と平行して配設されており、このレール２４に、キャリッジ２５がレール２４に沿って左右に走行可能な状態で取り付けられている。そして、プラテン２２の一方の側壁におけるキャリッジ２５に対応する部分には棒状の当接部２６が突設され、プラテン２２の他方側の底面には逃がし穴２７が穿設されている。
【００１８】
また、上記キャリッジ２５には、図２ないし図５に示すようなカッター昇降機構２８が備わっている。
すなわち、図において、２９は板状の基体であり、その一端側の略中央部には支軸３０が設けられ、この支軸３０に回転体３１の一端側が回転自在に取り付けられている。
【００１９】
さらに、基体２９の下部側には、水平方向に延びるスライド係合溝３２が形成され、このスライド係合溝３２に、棒状のスライド部材３３が移動可能な状態で係合している。また、基体２９におけるスライド係合溝３２の底面（図では縦向きの面）には、図３および図５に示すような長穴３４が設けられている。
【００２０】
そして、スライド部材３３における長穴３４に対応する部分には、ねじ３５が頭部を基体２９の裏面から突出させた状態で取り付けられている。したがって、スライド部材３３は、ねじ３５が長穴３４の両端縁部に当接する範囲内で移動可能になる。そして、基体２９の裏面における下部側の略中央部には突起３６が突設され、この突起３６とねじ３５の間にコイル状のばね３７が掛け渡されてスライド部材３３が一方に付勢されている。
【００２１】
また、スライド部材３３の表面側の略中央部には、係合ピン３８が突設され、基体２９における回転体３１の他端縁部に対応する部分には鉤状の係合片３９が突設されている。
【００２２】
上記回転体３１は、図６および図７に示すような板状体で構成され、略中央付近に、係合ピン３８がスライド係合できるカム穴４０が穿設されている。このカム穴４０は、上端側の水平部４０ａとその水平部４０ａの他端から斜め下方に向かって延びる傾斜部４０ｂからなっている。したがって、スライド部材３３を移動させて係合ピン３８をカム穴４０内で移動させると、回転体３１が支軸３０を中心に回動し、回転体３１の他端側が上下に移動する。
【００２３】
また、４１は、回転体３１の下端部に突設された弾性片であり、先端の先太り部４１ａには軸穴４２が穿設されている。この弾性片４１は可撓性を有しており、最大で、先太り部４１ａが回転体３１の本体側縁部３１ａに当接するまで撓むことができる。
【００２４】
また、回転体３１の他端縁部は薄肉状の円弧部４３が形成されており、この部分に覆い被さるようにして基体２９の係合片３９がスライド係合するようになっている。したがって、この回転体３１は、支軸３０を中心に回動する際、基体２９の表面から離れることなく摺動するようになる。なお、４４は、支軸３０に係合する軸穴である。
【００２５】
上記先太り部４１ａの軸穴４２には、図２および図４に示すように、軸４５を介して押圧ローラ４６が回動自在に取り付けられており、その押圧ローラ４６と回転体３１の表面の間には、薄板状のカッター４７が固定されている。このカッター４７は、板状の押さえ片４８を介して、ねじ４９で、回転体３１に締め付け固定されている。この際、カッター４７の下端は、押圧ローラ４６の下端と略等しい高さになるようにしておくことが好ましい。
【００２６】
この構成において、このカッター昇降機構２８を備えたカッティングプロッター２０を用いてシート２１のカッティングを行う際には、まず、図１のように、カッティング用のシート２１をプラテン２２上にセットし、駆動ロールとピンチロール２３で挟持させる。
【００２７】
ついで、キャリッジ２５をプラテン２２における一方（図示の左）側に移動させて、スライド部材３３の端部を当接部２６に押圧する。この結果、スライド部材３３および回転体３１は、図２および図３の状態から図４および図５の状態になり、押圧ローラ４６およびカッター４７がシート２１に当接する。
【００２８】
この作用を、図６および図７を用いて説明すると、スライド部材３３の移動により、係合ピン３８がカム穴４０の傾斜部４０ｂ下端位置から、傾斜部４０ｂの下側縁部を下側に押すようにして移動し、回転体３１の他端側を下方に降下させながら、水平部４０ａに到達する。これによって、押圧ローラ４６およびカッター４７の下端は、シート２１に当接する。
【００２９】
その状態から、さらに、キャリッジ２５を移動させると、カッター４７の先端はシート２１に差し込み切断可能な状態になる。また、押圧ローラ４６は、弾性片４１の弾性によってシート２１をプラテン２２に押しつけるとともに、プラテン２２側の反力によって上方に付勢される。この付勢力によって、係合ピン３８は水平部４０ａの下側縁部に圧接し、その摩擦力により、押圧ローラ４６およびカッター４７の下降状態が維持される。
【００３０】
また、カッティングが終了し、カッター４７をシート２１から上昇させる際には、キャリッジ２５を他方（図１の右方向）側に移動させる。そして、押圧ローラ４６がプラテン２２の逃がし穴２７の位置に到達すると、弾性片４１が撓みのないフリーの状態に戻り、係合ピン３８と水平部４０ａの下側縁部との圧接が解除される。
【００３１】
この結果、ばね３７の弾性により、スライド部材３３が図示の左側に移動する。このため係合ピン３８は、カム穴４０の水平部４０ａから傾斜部４０ｂの下端側に移動し、回転体３１の他端側が、押圧ローラ４６およびカッター４７とともに上昇する。
【００３２】
このように、このカッター昇降機構２８では、キャリッジ２５をプラテン２２の一方側に移動させるとカッティング可能な状態になり、他方側に移動させると不使用状態になる。また、カッティング中には、カッター４７と隣接して設けられた押圧ローラ４６がシート２１をプラテン２２に押しつけるため、シート２１の浮き上がりによるカッティング精度の低下を防止でき良好なカッティングを行えるようになる。
【００３３】
また、押圧ローラ４６を支持する弾性片４１が可撓性を有しているため、押圧ローラ４６が、適性な状態でシート２１の表面を走行するようになる。例えば、シート２１の表面に多少の凹凸があったり、キャリッジ２５の走行中に振動が生じる場合等でも、押圧ローラ４６はシート２１の表面に追従して走行することができる。
【００３４】
また、カッティング中には、弾性片４１が撓んでカッター４７が押圧ローラ４６の下端よりも突出した状態になり、不使用時には、カッター４７は押圧ローラ４６の影に隠れてしまうようになる。したがって、不使用時に、作業者が、不意にカッター４７に触れて怪我をするといったことが防止できるようになる。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、スライド部材３３の端部が基体２９から突出した状態になっているが、このスライド部材３３を移動させるための手段が棒状の当接部２６であるため、スライド部材３３をすべて基体２９内に収まるような長さに設定することもできる。これによって、カッター昇降機構２８全体の幅を小さくすることができ、プラテン２２上におけるカッティング可能な範囲を広くすることができるようになる。
【００３６】
また、このカッター昇降機構２８は、前記実施形態の外、作画機能を備えたプリンターのシート切断用に使用することもできる。この場合、作画終了後、キャリッジ２５を移動させて、押圧ローラ４６およびカッター４７を下降させる。そして、キャリッジ２５を他方に移動することにより、シート２１を切断する。切断が終了したのち、押圧ローラ４６が逃がし穴２７の位置に達すると、押圧ローラ４６およびカッター４７は上昇し不使用の状態になる。
【００３７】
この場合、キャリッジ２５の一方側面に、筆記具等の作画手段を配設しても、カッター４７の昇降動作にはなにも支障は生じず、キャリッジ２５にカッター４７だけを取り付けた場合と全く同様の操作が行える。また、このカッター昇降機構２８は、ファックスやその他のカッティング機能付き装置にも使用することができる。
【００３８】
なお、前記実施形態では、当接部２６を棒状体で構成しているが、これは、特に用いず、プラテン２２の一方側の側面にスライド部材３３を押しつけるようにしてもよい。ただし、この場合は、スライド部材３３の一方の端部を基体２９から突出するようにする必要がある。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかるカッティング機能付き装置におけるカッターの昇降機構は、カム穴が設けられた回転体と、そのカム穴にスライド係合する係合ピンが設けらればねで一方に付勢されたスライド部材を備えている。そして、スライド部材を移動させることにより、回転体の一端側が上下移動するようにし、その一端側に押圧ローラおよびカッターを設けている。
【００４０】
また、押圧ローラおよびカッターを降下させる手段として、プラテンの一方側面に当接部を設け、上昇させる手段としてはプラテンの他方側の底面に逃がし穴を設けている。したがって、キャリッジの一方の側面には、カッターの以外の装置、例えば作図手段等を配設することができるようになる。
【００４１】
また、キャリッジの一方には、スライド部材が突出しないため、プラテン上におけるカッティング可能範囲を広くとることができる。さらに、当接部を棒状にすることにより、スライド部材のもう一方の端部もキャリッジから突出しないようにすることができる。これによって、さらにカッティング可能な範囲が広くなる。
【００４２】
さらに、押圧ローラの支持部を弾性片で構成することにより、押圧ローラのシート表面への圧接状態を適性に維持できるようになり、精度のよいカッティングができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるカッター昇降機構を備えたカッティングプロッターの要部を示す正面図である。
【図２】押圧ローラおよびカッターが上昇した状態のカッター昇降機構を示す正面図である。
【図３】図２のカッター昇降機構の裏面図である。
【図４】押圧ローラおよびカッターが下降した状態のカッター昇降機構を示す正面図である。
【図５】図４のカッター昇降機構の裏面図である。
【図６】押圧ローラおよびカッターが上昇した状態の回転体とピンの関係を示す説明図である。
【図７】押圧ローラおよびカッターが下降した状態の回転体とピンの関係を示す説明図である。
【図８】従来技術によるカッター昇降機構を備えたカッティングプロッターの要部を示す正面図である。
【図９】従来技術によるカッター昇降機構を示す正面図である。
【図１０】図９のカッター昇降機構の裏面を示す裏面図である。
【符号の説明】
２０ …カッティングプロッター
２１ …シート
２２ …プラテン
２５ …キャリッジ
２６ …当接部
２７ …逃がし穴
２８ …カッター昇降機構
３０ …支軸
３１ …回転体
３２ …スライド係合溝
３３ …スライド部材
３７ …ばね
３８ …係合ピン
４０ …カム穴
４０ａ…水平部
４０ｂ…傾斜部
４１ …弾性片
４６ …押圧ローラ
４７ …カッター

Claims (2)

1. プラテン上で前後移動可能なシートを、カッターを左右に移動させて切断するカッティング機能付き装置におけるカッター昇降機構であって、
   プラテン上を左右に移動するキャリッジに、回転体の一端側を回転自在に取り付けるとともに、左右にスライド可能なスライド部材をばねで一方に付勢した状態で取り付け、このスライド部材には係合ピンを突設し、回転体にはその係合ピンがスライド係合可能なカム穴を穿設してスライド部材の移動により回転体の他端側が上下移動するようにし、その回転体の他端側下部に押圧ローラとカッターを配設し、上記プラテンの一方の側面にはスライド部材の端部に当接する当接部を設け、他方側の底面には逃がし穴を設け、上記キャリッジをプラテンの一方側に移動させると、スライド部材が当接部に当接しばねに抗して移動し、これによって回転体の他端側が下降して押圧ローラがプラテン上のシートに圧接するとその反力により係合ピンがカム穴縁部に圧接してその下降状態が維持され、キャリッジがプラテンの他方側に移動し、押圧ローラが逃がし穴に位置すると、係合ピンとカム穴縁部の圧接が解除され、ばねの付勢力によって、スライド部材が移動し回転体の他端側が上昇するようにしたことを特徴とするカッティング機能付き装置におけるカッター昇降機構。
2. 押圧ローラの支持部が回転体の本体部分から突設された弾性片で構成されている請求項１に記載のカッティング機能付き装置におけるカッター昇降機構。

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