JP4480076B2 - カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

この発明は、画像作成およびその画像を切り抜くことのできるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタに関し、特に、精度よく画像の作成およびその画像を切り抜くことのできるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタに関する。

従来、用紙に所望の印刷を行い、その後にその印刷物をその輪郭等に沿って切断す
る、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタが市販されている。このようなカッティングヘッド付きインクジェットプリンタにおいては、カッターやインクジェットヘッドが主走査方向に移動され、用紙が主走査方向に直交する副走査方向に搬送される。

従来のカッティングヘッド付きインクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドによる印刷時も、カッターによる印刷時も、プラテンに設けられた、駆動ローラと用紙の両端部を押さえる二つのピンチローラとで用紙を挟んで副走査方向に搬送していた。

駆動ローラとピンチローラとによる、用紙の挟みを、プラテンの副走査方向の両端部のみで行って、インクジェットによる印刷を行うと、インクの用紙への浸み込みにより、中央部が盛り上がって画質が悪くなるという問題があった。また、用紙としてロール紙を用いた場合は、ロール紙による張力等、または、用紙自体の自重により、用紙の送り速度が中央部と両端部とで異なり、両端部と中央部とで画質に違いが生じるという問題点があった。

一方、これに対応するために、駆動ローラとピンチローラとによる、用紙の挟みを、中央部で行って、印刷すれば、解決するわけであるが、ベクターデータによる、カッター切断を行うと、連続線や曲線を切断するため、用紙を往復させなくてはいけないため、かえって用紙が浮いてしまい、紙ずれが生じるという問題点があった。

この発明は、上記のような課題に着目してなされたもので、用紙上での画質が場所によらず一定で、かつ、精度良く切断が可能なカッティングヘッド付きインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

本発明に係るカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、第１方向に移動可能な、カッティングヘッドとインクジェットヘッドとを有するカッティングヘッド付きインクジェットプリンタであって、前記カッティングヘッドおよびインクジェットヘッドでカットまたは印刷する用紙を前記第１方向と交わる第２方向に搬送する用紙搬送手段を含み、前記用紙搬送手段は、前記第１方向に延在する駆動ローラと、前記駆動ローラに当接可能に設けられ、その間に前記用紙を挟んで搬送する複数のピンチローラとを含み、前記複数のピンチローラは、前記第１方向の中央部に設けられた一対の中央ピンチローラと、前記一対の中央ピンチローラを挟んで設けられた一対のサイドピンチローラとを含み、前記インクジェットヘッドを作動させて前記用紙に印刷を行うときは、前記複数のピンチローラの全てが前記用紙を挟んで前記駆動ローラに当接し、前記カッティングヘッドを作動させて前記用紙をカットするときは、前記一対のサイドピンチローラのみが前記用紙を挟んで前記駆動ローラに当接し、前記一対の中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとを保持する保持シャフトを含み、前記一対の中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとは、前記保持シャフトを前記中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとを前記用紙を挟む方向に回転させたときに、前記サイドピンチローラの方が前記中央ピンチローラよりも先に前記用紙に当接するように前記保持シャフトに取り付けられているものである。

本発明によれば、カッティング時およびプリント時に応じて、必要な箇所に、必要なピンチローラを位置させることができる。たとえば、カッティング時には、用紙は、用紙両端部のサイドピンチローラだけで挟まれるため、用紙を往復させて行っても紙ずれは生じないとともに、プリント時には、用紙の両端部、中央を含めて複数のピンチローラを降下させて印字できるため、インクの用紙への浸み込み等により、中央部が盛り上がって画質が悪くなるというような問題は生じない。その結果、用紙上での画質が場所によらず一定で、かつ、精度良く切断が可能なカッティングヘッド付きインクジェットプリンタを提供できる。

以下、この発明の一実施例について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係る、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタの全体構成を示す概略図である。
カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、図示の無いパソコン等のホストコンピュータからの指示によって、用紙上に所望の画像を印刷し、そのカッティングヘッドに設けられたカッターで画像の外周を切断する。

図１を参照して、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、本体１１と本体１１を支持する脚１３を含む。本体１１は、印刷用のインクを出力するインクジェットヘッド４０を主走査方向（図中矢印で示す左右方向、Ｘ方向、第一方向）に移動させる際のガイドとなる直動レール１２と、本体１１の一方端に設けられた操作パネル３１とを含む。

操作パネル３１には、操作状態を表示する表示部と、インクジェットヘッド４０およびカッティングヘッド３０の位置を指定するカーソルキーや、画像データの信号に基づいて、画像の作成または、切り抜きを開始すべき所定部位の領域を指定するための開始領域設定キーや、設定された開始領域から、インクジェットヘッド４０を用いた画像の作成または、カッティングヘッド３０を用いて画像の切り抜きを開始するためのプリント／カット選択作動開始キー（動作選択手段）が設けられている。なお、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０は、上記の動作を行なうために、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０全体を制御する、図示の無いＣＰＵを含む。

本体１１の前面には、図示のないフロントカバーが設けられ、本体１１のインク
ジェットヘッド４０およびカッティングヘッド３０の下部には、プラテン２０が設けられている。
インクジェットヘッド４０とカッティングヘッド３０とは相互に連結され、主走査方向に直動レールに１２に沿って、図示のないモーターによってワイヤを介して駆動される。これに対して、印字される用紙は、主走査方向に直交する副走査方向（図１において矢印Yで示す方向、第２方向）に、サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂ、中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂと駆動ローラ（図３において、１７で示す）とで構成される用紙搬送手段によって移動される。

インクジェットヘッド４０は、黄色（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）のインクを出力する。カッティングヘッド３０は、図示のないホルダーを有し、カッターはカッターホルダによって所定の位置に保持される。カッターは、通常図示のないコイルばねによって、上方に引き上げられた状態になっている。カッターを用いて用紙等を切断するときは、カッティングヘッド３０に設けられた図示のないソレノイドを作動させ、そのプランジャによってコイルばねに対抗してカッターを切断面に下降させる。

インクジェットヘッド４０は直動レール１２の上でカッティングヘッド３０の右側に位置するように設けられている。このインクジェットヘッド４０の左側側壁に固着したマグネットと、カッティングヘッド３０の右側側壁に固着したマグネットにより、両者が適宜連結または、離脱できるように構成されている。

なお図１は、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０によって、印字を行っている状態を示している。印字を行っているときには、インクジェットヘッド４０は、カッティングヘッド３０によって移動されて所望の印字が行われる。このときは、図１に示すように、プラテン２０上の両端部に摺動可能に設けられたサイドピンチローラ１４ａ、１４ｂだけでなく、プラテン２０上の略中央にも複数（図1では、２個）の中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂが設けられ、4つのピンチローラによって、用紙の全幅にわたって用紙が挟まれる。そのため従来のように、インクの用紙への浸み込みにより中央が盛り上がって画質が悪くなるという問題や、用紙としてロール紙を用いた場合でも、両端部と中央部とで画質に違いが生じるというような問題は生じない。

図２は、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ１０のカッティングヘッド３０によって、切断を行っている状態を示す図である。図２を参照して、この場合は、インクジェットヘッド４０は、図示のないキャッピング位置に待機され、カッティングヘッド３０単独で移動される。

この場合は、用紙３４は、プラテン２０の両端部のサイドピンチローラ１４ａ、１４ｂだけで挟まれる。その結果用紙を往復させて切断を行っても用紙ずれは発生しない。
次にサイドピンチローラ１４ａ、１４ｂの取り付け状態について説明する。図３は、
図
１において、ＩＩＩ―ＩＩＩで示した部分の断面図である。

図３を参照して、サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂは、駆動ローラ１７の上に設けられたピンチロール２１とピンチロール２１を、軸２１ａを介して回転可能に支持するピンチロールレバー２２とピンチロールレバー２２を保持するピンチロール取り付け部材２３とを含む。

ピンチロール取り付け部材２３は、コの字上の凹部を有し、この凹部が四角形状の保持シャフト１６に嵌合する。また、ピンチロール取り付け部材２３は、ピンチロールレバー２２を回転可能に支持する軸２６と四角形状の開口部２４とを有し、ピンチロールレバー２２は、側面に突出部２５を有し、この突出部２５は、開口部２４の内部で自由に移動が可能であるとともに開口部２４の底面部２４ａに当接してストッパーとなりピンチロール２１と駆動ローラ１７との間の適切な隙間を保っている。

ピンチロールレバー２２は、ねじりコイルばね２７によって常に時計回り方向に荷重が加えられている。これによって、保持シャフト１６を時計方向に回転することによって、サイドピンチローラ１４を図中の矢印方向に回転したとき、ピンチロール２１が用紙を駆動ローラ１７に押圧し、搬送が可能となる。

ピンチロール取り付け部材２３は、ピンチロール取り付け部材２３に一体化された抜け止め６０を有している。抜け止め６０は、所定の幅を有する扁平状の板であり、上方向に曲げられた前側端部６１と、下方向に曲げられた後側端部６２とを有し、後側端部６２は下方に曲げられて保持シャフト１６の一辺に係合して、ピンチロール取り付け部材２３が保持シャフト１６から抜けないようになっている。

次に中央ピンチローラ１５について説明する。図４は、図１において、ＩＶ−ＩＶで示す部分の矢視図である。図４を参照して、中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂの構成は、サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂと同様であり、ピンチロール取り付け部２３は、コの字上の凹部を有し、この凹部が四角形上の保持シャフト１６に嵌合する。また、ピンチロール取り付け部材２３は、ピンチロールレバー２２を回転可能に支持する軸２６と四角形状の開口部２４とを有し、ピンチロールレバー２２は、側面に突出部２５を有し、この突出部２５は、開口部２４の内部で自由に移動が可能であるとともに開口部２４の底面部２４ａに当接してストッパーとなりピンチロール２１と駆動ローラ１７との間の適切な隙間を保っている。ピンチロールレバー２２は、ねじりコイルばねによって常に時計回り方向に荷重が係っている。これが用紙を保持するための荷重となる。

ピンチロール取り付け部材２３は、ピンチロール取り付け部材２３に一体化された抜け止め６０を有している。抜け止め６０は、所定の幅を有する扁平状の板であり、上方向に曲げられた前側端部６１と、下方向に曲げられた後側端部６２とを有し、後側端部６２は下方に曲げられて保持シャフト１６の一辺に係合して、ピンチロール取り付け部材２３が保持シャフト１６から抜けないようになっている。

次に、サイドピンチローラ１４および中央ピンチローラ１５と、保持シャフト１６との取り付け状態について説明する。図５は、サイドピンチローラ１４と中央ピンチローラ１５の、保持シャフト１６との取り付け状態を示す図である。図５を参照して、保持シャフト１６の回転中心と、サイドピンチローラ１４を構成するピンチロールの中心位置とを結ぶ線分ａと、保持シャフト１６の回転中心と、中央ピンチローラ１５を構成するピンチロールの中心位置とを結ぶ線分ｂとは、保持シャフト１６の回転中心において、中心角αをなすように、サイドピンチローラ１４の方が中央ピンチローラ１５よりも下方向に設けられている。これによって、以下に説明するように、保持シャフト１６を図中矢印ｃ方向に回転すると、サイドピンチローラ１４が中央ピンチローラ１５よりも先に駆動ローラ１７に当接し、逆方向に回転すると、中央ピンチローラ１５のみが離れて、サイドピンチローラ１４のみが駆動ローラに当接する。

次に、保持シャフト１６について説明する。図６は、サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂおよび中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂを組み込む保持シャフト１６を回転動作させる駆動装置（回転手段）を示す斜視図である。図６を参照して、保持シャフト１６の両端部は円形状に切削されており、その円筒状の部分はフレームＬ５０，フレームＲ５１に圧着されたブッシュ５２を介して回転可能に設けられている。駆動装置は、保持シャフト１６の端部に設けられ、図示しないセットスクリューによって固着されている大ウオームギア５３と、フレームＬ５０側面に固定され、小ウオームギア５５が固着されたモーター５４とを含み、小ウオームギア５５が大ウオームギア５３と噛合っている。

なお、ここでは、保持シャフト１６によってサイドピンチローラ１４ａ、１４ｂが駆動ローラ１７から持ち上げられた状態を示しており、用紙搬送には、モーター５４の回転によってウオームギア小５５が回転して保持シャフト１６が時計周りに回転して、ピンチロール２１は図中矢印方向に降下し、駆動ローラに当接する。
次に、用紙搬送における図示のないＣＰＵの動作について説明する。図７は、用紙搬送時に、上記した図示のないＣＰＵの行なう動作を示すフローチャートである。
図７を参照して、ユーザが、操作パネル３１において、プリント／カット選択作動開始キーを操作して、カットを選択すると（ステップＳ１１で「カット」、以下ステップを省略）、回転駆動するモーター５４が、保持シャフト１６を図５に示すように時計方向に回転し、保持シャフト１６をサイドピンチローラ１４のみが駆動ローラ１７に当接する第１位置にセットする（Ｓ１２）。
この状態を図８に示す。図８はカッティング時のサイドピンチローラ１４および中央ピンチローラ１５の状態を示している。図６に示す、モーター５４からの回転力がウオームギア５３,５５を介して、保持シャフト１６に伝えられ、サイドピンチローラ１４のピンチロール２１（１４）のみが駆動ローラ１７に圧接し、中央ピンチローラ１５のピンチロール２１（１５）が当接しない状態で用紙を搬送する（Ｓ１４）。一方、インクジェットヘッド４０からインクを突出して印刷を行うために、プリントを選択すると（Ｓ１１で「プリント」）、サイドピンチローラ１４だけでなく、中央ピンチローラ１５を含む、すべてのピンチローラが駆動ローラ１７に当接する第２位置にセットされるまで、保持シャフト１６は回転される（Ｓ１３）。この状態を図９に示す。すべてのピンチローラ１４、１５が用紙３４を保持して用紙３４を搬送する（Ｓ１４）。
なお、この場合、各ピンチローラ１４、１５は、バネで駆動ローラ１７に当接する方向に付勢されており、すべてのピンチローラ１４、１５が駆動ローラ１７に当接したとき、中央ピンチローラ１５の駆動ローラ１７への当接力は、サイドピンチローラ１４よりも小さくなるが、それでも特に問題はない。

次に、カッティングヘッド３０とインクジェットヘッド４０によるプリントおよびカット時の動作について説明する。まず、保持シャフト１６を第２位置にセットして用紙３４を搬送可能に保持し、インクジェットヘッド４０の左側側壁に固着したマグネットとカッティングヘッド３０の右側側壁に固着したマグネットとを吸着させた状態で、カッティングヘッド３０を移動させ、図示のないホストコンピュータから出力された画像データにより、用紙３４の表面にインクジェットヘッド３０により、所望の画像を作成する。

カッティングを行う場合には、モーター５４の回転によって、保持シャフト１６を反時計方向に回転させて第１位置にセットする。中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂが駆動ローラ１７から離れて、サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂのみが駆動ローラ１７に圧接し続ける。

そして、インクジェットヘッド４０の左側側壁に固着したマグネットと、カッティングヘッド３０の右側側壁に固着したマグネットとを解除し、カッティングヘッド３０のみが主走査方向に移動可能となり、ホストコンピュータから読み出したカッティングデータに従って、カッティングヘッド３０に把持させたカッターによって用紙３４をカッティングすることができる。

この発明に係るカッティングヘッド付きインクジェットプリンタは、カッティング時とプリント時とでそれぞれ異なる位置にピンチローラを設置できるためプリントおよびカット装置として有利に利用される。

この発明の一実施例の形態にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタのプリント時の正面図である。 この発明の一実施例の形態にかかるカッティングヘッド付きインクジェットプリンタのカッティング時の正面図である。 図１において、ＩＩＩ−ＩＩＩで示す部分の断面図である。 図１において、ＩＶ−ＩＶで示す部分の断面図である。 サイドピンチローラと中央ピンチローラの、保持シャフトとの取り付け状態を示す図である。 サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂおよび中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂを組み込む保持シャフトを回転動作させる駆動装置を示す斜視図である。 用紙搬送時のＣＰＵの行なう動作を示すフローチャートである。 サイドピンチローラを駆動ローラに当接した状態を示す図である。 サイドピンチローラおよび中央ピンチローラを駆動ローラに当接した状態を示す図である。

符号の説明

１０ カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ、
１１ 本体、
１２ 直動レール
１３ 脚
１４ サイドピンチローラ１４ａ、１４ｂ
１５ 中央ピンチローラ１５ａ、１５ｂ
１６ 保持シャフト
１７ 駆動ローラ
２０ プラテン
２１ ピンチロール
２２ ピンチロールレバー
２３ ピンチロール取り付け部材
２４ 開口部
２５ 突出部
２６ 軸
２７ ねじりコイルばね
３０ カッティングヘッド
４０ インクジェットヘッド
５３ ウオームギア大
５５ ウオームギア小
６０ 抜け止め

Claims (1)

1. 第１方向に移動可能な、カッティングヘッドとインクジェットヘッドとを有するカッティングヘッド付きインクジェットプリンタであって、
   前記カッティングヘッドおよびインクジェットヘッドでカットまたは印刷する用紙を前記第１方向と交わる第２方向に搬送する用紙搬送手段を含み、
   前記用紙搬送手段は、前記第１方向に延在する駆動ローラと、前記駆動ローラに当接可能に設けられ、その間に前記用紙を挟んで搬送する複数のピンチローラとを含み、
   前記複数のピンチローラは、前記第１方向の中央部に設けられた一対の中央ピンチローラと、前記一対の中央ピンチローラを挟んで設けられた一対のサイドピンチローラとを含み、
   前記インクジェットヘッドを作動させて前記用紙に印刷を行うときは、前記複数のピンチローラの全てが前記用紙を挟んで前記駆動ローラに当接し、
   前記カッティングヘッドを作動させて前記用紙をカットするときは、前記一対のサイドピンチローラのみが前記用紙を挟んで前記駆動ローラに当接し、
   前記一対の中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとを保持する保持シャフトを含み、
   前記一対の中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとは、前記保持シャフトを前記中央ピンチローラと前記一対のサイドピンチローラとを前記用紙を挟む方向に回転させたときに、前記サイドピンチローラの方が前記中央ピンチローラよりも先に前記用紙に当接するように前記保持シャフトに取り付けられている、カッティングヘッド付きインクジェットプリンタ。

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