JP6299647B2 - 切断装置及び印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態の一例である印刷装置1を、図面を参照して説明する。以下、図1の上方、下方、右下方、左上方、右上方、及び左下方を、各々、印刷装置1の上方、下方、前方、後方、右方、及び左方向と定義して説明する。
チューブ9は、チューブ装着部40の左端部及びチューブ排出口16を経由して、本体ケース11から排出される。
図2に示すように、チューブ装着部40の左端部とチューブ排出口16との間には、切断機構100が設けられる。切断機構100は、印刷後のチューブ9に対して切断動作を実行する機構である。切断機構100の概要は以下の通りである。切断機構100は、切断刃275(図11参照)と受台180を備える。切断刃275と受台180は、チューブ搬送経路9C(図3参照)を挟んで互いに対向配置される。チューブ搬送経路9Cは、チューブ装着部40の左端部からチューブ排出口16までチューブ9が搬送される経路であり、左右方向に延びる。切断機構100は、受台180にチューブ9が配置された後に、切断刃275を受台180に向けて移動させる。切断刃275は受台180との間でチューブ9を挟み込む。切断刃275がチューブ9を受台180に向けて押圧することによって、チューブ9に対する切断動作は実行される。尚、切断機構100は、受台180の左右方向の位置を切り替えることによって、チューブ9に対する切断動作を、ハーフカット又はフルカットに切り替える。
図2に示すように、位置決め部190は、チューブ装着部40の左端部よりも、チューブ搬送方向の下流側に配置される。位置決め部190は、底壁部192、後壁部194、及び前壁部196を備える。底壁部192は、チューブ装着部40の底部と略同じ高さに配置された壁部である。底壁部192の形状は、平面視で略矩形状である。底壁部192は、チューブ9に対して下側から接触し、チューブ9の下側への移動を規制する。これにより、底壁部192は、切断機構100に供給されるチューブ9の上下方向位置を位置決め可能である。以下、底壁部192によって位置決めされたチューブ9の下端の上下方向位置を、基準位置P(図11参照)という。
図3及び図4に示すように、駆動部110は、チューブ搬送経路9Cよりも下側に設けられる。駆動部110は、支持部102、DCモータ104、及びギヤ群105(図5参照)を備える。支持部102は、第一板部102A、第二板部102B、及び第三板部102C(図4参照)を備える。第一板部102Aは、上下方向及び前後方向に延びる板状体である。第二板部102Bは、第一板部102Aの上端部から右方に延びる板状体である。第二板部102Bの上面には、左右方向及び前後方向に延びる板体99(図9参照)が取り付けられる。第三板部102C(図4参照)は、第二板部102Bの右端部のうち後部から、下方に延びる板状体である。第二板部102Bの後部には、上下方向に貫通する開口部102D(図4参照)が設けられる。
図4〜図8を参照し、受台移動機構120を説明する。受台移動機構120は、駆動伝達部130及び受台支持部150を備える。駆動伝達部130は、DCモータ104と連結する。受台支持部150は、駆動伝達部130が伝達する駆動力によって、受台180を左右方向に移動させる。
図4及び図5に示すように、駆動伝達部130は、支軸132、ギヤ134(図5参照)、間欠ギヤ136、保持部材152(図4参照)、第一軸部154(図4参照)、カム駆動ギヤ156(図4参照)、及びカム部材158(図6参照)を備える。支軸132は、第一板部102A及び第三板部102Cによって回転可能に支持される、左右方向に延びる軸部である。支軸132は、第一板部102Aよりも左側まで延びる。
図6及び図8に示すように、受台支持部150は、支持棒161,163、摺動部材172、及び受台180を備える。支持棒161,163は、夫々、カム部材158の上方で左右方向に延びる。支持棒161,163は上側から順に配置される。支持棒161,163の左右方向の両端部は、夫々、左板152Aと右板152Bに固定される。
上記の構造を有する受台移動機構120が初期状態にある場合の、間欠ギヤ136、カム部材158、摺動部材172、支持部材168、及び受台180の位置関係を説明する。受台移動機構120の初期状態とは、切断機構100が切断動作を開始する前の受台移動機構120の状態である。
受台移動機構120が初期状態にある場合にDCモータ104が正方向に回転すると、間欠ギヤ136(図4参照)は、第一回転方向(矢印A1方向)に回転する。従って、間欠ギヤ136は、カム駆動ギヤ156と噛み合うことなく空転する。従って、受台移動機構120は、DCモータ104の駆動力が、カム駆動ギヤ156に伝達することを規制する。
図3及び図9を参照し、切断刃移動機構200を説明する。切断刃移動機構200は、回転駆動部210及び切断刃移動部270を備える。回転駆動部210は、DCモータ104の回転に連動して回転駆動する。切断刃移動部270は、回転駆動部210の回転駆動に伴い、切断刃275を前後方向に移動させる。
回転駆動部210は、カム部215、初期位置センサ241、中間位置センサ242、及びリンク部材220を備える。カム部215は、上述した回転部材106(図5参照)の左部に形成される部分である。カム部215の形状は、左側面視で円形状である。カム部215は、第一ギヤ部109(図5参照)と共に、回転軸部103を中心に回転可能である。以下、回転軸部103を中心とした左側面視で反時計回り方向を第一方向といい、第一方向とは反対方向を第二方向という。第一方向は、図9で示す矢印B1が向く方向である。第二方向は、図9で示す矢印B2が向く方向である。DCモータ104が正方向に回転する場合、カム部215は第一方向に回転し、DCモータ104が逆方向に回転する場合、カム部215は第二方向に回転する。
中間位置センサ242は、初期位置センサ241よりも左側に配置される。中間位置センサ242は、第二回転軸(図示略)、可動部242A、第二バネ(図示略)を備える。第二回転軸は、中間位置センサ242内部の後側下部で左右方向に延びる。可動部242Aは、第二回転軸に回転可能に設けられる。可動部242Aは、第二回転軸から前側上方に延びる。可動部242Aのうち、第二回転軸とは反対側の端部である先端部は、回転軸部103に向けて円弧上に湾曲する。第二バネは、可動部242Aを、第二回転軸を中心に左側面視で時計回り方向に付勢する。
図3、図4、及び図9に示すように、切断刃移動部270は、収容部材272、レール部材274、切断刃275(図11参照)、及びアーム部材277を備える。収容部材272は、保持部材152の下板152Cの前部に載置され、受台180に対して前側から対向する。即ち、収容部材272は、位置決め部190(図2参照)よりもチューブ搬送方向の下流側に位置する。収容部材272は、後側が開口する箱状の部材である。収容部材272は、前後方向に移動可能である。収容部材272の前壁部の上部には、貫通孔272Aが設けられる。
上記の構造を有する切断刃移動機構200が初期状態にある場合の、カム部160、リンク部材220、収容部材272、及び切断刃275の位置関係を説明する。切断刃移動機構200の初期状態とは、切断機構100が切断動作を開始する前の切断刃移動機構200の状態である。
図9に示すように、切断刃移動機構200が初期状態にある場合に、DCモータ104が正方向に回転すると、カム部215は、第一方向(矢印B1方向)に回転する。カム部215の第一方向への回転に伴って、押圧ピン215Aは、第一アーム部231を左側面視で反時計回りに押圧する。リンク部材220は、第三方向(矢印B3方向)に回転する。リンク部材220の突出ピン238は、アーム部材277を後方へ移動させる。アーム部材277は、切断刃275を後方へ移動させる。従って、収容部材272は可動範囲の前端位置から後方へ移動する。
以下、切断機構100の切断動作を、チューブ9のハーフカット動作と、チューブ9のフルカット動作とに分けて説明する。切断動作を開始する前の切断機構100は、初期状態にある。切断機構100が初期状態にある場合、受台移動機構120は初期状態にあり、且つ切断刃移動機構200は初期状態にある。初期位置センサ241及び中間位置センサ242はOFF信号を出力している。また、切断機構100が初期状態である場合、チューブ9は、ユーザによって位置決め部190の底壁部192に位置決めされている。即ち、チューブ9は、下端が基準位置Pに位置決めされた状態で、接触面183に配置されている(図3参照)。
図4、図6、図9〜図11を参照し、切断機構100が大径チューブ9Aをハーフカットする動作を説明する。尚、図11では、受台180、切断刃275、及びチューブ9の左側から見た断面図を模式的に図示しており、且つ、切断刃275の後端部のハッチングを省略する。(図12、図15も同様)
図3、図4、図6〜図9、図13〜図15を参照し、切断機構100が大径チューブ9Aをフルカットする動作を説明する。大径チューブ9Aに対するフルカット動作の概要は、以下の通りである。切断機構100は、受台180を第一対向位置から第二対向位置まで移動させ、第二接触面182と切断刃275との間で大径チューブ9Aを挟み込む。切断刃275が大径チューブ9Aを第二接触面182に向けて押圧することによって、大径チューブ9Aはフルカットされる。制御基板19(図2参照)のCPU41(図16参照)の駆動制御に従って、DCモータ104は以下のように駆動する。
以下、切断機構100が上記の切断動作を実行する場合における、CPU41が実行する処理の詳細を説明する。CPU41がDCモータ104を駆動制御することによって、切断機構100は、切断刃275と接触面183との間でチューブ9を挟み込む荷重を調整できる。
図16を参照し、CPU41が実行する処理の説明に先立って、印刷装置1の電気的構成を説明する。図16では、切断機構100の切断動作に関する電気的構成のみを図示する。印刷装置1の制御基板19は、CPU41、ROM42、RAM44、フラッシュメモリ45、入出力インターフェース49などを備え、これらがデータバスを介して接続される。制御基板19は、電源部48から電力を供給される。
図9〜図11、図17、図18を参照し、ハーフカット処理を説明する。ハーフカット処理が実行される前に、切断機構100は初期状態である。また、ハーフカット処理が実行される前に、チューブ9は、位置決め部190によって位置決めされて受台180に配置される。ハーフカット動作を開始する指示をユーザが操作部17に入力することによって、ハーフカット処理は実行される。CPU41は、操作部17に入力された開始の指示を検出すると、フラッシュメモリ45を参照し、ハーフカット処理を実行するためのプログラムをRAM44に読出す。CPU41は、プログラムに含まれる指示に従って、以下に説明する各ステップの処理を実行する。処理の過程で得られた各種データは、適宜RAM44に記憶される。以下、大径チューブ9Aがハーフカットされる場合を例に、ハーフカット処理を説明する。
図9、図14、図19を参照し、CPU41が実行するフルカット処理を説明する。
以下、大径チューブ9Aがフルカットされる場合を例に、説明する。フルカット処理が開始されるまでの過程は、上述したハーフカット処理と同様である。
以上説明したように、DCモータ104の正方向への回転に伴い、カム部215は第一中間回転位置から第一方向に回転する。押圧ピン215Aが第一アーム部231を左側面視で反時計回りに押圧することによって、トーションバネ235はリンク部材220を第三方向に付勢する。挟持位置にある切断刃275は、チューブ9を切り裂きながら接触位置まで移動する。リンク部材220は接触回転位置まで回転し、カム部215は第一終了回転位置まで回転する。チューブ9はハーフカットされる。第一中間回転位置にあるカム部215が第一方向に回転する回転量に応じて、トーションバネ235の弾性変形量は変わる。よって、切断機構100は、切断刃275と第一接触面181との間でチューブ9を挟み込む荷重を調整できる。また、切断機構100が備える駆動源は、DCモータ104である。同じ駆動力が出力される条件において、DCモータ104は、ステッピングモータ(図示略)に比べて小型化し易い。よって、チューブ9を挟み込む荷重が調節可能であって小型化された切断機構100が実現される。印刷装置1は切断機構100を備える。よって、チューブ9を挟み込む荷重が調節可能であって小型化された印刷装置1が実現される。
9 チューブ
17 操作部
41 CPU
45 フラッシュメモリ
61 印刷ヘッド
62 可動搬送ローラ
100 切断機構
104 DCモータ
180 受台
215 カム部
220 リンク部材
231 第一アーム部
232 第二アーム部
233 コイル部
235 トーションバネ
242 中間位置センサ
275 切断刃
275A 刃部
A1,B2,B3,C,D 矢印
T 付勢時間
Z チューブ外径
Claims (11)
- 切断対象物が配置される受台と、
刃部を有し、前記刃部が前記受台から離間する離間位置と、前記刃部が前記受台と接触する接触位置との間を、前記刃部が前記受台との間で前記切断対象物を挟むことが可能な挟持位置を経由して移動する切断刃と、
前記切断刃と連結し、所定方向に沿って離間回転位置から挟持回転位置を経由して接触回転位置まで回転することで、前記切断刃を前記離間位置から前記挟持位置を経由して前記接触位置まで移動させる第一回転部材と、
前記第一回転部材に設けられた弾性部材と、
DCモータと、
前記DCモータの回転に連動し、前記弾性部材と接触しながら第一方向に沿って初期回転位置から第一中間回転位置まで回転することで、前記第一回転部材を前記離間回転位置から前記挟持回転位置まで回転させ、さらに前記弾性部材と接触しながら前記第一方向に沿って前記第一中間回転位置から回転することで、前記弾性部材の弾性変形量を増加させて前記第一回転部材を前記所定方向に付勢する第二回転部材と
を備えたことを特徴とする切断装置。 - 前記DCモータは、正方向に回転することで前記第二回転部材を前記第一方向に沿って回転させる一方、逆方向に回転することで前記第二回転部材を前記第一方向とは反対の第二方向に沿って回転させ、
前記第二回転部材は、
回転方向において前記初期回転位置に対して前記第一中間回転位置とは反対側に配置された第二中間回転位置と、前記初期回転位置との間を回転可能であり、且つ、
前記DCモータの前記逆方向への回転に連動し、前記第二方向に沿って前記初期回転位置から前記第二中間回転位置まで回転することで、前記第一回転部材を前記離間回転位置から前記挟持回転位置まで回転させ、さらに前記弾性部材と接触しながら前記第二方向に沿って前記第二中間回転位置から回転することで、前記弾性部材の弾性変形量を増加させて前記第一回転部材を前記所定方向に付勢することを特徴とする請求項1に記載の切断装置。 - 前記弾性部材は、前記第一回転部材によって支持されるコイル部と、前記コイル部の一端部から延び前記第二回転部材と接触する第一アーム部と、前記コイル部の他端部から延び前記第一回転部材と接触する第二アーム部とを有するトーションバネであり、
前記第二回転部材は、前記第一方向に沿って回転する場合に、前記第二方向に沿って回転する場合よりも、前記コイル部から離間する位置で前記第一アーム部と接触することを特徴とする請求項2に記載の切断装置。 - 前記トーションバネの弾性変形量を増加させる前記第二回転部材の回転方向に対する接線方向は、前記第一アーム部の延設方向に対して鋭角又は鈍角をなすことを特徴とする請求項3に記載の切断装置。
- 前記第二回転部材が所定の回転位置にあるか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあるか否かを判断する第一判断手段と、
前記第二回転部材が前記第一中間回転位置から前記第一方向に沿って回転する場合に、前記弾性部材が前記第一回転部材を付勢する程度を示す情報である第一情報を取得する第一取得手段と、
前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあると前記第一判断手段が判断した場合、前記第一取得手段が取得した前記第一情報に対応する移動量分、前記DCモータを駆動制御して前記第二回転部材を前記第一方向に沿って回転させる第一回転制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の切断装置。 - 前記切断対象物の種類を示す情報である切断対象物情報が入力される入力部を備え、
前記第一取得手段は、前記切断対象物情報と前記第一情報とを対応付けて記憶する第一記憶手段から、前記入力部に入力された前記切断対象物情報に対応する前記第一情報を取得することを特徴とする請求項5に記載の切断装置。 - 前記第一情報は、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置から前記第一方向に沿って回転する時間であり、
前記第一回転制御手段は、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあると前記第一判断手段が判断した場合、前記第一取得手段が取得した前記第一情報に対応する前記時間が経過するまで、前記第二回転部材を前記第一方向に沿って回転させることを特徴とする請求項5又は6に記載の切断装置。 - 前記第二回転部材が所定の回転位置にあるか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあるか否かを判断する第一判断手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記第二回転部材が前記第二中間回転位置にあるか否かを判断する第二判断手段と、
前記第二回転部材が前記第一中間回転位置から前記第一方向に沿って回転する場合に、前記弾性部材が前記第一回転部材を付勢する程度を示す情報である第一情報を取得する第一取得手段と、
前記第二回転部材が前記第二中間回転位置から前記第二方向に沿って回転する場合に、前記弾性部材が前記第一回転部材を付勢する程度を示す情報である第二情報を取得する第二取得手段と、
前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあると前記第一判断手段が判断した場合、前記第一取得手段が取得した前記第一情報に対応する移動量分、前記DCモータを駆動制御して前記第二回転部材を前記第一方向に沿って回転させる第一回転制御手段と、
前記第二回転部材が前記第二中間回転位置にあると前記第二判断手段が判断した場合、前記第二取得手段が取得した前記第二情報に対応する移動量分、前記DCモータを駆動制御して前記第二回転部材を前記第二方向に沿って回転させる第二回転制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の切断装置。 - 前記切断対象物の種類を示す情報である切断対象物情報が入力される入力部を備え、
前記第一取得手段は、前記切断対象物情報と前記第一情報とを対応付けて記憶する第一記憶手段から、前記入力部に入力された前記切断対象物情報に対応する前記第一情報を取得し、
前記第二取得手段は、前記切断対象物情報と前記第二情報とを対応付けて記憶する第二記憶手段から、前記入力部に入力された前記切断対象物情報に対応する前記第二情報を取得することを特徴とする請求項8に記載の切断装置。 - 前記第一情報は、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置から前記第一方向に沿って回転する時間であり、
前記第二情報は、前記第二回転部材が前記第二中間回転位置から前記第二方向に沿って回転する時間であり、
前記第一回転制御手段は、前記第二回転部材が前記第一中間回転位置にあると前記第一判断手段が判断した場合、前記第一取得手段が取得した前記第一情報に対応する前記時間が経過するまで、前記第二回転部材を前記第一方向に沿って回転させ、
前記第二回転制御手段は、前記第二回転部材が前記第二中間回転位置にあると前記第二判断手段が判断した場合、前記第二取得手段が取得した前記第二情報に対応する前記時間が経過するまで、前記第二回転部材を前記第二方向に沿って回転させることを特徴とする請求項8又は9に記載の切断装置。 - 請求項1から10のいずれかに記載の切断装置と、
前記切断対象物に印刷する印刷手段と、
前記印刷手段によって印刷された前記切断対象物を、前記切断装置に供給する供給手段と
を備えたことを特徴とする印刷装置。
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