JP3649960B2

JP3649960B2 - カッティングプロッタ

Info

Publication number: JP3649960B2
Application number: JP24019799A
Authority: JP
Inventors: 久夫清水; 慎一山口; 秀美土肥; 幸夫森本; 謙二三田
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: JP2001063164A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカッティングプロッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の装置は例えば特開平６−１８３０８１号公報に示されている。この公報によると、使用者により、紙が載置部上に載置される。そして、アームが載置部の上方に設けられ、紙の縦方向に移動可能に構成されている。印刷ヘッドとカッタがアームに設けられ、紙の横方向に移動可能に構成されている。
【０００３】印刷ヘッドは、紙の横方向および縦方向に移動しながら、紙に所定の印刷をさせる。その後、カッタは、紙の横方向および縦方向に移動しながら、紙を所定の形状に切断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この様に、従来の装置では、使用者が載置部に紙を１枚ずつセット（並べて、位置決めする）する手間がかかる第１の欠点がある。この欠点を解消するために本発明者は、紙を縦方向に搬送する搬送手段と、カッタを横方向に移動させる送り手段を設けた。そして、カッタの刃部を紙に挿入し横方向へ移動させながら、紙を縦方向へ移動させ、紙を切断する事を試みた。
【０００５】
しかし、この装置では、切断時に騒音が大きい第２の欠点がある。本発明者がその原因を究明したところ、切断時に、カッタを下方に移動させた時、カッタはソレノイドにより駆動されているため、カッタのホルダの底部が、紙を介して、急激に載置体（紙を載置する部材）に当接するためである事が判った。また上記装置では、ソレノイドに電圧を印加するか否かによりカッタを下方（紙に挿入）又は上方（紙から離れる）の２つの位置に設定している。この様に、カッタの高さを微細に調整できないので、カッタによる紙の切り込み深さを制御できない第３の欠点がある。
【０００６】
故に、本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、被切断物（紙等）をセットし易く、被切断物の切り込み深さを容易に制御でき、切断時の騒音を軽減したカッティングプロッタを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、被切断物が載置される載置体と、前記被切断物を切断する刃部を有するカッタと、前記カッタを保持する移動手段とを備え、前記移動手段は前記刃部の高さを連続的に変化させる様に構成され、
前記移動手段は、固定体と、可動体と、モータと、ネジ体とから構成され、前記可動体は前記カッタを保持し、かつ前記固定体に上下スライド可能に設けられ、前記ネジ体は前記モータの軸に固定され、かつ前記可動体に螺合され、
前記可動体から突出した突起部を設け、前記突起部は前記ネジ体の溝に係合される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態１に係るカッティングプロッタ１を、図１ないし図７に従い説明する。図１はカッティングプロッタ１の斜視図、図２はカッティングプロッタ１の要部断面図、図３はカッティングプロッタ１に用いられるカッタの断面図、図４はカッティングプロッタ１に用いられる移動手段の正面図（カッタが上方に位置している時）、図５は上記移動手段の正面図（カッタがハーフカット位置にある時）、図６は上記移動手段の正面図（カッタがフルカット位置にある時）、図７はカッティングプロッタ１のブロック図である。
【００１３】
これらの図に於て、本体２は例えば、左側体３と、右側体４と、上体５と、下体６等とから構成されている。左側体３と右側体４は、例えば、共に箱状に形成されている。上体５は、離れて位置する左側体３および右側体４を固定する様に構成されている。下体６は、左側体３および右側体４を固定する様に、構成されている。
【００１４】
排紙皿７は例えば上方が開放した略凹状に形成され、下体６の前面側に、着脱自在に取付けられている。給紙皿８も同様に、例えば上方が開放した略凹状に形成され、下体６の後面側に、着脱自在に取付けられている。
【００１５】
キャリッジ９は例えばプラスチックから成り、上方が開放した略凹状に形成されている。キャリッジ９の後方側には、軸受けが形成され、軸１０は上記軸受けに挿入されている。軸１０の両端は各々、左側体３および右側体４に固定されている。
【００１６】
駆動ベルト（図示せず）はループ状に形成され、軸１０と略平行に位置する様に設けられ、歯車（図示せず）は駆動ベルトの内歯と噛合って設けられている。歯車に形成された孔に、キャリッジモータ（図示せず）の軸が挿入され固定されている。
【００１７】
キャリッジ９の後面側の適所は駆動ベルトに固定され、キャリッジモータが回転する事により、キャリッジ９は主走査方向（Ｂ方向）に移動する。この様に、キャリッジ９と、軸１０と、駆動ベルトと、歯車と、キャリッジモータ等により送り手段１２が構成されている。
【００１８】
容器１３は例えば箱状に形成され、キャリッジ９に固定されている。４個のインクタンク（図示せず）は容器１３内に配置されている。４個のインクタンクには各々、例えば、黒色インクと、イエローインクと、マジェンタインクと、シアンインクが充填されている。
【００１９】
印刷ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、例えば直方体状のものであり主走査方向に、互いに離れて位置している。各印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄは、例えば各々、副走査方向（軸１０の長軸に直交する方向）に沿って６４個のオリフィス（図示せず）が形成されている。各オリフィスの途中の側壁には各々、圧電素子（図示せず）が設けられ、各オリフィスの先端は絞られ、６４個のオリフィス毎に各入口部（合計４個）が設けられている。４個の入口部は各々、チューブを介して、黒色インクタンクと、イエローインクタンクと、マジェンタインクタンクと、シアンインクタンクに接続されている。
【００２０】
印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄは、容器１３の下部に固定され、キャリッジ９の底面には開口部が形成されている。印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄに設けられた各オリフィスから、インクは適宜、上部開口部を通り、被切断物（例えば紙等）１１上に吐出される様に構成されている。
【００２１】
カッタ１５に於て、上ホルダ１６は上部にフランジ部１７を備えた略円筒状に形成されている（図３を参照）。下ホルダ１８は上方に開放した凹状に形成され、下部に孔１９が形成され、上ホルダ１６にネジ止めされている。
【００２２】
中ホルダ２０は略円筒状に形成され、Ｏリング２１により上ホルダ１６の内面とシールされ、上ホルダ１６にネジ止めされている。これらの上ホルダ１６と中ホルダ２０と下ホルダ１８により、ホルダ１５ａが構成されている。押圧ピン２２はスプリングピン２３により、中ホルダ２０の内面に固定されている。
【００２３】
マグネット２４は押圧ピン２２の底面に当接して配置され、ピポットベアリング２５はマグネット２４の底面に当接して配置されている。軸部２６は、上端が鋭角に形成され、下端に刃部２７が形成されている。軸部２６の上端はピポットベアリング２５に挿着されている。
【００２４】
上ホルダ１６の下端近傍には、孔部２８が形成されている。ベアリング２９は孔部２８内に固定されている。軸部２９の下端近傍はベアリング２９に挿着されている。刃部２７は下ホルダ１８の孔１９を貫通し、下ホルダ１８の底面から所定の距離だけ突出している。
【００２５】
この様に、軸部２６は、上端がピポットベアリング２５に挿着され、下端近傍がベアリング２９に挿着される事により、円周方向（Ｄ１Ｄ２方向）に自在に回転する様に構成されている。その結果、刃部２７の刃先は被印刷物１１の切取線に沿って前進し、切断する様に構成されている。また、中ホルダ２０を上ホルダ１６に対し適切な量だけネジ回す事により、刃部２７の突出量を簡単に調整できる。
【００２６】
次に、図４に従い、移動手段３０を説明する。図４に於て、固定体３１は例えば箱状に形成され、その上面と底面に各々、貫通孔が形成されている。固定体３１はキャリッジ９（図４では図示せず）に固定されている。
【００２７】
可動体３２は例えば、左部３３、３４と、それにつながる中央部３５と、中央部３５につながる右部３６、３７と、中央部３５につながる突起部３８等から構成されている。右部３６、３７は略逆コ字状に形成され、固定体３１に固定されたガイド３９に案内されている。
【００２８】
カッタ１５を構成するホルダ１５ａは、中央部３５に形成された孔に挿入されカッタ１５を構成するフランジ部１７は中央部３５の上面に固定されている。この様に、移動手段３０を構成する可動体３２はカッタ１５を保持している。左部３３、３４の適所には、孔が形成されている。突起部３８は、可動体３２から突出する様に形成されている。
【００２９】
モータ４０は例えば、固定体３１の上面に固定されている。ネジ体４１は例えば、ネジ切りされたシャフトであり、モータ４０の軸４２に固定されている。また、ネジ体４１は、必要に応じて、軸４２に一体的に形成されても良い。
【００３０】
ネジ体４１の上端近傍と下端近傍は各々、左部３３の孔と左部３４の孔に挿入され、案内されている。また、突起部３８は、ネジ体４１の１つのネジ山と、それに隣接するネジ山の間に形成された１つの溝に係合している。
【００３１】
以上の構成をまとめると、移動手段３０は、固定体３１と、可動体３２と、モータ４０と、ネジ体４１等から構成されている。可動体３２はカッタ１５を保持し、固定体３１に対し上下（Ｃ１Ｃ２方向）にスライド可能に設けられている。ネジ体４１はモータ４０の軸４２に固定され、可動体３２に設けられた突起部３８に螺合されている。
【００３２】
この構成に於て、モータ４０に正の電圧を印加すると、軸４２およびネジ体４１は時計回りに回転する。ネジ体４１に係合する突起部３８は上方（Ｃ１方向）に移動する。その結果、突起部３８を有する可動体３２と、可動体３２に保持されたカッタ１５は上方（Ｃ１方向）に移動する。モータ４０への電圧印加を停止すると、可動体３２およびカッタ１５は任意の位置にて停止する。
【００３３】
同様に、モータ４０に負の電圧を印加すると、軸４２およびネジ体４１は反時計回りに回転する。ネジ体４１に係合する突起部３８は下方（Ｃ２方向）に移動する。その結果、カッタ１５は下方（Ｃ２方向）に移動する。モータ４０を停止すると、カッタ１５は任意の位置にて停止する。
【００３４】
この様に、モータ４０に、正の電圧又は負の電圧を印加し、印加時間を制御する事により、カッタ１５を任意の位置に設定できる。また、カッタ１５を構成するホルダ１５ａの底面を位置検出するセンサ（図示せず）を設け、そのセンサの出力により、モータ４０の印加条件を制御しても良い。
【００３５】
上述の様に、移動手段３０は、カッタ１５を構成する刃部２７の高さを連続的に変化させる様、構成されている。即ち、移動手段３０は、被切断物１１の表面と、刃部２７の先端との距離を、微細に調整する。
【００３６】
更に、図２に示す様に、駆動ローラ４３は長尺の円柱状に形成され、下体６の適所に設けられた開口部４４の下方に設けられている。駆動ローラ４３に設けられた軸は第１歯車（共に図示せず）の孔に挿入され、固定されている。搬送モータの軸は第２歯車（共に図示せず）の孔に挿入され、固定されている。第１歯車と第２歯車は噛合う様に配置されている。
【００３７】
対向ローラ４５は長尺の円柱状に形成され、開口部４４の上方に設けられている。これらの駆動ローラ４３と、第１歯車と、第２歯車と、搬送モータと、対向ローラ４５等により、搬送手段４６が構成されている。
【００３８】
この様に、搬送手段４６の搬送モータが通電されると、駆動ローラ４３は回転する。その結果、駆動ローラ４３と対向ローラ４５に挟まれた被切断物１１は第１方向（Ａ方向）へ搬送され、前進する。即ち、被切断物１１を搬送する搬送手段４６が設けられ、被切断物１１は搬送手段４６により搬送されつつ、カッタ１５により切断される。
【００３９】
印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄおよびカッタ１５の下方に位置する様に、略平坦な載置体４４は、下体６の適所に形成されている。載置体４７は、被切断物１１を載置するためのものである。
【００４０】
また上述した様に、送り手段１２は、キャリッジ９と、軸１０と、駆動ベルトと、歯車と、キャリッジモータ等により構成されている。そして、カッタ１５を保持した移動手段３０はキャリッジ９に固定されている。この構成において、キャリッジモータに所定の電圧を印加する事により、キャリッジモータは回転し、駆動ベルトが移動し、キャリッジは、第１方向Ａと略直交する第２方向Ｂへ移動する。その結果、カッタ１５を保持した移動手段３０は第２方向Ｂへ移動する。
【００４１】
以上の構成をまとめると、被切断物１１を第１方向Ａに搬送する搬送手段４６と、第１方向Ａに略直交する第２方向Ｂに移動手段３０を移動させる送り手段１２が設けられる。そして、移動手段３０のモータ４０を通電する事により、カッタ１５の刃部２７を被切断物１１に挿入し、刃部２７を第２方向Ｂに移動させながら、被切断物１１を第１方向Ａへ移動させる事により、被切断物１１を所定の形状にて切断する事ができる。
【００４２】
次に、主に図７のブロック図に従い、カッティングプロッタ１の電気的構成を説明する。制御部４８は例えば、マイクロコンピュータ等から成る。紙センサ４９は印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄの後方に配置され、被切断物１１の先端を検知するものである。操作部５０は例えば電源スイッチ等が設けられている。使用者が電源スイッチを押すと、印刷命令信号が制御部４８へ入力され、切断命令信号が制御部４８へ入力される。
【００４３】
メモリ５１は、例えば、印刷データとカットデータを記憶するＲＡＭ等から成る。パソコン５２はインターフェース５３を介して、制御部４８に接続されている。ＣＤ−ＲＯＭ５４は必要に応じて、パソコン５２に装着されている。制御部４８は上記紙センサ４９と、操作部５０と、メモリ５１と、インターフェース５３と、送り手段１２と、搬送手段４６と、印刷ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、移動手段３
０とに各々、接続されている。以上の部品により、カッティングプロッタ１が構成されている。
【００４４】
次に、図１ないし図７に従い、カッティングプロッタ１の動作を説明する。これらの図に於て、使用者は最初に、例えば給紙皿８上に、複数の被切断物１１を収容する。
【００４５】
そして使用者は、カッティングプロッタ１に設けられた電源プラグを室内の電源コンセント（共に図示せず）に挿入する。次に使用者は、操作部５０に設けられた電源スイッチを押すと、動作が開始する。
【００４６】
制御部４８は、搬送手段４６の搬送モータを通電させ、被切断物１１を第１方向Ａへ搬送させる（前進させる）。紙センサ４９が被切断物１１の先端を検知し、被切断物１１は更に前進する。この時、カッタ１５の刃部２７は上方（Ｃ１方向）に位置している（図４参照）。被切断物１１が所定の位置（ホームポジション）まで前進すると、制御部４８は上記搬送モータの通電を停止する。
【００４７】
そして制御部４８は、パソコン５２より、印刷データを取り込む。また、パソコン５２よりメモリ５１へ、印刷データを読込んだ後に、メモリ５１から、印刷データを取り込んでも良い。
【００４８】
次に制御部４８は、キャリッジモータを通電させ、キャリッジ９を第２方向Ｂの左端から右端へ移動させる。制御部４８は上記動作と共に、各印刷ヘッド１４ａ〜１４ｄに設けられた各圧電素子に対し電圧を印加し、インク液を適宜吐出させ、印刷を行う。
【００４９】
制御部４８は、印刷動作を終了すると、搬送手段４６をして、被切断物１１をホームポジションに戻らせる。制御部４８はパソコン５２より、カットデータを読込む。カットデータとは、カッタ１５の刃部２７をアップさせるか又はダウンさせるかを指示する第１信号と、フルカットさせるかハーフカット（後述）させるかを指示する第２信号と、座標とから成る。
【００５０】
例えば、上記カットデータに於て、第１信号がダウンを指示する信号であり、第２信号がフルカットを指示する信号とする。この時、制御部４８は、移動手段３０のモータ４０をして、負の電圧を印加させる。
【００５１】
その結果、モータ４０の軸４２およびネジ体４１は反時計回りに回転し、カッタ１５は下方（Ｃ２）に移動し、ホルダ１５ａの底面が被切断物１１の表面に略当接した時（センサが位置を検出）、モータ４０への通電を停止する。この時、カッタ１５の刃部２７は、被切断物１１の全厚さ以上に挿入されている。
【００５２】
この様に、カッタ１５が上方に位置している状態（図４参照）から、モータ４０を通電させ、ネジ体４１を回転させ、可動体３２に保持されたカッタ１５を徐々に下方（Ｃ２方向）へ移動させる。その結果、ホルダ１５ａの底面が被切断物１１の表面に当接した時（図６参照）、当接時の騒音を低減する事ができる。図４の状態から図６の状態へ変化する時の変化時間は、モータ４０の回転速度と、ネジ体４１が持つピッチの大きさを決定する事により、任意の時間が得られる。
【００５３】
次に制御部４８は、上記刃部２７を全厚さ以上に切り込ませた状態（フルカット時）に於て、カットデータに従い、キャリッジ９および搬送手段４６を動作させる。この様にして、被切断物１１は、載置体４７の表面とホルダ１５ａの底面とに挟まれながら、搬送手段４６により、搬送される。そして、刃部２７は被切断物１１を所定の形状に切断する。
【００５４】
そして制御部４８は、刃部２７の現在位置が、カットデータに於けるアップ位置であると判定すると、フルカットの切断動作を終了する。即ち制御部４８は、モータ４０に正の電圧を印加させ、カッタ１５を上方（Ｃ１）へ移動させ、カッタ１５を元の状態（図４参照）へ戻す。
【００５５】
そして制御部４８は、搬送手段４６に設けられた搬送モータを通電させる。その結果、駆動ローラ４３は回転し、被切断物１１は更に前進し、排紙皿７へ収容され、一連の動作を終了する。この様に、カッタ１５はキャリッジ９に固定されキャリッジ９は第２方向Ｂに移動するが、第１方向Ａには移動しない。即ち、カッタ１５は搬送方向（第１方向Ａ）に対して略定位置に維持される。そして、被切断物１１は搬送手段４６により搬送されつつ、カッタ１５により切断される。
【００５６】
この搬送手段４６により、給紙皿８に複数枚の被切断物１１が置かれても、被切断物１１を自動的に搬送し、印刷し、切断し、また搬送する。故に、従来の様に、使用者が載置面に被切断物を１枚ずつセットする手間が要らないという、発明の効果を奏する。
【００５７】
なお、上述の様に、制御部４８は、パソコン５２よりカットデータを読込むがカットデータに於て、第２信号がハーフカットを指示する信号である場合を以下に説明する。この時、制御部４８はモータ４０をして、負の電圧を印加させる。
【００５８】
その結果、ネジ体４１は反時計回りに回転し、カッタ１５は下方（Ｃ２）へ移動し、ホルダ１５ａの底面は被切断物１１の表面から、少しだけ上方の位置へ到達する。その時、モータ４０の通電は停止し、カッタ１５は上記位置に維持される（図５参照）。この時、カッタ１５の刃部２７の先端は、被切断物１１の略中間に位置する様に挿入されている。
【００５９】
次に制御部４８は、上記刃部２７を略中間厚さに切り込ませた状態（ハーフカット時）に於て、カットデータに従い、キャリッジ９および搬送手段４６を動作させる。この様にして、刃部２７は被切断物１１を、略中間厚さにて、所定の形状に切る。
【００６０】
その結果、被切断物１１は、略中間厚さ（ハーフカット）にて切られる。例えば、折れ線部分に従って、上記ハーフカットが施こされると、折り曲げがし易くなる。また、被切断物１１が比較的薄い場合、上記の様に、刃部２７の高さを、調整する事もできる。
【００７６】
【発明の効果】
上述の様に請求項１の本発明では、可動体から突出した突起部を設け、突起部はネジ体の溝に係合される構成とした。この構成により、可動体の左部３３、３４にネジ切りする必要がなく、コストが安くなる。また、可動体の左部３３、３４にネジ切りをすると、ネジ体と正確に螺合するために、各ネジ切りの始まりのピッチの精度が要る。しかし、上記本発明では、突起部とネジ体の溝の係合は１ヶ所で良いので、ピッチの精度は余り必要なく、製造し易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカッティングプロッタ１の斜視図である。
【図２】上記カッティングプロッタ１の要部断面図である（カッタ１５が下方に位置している状態を示す）。
【図３】上記カッティングプロッタ１に用いられるカッタ１５の断面図である。
【図４】上記カッティングプロッタ１に用いられる移動手段３０の正面図（カッタ１５が上方に位置している状態を示す）である。
【図５】上述の移動手段３０の正面図（カッタ１５がハーフカット位置にある状態を示す）である。
【図６】上記移動手段３０の正面図（カッタ１５がフルカット位置にある状態を示す）である。
【図７】上記カッティングプロッタ１のブロック図である。
【符号の説明】
１１被切断物
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ印刷ヘッド
１５カッタ
３０移動手段

Claims

被切断物が載置される載置体と、前記被切断物を切断する刃部を有するカッタと、前記カッタを保持する移動手段とを備え、前記移動手段は前記刃部の高さを連続的に変化させる様に構成され、
前記移動手段は、固定体と、可動体と、モータと、ネジ体とから構成され、前記可動体は前記カッタを保持し、かつ前記固定体に上下スライド可能に設けられ、前記ネジ体は前記モータの軸に固定され、かつ前記可動体に螺合され、
前記可動体から突出した突起部を設け、前記突起部は前記ネジ体の溝に係合される事を特徴とするカッティングプロッタ。