JP4990002B2

JP4990002B2 - プリンタ・プロッタ装置

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Publication number: JP4990002B2
Application number: JP2007090535A
Authority: JP
Inventors: 昌典高田; 忠典一本鎗; 栄志宮下; 哲治池田; 昭夫小林
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: KR101371060B1; CN100591524C; KR20080089132A; EP1974932A1; US20080239332A1; JP2008246826A; CN101274512A; EP1974932B1; US7948650B2

Description

本発明は、シート状媒体をプラテン上に載置させて前後に搬送する搬送機構と、プラテンの上方に左右に延びて設けられたガイドレール上を左右に移動するプリンタヘッド、カッティングヘッド等を有して構成されるプリンタ・プロッタ装置に関する。

プリンタ装置は、プリンタヘッド（インクジェットヘッド）をシート状媒体に対して前後左右に（水平に）相対移動させながらインクを噴射する等してシート状媒体の表面に対する印刷を行い、プロッタ装置は、カッティングヘッドに備えられたカッタをシート状媒体に当接させながら前後左右に相対移動させることによりシート状媒体に対する切り抜き加工を行う構成の装置である。これら各装置のヘッドを、印刷もしくは加工対象となるシート状媒体に対して前後左右に相対移動させるため、シート状媒体の上方を左右に延びるガイドレールにより、ヘッドをこのガイドレールに沿って左右に移動可能に支持し、且つシート状媒体を前後に搬送するように構成することが知られている。また、シート状媒体を平板上に固定支持し、このように固定されたシート状媒体の上方を、ヘッドを左右に移動可能に支持した状態のガイドレールが前後移動する構成の装置も知られている。

ガイドレール上にプリンタヘッドとカッティングヘッドが支持されて構成され、プロッタ装置にプリンタ装置としての機能を付与した装置（プリンタ機能付きプロッタ装置）も知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このようなプリンタ機能付きプロッタ装置を用いれば、プリンタ装置およびプロッタ装置を別個に用いる場合と比べて、省スペース化、低コスト化を図ることができる。

上記特許文献に開示されているプリンタ機能付きプロッタ装置は、従来のプロッタ装置と同様にカッティングヘッドが電動モータの駆動力を受けて駆動されるベルトに取り付けられており、ベルトの駆動に応じてカッティングヘッドが左右に移動されるようになっている。そして、このようにベルト駆動に応じて左右に移動されるカッティングヘッドにプリンタヘッドが分離可能に連結される構成となって付加されている。なお、プリンタヘッドがカッティングヘッドから分離されるときには、プリンタヘッドはガイドレール端部の固定部材に連結されて固定保持される構成となっている。このように構成されたプリンタ機能付きプロッタ装置を用いてシート状媒体に対する切り抜き加工を行うときには、プリンタヘッドがカッティングヘッドから分離されて固定部材に連結され、カッティングヘッドのみが左右に移動される。また、シート状媒体に対する印刷を行うときには、プリンタヘッドが固定部材から分離されてカッティングヘッドに連結され、プリンタヘッドがカッティングヘッドとともに左右に移動される。

特許第３３３３３１２号公報特許第３６４５０１２号公報

このように構成されたプリンタ機能付きプロッタ装置によると、印刷時には２つのヘッドが連結されて一緒に移動されるため、移動に必要とされるベルト駆動力が大きくなってこの駆動のための電動モータの容量を大きくする必要があり、装置の大型化、高コスト化を招くおそれがあった。また、印刷時にプリンタヘッドがカッディングヘッドに直接的に連結されるため、プリンタヘッドから印刷のために噴射されたインクがカッティングヘッドに付着してカッティングヘッドが汚れるおそれがあった。特に、溶剤インクを使用して印刷するときに、カッティングヘッドに搭載された電気部品に電力および制御信号を送るための電線、ハーネス類の被覆等が溶剤インクの付着によって溶けることがあり、カッティングヘッドの作動不良を招くおそれがあった。なお、これら電線、ハーネス類の被覆にインク耐性の強い材料を用いると、このような材料は高価であるため、装置の高コスト化を招く原因になるという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、左右に延びるガイドレールに２つのヘッドが支持されて構成されたプリンタ・プロッタ装置であって、ヘッド移動のための駆動力を小さく抑えて装置の小型化、低コスト化を図ることができ、カッティングヘッドやその電気配線にプリンタヘッドから噴射されたインクが付着しにくい構成のプリンタ・プロッタ装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係るプリンタ・プロッタ装置は、シート状媒体をプラテン上に載置させて前後に搬送する搬送機構と、前記プラテンの上方に左右に延びて設けられたガイドレールと、それぞれ前記ガイドレールに支持されて互いに独立して前記ガイドレールに沿って左右に移動可能に設けられ、左右に移動しながら前記プラテン上を前後に搬送されるシート状媒体に対して所定の動作を行う第１ヘッドおよび第２ヘッドと、前記ガイドレールに並行して左右に延びて配設されたベルト状の駆動伝達部材および前記駆動伝達部材を左右に移動させる駆動機構を有して構成される駆動装置と、前記第１ヘッドに設けられ、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材と連結させて前記駆動伝達部材を左右に移動させることにより前記第１ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることが可能な連結状態と、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させて前記駆動伝達部材の左右への移動に拘らず前記第１ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることなく留めておく分離状態とに切換可能に構成された第１連結機構と、前記第２ヘッドに設けられ、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材と連結させて前記駆動伝達部材を左右に移動させることにより前記第２ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることが可能な連結状態と、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させて前記駆動伝達部材の左右への移動に拘らず前記第２ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることなく留めておく分離状態とに切換可能に構成された第２連結機構とを有して構成される。そして、このプリンタ・プロッタ装置は、前記第１連結機構を前記連結状態に切換えて前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させるとともに前記第２連結機構を前記分離状態に切換えて前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させ、前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第１ヘッドを左右に移動させ、前記第２連結機構を前記連結状態に切換えて前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させるとともに前記第１連結機構を前記分離状態に切換えて前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させ、前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第２ヘッドを左右に移動させるように構成されている。
前記第１連結機構および前記第２連結機構の少なくともいずれかの連結機構が、前記駆動伝達部材に対向して設けられたベース部材と、前記ベース部材との間に前記駆動伝達部材を位置させて前記ベース部材に対向し、前記駆動伝達部材を前記ベース部材に押し付けることにより前記駆動伝達部材を挟持して前記連結状態にする押付位置と、前記駆動伝達部材から離間させて前記分離状態にする非押付位置との間で移動可能に設けられた把持部材と、前記把持部材を前記押付位置と前記非押付位置との間で移動させる押付アクチュエータとを備える構成が好ましい。
また、前記駆動伝達部材が、前記駆動伝達部材に取り付けられて前記駆動伝達部材とともに左右に移動される係合受け部材を備えて構成され、前記第１連結機構および前記第２連結機構の少なくともいずれかの連結機構が、前記係合受け部材に対向し、前記係合受け部材に係合されて前記連結状態にする係合位置と、前記係合受け部材から離間させて前記分離状態にする非係合位置との間で移動可能に設けられた係合部材と、前記係合部材を前記係合位置と前記非係合位置との間で移動させる係合アクチュエータとを備える構成も好ましい。

なお、上記構成のプリンタ・プロッタ装置が、前記第１ヘッドを前記ガイドレールのいずれか一方の端部に固定保持可能な第１ヘッド固定機構と、前記第２ヘッドを前記ガイドレールの他方の端部に固定保持可能な第２ヘッド固定機構とを備え、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第１ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第２ヘッドを前記第２ヘッド固定機構により固定保持し、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第２ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第１ヘッドを前記第１ヘッド固定機構により固定保持するように構成するのが好ましい。

また、前記駆動装置において、前記駆動機構が前記ガイドレールの左右端部近傍に設けられた一対のプーリおよびいずれか一方の前記プーリを回転駆動する駆動モータを有し、前記駆動伝達部材が前記一対のプーリに架けられて前記ガイドレールに沿って並行に延びる搬送ベルトから構成され、前記駆動モータにより前記プーリを回転駆動して前記搬送ベルトを左右に移動させるように構成されているのが好ましい。これにより、駆動装置をコンパクトな構成とすることができる。

前記第１ヘッドが前記シート状媒体に対して切り抜き加工を行うカッティングヘッドからなり、前記第２ヘッドが前記シート状媒体に対して印刷を行うプリンタヘッドからなる構成とすることができ、この場合には、カッティングプロッタとプリンタの機能を併せ持った小型コンパクトな構成のプリンタ・プロッタ装置を提供することができる。また、この構成の装置では、印刷時にはカッティングヘッドがガイドレールの端部に支持された状態で待機されるため、印刷時にプリンタヘッドから吐出されるインクがカッティングヘッドおよびその電気配線類に付着するおそれがほとんどない。このため、カッティングヘッドのインク汚れがなくなるとともに、電気配線の被覆が付着したインクにより溶けて作動不良を起こすような問題の発生を防止できる。

また、前記第１ヘッドおよび前記第２ヘッドがそれぞれ前記シート状媒体に対してインクを噴射して印刷を行うプリンタヘッドとする構成であっても良い。この場合には、第１ヘッドと第２ヘッドとで、水性インクと溶剤インク等、成分の異なる２種のインクを取り扱うことができる、２種類のインク印刷を１台のプリンタ装置により行うことが可能となる。

また、カッティングヘッドに、シート状媒体の表面にコーティング層を形成させるスプレーユニットが取り付けられていても良い。これにより、カッティングヘッドを移動させてスプレーユニットからシート状媒体の表面にコーティング剤を吹き付け、シート状媒体の表面にコーティング層を形成することができ、例えば、シート状媒体の表面にラミネート処理を簡単に施すことができる。

上記構成の本発明に係るプリンタ・プロッタ装置によると、例えば、第１連結機構により第１ヘッドを駆動伝達部材に連結するとともに第２連結機構により第２ヘッドは駆動伝達部材から分離させた状態で、駆動機構により駆動伝達部材を左右に移動させると、第１ヘッドを左右に移動させながら第１ヘッドによりシート状媒体に対して所定の動作（切り抜き加工や、印刷等の動作）を行わせることができ、このとき、第２ヘッドはガイドレールに支持されて待機状態となる。これとは、逆に第１ヘッドを分離して待機状態とするとともに、第２ヘッドを駆動伝達部材に連結して左右に移動させながら所定の動作を行わせることもできる。このように、第１および第２のヘッドをそれぞれ別々に移動させてシート状媒体に対する動作を行わせる構成であるため、駆動機構に必要とされる駆動力は小さくて良く、駆動装置を小型、軽量化できるとともに装置全体を小型軽量化して低コスト化を図ることができる。

なお、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第１ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第２ヘッドを前記第２ヘッド固定機構により固定保持し、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第２ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第１ヘッドを前記第１ヘッド固定機構により固定保持するように構成するのが好ましいが、このように構成すれば、第１ヘッドをガイドレール上で左右に移動させて所定の動作を行っているときに、第２ヘッドはガイドレールの端部に固定保持されて第１ヘッドの動作の邪魔になることがなく、逆に、第２ヘッドをガイドレール上で左右に移動させて所定の動作を行っているときに、第１ヘッドはガイドレールの端部に固定保持されて第２ヘッドの動作の邪魔になることがない。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、図中の矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの方向をそれぞれ、前方、右方、上方として説明する。本発明に係るプリンタ・プロッタ装置はプリンタヘッド、カッティングヘッドを左右方向に移動させる構成に特徴を有しているため、図１にその作動原理構成を模式的に示して、本発明の原理的な構成をまず説明する。

図１には、プリンタ・プロッタ装置を構成するガイドレール４０と、これに左右に移動自在に取り付けられたカッティングヘッド５０およびプリンタヘッド（インクジェットヘッドともいう）６０と、駆動ベルト８５とを示している。後述するように、プリンタ・プロッタ装置は、カッティングヘッド５０によりカッティング加工がされる対象もしくはプリンタヘッド６０により印刷が施される対象となるシート状媒体を載置するプラテンと、プラテン上に載置されるシート状媒体を前後に搬送する搬送機構とを備え、このプラテンの上方に左右方向に延びてガイドレール４０が設けられている。カッティングヘッド５０およびプリンタヘッド６０は、それぞれ独立してガイドレール４０上に左右に移動可能に取り付けられている。駆動ベルト８５はガイドレール４０の上方をこれと平行に延びて設けられている。なお、駆動ベルト８５は、例えば後述するように、無端リング状のベルトから構成され、左右端部に設けられた駆動および従動プーリ間に架けられて、駆動プーリを電気モータ等により回転駆動することにより、図１において矢印Ａで示すように左右に移動される。

カッティングヘッド５０の前面には、カッティングヘッド５０によりシート状媒体のカッティング加工を行う前にその表面にコーティング層を形成するコーティング剤を塗布するスプレーユニット９０が設けられている。

カッティングヘッド５０には駆動ベルト８５を挟持してこれと連結可能なカッティングヘッド連結機構１１０が設けられ、プリンタヘッド６０には駆動ベルト８５を挟持してこれと連結可能なプリンタヘッド連結機構１２０が設けられている。但し、図１においては、その作動を分かり易く説明するため、その構成を模式的に示しており、これらの具体的な構成については、図３〜図５を参照して後述する。これらカッティングヘッド連結機構１１０およびプリンタヘッド連結機構１２０は、図１（Ａ）に示すように駆動ベルト８５を挟持してこれと連結する状態と、図１（Ｂ）に示すように駆動ベルト８５から離れてこれから分離する状態とを選択可能に構成されている。

このため、カッティングヘッド５０によりシート状媒体に対してカッティング加工（切り抜き加工等）を行うときや、カッティングヘッド５０の前面に取り付けられたスプレーユニット９０によりシート状媒体の表面にコーティングを行うときには、カッティングヘッド連結機構１１０により駆動ベルト８５を挟持してカッティングヘッド５０を駆動ベルト８５に連結し、駆動プーリの回転駆動制御を行ってカッティングヘッド５０をガイドレール４０上で左右に移動させる制御が行われる。このとき、搬送機構によりシート状媒体を前後に搬送する制御が組み合わされ、カッティングヘッド５０の下面側に設けられたカッタ（図示せず）を用いてシート状媒体に対して所望のカッティング加工を行うことができる。

一方、プリンタヘッド６０によりシート状媒体に対して印刷を行うときには、プリンタヘッド連結機構１２０により駆動ベルト８５を挟持してプリンタヘッド６０を駆動ベルト８５に連結し、駆動プーリの回転駆動制御を行ってプリンタヘッド６０をガイドレール４０上で左右に移動させる制御が行われる。このとき、搬送機構によりシート状媒体を前後に搬送する制御が組み合わされ、プリンタヘッド６０に下面側に向けて取り付けられたインクジェット装置からインクを噴射してシート状媒体に対して所望の印刷を施すことができる。

以上の作動原理構成を有するプリンタ・プロッタ装置の具体的な構成について、図２〜図４を参照して以下に説明する。図２に全体外観を示すプリンタ・プロッタ装置Ｐは、例えばロール紙等のシート状媒体Ｍに対して印刷等の所定動作を行う装置本体１が左右一対の脚２ａを有した支持部２に支持されて構成されている。装置本体１は、脚２ａの上端に固定されたボディ１０と、シート状媒体Ｍを前後に搬送する搬送機構２０と、シート状媒体Ｍを支持するプラテン３０と、プラテン３０の上方を左右に延びて設けられたガイドレール４０と、ガイドレール４０に支持されてガイドレール４０に沿って左右に移動可能に設けられたカッティングヘッド５０およびプリンタヘッド６０とを有して構成されている。

ボディ１０は、左右の側壁部１１ａ，１１ｂを有しており、その内部構造を示す図３から分かるように、ガイドレール４０は左右両端がこれら側壁部１１ａ，１１ｂに結合されて支持され、側壁部１１ａ，１１ｂの間を左右に延びて設けられている。搬送機構２０は、それぞれ左右に延びる回転軸を中心にして正逆回転可能に設けられた上下一対の送りローラ２１および押えローラ２２を、装置前面側に左右方向に複数組並んで設けて構成されている。シート状媒体Ｍが送りローラ２１と押えローラ２２の間に挿入されて送りローラ２１が電動モータにより回転駆動されることにより、押えローラ２２が従動回転されてシート状媒体Ｍが前後に搬送される。プラテン３０は、ボディ１０の左右の側壁部１１ａ，１１ｂの間に位置して設けられており、その上面側にシート状媒体Ｍを水平に支持する支持面３０ａを有している。なお、支持面３０ａには内部に負圧が作用される多数の孔が開口しており、シート状媒体Ｍがこの負圧によって支持面３０ａに吸引されてシート状媒体Ｍが支持面３０ａ上にしっかりと保持される。

カッティングヘッド５０は、ガイドレール４０に左右に移動可能に取り付けられたキャリッジ５１と、キャリッジ５１に取り付けられたカッタホルダ５２と、キャリッジ５１内に設けられたカッティングヘッド連結機構１１０とから構成される。カッタホルダ５２はキャリッジ５１に対して上下移動機構（図示せず）により上下移動可能に支持され、この上下移動機構の作動を制御して、カッタ５３の上下位置を調節することができる。カッタホルダ５２の下端にカッタ５３が着脱自在であり、カッタ５３は下端にシート状媒体Ｍに対するカッティング加工を行うブレードを有している。なお、カッタ５３は、カッタホルダ５２により上下に延びる回転軸を中心にして正逆回転自在に支持されている。また、カッティングヘッド５０は、図示を省力しているが、上記上下移動機構の作動制御を行ったりするための電力、信号を送るための電線もしくはハーネス類が本体側から延びて配設されている。

プリンタヘッド６０は、ガイドレール４０に左右に移動可能に取り付けられたキャリッジ６１と、キャリッジ６１の下面側に左右に並んで配設された複数のプリンタヘッドモジュール６２とを有して構成されている。各プリンタヘッドモジュール６２の下面には多数のインク噴射孔が開口しており、各ヘッドモジュール６２は互いに異なる色のインクを噴射可能になっている。プリンタヘッドモジュール６２のインク噴射孔はプラテン３０の支持面３０ａと上下に対向しており、プラテン３０の上にシート状媒体Ｍが載置されると、インク噴射孔からシート状媒体Ｍの表面にインクが噴射されて所望の印刷が行われる。プリンタヘッドモジュール６２には、カートリッジ式のインク貯留部（図示略）からインクをインク流路に供給するチューブが連結されており、また、インク噴射制御用の電力および信号を供給する電線、ハーネス類が繋がっている。このインク貯留部は、ボディ１０側に取り付けられる構成でも、キャリッジ６１に搭載される構成でも良い。

本体側（ボディ１０）におけるガイドレール４０の右端部の下方には、メンテナンス装置７０が設けられている。メンテナンス装置７０は、上下動自在に構成されたステージ７０ａの上面側に、保湿性を有する布材やスポンジ材から成形された乾燥防止部材７１が取り付けられて構成されている。プリンタヘッド６０がガイドレール４０の右端部に移動されると、ステージが自動的に上動されるようになっており、これにより乾燥防止部材７１によりヘッドモジュール６２の下面が覆われてインク噴射孔６２ａが閉塞される。このようにインク噴射孔６２ａが閉塞されると、インク噴射孔６２ａ周辺のインクが外気に触れなくなるため、インクの乾燥によるインク噴射孔６２ａの目詰まりが防止され、インクの吐出性能が維持される。

上記両ヘッド５０，６０はガイドレール４０上を左右に移動されて所望のカッティング加工や印刷を行うものであり、両ヘッド５０，６０を左右に移動させるためのヘッド駆動装置８０がボディ１０内に設けられている。このヘッド駆動装置８０は、ガイドレール４０の左右端部の上方に位置して設けられた駆動および従動プーリ８１，８２と、駆動プーリ８１を回転駆動する電気モータ８３（例えば、ステッピングモータやサーボモータ等）からなる駆動機構と、両プーリ８１，８２に架けられた無端ベルトからなる駆動ベルト８５（駆動伝達部材）とから構成される。このヘッド駆動装置８０において、電気モータ８３の回転駆動制御を行って駆動プーリ８１を回転駆動することにより、駆動ベルト８５を図３に矢印で示すように左右に移動させる制御ができる。なお、駆動ベルト８５は歯付ベルトからなり、両プーリ８１，８２を歯付構成としてベルト滑りを防止する構成となっている。

両ヘッド５０，６０は、それぞれガイドレール４０に支持されて互いに独立して左右に移動自在になっているが、これら両ヘッド５０，６０をそれぞれ左右に移動させる制御を可能とするために、カッティングヘッド５０と駆動ベルト８５とを分離可能に連結するカッティングヘッド連結機構１１０と、プリンタヘッド６０と駆動ベルト８５とを分離可能に連結するプリンタヘッド連結機構１２０とが、これらヘッド５０，６０に上述のようにそれぞれ設けられている。

これら連結機構１１０，１２０は同一構成であり、その具体的構成例を、プリンタヘッド連結機構１２０を例にして図４に示している。プリンタヘッド連結機構１２０はプリンタヘッド６０のキャリッジ６１を構成するＬ字状の板材６５の水平に延びる水平部６５ａの上に取り付けられたソレノイド駆動装置１２１と、このソレノイド駆動装置１２１の前端から前方に突出するとともにソレノイド駆動装置１２１により前後移動（軸方向に進退移動）されるプランジャ１２２と、プランジャ１２２の先端に連結された把持プレート１２３とから構成される。把持プレート１２３は板材６５の垂直に延びる垂直部６５ｂより前側に位置して把持プレート１２３と垂直部６５ｂとの間に駆動ベルト８５が位置している。なお、把持プレート１２３は上下方向中間部分の左右端部から左右に突出した枢結ピン１２３ａによりキャリッジ６１に対して前後揺動可能に支持されており、プランジャ１２２は把持プレート１２３の下部に連結されている。また、把持プレート１２３の上部が駆動ベルト８５と対向する。

このため、図４（ｂ）に示すように、ソレノイド駆動装置１２１によりプランジャ１２２を押し出すと、把持プレート１２３の下部が枢結ピン１２３ａを中心として前方に揺動し、把持プレート１２３の上部が後方に引き戻されて垂直部６５ｂとの間に駆動ベルト８５を挟持する。この結果、プリンタヘッド連結機構１２０によりプリンタヘッド６０（およびこれが取り付けられたキャリッジ６１）が駆動ベルト８５と連結される。なお、このときの連結を強固なものとするため、把持プレート１２３の上部の駆動ベルト８５と対向する部分に滑り防止部材１２４が取り付けられている。この滑り防止部材１２４は、例えば、駆動ベルト８５が歯付ベルトの場合にその歯と噛み合う歯を有した部材から構成したり、摩擦係数の高い部材から構成したりされる。一方、図４（ａ）に示すように、ソレノイド駆動装置１２１によりプランジャ１２２を引き戻すと、把持プレート１２３の下部が押し出されてその上部は駆動ベルト８５から離れ、駆動ベルト８５の挟持が解放される。この結果、プリンタヘッド連結機構１２０はプリンタヘッド６０から分離され、プリンタヘッド６０は駆動ベルト８５から分離される。

次に、第２の実施形態に係るプリンタヘッド連結機構２２０について、図５を参照して説明する。このプリンタヘッド連結機構２２０の場合には、駆動ベルト８５にフック受け８６が取り付けられている。フック受け８６は、駆動ベルト８５を前後から挟んで一体に取り付けられた二枚の板部材８７，８７からなり、それぞれ上辺に係合切り欠き８７ａが形成されている。プリンタヘッド連結機構は、プリンタヘッド６０のキャリッジ６１に取り付けられたソレノイド駆動装置２２１と、このソレノイド駆動装置２２１の上端から前方に突出するとともにソレノイド駆動装置２２１により上下移動されるプランジャ２２２と連結されて上下動される上下移動部材２２３と、この上下揺動部材２２３に連結された揺動フック部材２２４とから構成される。

揺動フック部材２２４はその中間部に形成された枢結孔２２４ａにおいてキャリッジ６１にピン結合されて枢結孔２２４ａを中心として上下揺動可能であり、その先端部がフック受け８６の係合切り欠き８７ａに嵌合可能になっている。また、揺動フック部材２２４の後端部が上下移動部材２２３の上端部と枢結されており、ソレノイド駆動装置２２１によりプランジャ２２２を上下動させると、上下移動部材２２３がこれと一緒に上下動し、揺動フック部材２２４は上下揺動する構成となっている。

このため、図５（ｂ）に示すように、ソレノイド駆動装置２２１によりプランジャ２２２を上方に押し出すと、上下移動部材２２３が上動されて揺動フック部材２２４の後端が押し上げられ、揺動フック部材２２４は枢結孔２２４ａを中心として揺動されてその前端が係合切り欠き８７ａ内に入り込んで係合される。すなわち、ソレノイド駆動装置２２１によりプランジャ２２２を上動させることにより、揺動フック部材２２４をフック受け８６と係合させ、プリンタヘッド６０を駆動ベルト８５に連結させる。一方、図５（ａ）に示すように、ソレノイド駆動装置２２１によりプランジャ２２２を下方に引き下げると、上下移動部材２２３が下動されて揺動フック部材２２４の後端が引き下げられ、揺動フック部材２２４は枢結孔２２４ａを中心として揺動されてその前端が係合切り欠き８７ａ内から離れる。すなわち、ソレノイド駆動装置２２１によりプランジャ２２２を下動させることにより、揺動フック部材２２４をフック受け８６から分離させ、プリンタヘッド６０と駆動ベルト８５との連結を解除する。

なお、カッティングヘッド５０に設けられたカッティングヘッド連結機構１１０の構成も上記プリンタヘッド連結機構１２０，２２０と同一構成であるので、その構成説明は省略する。

上記構成のプリンタ・プロッタ装置Ｐにおけるボディ１０の左側壁部１１ａには、図３に示すように、左フックブラケット１２ａが固設されており、この左フックブラケット１２ａに左側フック１３１が図示しない内蔵ソレノイドにより上下揺動可能となって設けられている。一方、図示しないがカッティングヘッド５０には、ガイドレール４０上を左端部まで移動されたときに左側フック１３１と係合する係合部が設けられており、カッティングヘッド５０が左端部に移動したときに左側フック１３１が内蔵ソレノイドにより作動されて係合部と係合されたり、この係合が外されたりできるようになっている。

同様に、ボディ１０の右側壁部１１ｂには、図３に示すように、右フックブラケット１２ｂが固設されており、この右フックブラケット１２ｂに右側フック１４１が図示しない内蔵ソレノイドにより上下揺動可能となって設けられている。一方、図示しないがプリンタヘッド６０には、ガイドレール４０上を右端部まで移動されたときに右側フック１４１と係合する係合部が設けられており、プリンタヘッド６０が右端部に移動したときに右側フック１４１が内蔵ソレノイドにより作動されて係合部と係合したり、この係合を外したりできるようになっている。

以上の構成のプリンタ・プロッタ装置Ｐを用いて、シート状媒体Ｍに対するカッティング加工および印刷を行う作動について以下に説明する。

カッティングヘッド５０を用いてシート状媒体Ｍに対して切り抜き加工を行うときには、その作業に先立って、プリンタヘッド連結機構１２０によりプリンタヘッド６０を駆動ベルト８５に連結した状態にし、電気モータ８３を駆動して駆動ベルト８５を右動させてプリンタヘッド６０を右動させる。このとき、カッティングヘッド連結機構１１０はカッティングヘッド５０を駆動ベルト８５から分離させた状態にしておく。このようにしてプリンタヘッド６０が右端まで移動すると、フック１４１がフック受け部に係止されてプリンタヘッド６０が右端位置に固定保持され、且つメンテナンス装置７０のステージが自動的に上動され、乾燥防止部材７１によりプリンタヘッドモジュール６２の下面のインク噴射孔が閉塞される。

次に、プリンタヘッド連結機構１２０によりプリンタヘッド６０を駆動ベルト８５から分離するとともに、カッティングヘッド連結機構１１０によりカッティングヘッド５０を駆動ベルト８５に連結する。そして、電気モータ８３により駆動ベルト８５を駆動して、これに連結されたカッティングヘッド５０をガイドレール４０に沿って左右に移動させ、これと同時に搬送機構２０によりシート状媒体Ｍを前後に搬送させることにより、カッタ５３をシート状媒体Ｍに対して前後左右に相対移動させ、シート状媒体Ｍに対する所望の形状の切り抜き加工が行われる。

一方、プリンタヘッド６０を利用してシート状媒体Ｍに対して印刷を行うときにも、その作業に先立って、カッティングヘッド連結機構１１０によりカッティングヘッド５０を駆動ベルト８５に連結した状態にし、電気モータ８３を駆動して駆動ベルト８５を左動させてカッティングヘッド５０を左動させる。このとき、プリンタヘッド連結機構１２０はプリンタヘッド６０を駆動ベルト８５から分離させた状態にしておく。このようにしてカッティングヘッド５０が左端まで移動すると、フック１３１がフック受け部に係止されてカッティングヘッド５０が左端位置に固定保持される。

次に、左端部において係止保持されているプリンタヘッド６０とフック１４１との係合を解除し、カッティングヘッド連結機構１１０によりカッティングヘッド５０を駆動ベルト８５から分離するとともに、プリンタヘッド連結機構１２０によりプリンタヘッド６０を駆動ベルト８５に連結する。そして、電気モータ８３により駆動ベルト８５を駆動して、これに連結されたプリンタヘッド６０をガイドレール４０に沿って左右に移動させ、プラテン３０の上に載置させた状態のシート状媒体Ｍの表面にプリンタヘッドモジュール６２の下面インク噴射孔からインクを噴射して所望の印刷を施す。

このようにして、所定のカッティング加工や印刷が終了すると、シート状媒体Ｍは、プリンタヘッド６０のキャリッジ６１に上下動可能に取り付けられた分離用カッタ（図示略）により前後に切り離され、印刷された部分と印刷されていない部分とに分けられる。この作動は、分離用カッタをシート状媒体Ｍと接触可能な位置まで下動させ、プリンタヘッド６０を左右一方向に走査することにより行われる。

このようにプリンタ・プロッタ装置Ｐによると、シート状媒体Ｍに対する動作に関係しないヘッドがガイドレール４０に沿って移動されることがなく、両ヘッド５０，６０を駆動するための電動モータ８３の容量を小さくすることができ、低コスト化を図ることができる。また、プリンタヘッド６０を利用して印刷を行うときには、カッティングヘッド５０がガイドレール４０の左端部４０ａに係止されて待機するため、カッティングヘッド５０がプリンタヘッド６０に接近するおそれがなく、プリンタヘッド６０から噴射されたインクがカッティングヘッド５０に付着しなくなり、カッティングヘッド５０にインク汚れが発生しなくなる。さらには、インクの付着によって、ハーネスの被覆等、カッティングヘッド５０に搭載されている部品が溶けるおそれもなくなる。このため、その部品に対してインクの耐性の強い材料を選ぶ必要もなくなり、作動不良の解消とコストの低下とを両立することができる。

これまで、本発明に係るプリンタ・プロッタ装置の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記構成に限られない。以降に説明するように、ガイドレール４０に支持される２つのヘッドの組み合わせ、ヘッド駆動装置８０の構成、カッティングヘッドおよびプリンタヘッド連結機構１１０，１２０の構成、およびヘッド５０，６０をシート状媒体Ｍに対して前後左右に相対移動させるための構成は、それぞれ適宜変更可能である。以降では、上記構成例と同一の構成部分については同一の符号を付して重複説明を省略している。
ヘッドの組み合わせについては、互いの成分や色が異なるインクを噴射する２つのプリンタヘッドとしてもよく、例えば水性インクを噴射する水性プリンタヘッドと、溶剤インクを噴射する溶剤プリンタヘッドとを設けてもよい。

この変更例においても、一方のヘッドを利用して印刷を行っているときには、他方のヘッドがガイドレール４０の端部に位置してインク噴射孔が閉塞された状態で待機される。このため、電動モータ８３の容量を小さくすることができ、また、一方のヘッドから噴射されたインクが他方のヘッドに付着するおそれがない。なお、従来の装置においては、水性インクと溶剤インクのように異なる特性のインクを使用する場合は、チューブやメンテナンス装置を共用することができないため、１つのプリンタヘッドが搭載されるにとどまっていた。本構成例のように、２つのプリンタヘッドを搭載することにより、インク成分に応じて別個のプリンタ・プロッタ装置を設置する場合と比べ、省スペース化やコストの低下を図ることができる。

なお、この変更例においては、２つのプリンタヘッドが噴射するインクの組み合わせは、水性インクと溶剤インクに限らず、一方のヘッドがＵＶ硬化インクを噴射するように構成してもよい。このとき、プリンタヘッドのキャリッジの左右片側の側壁に、紫外線をシート状媒体Ｍに照射するハロゲンランプ等の光源装置がブラケットを介して取り付けられる。

また、上記のカッティングヘッド５０に替え、前処理ヘッドや後処理ヘッドを設けてもよい。ここで、前処理ヘッドは、布材等のシート状媒体Ｍに対して印刷前に所定の処理液を噴射し、印刷用途で作製されたシート状媒体Ｍと同程度のインクの浸透性や定着性を確保することにより、良好な印刷結果が得られるように前処理を行うためのヘッドであり、後処理ヘッドは、シート状媒体Ｍに対して印刷後に所定の処理液を噴射し、耐擦過性や耐候性が向上するように印刷面のコーティング処理を行うためのヘッドである。これらのヘッドのキャリッジには、処理液を噴射するノズルを有した噴射装置が搭載され、このノズルが支持面３０ａと上下に対向される。これらのヘッドを利用して処理を行うときには、これらのヘッドを駆動ベルト８５に連結し、プリンタヘッド６０をボディ１０に連結してインク噴射孔６２ａを閉塞させる。そして、ノズルをシート状媒体Ｍに対して前後左右に相対移動させながら、ノズルから処理液を噴射することにより、シート状媒体Ｍの所定の領域に処理液が噴射される。

この変更例においては、インクジェットプリンタとしての機能に加え、印刷前や印刷後に処理を行うことができるようになり、このような処理を行う装置を別個に設置した場合と比べて省スペース化や低コスト化が図られる。また、このような処理と印刷とを１台の装置で自動的に連続して行うことができるようになるため、大幅な省力化を図ることができる。

カッティングヘッド５０に替え、シート状媒体Ｍに記録、印刷された画像や文字の読み取りを行うスキャナヘッドを設けてもよい。スキャナヘッドのキャリッジには、画像等を読み取るための光源変換素子を有したイメージセンサが取り付けられたスキャナ装置が設けられている。スキャナヘッドを利用した画像等の読み取り動作を行うときには、スキャナヘッドのキャリッジを駆動ベルト８５に連結し、プリンタヘッド６０をボディ１０に連結してインク噴射孔を閉塞させる。そして、搬送機構２０によりシート状媒体Ｍを前方に所定長さだけ搬送する動作と、スキャナヘッドのキャリッジを左右に１回移動させながらイメージセンサにより画像等を所定の画素幅で読み取る動作とを繰り返し行うことにより、シート状媒体Ｍの所定領域に対して画像等の読み取りを行うことができる。

このように読み取られた画像等のデータを用いて、プリンタヘッドを利用した印刷を行うことができる。また、プリンタヘッドにより印刷が行われた部分に対してスキャナヘッドを利用して画像等の読み取りを行い、印刷用のデータと読み取られた画像等のデータとを比較して印刷精度のチェックを行うことができる。さらに、このような印刷精度のチェック結果を操作パネル等に表示させ、ユーザに適切なメンテナンス作業を行わせるように促すこともできる。

この変更例においては、１台の装置で画像等の読み取り動作と印刷動作とを自動で連続して行うことができるようになるため、スキャナ装置とプリンタ装置とを別個に設置する形態や、スキャナ装置をカートリッジ式にしてヘッドモジュールと着脱交換させる形態に比べ、作業の省力化が図られる。

さらに、上記構成例のカッティングヘッド５０のカッタホルダ５２にペン等の筆記具を保持させ、ペンプロッタとしての機能を有したプリンタ装置を構成してもよい。カッタおよび筆記具をカッタホルダ５２に対して着脱交換可能に構成してもよく、また、一方のヘッドをプリンタヘッド６０とし、他方のヘッドをカッタホルダ５２、処理液を噴射する噴射装置およびスキャナ装置のうち２つ以上をキャリッジに対して着脱交換可能に構成してもよい。これにより、より多く機能を有したプリンタ・プロッタ装置を提供することができる。また、各構成において、ヘッドの配置を左右逆にしても同様の効果を得ることができる。なお、プリンタヘッドを左側に設けた場合には、ガイドレール４０の右端部の下方にメンテナンス装置７０が設けられる。

また、ヘッド駆動装置８０の構成については、ガイドレール４０に支持されたキャリッジ５１，６１にガイドレール４０に沿って左右に移動させるための駆動力を伝達可能であれば、どのようなものであってもよい。例えば、外周面に周方向に延びる溝が形成された左右一対のプーリと、両プーリの間にテンションをかけてスリップしないように巻き掛けられたスチールワイヤとから構成してもよい。

また、ヘッドをシート状媒体に対して前後左右に相対移動させるための構成についても、例えば、図６に示すように、床面に固定されて上面にシート状媒体を載置して支持する支持台３０′と、支持台３０′の上方を幅方向に延びて配設されたガイドレール４０とを有し、ガイドレール４０を支持台３０′の長手方向に移動可能に構成し、支持台３０′に載置されたシート状媒体に対してヘッド５０，６０を前後左右に移動させる形態としてもよい。これにより、厚さの大きいシート状媒体を取り扱うことができる。また、ガイドレールを支持台の長手方向に対して固定して設けるとともに、支持台を長手方向に移動可能に構成してもよい。これにより、布等をシート状媒体として取り扱うことができる。

本発明に係るプリンタ・プロッタ装置のヘッドの作動原理構成を示す概略斜視図である。本発明に係るプリンタ・プロッタ装置の全体を示す外観斜視図である。上記プリンタ・プロッタ装置のヘッドおよびその駆動装置構成を示す正面図である。上記プリンタ・プロッタ装置のカッティングヘッドおよびプリンタヘッドを駆動ベルトと連結する連結機構を示す斜視図である。上記プリンタ・プロッタ装置のカッティングヘッドおよびプリンタヘッドを駆動ベルトと連結する連結機構の異なる実施形態を示す斜視図である。本発明に係るプリンタ・プロッタ装置の変更構成例を示す斜視図である。

符号の説明

Ｐプリンタ・プロッタ装置
１０ボディ
２０搬送機構
３０プラテン
４０ガイドレール
５０カッティングヘッド
６０プリンタヘッド

Claims

シート状媒体をプラテン上に載置させて前後に搬送する搬送機構と、
前記プラテンの上方に左右に延びて設けられたガイドレールと、
それぞれ前記ガイドレールに支持されて互いに独立して前記ガイドレールに沿って左右に移動可能に設けられ、左右に移動しながら前記プラテン上を前後に搬送されるシート状媒体に対して所定の動作を行う第１ヘッドおよび第２ヘッドと、
前記ガイドレールに並行して左右に延びて配設されたベルト状の駆動伝達部材および前記駆動伝達部材を左右に移動させる駆動機構を有して構成される駆動装置と、
前記第１ヘッドに設けられ、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材と連結させて前記駆動伝達部材を左右に移動させることにより前記第１ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることが可能な連結状態と、前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させて前記駆動伝達部材の左右への移動に拘らず前記第１ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることなく留めておく分離状態とに切換可能に構成された第１連結機構と、
前記第２ヘッドに設けられ、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材と連結させて前記駆動伝達部材を左右に移動させることにより前記第２ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることが可能な連結状態と、前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させて前記駆動伝達部材の左右への移動に拘らず前記第２ヘッドを前記ガイドレールに沿って左右に移動させることなく留めておく分離状態とに切換可能に構成された第２連結機構と、を有し、
前記第１連結機構を前記連結状態に切換えて前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させるとともに前記第２連結機構を前記分離状態に切換えて前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させ、前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第１ヘッドを左右に移動させ、
前記第２連結機構を前記連結状態に切換えて前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させるとともに前記第１連結機構を前記分離状態に切換えて前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材から分離させ、前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第２ヘッドを左右に移動させるように構成されていることを特徴とするプリンタ・プロッタ装置。
前記第１連結機構および前記第２連結機構の少なくともいずれかの連結機構が、
前記駆動伝達部材に対向して設けられたベース部材と、
前記ベース部材との間に前記駆動伝達部材を位置させて前記ベース部材に対向し、前記駆動伝達部材を前記ベース部材に押し付けることにより前記駆動伝達部材を挟持して前記連結状態にする押付位置と、前記駆動伝達部材から離間させて前記分離状態にする非押付位置との間で移動可能に設けられた把持部材と、
前記把持部材を前記押付位置と前記非押付位置との間で移動させる押付アクチュエータとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記駆動伝達部材が、前記駆動伝達部材に取り付けられて前記駆動伝達部材とともに左右に移動される係合受け部材を備えて構成され、
前記第１連結機構および前記第２連結機構の少なくともいずれかの連結機構が、
前記係合受け部材に対向し、前記係合受け部材に係合されて前記連結状態にする係合位置と、前記係合受け部材から離間させて前記分離状態にする非係合位置との間で移動可能に設けられた係合部材と、
前記係合部材を前記係合位置と前記非係合位置との間で移動させる係合アクチュエータとを備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記第１ヘッドを前記ガイドレールのいずれか一方の端部に固定保持可能な第１ヘッド固定機構と、前記第２ヘッドを前記ガイドレールの他方の端部に固定保持可能な第２ヘッド固定機構とを備え、
前記第１ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第１ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第２ヘッドを前記第２ヘッド固定機構により固定保持し、
前記第２ヘッドを前記駆動伝達部材に連結させた状態で前記駆動機構により前記駆動伝達部材を左右に移動させて前記第２ヘッドを左右に移動させるときに、前記駆動伝達部材から分離された前記第１ヘッドを前記第１ヘッド固定機構により固定保持するように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記駆動装置において、前記駆動機構が前記ガイドレールの左右端部近傍に設けられた一対のプーリおよびいずれか一方の前記プーリを回転駆動する駆動モータを有し、前記駆動伝達部材が前記一対のプーリに架けられて前記ガイドレールに沿って並行に延びる搬送ベルトから構成され、
前記駆動モータにより前記プーリを回転駆動して前記搬送ベルトを左右に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記第１ヘッドが、前記シート状媒体に対して切り抜き加工を行うカッティングヘッドであり、
前記第２ヘッドが、前記シート状媒体に対して印刷を行うプリンタヘッドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記第１ヘッドおよび前記第２ヘッドがそれぞれ、前記シート状媒体に対して印刷を行うプリンタヘッドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリンタ・プロッタ装置。
前記カッティングヘッドに、前記シート状媒体の表面にコーティング層を形成させるスプレーユニットが取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のプリンタ・プロッタ装置。