JP5824694B2 - シートプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、積層状に重ねられた複数の被印字物から被印字物を１枚ずつ取り出して供給を行う被印字物供給手段を備えたシートプリンタに関する。

シート、袋などの被印字物に文字、記号などの情報を印字するためのシートプリンタは、被印字物に印字を行う印字機構部と、積層状に重ねられた複数の被印字物から１枚の被印字物を吸着によって取り出し、印字機構部に供給する被印字物供給手段とを備える。

上記構成からなるシートプリンタでは、被印字物供給手段が、１枚の被印字物だけを吸着によって取り出そうとする場合に、取り出すべき被印字物に次層の被印字物がくっついていることがあり、２枚以上の被印字物を一度に取り出すことがある。これは、被印字物が粘着性材料からなること、被印字物に静電気が帯電していることなど、様々な原因によって、被印字物が互いに密着しているためである。そこで、従来から、積層状に重ねられた複数の被印字物から、１枚ずつ確実に被印字物を取り出すための技術が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。

ところで、近年、被印字物の種類は多様化しており、粘着性が非常に強い材料からなるものや、静電気を帯びやすいものもがあり、被印字物同士の密着性が強くて、剥がしにくいものが増えている。また、被印字物の厚さ、形状も様々であり、厚さが２０μｍほどの非常に薄いものも存在するが、被印字物の厚さ、形状が異なれば、剥がしやすさは当然異なる。その他に、凹凸を有するシートや、チャック付きの袋体などもある。このような被印字物を、吸着によって取り出す場合に、被印字物を吸着する吸着位置に凹凸やチャックがあれば、被印字物への吸着状態が良くないために、被印字物を取り出しにくい。このように、被印字物の種類によって剥がしやすさ、取り出しやすさは異なる。

しかしながら、特許文献１のプリント基板搬送装置は、吸着盤によって最上位のプリント基板を真上に持ち上げた後、吸着盤ごとプリント基板を支持板に沿って前後方法に移動させて、取り出すという動作パターンしかない。また、特許文献２の紙辺繰出装置では、吸着盤がラックの最下位に位置する紙片を吸着した後、吸着盤を固定された支持軸を中心に回動させて、取り出すという動作パターンしかない。

すなわち、特許文献１および特許文献２では、吸着盤の動作パターンは一つしかなく、またその構造上、動作パターンを被印字物の種類に応じて自由に変更させることはできない。そのため、被印字物の種類によっては、取り出すべき被印字物から、これにくっついた次層の被印字物を剥がすことができず、被印字物を一枚ずつ確実に取り出すことができない。

特開平０６−０７２５７４号公報 特開平０５−３１０３３４号公報

そこで、本発明は、被印字物の種類によらず、積層状に重ねられた複数の被印字物から被印字物を一枚ずつ確実に取り出して、印字機構部へ供給できる構造を有するシートプリンタを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るシートプリンタは、プリンタ本体と、被印字物に印字を行う印字機構部と、積層状に重ねられた複数の被印字物から最上位の被印字物を取り出して、印字機構部に供給する印字物供給手段とを備えたシートプリンタであって、印字物供給手段は、最上位の被印字物を吸着する吸着手段と、吸着手段を移動させて、吸着手段に吸着された最上位の被印字物を搬送する搬送手段とを備え、
搬送手段は、プリンタ本体に支持された第１の軸と、一端が第１の軸に取り付けられ、第１の軸を中心に回動可能な第１のアームと、第１のアームの他端に支持された第２の軸と、一端が第２の軸に取り付けられ、第２の軸を中心に回動可能な第２のアームと、第２のアームの他端に支持された第３の軸と、一端が第３の軸に取り付けられ、第３の軸を中心に回動可能な第３のアームとを備え、吸着手段は、第３のアームの他端に支持され、
搬送手段は、さらに、第１の軸を中心に第１のアームを回動させる第１の駆動モータと、第２の軸を中心に第２のアームを回動させる第２の駆動モータと、第３の軸を中心に第３のアームを回動させる第３の駆動モータとを備え、第１の駆動モータと、第２の駆動モータと、第３の駆動モータとは同期して駆動される、
ことを特徴とする。

好ましくは、最上位の被印字物を取り出す際に、最上位の被印字物の上面の前方端を当てて、最上位の被印字物と次層の被印字物との分離を補助する補助爪と、最上位の被印字物と次層の被印字物との間にエアーを吹き付けるエアー吹付手段とを備え、
搬送手段は、最上位の被印字物を取り出す際に、吸着手段を後方に回動させて、最上位の被印字物の前方をめくり上げ、それから吸着手段を前方に回動させて、最上位の被印字物の後方を持ち上げる。

好ましくは、搬送手段は、吸着手段が最上位の被印字物を吸着する吸着位置を変更可能である。

本発明に係るシートプリンタの被印字物供給手段は、積層状に重ねられた複数の被印字物の最上位に位置する被印字物を吸着する吸着手段と、吸着手段を移動させて、吸着手段に吸着された最上位の被印字物を搬送する搬送手段とを備える。そして、当該搬送手段が、上記のとおり、３軸の回転アームで構成される。

上記構成によれば、３軸の回転を組み合わせることで、吸着手段を平面上で自由に移動させ、かつ平面上で自由に回転させることができる。したがって、最上位の被印字物を取り出して、印字機構部に供給するまでの吸着手段の軌跡、速度などを自由に設定できる。要するに、最上位の被印字物と次層の被印字物とを分離して、最上位の被印字物だけ取り出す動作パターンに制限がない。

したがって、被印字物の種類に応じて動作パターンを自由に変更することが可能であり、どのような被印字物であっても、一枚ずつ確実に取り出して、印字機構部へ供給できる。すなわち、本発明のシートプリンタは、様々な種類の被印字物に対応できる。

本発明に係るシートプリンタの正面図である。 本発明に係るシートプリンタの平面図である。 被印字物供給手段の構成を示す図である。 最上位の被印字物を取り出す一連の動作を説明する図である。 最上位の被印字物を取り出す動作を説明する図で、図５（ａ）は、最上位の被印字物をめくり上げる動作を示し、図５（ｂ）は、最上位の被印字物の後方を持ち上げる動作を示す。

以下、図面に基づいて、本発明に係るシートプリンタ（以下、単にシートプリンタという）について説明する。

図１および図２に示す通り、シートプリンタは、プリンタ本体１に、シート、袋などからなる被印字物２に印字を行う印字機構部３を備える。印字機構部３は、インクリボン３０、巻き出し側リール３１、巻き取り側リール３２、インクリボン３０を間欠送りするためのインクリボン送り手段（図示せず）、サーマルヘッド３３、印字の際に被印字物２に帯電した静電気を除去する除電装置３４などを含む。印字機構部３は、特開２００９−９６００１号公報に記載のサーマルプリンタと同種のものであり、被印字物２に印字を行う構成は公知のものが適用されるため、その詳細な説明については省略する。また、本実施例の印字機構部３は、サーマル式であるが、これに限らずインクジェット式など様々なタイプのものが適用できる。

シートプリンタは、印字機構部３へ供給される被印字物２を載置するための供給トレイ２０を備える。印字前の複数の被印字物２は、積層状に重ねられた状態で供給トレイ２０に載置される。

シートプリンタは、供給トレイ２０から被印字物２を一枚ずつ取り出して、印字機構部３へ供給する被印字物供給手段４を備える。被印字物供給手段４は、供給トレイ２０に載置された複数の被印字物２から、最上位の被印字物２ａを取り出すように構成される。

被印字物供給手段４は、最上位の被印字物２ａを吸着するための吸着手段５と、吸着手段５を移動させて、吸着手段５により吸着された最上位の被印字物２ａを、供給方向Ｘに搬送する搬送手段６とを備える。

吸着手段５は、図３に示すように、最上位の被印字物２ａの上面を吸着する吸着盤５０と、吸着盤５０を保持するための保持部材５１とを備える。そして、吸着盤５０に吸着力を発生させるために吸引ポンプ（図示せず）と、フレキシブルパイプ５２とが設けられる。フレキシブルパイプ５２は、一端が保持部材５１を介して吸着盤５０に接続され、他端が吸引ポンプに接続される。この構成によって、吸引ポンプを駆動すると、吸着盤５０に吸着力が発生し、最上位の被印字物２ａを吸着することができる。

搬送手段６は、３つの軸６０、６１、６２と、３つのアーム７０、７１、７２とで構成される。第１の軸６０は、プリンタ本体１の左右一対の側板１０、１１（図２など参照）に支持され、第１の軸６０用の駆動モータ（図示せず）によって、軸周りに回転する。第１のアーム７０は、一端が第１の軸６０に取り付けられ、第１の軸６０が回転することで、第１の軸６０を中心に回動する。

第２の軸６１は、第１のアーム７０の他端で支持され、第２の軸６１用の駆動モータ（図示せず）によって、軸周りに回転する。第２のアーム７１は、一端が第２の軸６１に取り付けられ、第２の軸６１が回転することで、第２の軸６１を中心に回動する。

第３の軸６２は、第２のアーム７１の他端で支持され、第３の軸６２用の駆動モータ（図示せず）によって、軸周りに回転する。第３のアーム７２は、一端が第３の軸６２に取り付けられ、第３の軸６２が回転することで、第３の軸６２を中心に回動する。そして、第３のアーム７２の他端には、保持部材５１が取り付けられ、これによって吸着手段５が支持される。

シートプリンタは、被印字物供給手段４を駆動制御するための制御手段（図示せず）を備える。制御手段は、各アーム７０、７１、７２を回動させるための上記３つの駆動モータを個々に駆動可能である。制御手段が、各アーム７０、７１、７２を回動させることで、第３のアーム７２に支持された吸着手段５が移動する。

そして、上記構成によって、制御手段が各駆動モータを同期して駆動させることで、吸着手段５を、すなわち吸着盤５０を平面上で自由に移動させることができ、かつ該平面上で自由に回転させることができる。したがって、吸着手段５（吸着盤５０）により最上位の被印字物２ａから次層の被印字物２を分離して、最上位の被印字物２ａだけを取り出す動作パターン、動作速度を自由に設定することが可能となる。

また、シートプリンタは、図３に示すように、最上位の被印字物２ａを取り出す際に、最上位の被印字物２ａと次層の被印字物２との分離を補助するための補助爪２１を備える。補助爪２１は、積層状に重ねられた複数の被印字物２の前方（供給方向Ｘ）側の端部の上方であって、少なくとも左右の両側２箇所に配置される。

さらに、シートプリンタは、最上位の被印字物２ａを取り出す際に、最上位の被印字物２ａと次層の被印字物２との間にエアーを吹き付けるエアー吹付手段８を備える。エアー吹付手段８はノズル８０を備え、ノズル８０の開口部８１が積層状に重ねられた複数の被印字物２に対向するように設けられ、開口部８１からエアーが吹き出される。エアー吹付手段８は、両側２箇所に配置される補助爪２１の間に設けられる。

なお、吹き付けるエアーは、イオン化したエアーであることが好ましい。イオン化したエアーは、静電気を除去する。そのため、イオン化したエアーを、最上位の被印字物２ａと、次層の被印字物２との間に吹き込めば、静電気によってこれらの間に作用している付着力を効率的に解くことができる。

以下に、上記構成からなる被印字物供給手段４によって達成される、被印字物２の供給方法の一例を、図３から図５に基づき説明する。

まず、図３に示したように、搬送手段６である３軸の回転アームを駆動させることで、吸着手段５を給紙トレイ２０にある最上位の被印字物２ａの上方にまで移動させ、吸着盤５０の吸着面５３を最上位の被印字物２ａの上面前方に当接させる。吸着盤５０は、吸引ポンプによる吸着力で、最上位の被印字物２ａを吸着する。

なお、搬送手段６を３軸の回転アームで構成したことによって、吸着盤５０が最上位の被印字物２ａを吸着する吸着位置を自由に変更可能である。すなわち、図３に示しめした吸着盤５０が最上位の被印字物２ａを吸着している位置よりも前方側または後方側を、吸着位置として選択できる。被印字物２の中には、凹凸を有するシートや、チャックを有する袋などがある。吸着位置に凹凸、チャックが存在すれば、吸着面５３と最上位の被印字物２ａとの良好な接触が得られずに、吸着状態が悪くなるため、最上位の被印字物２ａを取り出せない場合がある。そこで、吸着位置を変更し、凹凸、チャックがある場所を避けて、フラットな吸着位置を選択すれば、問題なく最上位の被印字物２ａを吸着して、取り出すことが可能となる。

そして、図４（ａ）に示すように、図３の状態から、搬送手段６によって、最上位の被印字物２ａを吸着した吸着盤５０を、持ち上げるとともに、後方に回動させることによって、最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げていく。続いて、図４（ｂ）、（ｃ）、図５（ａ）に示すように、吸着盤５０を、持上げた位置において、後方に回動させて、吸着面５３をさらに後方へ傾けて、最上位の被印字物２ａの前方をさらにめくり上げる。なお、めくり上げる動作は一回だけでなく、繰り返し行ってもよい。

最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げる際に、最上位の被印字物２ａの前方端が補助爪２１に当接する。そして、最上位の被印字物２ａは、補助爪２１により前方端の両側を押されながら、吸着盤５０によりめくり上げられることで、その前方が湾曲する。めくり上げの際に、最上位の被印字物２ａに次層の被印字物２がくっついていたとしても、最上位の被印字物２ａが湾曲することで、最上位の被印字物２ａと次層の被印字物２との間に隙間が形成される。そして、エアー吹付手段８からのエアーがこの隙間に入り込み、最上位の被印字物２ａの前方が次層の被印字物２から分離される。これにより、最上位の被印字物２ａだけがめくり上げられ、補助爪２１を乗り越える。なお、被印字物２の種類によっては、めくり上げた段階で、最上位の被印字物２ａは、補助爪２１を乗り越えない場合もあるが、印字機構部３に供給されるまでの間に、最上位の被印字物２ａ一枚だけが補助爪２１を乗り越えるようになっている。

このようにめくり上げることによって、最上位の被印字物２ａの前方は、次層の被印字物２から分離される。この段階で、エアー吹出手段８からのエアーが、被印字物２の後端にまで行き渡り、最上位の被印字物２ａが次層の被印字物２から完全に分離されることもある。一方、被印字物２の種類によっては、最上位の被印字物２ａのめくり上げの支点となる支点位置２３（図４（ｃ）、図５参照）において、エアーが遮断されて、被印字物２の後端にまで行き渡らないこともある。

そこで次に、図４（ｄ）、図５（ｂ）に示されるように、図４（ｃ）の状態から、吸着盤５０を、その位置において、前方に回動させて、吸着面５３を積層状に重ねられた被印字物２と平行になるまで前方に傾けることで、最上位の被印字物２ａの後方を持ち上げる。最上位の被印字物２ａの後方が持ち上がったことによって、エアー吹付手段８からのエアーが被印字物２の後端にまで行き渡り、最上位の被印字物２ａの後方が、次層の被印字物２から分離される。こうして、最上位の被印字物２ａが次層の被印字物２から完全に分離され、最上位の被印字物２ａを一枚だけ確実に取り出すことができる。

それから、搬送手段６が吸着盤５０を供給方向Ｘへ移動させて、最上位の被印字物２ａを印字機構部３へ供給し、印字機構部３が最上位の被印字物２ａに印字を行う。

なお、最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げる方法は、図３、図４（ａ）〜（ｃ）に示しめした動作に当然限定されない。上記しためくり上げる方法では、図４（ｂ）、（ｃ）から解るように、めくり上げの支点となり、エアーを遮断する原因となり得る支点位置２３が前方へ移動するように、最上位の被印字物２ａの前方がめくり上げられている。そうではなく、支点位置２３が移動しないように、最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げることもできる。また、支点位置２３が後方へ移動するように、最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げることもできる。すななち、搬送手段６は、吸着盤５０の移動を制御して、支点位置２３を自由に変化させながら、最上位の被印字物２ａの前方をめくり上げることができる。

以上のように、搬送手段６が３軸の回転アームで構成されることで、吸着盤５０を自由に移動させることができ、上記の一例に示すような、複雑な取り出し動作が実現可能となる。そして、被印字物２の種類に応じて、その被印字物２を取り出しやすいように、例えば、めくり上げる方法、動作速度または動作回数を変えるなど、動作パターンを自由に変更することができる。したがって、シートプリンタは、どのような被印字物２であっても、最上位の被印字物２ａを確実に一枚ずつ取り出して印字機構部３へ供給できる。

１ プリンタ本体
２ 被印字物
２ａ 最上位の被印字物
２１ 補助爪
３ 印字機構部
４ 被印字物供給手段
５ 吸着手段
５０ 吸着盤
６ 搬送手段
６０ 第１の軸
６１ 第２の軸
６２ 第３の軸
７０ 第１のアーム
７１ 第２のアーム
７２ 第３のアーム
８ エアー吹付手段

Claims (3)

1. プリンタ本体と、被印字物に印字を行う印字機構部と、積層状に重ねられた複数の前記被印字物から最上位の前記被印字物を取り出して、前記印字機構部に供給する印字物供給手段とを備えたシートプリンタであって、前記印字物供給手段は、前記最上位の前記被印字物を吸着する吸着手段と、前記吸着手段を移動させて、前記吸着手段に吸着された前記最上位の前記被印字物を搬送する搬送手段とを備え、
   前記搬送手段は、前記プリンタ本体に支持された第１の軸と、一端が前記第１の軸に取り付けられ、前記第１の軸を中心に回動可能な第１のアームと、前記第１のアームの他端に支持された第２の軸と、一端が前記第２の軸に取り付けられ、前記第２の軸を中心に回動可能な第２のアームと、前記第２のアームの他端に支持された第３の軸と、一端が前記第３の軸に取り付けられ、前記第３の軸を中心に回動可能な第３のアームとを備え、前記吸着手段は、前記第３のアームの他端に支持され、
   前記搬送手段は、さらに、前記第１の軸を中心に前記第１のアームを回動させる第１の駆動モータと、前記第２の軸を中心に前記第２のアームを回動させる第２の駆動モータと、前記第３の軸を中心に前記第３のアームを回動させる第３の駆動モータとを備え、前記第１の駆動モータと、前記第２の駆動モータと、前記第３の駆動モータとは同期して駆動される、
   ことを特徴とするシートプリンタ。
2. 前記最上位の前記被印字物を取り出す際に、前記最上位の前記被印字物の上面の前方端を当てて、前記最上位の前記被印字物と次層の前記被印字物との分離を補助する補助爪と、前記最上位の前記被印字物と前記次層の前記被印字物との間にエアーを吹き付けるエアー吹付手段とを備え、
   前記搬送手段は、前記最上位の前記被印字物を取り出す際に、前記吸着手段を後方に回動させて、前記最上位の前記被印字物の前方をめくり上げ、それから前記吸着手段を前方に回動させて、前記最上位の前記被印字物の後方を持ち上げることを特徴とする請求項１に記載のシートプリンタ。
3. 前記搬送手段は、前記吸着手段が前記最上位の前記被印字物を吸着する吸着位置を変更可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートプリンタ。

Images